年处理25万吨轻苯加氢精制车间初步设计.doc

摘要 轻苯作为中间体产品，本身用途极为有限，仅作为溶剂使用，但是精制后的焦化苯、焦化甲苯、焦化二甲苯等产品，是有机化工、医药和农药等的重要原料，在国内、国际上都有很好的市场。本设计总结了国内外的苯精制工艺，列出了各工艺的优缺点，选择的溶剂萃取低温加氢工艺的加氢温度、压力较低，产品质量好，已被广泛用于石油重整油、高温裂解汽油、焦化粗苯为原料的加氢生产中。设计中对主要设备纯苯塔做了详细计算，对其他以及辅助设备进行了选型，同时绘制了平立面布置图、纯苯塔设备图、工艺流程图等附图，最后进行了简略的经济计算。 本设计的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、非芳烃，其中最主要的产品是纯苯、甲苯和二甲苯。关键词 轻苯 加氢 精馏 苯IAbstract Light benzene as the intermediate products, their use is extremely limited, only used as the solvent, but the product after refining coking benzene, coking benzene, coking xylene, is an important raw material in organic chemical industry, medicine and pesticide, in the domestic, international have a very good market. The design summary of benzene refining process at home and abroad, lists the advantages and disadvantages of each process, hydrogenation temperature, pressure of solvent extraction of low-temperature hydrogenation process selection is low, good product quality, has been widely used for the hydrogenation of reformate oil production, pyrolysis gasoline, coking benzene as raw materials in. The design of the main equipment of pure benzene tower is calculated in detail. On the other, and the auxiliary equipment selection, and draw the layout and facade, pure benzene tower equipment, process flow diagram, figure, finally calculated simple economy. The design of the products are benzene, toluene, xylene, non aromatic hydrocarbons, the main products are benzene, toluene and xylene.Key words benzene hydrogenation distillationII目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1设计的目的和意义11.1.1毕业设计的目的和意义11.1.2本设计的目的和意义11.2产品的组成和成分及物性参数11.3产品的质量指标 价格 供需关系31.4设计地点，气候参数5第2章 工艺论证62.1国内外工艺流线论证62.1.1粗苯加氢精制原理62.1.2粗苯加氢精制工艺62.1.3粗苯加氢精制工艺特点102.2主要设备论证 类型的确定122.2.1填料萃取塔122.2.2筛板萃取塔122.2.3脉冲筛板萃取塔132.2.4往复筛板萃取塔132.2.5转盘萃取塔及偏心转盘萃取塔142.3萃取剂选择的依据142.4结论15第3章 工艺详述163.1本设计选择的工艺163.1.1工艺原理163.1.2工艺流程163.2工艺参数列表17第4章 