【基于高温脱水工艺的环己烯生产工艺设计】10000字（论文）

基于高温脱水工艺的环己烯生产工艺设计摘要环己烯在化工行业是一种非常常见且非常重要的有机物质和原材料,它们被广泛应用于大量有机物质和产品的研发与制备,如氧化环己烯、六氢苯甲酸、石炭酸、肥酸等。其他在工业上则还有一些被广泛应用于高辛烷燃料和石油提纯剂，还有催化剂催化等；另外也经常被合成农药来作为它的中间部分和合成高分子化合物单体。目前我国在工业上主要使用环己醇为主要原料来进行环己烯的制造和生产,利用脱水法来脱水制得，催化剂的选择上常使用磷酸或浓硫酸。除此之外甲苯磺酸,和三氯乙酸，高碘酸，二硝基苯甲酸，乙二胺四乙酸等各种固体酸也被用做为催化剂,而这几个目前绝大多数都是由于它们对有着许许多多的缺陷，例如太容易在反应过程中发生副反应且对有较高的设备腐蚀性、碳化严重等。本课题作为工程设计，设计方法则主要以环己醇为原料，磷酸为催化剂，利用高温脱水工艺进行环己烯的生产，主要设计环己烯的合成工段，并进行了能量衡算、物料衡算以及装置设备的选型与计算，对车间设备的位置进行合理布置，对非工艺部分进行了说明，本项目采用的生产方法符合健康、环保、低耗要求，具有极大的社会效益。关键词：催化剂；环己烯；环己醇；工程设计目录TOC\o"1-3"\h\u32084第1章绪论 521601.1项目概述 5146611.2环己烯的性质、用途及规格 618521.2.1环己烯的基本性质 6141191.2.2环己烯的用途 6267221.2.3环己烯的生产规格 79833第2章工艺设计方案 8310072.1不同催化剂的工艺对比 853292.1.1采用浓硫酸时工艺 860572.1.2采用浓磷酸时工艺 864042.1.3采用其他催化剂时 851792.1.4结论选择 935652.2反应原理 9254122.3基于ASPEN模拟工艺流程详述 920136第3章物料衡算 1029232第4章能量衡算 1278534.1能量衡算简介 12152104.2环己醇脱水合成环己烯工段能量衡算 122111第5章设备选型及一览表 13234365.1反应器设备设计选型 1329305.1.1反应器概述 13145435.1.2反应器的分类与选择 1326265.1.3催化剂的选择 1559435.1.4反应器的直径与高度 156655.1.5设计压力的相关确定 1618265.1.6反应器壁厚 16279485.1.7配套设施的选择 16187035.1.8裙座高度 1742475.1.9管口设计 17227465.1.10人孔 17210375.2塔设备设计选型 1891675.2.1塔设备设计方法说明 1867285.2.2塔设计条件 18184825.2.3塔设备机械设计 20205145.3换热器选型设计 25292375.4泵设备设计选型 30208685.4.1输送设备泵选型举例：P02 3018802第6章非工艺部分 32114616.1三废及三废处理 32152046.1.1废气 32225166.1.2废液 3247216.1.3废渣 33138576.2安全及安全保护措施 3316716.2.1主要危害因素 3310596.2.2危险化学品及有毒有害物质的应急防护措施 337000参考文献 35绪论项目概述随着人们不断的发展现代科学技术，化学工业在人类社会中的重要性举足轻重，现已成为我们生活之中非常重要的一环，身边一切都和化工密切相关，可以说没有化工就没有我们现在的社会环境。其中，环己烯作为一种重要而较为常见的有机原料，可用于各种行业中各种大批量的有机产品的制备，比如环氧环己烷、己二酸、环己基甲酸、苯酚等有机物质的制备；其他在工业上则还有一些被广泛应用于高辛烷燃料和石油提纯剂，还有催化剂催化等；还有以及对如尼龙6和尼龙66之类的某些化工合成路线的优化简化；另外也经常被合成农药来作为它的中间部分和合成高分子化合物单体。