苯加氢生产环己烷

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1、苯加氢生产环己烷伍娟王伟2011年3月19日2主要内容环己烷产品的概述市场调研项目分析与设计工艺方案说明过程模拟项目经济技术分析安全分析结论31.环己烷产品概述环己烷产品概述环己烷，分子式为C6H12，无色透明液体，有汽油味。能与大多数有机溶剂互溶，不溶于水，无腐蚀性，易挥发，易燃烧。环己烷是一种重要的有机化工原料。它主要用于生产环己醇、环己酮及用来制造尼龙-66和尼龙-6的单体己内酰胺、己二酰、己二胺等产品，并且能溶解多种有机物，毒性比苯小，是纤维素醚、树脂、蜡、沥青和橡胶的优良溶剂。4环己烷的物理化学性质性状有汽油气味的无色流动性液体。相对分子

2、量84.16结构C6H12，C原子以sp3杂化轨道形成σ键。沸点80.7℃密度（25℃）0.7739g/cm3熔点6.5℃闪点-18℃(闭式)折射率1.4264毒性LD50(mg/kg)溶解性能与大多数有机溶剂互溶，不溶于水。52市场调研由图可知，我国就2010年进口总量28690.754吨，而出口总量为1469.934吨。显而易见，我国生产的环己烷不足以满足国内市场的要求，所以生产环己烷有非常好的市场。63项目分析与设计（1）设计内容对苯加氢工艺流程生产环己烷过程进行概念设计。对气相苯加氢法进行经济可行性分析。原料预处理系统反应器系统分离系统73

3、项目分析与设计（2）设计目标设计规模：年产47700吨的环己烷概念设计并模拟产品要求：环己烷的最小质量纯度达到99.99%。83项目分析与设计（3）设计任务根据生产要求和工艺条件设计出年产47700吨环己烷的生产流程。用Aspenplus对流程进行模拟，确定设备的操作参数（温度，压力，采出量，回流比等），输出设计报告。对模拟流程进行经济核算94工艺方案说明根据反应条件的不同,苯加氢法生产环己烷可分为液相法和气相法两大类。常用的催化剂有Pt、Pd和Ni等。其中气相法工艺比较成熟，而且催化剂比较容易得到，转化率和收率都很高。所以本概念设计决定采用气相苯

4、加氢法生产环己烷。10工艺方案选择反应温度的选择苯加氢反应是一个复杂的反应体系。其中,反应(1)为主反应,生成目的产物环己烷反应;(2)是苯的加氢裂解,最终产物为碳和甲烷;反应(3)是环己烷的异构化;反应(4)则是环己烷的裂解反应。对于苯而言,反应(1)和(2)是平行反应。尽管反应(1)和(3)均为可逆反应,但前者为放热反应,后者为吸热反应,这就导致温度对反应的影响各不相同.可以通过控制反应温度来抑制副反应发生，选择温度在200℃.☆体积缩小、产生大量热的平衡反应☆低温、高压有利于生成环己烷11反应压力的选择苯加氢是强放热反应,化学计量方程表明反应

5、发生伴随着分子数目的减少,因而降低温度、提高压力在热力学上有利于反应的进行。塔的操作压力范围内(0.85~3MPa)在反应器出口处，苯的转化率x均可达99.99%。因此在设计反应器设备及操作运转时,选择适当操作压力可以减少设备以及操作的费用,从而提高经济效益。选定压力2.68Mpa.12LD143催化剂选择：规格：外观球形Ф2~4mm组成载有镍的氧化铝含镍量≥14.35%(wt)表观密度0.87g/cm3抗碎强度≥10kg总孔容0.45±0.06cm3比表面223（210±23）m2/g应用：反应器固定床135工艺方案流程图原料苯原料氢原料预处理反

6、应器分离器尾气处理产品环己烷1415全流程模拟166项目经济技术分析原料消耗:H2消耗量为302.46kmol/h氢气市场价48元/瓶C6H6消耗量为6145.62kg/h苯市场价4100元/吨产品:环己烷：6.625t/h产品质量纯度99.9%环己烷年产量：6.625×24×300=47700吨17名称单位消耗/生产单价单价金额/千万元年消耗苯万吨4.4254100元/吨18.143氢气万立方米4878．07548元/瓶0.732电千瓦时11488384.80.6元/度0.689水万吨82.5元/吨0.020蒸汽量万吨1300元/吨0.300冷量

7、万吨6280元/吨1.680合计21.564年收入环己烷万吨4.779500元/吨45.315合计45.31518名称规格设备成本(万元)反应器直径（m）高度（m）400R-101A920400R-101B920换热器壳程直径（m）长度（m）换热面积（m2）E-101A0.41.02.04.88E-101B0.41.24.25.28E-101C0.41.02.04.88E-101D0.41.24.85.68E-101E0.91.54012.1819泵扬程(m)功率(kw)P-101A510.7P-101B1510.7P-101C510.7压缩机进口

8、流量C-1015000m3/h2闪蒸罐直径（m）高度（m）E-101A1.537.5E-101B1.537.5阀门10控制