工艺计算194.1总物料衡算194.2纯苯塔的设计计算204.2.1计算数据204.2.2塔的物料衡算234.2.3气液负荷计算284.2.4精馏塔塔体尺寸计算334.2.5塔的工艺结构尺寸的设计与计算344.2.6塔板布置及浮阀数目与排列364.2.7塔板流动性能校核384.2.8塔板负荷性能图434.2.10纯苯塔热量衡算484.2.11塔的机械设计514.3设备一览表53第5章 设备布置575.1设备布置原则575.1.1满足生产工艺要求575.1.2符合经济原则575.1.3符合安全生产要求575.1.4良好的生产操作585.1.5便于安装与检修585.2几种设备布置的具体方式585.2.1塔的布置585.2.2反应器的布置595.2.3冷换设备的布置59第6章 非工艺部分616.1车间布置（土建要求）616.1.1厂址选择的基本原则616.1.2拟定选厂指标626.1.3总平面布置的要求636.2供水656.2.1循环冷却水系统656.2.2新鲜冷却水系统656.2.3软水配置656.2.4生活饮用水系统666.2.5排水系统666.3供电666.4采暖通风666.5劳动定员66第7章 经济效益分析687.1投资估算687.1.1建设费用687.1.2设备费用697.1.3转让、培训及试车费用727.1.4不可预见费727.1.5固定资产投资737.1.6建设期利息（一年计)737.1.7固定资产总投资737.1.8铺底流动资金737.1.9项目总投资737.2年总成本核算747.2.1单耗747.2.2能耗747.2.3加工费757.2.4设备维护折旧费757.2.5车间成本767.2.6工厂管理费767.2.7工厂成本767.2.8销售费用777.2.9销售成本777.2.10年销售税金（按17%计税，考虑抵扣项则为5-10%）777.2.11年销售利润（毛利）777.2.12年所得税777.2.13年纯利润777.3经济效益分析787.3.1投资回收期（静态/年）787.3.2投资利润率787.3.3投资利税率78结论79致谢80参考文献81Xcatalogue窗体顶端窗体底端Chapter 1 Introduction11.1 The purpose and significance of design11.1.1The purpose and significance of graduation11.1.2The purpose and significance of this design11.2 Composition and physical parameters of the product11.3 Quality indicators of supply and demand price of the product31.4 Design Location Climate parameters5Chapter 2 Technology Demonstration62.1 Domestic and process streams Demonstration62.1.1 Crude benzol hydrogenation principle62.1.2 Crude benzene hydrogenation process62.1.3 Crude benzol hydrogenation process characteristics102.2 Major equipment demonstration Determination of the type122.2.1 Packed extraction column122.2.2 Perforated-plate extraction tower122.2.3 Pulsed sieve plate extraction column132.2.4 Reciprocating plate extraction column132.2.5 Rotating disc contactor (RDC) and eccentric rotating disc contactor (ARDC)142.3 Based extractant selected142.4 The conclusion15Chapter 3 Described in detail Process163.1 This design choice process163.1.1 Process principles163.1.2 The process163.2 The process parameter list17Chapter 4 Technological Calculation194.1Total material