目前我国在工业上主要使用环己醇为主要原料来进行环己烯的制造和生产,利用脱水法来脱水制得，催化剂的选择上常使用磷酸或浓硫酸。除此之外甲苯磺酸,和三氯乙酸，高碘酸，二硝基苯甲酸，乙二胺四乙酸等各种固体酸也被用做为催化剂。本课题为工程设计，设计目标则主要以环己醇为原料，浓硫酸或磷酸为催化剂，利用高温脱水工艺进行环己烯的生产，主要设计环己烯的合成工段，并通过能量衡算、物料衡算以及相关主要设备数据的计算，对车间设备的位置进行合理布置，对非工艺部分进行了说明，本项目采用的生产方法符合健康、环保、低耗等要求，具有极大的社会效益。环己烯的性质、用途及规格环己烯的基本性质环己烯，是一种不溶于水,而溶于乙醇、醚等有机溶剂且外观为无色的有着特殊刺激性气味的液体。-103.7℃为其熔点，83.0℃是它的沸点，相对密度为：0.81，相对蒸气密度为：2.8，分子量为82.145，对应的摩尔质量为82.145g/mol。在38℃时的饱和蒸气压为21.33kPa，标准摩尔生成焓为-5.355kJ/mol。闪点小于-20℃，引燃温度约在244℃左右，该物质的爆炸下限在1.2%左右。折光率为1.4465。环己烯的用途环己烯的生产规格：环己烯是是一种不溶于水,而溶于乙醇、醚等有机溶剂且外观为无色的有着特殊刺激性气味的液体。它作为一种重要而较为常见的有机原料，常常用于各种行业中各种大批量的有机产品的制备，比如环氧环己烷、己二酸、苯酚、环己基甲酸等有机物质的制备；其他在工业上则还有一些被广泛应用于高辛烷燃料和石油提纯剂，还有催化剂催化等；还有以及对如尼龙6和尼龙66之类的某些化工合成路线的优化简化；另外也经常被合成农药来作为它的中间部分和合成高分子化合物单体。目前我国在工业上主要使用环己醇为主要原料来进行环己烯的制造和生产,利用脱水法来脱水制得，催化剂的选择上常使用磷酸或浓硫酸。环己烯的生产规格本项目的主要生产的产品为工业用环己烯，具体生产标准按照国家标准《HG/T4002-2008工业用环己烯》中所规定的的进行生产。具体生产规格如下表所示：表1工业用环己烯生产技术要求项目指标优等品一等品合格品环已烯的质量分数/%≥99.097.095.0环己烷的质量分数/%＜1.01.52.3氯代环已烷的质量分数/%＜1.01.5苯的质量分数/%＜0.51.02.2色度/Hazen单位(铂-钴色号)≤101520水的质量分数/%≤0.030.050.102合成工段是将反应所需的原材料（即环己醇），通过一定的压力、温度、催化剂等手段的作用下，反应生成粗制环己烯，然后送往后续工段提纯，最终的得到所符合生产规格的合格环己烯。该合成反应是一个反应前后体积于近似不变的反应，同时可由反应的反应焓变可得这是一个吸热反应，是一个纯液相的可逆反应。环己烯有各种各样的制备方法，我们常用的往往是由环己醇在一定温度下，经过催化剂的作用脱水生成环己烯，然后通过精馏等手段进行提纯，获得我们所需规格的环己烯成品。元浩[1]将不同制备方法做了详细的介绍，并在之间进行比较与展望，而每种方法都有属于它的优点和缺点。陈平[2]通过实验进行了横向对比，在多种常见的催化剂之间。并对工业化应用前景进行思考。 工艺设计方案不同催化剂的工艺对比采用浓硫酸时工艺浓硫酸是一种具有强腐蚀性的高强度的无机矿物酸，吸水性、强氧化性和脱水性都是它重要的化学特性。其中一种较为独特且重要的是浓硫酸存在脱水性，它是一种化学特性，可以将化合物按一定比例结合脱出当中的氢和氧，形成水分子。因此常常被用来做脱水反应的催化剂。