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表2- 1 脱氢绝热反应器物料衡算

kmol/h 乙苯 水 苯乙烯 甲苯 苯 乙烷 乙烯 甲烷 氢气 二氧化碳 反应器进料 kg/h 27777.78 84904.20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 %(Wt) 24.65% 75.35% 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100% kmol/h 65.51 4701.18 176.89 5.90 10.81 2.95 7.86 5.90 198.51 7.86 1.97 反应器出料 kg/h 6944.06 84621.24 18396.56 542.80 843.18 88.50 220.08 94.40 397.02 345.81 23.64 %(Wt) 6.17% 75.21% 16.35% 0.48% 0.75% 0.079% 0.20% 0.084% 0.35% 0.31% 0.021% 100% 262.05 4716.90 0 0 0 0 0 0 0 0 0 残炭 总计

相对误差

4978.95 112681.98 5185.24 112517.29

??112681.98?112517.29?100%?0.152681.982.4.2 油水分离器

经脱氢绝热反应器反应后，所有物料经换热、冷却至油水分离器静置分层，排除不凝气及废水。

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2.4.2.1 油水分离器顶排出不凝气的组成

乙烷 2.95kmol/h?88.50kg/h 乙烯 7.86kmol/h?220.08kg/h 甲烷 5.90kmol/h?94.40kg/h 氢气 198.51kmol/h?397.02kg/h 二氧化碳 7.86kmol/h?345.84kg/h

表2- 2 油水分离器顶不凝气组成

乙烷 乙烯 甲烷 氢气 二氧化碳 总计 kmol/h 2.95 7.86 5.90 198.51 7.86 223.08 kg/h 88.50 220.08 94.40 397.02 345.84 1145.84 %(Wt) 7.72% 19.21% 8.24% 34.65% 30.18% 100% 2.4.2.2 油水分离器底排出废水组成及出料量

在油水分离器中，液相分为两层：有机层与无机层（水）。无机层废水、固相残炭及物料中夹带的催化剂由油水分离器底排出。

油水分离器底分离残炭量 1.97kmol/h?23.64kg/h 排出废水量 4701.18kmol/h?84621.24kg/h

因废水中夹带的芳烃量为500mg／L，芳烃组成同反应器出口重要混合物 则废水中夹带的芳烃量 84621.24×0.0005=42.31kg/h

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表2- 3反应器出口重要混合物组成

乙苯 苯乙烯 甲苯 苯 总计

kmol/h 65.51 176.89 5.90 10.81 259.11 kg/h 6944.06 18396.56 542.80 843.18 26726.60 %(Wt) 25.98% 68.83% 2.03% 3.15% 100% 故废水中损失芳烃量如下： 乙苯 42.31?0.2598?10.99kg/h 苯乙烯 42.31?0.6883?29.12kg/h 甲苯 42.31?0.0203?0.86kg/h 苯 42.31?0.0315?1.33kg/h 油水分离器出料组成

乙苯 6944.06?10.99?6933.07kg/h?65.41kmol/h 苯乙烯 18396.56?29.12?18367.44kg/h?176.61kmol/h 甲苯 542.80?0.86?541.94kg/h?5.89kmol/h 苯 843.18?1.33?841.85kg/h?10.79kmol/h

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表2- 4 油水分离器出料组成

乙苯 苯乙烯 甲苯 苯 总计 kmol/h 65.41 176.61 5.89 10.79 258.70 kg/h 6933.07 18367.44 541.94 841.85 26684.30 %(Wt) 25.98% 68.83% 2.03% 3.15% 100% 2.4.3 乙苯—苯乙烯精馏塔

将油水分离器出料加入乙苯—苯乙烯精馏塔中进行分离，同时加入阻聚剂防止苯乙烯聚合，阻聚剂的加入量为有机混合物的0.03%（质量），即

阻聚剂加入量 26684.30?0.0003?8.01kg/h?0.044kmol/h

表2- 5 乙苯—苯乙烯精馏塔进料组成

kmol/h %（mol） 乙苯 65.41 25.28% 苯乙烯 176.61 68.26% 甲苯 5.89 2.28% 苯 10.79 4.17% 阻聚剂 0.044 0.017% 总计 258.74 100% 选轻关键组份为乙苯，重关键组份为苯乙烯

则塔顶 D?65.41?(1?0.003)?176.61?0.0025?5.89?10.79?82.34kmol/h

表2- 6 乙苯—苯乙烯精馏塔塔顶产品组成

kmol/h %（mol） 乙苯 65.21 79.20% 苯乙烯 0.44 0.53% 甲苯 5.89 7.15% 苯 10.79 13.10% 总计 82.34 100% 塔底 W?F?D?258.74?82.34?176.40kmol/h

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表2- 7 乙苯—苯乙烯精馏塔塔底产品组成

kmol/h %（mol） 乙苯 0.20 0.11% 苯乙烯 176.17 99.87% 阻聚剂 0.044 0.025% 总计 176.40 100% 2.4.4 甲苯—乙苯精馏塔

选轻关键组份为甲苯，重关键组份为乙苯。 进料 F?82.34kmol/h

塔顶 D?5.89?(1?0.004)?65.21?0.001?10.79?16.72kmol/h

表2- 8 甲苯—乙苯精馏塔塔顶产品组成

kmol/h %（mol） 乙苯 0.065 0.39% 甲苯 5.87 35.11% 苯 10.79 64.53% 总计 16.72 100% 塔底 W?F?D?82.34?16.72?65.62kmol/h

表2- 9 甲苯—乙苯精馏塔塔底产品组成

kmol/h %（mol） 乙苯 65.14 99.27% 苯乙烯 0.44 0.67% 总计 65.62 100% 2.4.5 苯—甲苯精馏塔

选轻关键组份为苯，重关键组份为甲苯。 进料 F?16.72kmol/h

塔顶 D?10.79?(1?0.002)?5.87?0.005?10.80kmol/h

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