balance194.2Design calculations of pure benzene column204.2.1 Calculate data204.2.2 Material balance of tower234.2.3 Load Calculation of Gas-liquid 284.2.4 Distillation tower Size Calculation334.2.5 Design and calculation The process of the tower structure size344.2.6 Tray arrangement and the number of float valve arrangement364.2.7 Flow tray performance check384.2.8 Tray load performance chart434.2.10 The tower heat balance of pure benzene 484.2.11 Tower of mechanical design514.3 Equipment List53Chapter 5 Equipment Layout575.1Principles of arrangement575.1.1 To meet the production process requirements575.1.2 In line with the principles of economy575.1.3 Meet the safety requirements575.1.4 Favorable manufacturing practices585.1.5 For easy installation and maintenance585.2Several devices arranged in specific ways585.2.1 Arrangement of Tower585.2.2 Arrangement of The reactor595.2.3 Arrangement of Cooling and heat exchange equipment 59Chapter 6 Non-process part616.1 Plant layout (civil claim)616.1.1 The basic principle of site selection616.1.2 Develop processing plant indicators626.1.3 General layout requirements636.2 The water supply656.2.1 Circulating cooling water system656.2.2 Fresh water cooling system656.2.3 Softener Configuration656.2.4 Drinking Water Systems666.2.5 Drainage system666.3 Powered666.4 Heating and ventilation666.5 Capacity66Chapter 7 Economic Benefit Analysis687.1 Estimated Investment687.1.1 Construction costs687.1.2 Equipment costs697.1.3 Transfer, training and commissioning costs727.1.4 Unforeseen expenses727.1.5 Investment in Fixed Assets737.1.6 Interest during construction (year count)737.1.7 The total investment in fixed assets737.1.8 Initial working capital737.1.9 Total investment737.2 Total cost accounting747.2.1 Consumption747.2.2 Energy Consumption747.2.3 Processing fees757.2.4 Maintenance of equipment depreciation757.2.5 Workshop costs767.2.6 Factory management fees767.2.7 Factory cost767.2.8 Sales