采用浓磷酸时工艺磷酸是一种三元中强酸，具有酸的通性，也非常的常见，是一种无机矿物酸，它的电离过程分三步电离。在通常状态下将其挥发与分解都不容易，有一定氧化性是它的特点。是一种重要的工业原料，也是不少反应常见的催化剂之一。王珏[9]等人在硫酸或磷酸催化环己醇制取环己烯最佳条件的选择中，通过控制变量对催化剂中浓硫酸、浓磷酸的组成和用量进行研究实验，实验结果则表明，（10g环己醇）当采用85%磷酸用作催化剂时且磷酸用量为3mL时，反应脱水效果最好，产率为67.1%。采用其他催化剂时其他催化剂包括很多，主要由各种无机物或有机物所组成。如钼磷酸、二氧化锆、三氯化铁、氯化亚锡、草酸等等陈平[3]对Hβ沸石催化剂进行了细致探究，并通过一些实验进行比对。李家其[4]等人，详细研究了钼磷酸催化剂的效果，并与其他催化剂之间做了一个对比。张国华[6]等人，研究二氧化锆负载硫酸根作催化剂，通过研究比较实验，对工艺条件的要求是，首先催化剂用量为反应物（为环己醇）质量的10%，反应温度控制在170～180℃，反应时间1h左右。并实验得出最终收率达87.4%。刘益林[7]等人在有机化学实验环己醇制备环己烯的绿色化研究中，研究了三氯化铁作催化剂时，在环己醇20.0g(即0.20mol)的用量下，通过实验得出的最佳的反应条件是：催化剂的用量为环己醇的物质的量的10%，反应时间为60分钟，反应产率可达到76%，纯度则高达96%。何峰[8]做了环己醇制备环己烯的催化脱水实验，分别以浓硫酸、浓磷酸、三氯化铁、氯化亚锡、草酸、浓硫酸+浓磷酸等做催化剂，通过对比，并得出结论，从产率上来看，催化效果依次为三氯化铁、浓硫酸+浓磷酸、草酸、氯化亚锡、浓磷酸、浓硫酸。结论选择通过上述不同催化剂的特性对比，所以在此工艺中选择市面上最常用的硫酸或磷酸，但浓硫酸对环境的污染较大，为了符合确保较为绿色的工艺设计，所以本设计决定选取了价格稍较高的浓磷酸来进行工艺设计。反应原理环己醇脱水生成环己烯该反应在温度在88℃，反应压力为0.1MPa下进行。基于ASPEN模拟工艺流程详述环己醇加浓磷酸经过换热器E01加热后在反应器R01中脱水反应生成环己烯，经分离器S05分离，部分进入下一阶段，其余进入循环。再经换热器E02后经分离器F02再次分离后进入精馏塔T01，排除多余的水。轻组分经S12得出高纯度环己烯，其余重组分经换热器E04重新进入循环。物料衡算年运行300天，连续操作，一个月维修保养。物料衡算进行Aspen模拟。环己醇脱水合成环己烯工段物料衡算R01物料衡算INOUT流股编号S04S05质量流量kg/hr质量流量kg/hrC6H12O340.19111.92C6H100.0096228.2771H2O16.66244.93H3PO415.8315.83温度℃8888压力bar11气相分率00总质量流率kg/hr35925.5135925.51表3-2F01物料衡算INOUT流股编号S05S06S07质量流量kg/hr质量流量kg/hr质量流量kg/hrC6H12O111.92111.920C6H10228.28228.280H2O244.93228.2816.65H3PO415.830.015815.81温度℃888888压力bar111气相分率0.720.770总质量流率kg/hr35925.5134076.301849.2135925.51表33F02物料衡算INOUT流股编号S09S10S11质量流量kg/hr质量流量kg/hr质量流量kg/hrC6H12O111.920.42111.51C6H10228.280.01228.27H2O228.28228.280.006H3PO40.0160.0163.84温度℃60.171010压力bar111气相分率000总质量流率kg/