expense777.2.9 Cost of sales777.2.10 Cost of sales of sales tax777.2.11 Annual profit on sales (gross profit)777.2.12I ncome tax777.2.13 Annual net profit777.3 Economic Benefit Analysis787.3.1 Payback period (static / year)787.3.2 Investment profit787.3.3 Investment tax rate78The conclusion79Convey thanks80References81第1章 绪论1.1设计的目的和意义 1.1.1毕业设计的目的和意义 毕业设计是教学计划中的最后一个综合性实践教学环节，是学生在教师的指导下，独立从事化工设计工作的初步尝试，其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能应对和处理问题的能力。是学生对思念所学知识和技能进行系统化、综合化应用、总结和深化的过程。 1.1.2本设计的目的和意义加氢精制过程包括加氢脱除原料油中的含有硫、氮、氧等原子的化合物,以及原料油中的烯烃、芳烃、饱和烃等不饱和有机物,达到精制目的。此外,加氢精制过程中还包括金属化合物的氢解、去除金属杂质等工艺步骤。苯加氢精制技术主要用于石油和煤炭行业，如改善焦化柴油的颜色,提高用渣油生产的柴油的十六烷值一提高柴油的稳定性。苯加氢精制工艺在煤加工行业的应用也很广泛,可以加工多种煤产品。1.2产品的组成和成分及物性参数 粗苯加氢生产出的主要产品有纯苯、甲苯、二甲苯,它们均属于芳香烃类,而且都是重要的基础有机化工原料,其中苯的产量和生产的技术水平更是一个国家石油化工发展水平的标志之一。甲基苯也可以通过歧化反应生产二甲基苯和纯苯,当然在化工领域的其他主要用途是生产少量中间体和有机原料,此外甲基苯作为溶剂还被广泛应用于粘合剂、农药、涂料和油墨等方面。焦化行业通过炼焦工艺生产出粗苯主要包含纯苯、甲基苯、二甲基苯等芳香烃,此外还有一些不饱和化合物、含氧化合物、含氮化合物和含硫化合物等杂质。纯苯它的分子式是C6H6,它是有化化合物的一种,同时也是芳香烃当中组成结构最简单的一种,这种物质在常温常压下,是一种带有甜味的透明液体,它没有颜色,芳香气味比较浓烈。可燃,有毒,为IARC第一类致癌物。苯不溶于水,易溶于有机溶剂,本身也可作为有机溶剂。因为它含有大链,特性是碳和碳之间的化学键介于单键和双键之间,因此同时具有不饱和烃加成反应和饱和烃取代反应的性质。苯的性质是易取代,难氧化,难加成。苯作为一种基础而且应用广泛的化工原料,它在合成纤维制造、橡胶生产、制药、工程树脂合成等许多的应用领域都起到了无可替代的作用,同时在有机溶剂方面应用也非常广泛。在我们国家化学工业领域是纯苯的主要消费区域。苯酚、尼龙66盐、苯石烯、氯化苯等许多化工产品都是以苯作为原料的。在石化炼油行业中对汽油辛烷值的有益改变起到了积极地促进作用。甲苯是一种无色,带特殊芳香味的易挥发液体。有苯样气味。有强折光性。甲苯能够和许多有机溶剂相互混溶,比如乙醚、氯仿、乙醇、丙酮、冰乙酸和二硫化碳等,同时对于水来说它是微溶解的。相对密度0.866。凝固点-95。沸点110.6。折光率1.4967。闪点4.4。易燃。苯的蒸气与空气在体积比为1.2%的爆炸下限和7%的爆炸上限之间,极易形成爆炸性混合物。低毒,半数致死量5000mg/kg。高浓度气体有麻醉性。有刺激性。二甲苯为无色透明液体,它是苯环上甲基取代两个氢原子的产物,存在间二甲苯、邻二甲苯和对二甲苯三种异构体,在工业领域,所指的二甲苯通常是上述的邻、间、对二甲苯混合物。二甲基苯,味道比较臭,化学特性是容易燃烧,它可以任意比例溶于乙醚等有机物,但不溶于水。沸点137140。中等毒性的二甲苯,有一定的致癌性。二甲基苯可产生污染,这种污染主要来自于它在塑料、橡胶、合成纤维和燃料领域的应用,同时在它的另一类重要的领域(各种胶粘剂和涂料的添加剂以及防水材料),随着它们的应用这也能够产生二甲苯的污染,当然作为烟叶和燃料的燃烧气,这也是二甲苯污染的一个比较重要的来源。二甲苯毒性中等,也有一定致癌性。1.3产品的质量指标 价格 供需关系 粗苯的一个特别重要的来源就是煤化工生产过程中,除了作为主要产品的焦炭外的一种相当重要的副产品,是市场前景非常好的化工类基础原料,2016年6月份粗苯的国內市场价格介于3750和4080元/吨之间,而焦化行业生产的粗苯通过进一步深加工之后,可以获得许多国民经济发展必须并且巧途广泛的高附加值产品,如纯苯(它占粗苯的5381%)、甲基苯(它约占粗苯的1123%)、二甲基苯(它约占粗苯的25%)等,该类产品经济效益良好,(2016年6月份在国内纯苯的市场销售价格介于5000和5200元/吨之间;2016年6月份甲苯的国内市场价格在4700和5050元/吨之间;2016年6月份二甲苯的国内市场价格在4800和5000元/吨之间)。下面是轻苯中主要产品苯、甲苯和二甲苯的质量指标。表1-1 纯苯质量指标指标名称指标指标名称指标外观透明溶液，不深于每1000ml水溶液中含有0.003g重铬酸钾的颜色酸性比色按标准比色液不深于0.2溴价g/100ml苯0.42凝固点，5相对密度0.8760.880二硫化碳含量，%0.07沸程79.680.5溜出量，%噻吩含量，%0.1酸性比色标准比色液馏出95%时温度，95反应性中性不深于0.20.6水分室温（25）下目测无可见水84表1-2 甲苯质量标准指标名称硝化用甲苯纯甲苯一级品二级品外观透明液体，不深于每1000ml水溶液中含0.003g重铬酸钾的颜色相对密度（）0.8620.8680.8620.8680.8620.868沸程初馏点， 110.2110109.8终馏点， 110.9110.0111.0馏出95%（体积）的温度范围，0.50.80.8酸性比色标准比色液不深于0.20.30.3溴价g/100ml甲醇 0.20.30.3反应性中性水分室温（25）下目测无可见水表1-3 二甲苯质量指标指标名称5 二甲苯10 二甲苯外观透明液体，不深于每1000ml水中含0.003g重铬酸钾的颜色相对密度（）0.8570.8660.8400.870沸程101.3Pa初馏点，136.5135终馏点，141.5145馏出95%（体积）的温度范围，4.59.5酸洗比色，号2.05.0反应性中性水分室温（25）下目测无可见水1.4设计地点，气候参数 设计地点：黑龙江七台河。七台河市属寒温带大陆性季风气候。具有寒暑悬殊、雨量充沛、光照充足、无霜期短、四季分明的气候特点。冬季漫长而寒冷，年平均气温为4.3，最高气温37.2，最低气温-39.3，年降雨量为400600mm，积雪厚度为510cm，最大积雪厚度42cm，年蒸发量为1200mm，日照平均时数2060.6h，年平均气压987.2Pa，冬季高，夏季低，无霜期173d。常年主导风向为西风，夏季主导风向为西南风，冬季主导风向为西北风。风向玫瑰图见图1-1。年平均风速3.1m/s，最大风速在冬季（1112月），平均为4.9m/s和4.3m/s，最大时可达九级、十级；最小风速在夏季（89月），平均为2.3m/s。评价区夏季逆温频率22%，平均逆温强度为1.3/100m，平均高度140m，逆温维持时间短；冬季逆温出现频率为86%，平均强度为2.0/100m，平均高度为166m，冬季逆温特点是频率高，强度大，持续时间长。地震裂度。图1-1 七台河市风向玫瑰图第2章 工艺论证2.1国内外工艺流线论证 2.1.1粗苯加氢精制原理粗苯加氢根据其催化加氢反应温度不同可分为高温加氢和低温加氢。在低温加氢中,由于加氢油中非芳烃与芳烃分离方法的不同,又分为萃取蒸馏法和溶剂萃取法。高温催化加氢的典型工艺是Litol工艺,在温度为600650,压力 6.0MPa条件下进行催化加氢反应。主要进行加氢脱除不饱和烃,加氢裂解把高分子烷烃和环烷烃转化为低分子烷烃,以气态分离出去；加氢脱烷基, 把苯的同系物最终转化为苯和低分子烷烃。故高温加氢的产品只有苯,没有甲苯和二甲苯,另外还要进行脱硫、脱氮、脱氧的反应,脱除原料有机物中的S、N、O,转化成 H2S、NH3、H2O的形式除去,对加氢油的处理可采用一般精馏方法,最终得到苯产品。低温催化加氢的典型工艺是萃取蒸馏加氢 (K.K 法)和溶剂萃取加氢。在温度为300370,压力2.53.0MPa条件下进行催化加氢反应。主要进行加氢脱除不饱和烃, 使之转化为饱和烃；另外还要进行脱硫、脱氮、脱氧反应,与高温加氢类似,转化成H2S、NH3、H2O的形式。但由于加氢温度低,故一般不发生加氢裂解和脱烷基的深度加氢反应。因此低温加氢的产品有苯、甲苯、二甲苯。对于加氢油的处理, 萃取蒸馏低温加氢工艺采用萃取精馏方法, 把非芳烃与芳烃分离开。而溶剂萃取低温加氢工艺是采用溶剂液液萃取方法,把非芳烃与芳烃分离开,芳烃之间的分离可用一般精馏方法实现,最终得到苯、甲苯、二甲苯。 2.1.2粗苯加氢精制工艺目前已工业化的粗苯加氢工艺有莱托(Litol)法、萃取蒸馏低温加氢(K.K)法和溶剂萃取低温加氢法,第一种为高温加氢,后两种为低温加氢。 1.