hr60.174156.6629919.6560.1734076.31表34T01物料衡算INOUT流股编号S11S12S13质量流量kg/hr质量流量kg/hr质量流量kg/hrC6H12O111.516.41111.51C6H10228.27228.260.009H2O0.0060.0061.33H3PO43.8403.84温度℃1082.36160.36压力bar111气相分率000总质量流率kg/hr29919.6518750.3811169.2729919.6529919.65能量衡算能量衡算简介确定单元操作中能量，及传递速率，计算尺寸，确定消耗量，提供设备条件，指导反应器设计和选型，最终计算出总需求及总费用，确定工艺在经济上的可行性。环己醇脱水合成环己烯工段能量衡算表4SEQ表\*ARABIC\s11R01热量衡算表热负荷Gcal/hr5.0761953物流焓变流股名S04S05焓值Gcal/hr-32.88-27.8∑HinGcal/hr-32.88∑HoutGcal/hr-27.8热量平衡QINOUTERROR5.08-32.88-27.80表4-2T01热量衡算表 位置冷凝器再沸器Q热负荷Gcal/hr-4.976.691.73物流焓变流股名S11S12S13焓值Gcal/hr-11.54-1.55-8.26∑HinGcal/hr-11.54∑HoutGcal/hr-9.81热量平衡QINOUTERROR1.73-11.54-9.810设备选型及一览表反应器设备设计选型反应器概述化学反应器是可以把经原料管输送而来的原料通过化学反应然后将其转化成为我们所需要的产物的装置的称呼，它是化学工业运输生产当中的关键装置，以及在其他有关工业生产也是频频使用。但是由于化学反应五花八门的缘故，更何况机理各不相同，所以，为了能够对有着不同要求的不同反应进行适应，化学反应器的结构与类型也不出所料的拥有着显而易见的差异。反应器的性能是需要根据实际的情况而选择的，在此反应是否合适，不单单只直接影响反应器当中的化学反应，更重要的是还会对反应完毕只后对整个流程的后续产生影响，如原料的预处理，产物分离。所以，在我们的反应器设计的过程当中，要多角度多方面的考虑工艺需求。对反应器的设备选型和操作方法进行选择是我们设计反应器的第一要务，然后还要根据反应过程和反应物料的特点，对工艺所需条件，如加料速度、操作压力、操作温度和操作组成及反应器的实际体积进行计算，来对反应器加以确定其主要构件的尺寸，与此同时还需要对它的经济合理性和生态环境保护等方面的要求加以考虑。反应器的分类与选择（1）釜式反应器这种类型的反应器由于其巨大的灵活性和低成本而被最广泛地使用。它可以连续或间歇运行。釜式反应器的传热面积和搅拌方式基本上是固定的。在选择性设计中，如果无法选择序列化产品，则应提出设备设计条件，并执行校正过程。釜式反应器更加灵活通用，在间歇运行中，混合设计可使釜内温度均匀，浓度均匀，可以延长反应时间，可以缩短反应时间，可以常规压力，增大压力，降低压力，而且操作范围较大。反应结束后后正常出料容易。反应釜清洗方便，机械设计也很成熟，在化学反应工程中称BR反应器。（2）固定床反应器这种类型的反应器主要用于气固相反应。它具有结构简单，运行稳定，易于控制和连续性的优点。可以根据流体的流动特性，对床层轻松简单的加以调整床层，包括它床层内零件的布局和主要内部结构的规划设计然后加以选择，而容易地大规模地制成不同类型的床。它传热区域的设计是固定床最大的特点，其可以设计的很大，并可以具有更高的气体流速，传热系数和传质系数。具有更高的反应温度，即便如此加热方法也更加灵活多样以便达到其所需要的反应温度。