莱托（Litol）法莱托法是上海宝钢于上世纪80年代由国外引进的第一套高温粗苯加氢工艺,也是目前国内唯一的焦化粗苯高温加氢工艺。 （1）工艺原理Litol工艺是由美国胡德利公司开发，日本旭化成公司改进的粗苯催化加氢精制工艺，它的主要原理如下：脱硫反应+4H2C4H10+H2S 可使噻吩脱到0.30.2ppm脱烷基反应C6H5RH2C6H6RH饱和烃加氢裂解 烷烃与环烷烃几乎全部裂解成低分子烷烃 C6H123H23C2H6 C7H162H22C2H6C3H8环烷烃脱氢C4H10C4H62H2不饱和烃加氢C2H4+H2C2H6脱氮C5H5N5H2C5H12NH3（2）工艺流程粗苯预蒸馏是将粗苯分离成轻苯和重苯。轻苯作为加氢原料,预反应器是在较低温度下(200250)把高温状态下易聚合的苯乙烯等同系物进行加氢反应, 防止其在主反应器内聚合,使催化剂活性降低,在2个主反应器内完成加氢裂解、脱烷基、脱硫等反应。由主反应器排出的油气经冷凝冷却系统,分离出的液体为加氢油,分离出的氢气和低分子烃类脱除H2S后,一部分送往加氢系统,一部分送往转化制氢系统制取氢气。预反应器使用Co-Mo催化剂,主反应器使用Cr系催化剂。稳定塔对加氢油进行加压蒸馏,除去非芳烃和硫化氢。白土塔利用SiO2-Al2O3为主要成分的活性白土,吸附除去少量不饱和烃。经过白土塔净化后的加氢油,在苯塔内精馏分离出纯苯和苯残油,苯残油返回轻苯贮槽,重新进行加氢处理。 （3） 工艺参数 具体工艺参数如下：表2-1 莱托法生产的纯苯的质量项目指标颜色 (铂- 钴)不大于 20#密度 (20) /gcm-30.8780.881结晶点/不小于5.45酸洗比色 K2Cr2O7/gL-1不深于0.05苯/%不小于99.9甲苯/%不大于0.05非芳烃/%不大于0.10全硫/mgkg-1不大于1噻吩/mgkg-1不大于1中性试验中性水分 (20) (目测)无（4） 小结 工艺优点：莱托法属于高温加氢法，产品只有纯苯，但由于原料中的甲苯二甲苯脱烷基反应，所以其苯的收率可达到110%以上。 工艺缺点：莱托法高温加氢法温度高，压力高，还有氢腐蚀，对设备和管道的材质要求很高。目前我国不锈钢的品种、规格，尤其是耐高温、耐高压、抗氢腐蚀的不锈钢品种、规格不全。一些特殊管道、管件、法兰、阀门的用量少，品种规格多，只能成套引进。 适用对象：属于工业化阶段，投资大，设备需要进口，适合外企，或者合资企业，由于自身供氢，适合在没有氢源的地方建厂。2.萃取蒸馏低温加氢法（K.K）法（1）工艺原理在萃取蒸馏中，当原溶液中添加萃取剂后，萃取剂并不与任何组分形成恒沸物，但能改变原溶液各组分间的相对挥发度，且添加剂的沸点均比溶液中各组分的沸点高。加氢精制后所得的加氢油中，主要含芳烃和非芳烃，采用常规蒸馏不可能将非芳烃从芳烃中分离出来。只有在萃取蒸馏塔中加入萃取剂N-甲酰吗啉后，可明显改变各组分的蒸汽压从而达到芳烃与非芳烃分离的目的。也就是说，加入萃取剂后，可使非芳烃的沸点降低，从萃取蒸馏塔顶部分离出来，塔底即为芳烃与萃取剂的混合液体，再经蒸馏可将芳烃和萃取剂分离，萃取剂循环使用。（2）工艺流程粗苯原料经连续蒸发后进入蒸发塔脱重组分，轻苯加氢反应为连续固定床气相加氢反应。加氢过程产生的H2S及其他气体从稳定塔顶排出。加氢油经END萃取蒸馏将非芳烃分离出去，再经连续精馏可以得到产品苯、甲苯及混合二甲苯。二甲苯中非芳烃的含量小于2.5%。由于装置对组成变化大的原料适应性不强，连续蒸发器易堵，采用的END两苯萃取精馏不易操作，产品苯、甲苯中全氮指标高，中性试验呈碱性。（3） 工艺参数表2-2 KK法生产的纯苯的质量项目指标颜色 无色透明环戊烷含量/mgkg-1不大于50结晶点/不小于 5.5甲基环戊烷含量/mgkg-1不大于50正己烷含量/mgkg-1不大于50全硫/mgkg-1不大于 0.5（4）小结 工艺优点：操作压力低，温度低，设备要求低，三苯收率高 工艺缺点：由于装置对组成变化大的原料适应性不强，连续蒸发器易堵，采用的 END 两苯萃取精馏不易操作，产品苯、甲苯中全氮指标高。适用对象：工业化阶段，国内外广泛采用。3. 溶剂萃取低温加氢法 溶剂萃取低温加氢法在国内外得到广泛应用,大量被应用于以石油高温裂解汽油为原料的加氢过程,目前在焦化粗苯加氢过程中也得到应用。（1）工艺流程在苯加氢反应工艺上,与萃取蒸馏低温加氢法相近,而在加氢油的处理上则不同,是以环丁砜为萃取剂采用液液萃取工艺,把芳烃与非芳烃分离开来。粗苯经预蒸馏塔分离成轻苯和重苯,然后对轻苯进行加氢,除去重苯的目的是防止C9以上重组分使催化剂老化。