（3）流化床反应器流化床反应器与固定床相比顾名思义，他不但适用于固相反应也适用于固液相反应，它的特点是在反应器内存在的颗粒有的大有的小的，这些固体微粒不会处于静止状态，而是被反应器带动在流体作用下高速的流动，被带动从而经行剧烈运动，运动形式更加接近于液体而非固体，所以被称只为流化床。固体流态化的介质的形态也也有多种选择，气体和液体都可以作为它的介质进入反应器中，所以流化床在近些年来也越来越受到各大设计师们的选择。（4）反应器的确定反应器的选择往往与反应的特性息息相关。①物料相态：反应器的选型在很大程度上由物系的相态所决定，为此我们决定采用釜式反应器的结构。②物料腐蚀性：反应器的材质往往是根据反应物料的腐蚀性所决定的，环己醇和环己烯均无较大的腐蚀性，但作为催化剂的硫酸和磷酸有一定的腐蚀性，为此综合考虑，我们决定选用耐腐蚀材质的反应釜。③反应特征：该反应是一个一级的可逆反应，反应速率中等。④反应热效应：热效应的大小决定反应器的传热方式、传热构件的类型和传热面积的大小。而环己醇制备环己烯这是一个吸热的反应。⑤反应器特征：决定返混和流动状态。⑥生产要求：如反应压力、反应时间、反应温度、选择性、转化率，压降、能耗、生产能力等。综上所述，我们选择采用釜式反应器，因为它的操作弹性大，产品质量稳定均一，适用性也强，连续操作时温度、浓度方便人们控制，唯一美中不足的是高转化率的时候，反应器体积会较为大型。催化剂的选择连续操作釜式反应器是连续生产的，所以我们可以知道，进出物料的操作是同时可以进行的，也就是说，在化学反应过程中，既有反应物滔滔不绝的向反应釜内流入，又有生成物滔滔不绝的从中流出，取反应的操作空时为：，则根据装料系数（本釜式反应器的装料系数f=0.7）定义，反应器的实际体积为：反应器的直径与高度一般搅拌反应器的高度与直径的比值，即在1.2左右。依照常规，对釜盖与釜底使用了椭圆形的封头，而封头的体积并不包括直边高度的体积在内。在进行完前面的工艺计算，决定了反应器的体积之后，由公式计算圆筒高度与直径，并对结果进行圆整。则取DN=7200mm高度确定。取H=8640mm，Di=7200mm，封头高度H，=0.25D=1800mm，筒体高度。设计压力的相关确定计算压力=设计压力+液柱静压力设计压力：此处我们取：液体静压反应器壁厚取壁厚负偏差C1为0.6mm，腐蚀裕量为C2=2mm向上圆整则厚度为6mm。配套设施的选择釜式反应器的配套设施主要有搅拌器、换热装置、各种工艺配管等，它们都是釜式反应器正常工作的重要设施。搅拌器搅拌釜式反应器的搅拌器是一个重要的组成部件。而其中搅拌器的使用是对釜式反应器内的反应物料进行更充分的混合，使其更加均匀，从而达到强化过程中的传质和传热的目的。在我们这个项目之中，搅拌的目的主要有两点，一是均相液体的充分混合，二是强化传热，该反应是一个吸热反应，强化传热有助于热量获取，提高反应速率。。搅拌器应该具备两个方面的性能：①产生强大的液体循环流量；②产生强烈的剪切作用。选择搅拌器的一般要求是，在功率相同情况下，若是运用转速低、直径大的叶轮，则可以将液体的循环流量进行有效增大，同时减少让液体受到的剪切作用，这些结果对于宏观混合而言极为有利；反之，假若使用转速高、直径小的叶轮，则产生的结果会刚好与之相反。根据我们的项目需求，综上考虑，选择了推进式搅拌器。推进式搅拌器它的特点主要是在搅拌时能在反应釜内使物料充分循环流动，上下翻腾效果良好，剪切作用较小。换热装置换热装置我们选择的是传热夹套。它是外置于反应器筒体之上的一种容器，全身由钢板焊接而成，内部有密封空间。由反应釜的直径的大小所决定夹套与反应器内壁的间距，一般取25-100mm之间，夹套的高度取决于传热面积，而传热面积则有工艺要求所决定。裙座高度因卸料需要，需要安装安全裙座，裙座高度管口设计依据体积流量为13000m3/h=3.6。流速取3m/s；管口直径：。圆整后选取DN=1300mm的无缝钢管。人孔开设一个人孔。塔设备设计选型塔设备设计方法说明选用板式塔（筛板塔）作为该项目塔设备计算案例分析，运用AspenV11对板式塔作设备计算。塔设计条件流股参数通过Aspen流程模拟，得到T01进出口的流股表数据如下图所示。单位进料塔顶出料塔底出料相态液相液相液相温度C1082.360137052595160.355224252053压力bar111摩尔汽相分率000摩尔液相分率111摩尔固相分率000质量汽相分率000质量液相分率111质量固相分率000摩尔焓J/kmol-142183628.827234-28503418.0812631-310025502.512045质量焓J/kg-1614688.88600608-346994.585574754-3095329.44852859摩尔熵J/kmol-K-565450.545126138-442150.622227423-638485.202779687质量熵J/kg-K-6421.46158690791-5382.64819622733-6374.70799853611摩尔密度kmol/cum9.838512825559799.138096733831178.17623995604673质量密度kg/cum866.343645469364750.637048817298818.925075079626焓流量kW-13419.7006389746-1807.29969884132-9603.49314160667平均分子量88.056361853659682.1436969514976100.159129316403摩尔流量kmol/hr339.778374618717228.263112068854111.515262549863C6H12Okmol/hr111.5056363568946.41036998043493E-06111.505629946524C6H10kmol/hr228.266636240467228.2570420703330.00959417013432351H2Okmol/hr0.006063588151250660.006063588151250661.33083111840533E-27H3PO4kmol/hr3.84332044179328E-0503.84332044179329E-05摩尔分率C6H12O0.3281716692006092.80832497302555E-080.999913620762589C6H100.6718103719714860.9999734078867758.60345921710364E-05H2O1.78457153374017E-052.65640299752928E-051.19340715160874E-29H3PO41.13112567746728E-0703.44645239935187E-07质量流量kg/hr29919.647505474118750.375902989711169.2716024844体积流量cum/hr34.535542174219224.979283839683613.638942001377塔设备机械设计设计温度与设计压力对于T01而言，为0.1MPa。塔顶装有安全阀，根据相关规定，设计压力应大于或等于安全阀的压力，一般安全阀压力为正常的1.1倍以内。因此取设计压力为P=1.1Pw=0.11Mpa塔顶温度为10℃，体系最高温度为160℃左右，设计温度需要比操作温度高15～30℃，取设计温度为185℃。