（2） 工艺参数相关工艺参数如下：表2-3 溶剂萃取低温加氢法工艺参数预反应器主反应器操作温度200330操作压力3.4MPa3MPa催化剂Ni-MoCo-Mo （3）小结 由于设置了脱重组分塔，对组成变化大的原料适应性强，苯、甲苯、二甲苯产品质量高，操作方便。 2.1.3粗苯加氢精制工艺特点1、产品质量。高温加氢和低温加氢2种方法所得纯苯的质量都很高。2、产品品种。Litol高温加氢法只生产纯苯。低温加氢法生产高纯苯、高纯甲苯、混合二甲苯和非芳烃。3、产品收率。Litol高温加氢法将甲苯、二甲苯以及三甲苯都转化为苯。对原料含苯而言，苯产率高达114%。低温加氢法三苯的收率高，对原料中的含量而言，几乎没有变化。苯的收率98%，甲苯的收率98%，二甲苯的收率98%。4、材料的选择。Litol高温加氢法温度高，压力高，还有氢腐蚀，对设备和管道的材质要求很高。目前我国不锈钢的品种、规格，尤其是耐高温、耐高压、抗氢腐蚀的不锈钢品种、规格不全。一些特殊管道、管件、法兰、阀门的用量少，品种规格多，只能成套引进。低温加氢法温度低，压力低，设备和管道的材料容易解决，400以 下Cr5Mo即可满足要求。国内石化系统所用材料大部分在国内解决。5、仪表选择。Litol 高温加氢法温度高，压力高，操作全靠仪表而且要求仪表必须准确、灵敏，一旦出问题后果不堪设想，装置所需仪表和备品备件必须全套引进；低温加氢法绝大部分仪表、阀门、管材、管件、备品、备件都可以在国内供货。6、投资。Litol 高温加氢法设备、管道、仪表等材质要求高，设备结构复杂，制造难度大，硬件费用高，引进的硬件多，增加了投资。7、生产的危险性。虽然Litol高温加氢法和低温加氢法的原料和产品都是易燃易爆的介质，2种装置都具有危险性但Litol法的危险性比低温法更大。8、经济效益。Litol高温加氢法的优点是自产氢气，不需外来氢源，适合在没有氢源的地方建厂。但整体投资大，操作费用高，且循环氢在高温高压下有硫化氢腐蚀的问题，需要用单乙醇胺（MEA）脱硫，增加了投资和操作费用。低温加氢法生产苯、甲苯、二甲苯和非芳烃，市场适应能力强，经济效益好。虽然增加了甲苯和二甲苯系统，但都是碳钢材料，基建费用增加较少。循环气体不用设独立的脱硫装置，H2S气体从稳定塔顶排出直接进入煤气管道，同焦炉煤气一起脱硫，节省了基建投资和操作费用。溶剂萃取低温加氢法和萃取蒸馏低温加氢法。以粗苯或焦油的脱酚轻油为原料，氢耗较低，加氢反应温度、压力较低，设备制造难度小，很多设备可国内制造，能耗也较少。前者工艺较复杂，粗苯先精馏成轻苯和重苯，然后对轻苯加氢，但产品质量较高；后者工艺简单，可对粗苯直接加氢，不需要先精馏分离成轻苯和重苯，但粗苯在预蒸发器和多级蒸发器中容易结焦堵塞。溶剂萃取低温加氢法用溶剂环丁砜，K.K法用溶剂N-甲酰吗啉。溶剂萃取低温加氢法的加氢油先后经液-液萃取和萃取蒸馏分离掉非芳烃，再经连续精馏得到高纯度的苯、甲苯和混合三甲苯产品，二甲苯中非芳烃含量低于2.5%。萃取蒸馏低温加氢法在精馏加氢油时，若想生产高纯度甲苯，就必须经二次萃取蒸馏，否则所得二甲苯中的非芳烃含量达4%，故精馏操作较前者差。综上所述，低温加氢法明显优于高温加氢法，经综合比较考虑，本次设计采用溶剂萃取低温加氢法。2.2主要设备论证 类型的确定本设计采用溶剂萃取低温加氢法，主要设备有加氢反应器、萃取塔、精馏塔，由于反应为气相反应，所以采用连续固定床反应器。对于萃取塔的选择，有填料萃取塔、筛板萃取塔、脉冲筛板萃取塔、往复筛板萃取塔、转盘萃取塔及偏心转盘萃取塔。下面对其进行论证。 2.2.1填料萃取塔填料塔为连续接触式的气、液传质设备。在圆形塔体的下部，设置一层支撑板，支撑板上充填一定高度的填料。液体由入口管进入经分布器喷淋至填料上，在填料的空隙中流过，并湿润填料表面形成流动的液膜。液体流经填料后由排出管取出。液体在填料层中有倾向于塔壁的流动故填料层较高时，常将其分段，两段之间设置液体再分布器，以利于液体的重新分布。气体在支撑板下方入口管进入塔内，在压强差的推动下，通过填料间的空隙，由塔的顶部排出管排出。填料层内气液两相呈逆流流动，相际间的传质通常是在填料表面的液体与气象间的界面上进行，两相的组成沿塔高连续变化。填料萃取塔的特点：结构简单，而且具有生产能力大，分离效率高、持液量小、操作弹性大、压强降低等。通过填料材质的选择，可处理腐蚀性的物料。尤其对于压强降较低真空精馏操作。但是填料塔对于含有悬浮液的料液、易聚合的物系则不能使用，而且对于有侧线出料的场合等也不大适合。 2.2.2筛板萃取塔筛板塔内装有若干层筛板，筛孔直径比气液传质的孔径要小。工业上所用的孔径一般是3到9毫米孔距为孔径的3到4倍，板间距为150到600毫米。如果选轻相为分散相，则