介质名称及材料选择本操作阶段塔内基本只含有环己醇，环己烯等无腐蚀性物质，故选择Q345R作为材料。总板数与加料板的确定由Aspen模拟出的理论板数为30块，理论加料板位置为第15块。塔高计算1）塔顶空间Hd一般为1.0-1.5m。本设计取：Hd=1.5m塔底空间H根据Aspen的模拟结果，塔底出料为0.227m3/min，塔径为2.6m，因此计算在塔底空间放置液体收集装置，综合人孔设置，强度校核等，取。对塔进行分段校核设备筒体壁厚计算圆筒计算厚度：式中：Pc为计算压力，在液柱低时可认为与设计压力P近似相等；Di为筒体内径2.6m；σt是材料在设计温度下许用应力，选材为Q345R，为189MPa为焊接系数0.85；从而取壁厚负偏差C1为0.7mm，腐蚀裕量C2为2mm因此向上圆整则名义厚度为4.0mm，为方便焊接、制造等。校核后壁厚更改为7mm。封头设计（1）上封头本设计采用标准椭圆形封头，材料与筒体相同为Q345R，公称直径DN=2600mm，曲面深度=650mm，曲边高度h1=650mm，直边高度h2=40mm，封头高度为计算厚度：式中：Pc为计算压力，对于上封头可认为与设计压力P近似相等；Di为筒体内径2.6m；σt为焊接系数0.85；从而取壁厚负偏差C1为0.6mm，腐蚀裕量为C2=2mm。向上圆整则名义厚度为4mm。校核后更改为7mm。（2）下封头下封头同理高度0.35m，厚度4mm。校核后更改为7mm。裙座设计裙座高度本工艺中选择圆柱形裙座，材料选择Q345R，裙座计算高度如下：(2)裙座厚度其厚度采用经验值20mm，同时裙座开一DN500mm的人孔，并通过SW6校验来校验裙座厚度是否合格。Aspen处理设计得塔板间距为0.6米，精馏段塔截面积为2.6米，提馏段塔截面积为2.6米，塔板结构图如下。输入筛板塔的参数对筛板塔进行水力学校核，校核结果如下。精馏段塔板负荷图提馏段塔板负荷图全塔水力学校核对解吸塔进行塔径元整，元整后塔截面积为2.6米，且校核结果无误，精馏段塔高为7.8米，提馏段塔高为9米，可得塔总高为16.8米（含底座）。换热器选型设计选择E01为典型换热器进行选型计算。首先确定换热器入口流股状态，详见表5-3-1。表5-3-1换热器入口流股状态表状态 温度25.116065729576℃压力1bar质量流量35925.511419215kg/hr体积流量38.4355376616063cum/hr组成C6H12OC6H10H2OH3PO4质量分数/%94.80.070.834.3先进行捷算法模拟，在Aspen11中，将流股数据和换热目标输入后，运行得到初步的结果。图5-1E01设备选型图5-2输入冷热流体基本性质换热器接管设计壳程入口：工艺流体体积流量为0.0107m3/s，流速取3m/s。壳程入口接管内径为：根据GB/T8163-2008无缝钢管，圆整后得到接管尺寸为Ф68×4，材料为Q345B。壳程出口：工艺流体体积流量为0.0107m3/s，流速取3m/s。壳程出口接管内径为：根据GB/T8163-2008无缝钢管，圆整后得到接管尺寸为Ф68×4，材料为Q345B。管程入口：冷却水体积流量为0.000725m3/s，流速取2m/s管程入口接管内径为：根据GB/T8163-2008无缝钢管，圆整后得到接管尺寸为Ф30×4，材料为Q345B。管程出口：冷却水体积流量为0.000725m3/s，流速取2m/s管程出口接管内径为：根据GB/T8163-2008无缝钢管，圆整后得到接管尺寸为Ф30×4，材料为Q345B。将软件运行模式改为评级/检查，输入后进行校准。图5-3换热型式校核结果通过,导出规格表和安装图。图5-4选择换热器的类型和定义换热管的尺寸 图5-5换热器布管图图5-6规格书图5-7规格书泵设备设计选型输送设备泵选型举例：P02表5-4-1泵P02进出口物流入口出口质量流量：kg/h2290522905体积流量：cum/h402.46403.61温度：℃2528图5-4-2P01基本信息图5-4-2P01安装尺寸图图5-4-3P01工作曲线非工艺部分三废及三废处理废气该项目的废气主要为环己烯和环己醇的蒸汽，可进行回收再利用，一般都是以通过冷凝液化等手段，期已减少物料损失。废液该项目的废液主要为含有低浓度的环己醇、环己烯的废液，其中包含了一些少量或微量的副反应产物，如两个环己醇脱水形成的二环己基醚、环己醇酸化后被硫酸脱水反应出来的环己烷、环己醇与环己醇自身发生作用出现的环己烯醇、环己醇发生脱水脱氢生成的苯、环己醇与环己烷发生脱水生成的环己基环己烯等，应进行适当处理并达到国家标准后，再依据国家标准进行排放或其他处理手段。废渣该项目为纯液相反应，理论上不存在废渣，但由于反应釜或进口物料等关系，可能会引入部分不溶性的杂质，会随废液一同进行处理，并按照国家标准进行处理。安全及安全保护措施主要危害因素（1）具有燃烧及爆炸危险性环己醇和环己烯均为易燃易爆品，遇到明火或高热易发生燃烧或爆炸，其中爆炸性混合物主要由环己烯的蒸汽与空气混合形成，并由于其蒸汽比空气重，会大量扩散在较低处，增大爆炸范围。具有生理毒性环己醇在空气中达到一定的浓度的时候，对人的眼睛、鼻子、咽喉等敏感部位具有一定刺激性作用，而纯液态的环己醇则对人体皮肤有刺激性作用，易引发皮炎。环己烯具有麻醉作用，还具有刺激性作用，特别是对人的眼睛和皮肤。吸入后易使人产生恶心、头痛、呕吐以及神志丧失等不良症状（3）电气设备的选用在电气设备的选取上，假如选取不正确了，就极有可能对生产造成不可预料的大影响。危险化学品及有毒有害物质的应急防护措施环己醇的危险性与毒性，及其中毒后应急处理的方法：表2环己醇的性质与应急处理方法对人体健康方面可能的危害：在正常的车间的生产条件下，一般来说，由吸入蒸气从而导致急性中毒的概率并不大。环己醇在空气中的浓度如果有着40mg/m3时，大概率会对人的眼睛、鼻腔、咽喉会产生明显的刺激作用。液态的环己醇对皮肤有明显刺激作用，但通过皮肤进入体内的速率很慢，但接触还是有大概率引起皮炎。通过口腔食入毒性小。燃爆危险：环己醇可燃，具有刺激性。危险特性：在明火或高热的情况下可发生燃烧。氧化剂可与之发生反应。如果是在高热的情况下，则有极大概率导致容器的内部压力迅速增大，从而使容器有开裂和爆炸的危险。毒性：中毒。意外中毒现场临时处理方法：与人体的眼睛接触：将眼皮轻轻用手提起，用流动的0.9%生理盐水或清水进行冲洗，之后快速前往医院就医；与人体的皮肤接触：立刻脱下粘着环己醇的服饰，并以大量清水多次彻底对皮肤进行冲洗。通过鼻腔吸入体内：迅速离开现场，并移动至新鲜空气之中，若是发现存在呼吸困难的现象，及时对人体给输氧，之后就医；通过口腔食入体内：如误食则应饮水催吐并立即送往就医处治。（2）环己烯的危险性与毒性，及其中毒后应急处理的方法：表3环己烯的性质与应急处理方法对人体健康方面可能的危害：环己烯具有麻醉作用，对眼和皮肤有刺激性作用。不小心吸入后有较大概率引起人体恶心、呕吐、头痛和神志丧失等不良反应。对生态环境方面可能的危害：对环境有一定的危害，若是流入水体，对水体大概率造成污染。燃爆危险：环己烯极度易燃，具有刺激性。危险特性：易燃。环己烯蒸气与空气，在一定浓度区间混合，会产生爆炸性混合物。在高热或明火的情况下，有着极高概率出现燃烧爆炸等现象。与氧化剂能发生强烈反应，从而引起较为严重的燃烧或爆炸。长时间的放置下，有大概率生成过氧化物，过氧化物具有潜在的爆炸危险性。环己烯蒸气比空气重，能在较低处发生扩散，从而弥漫到相当远的地方