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85萬(wàn)噸/年芳烴生產(chǎn)中加氫工段能量利用分析
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資料類別
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化工建筑畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） |
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課程(專業(yè))
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熱能與動(dòng)力工程 |
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關(guān)鍵詞
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芳烴|合成纖維 |
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適用年級(jí)
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大學(xué) |
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身份要求
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普通會(huì)員 |
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金 幣
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0 （金幣如何獲得？） |
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文件格式
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word |
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發(fā)布時(shí)間
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2012-12-28 10:43:00 |
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8 |
| 發(fā)布人 |
kj008 |
內(nèi)容簡(jiǎn)介：
畢業(yè)論文 85萬(wàn)噸/年芳烴生產(chǎn)中加氫工段能量利用分析，共30頁(yè)，10668字。
第一章 文 獻(xiàn) 綜 述
1.1芳烴生產(chǎn)現(xiàn)狀
芳烴(苯、甲苯、二甲苯(BTX))是產(chǎn)量和規(guī)模僅次于乙烯和丙烯的重要有機(jī)化工原料。其衍生物廣泛用于生產(chǎn)合成纖維，合成樹(shù)脂，合成橡膠以及各種精細(xì)化學(xué)品。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2002年全球苯、甲苯、二甲苯的消費(fèi)量分別為33.6，15.0，23.3 Mt，預(yù)計(jì)2008年將分別達(dá)到42.1，19.1，33.5 Mt，年均增長(zhǎng)速率分別為3.8％ ，4.1％ ，6.3％。最初芳烴生產(chǎn)以煤焦化得到的焦油為原料。隨著煉油工業(yè)和石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，芳烴生產(chǎn)已轉(zhuǎn)向以催化重整油和裂解汽油為主要原料的石油化工路線[1]。
芳烴是石油化工的重要基礎(chǔ)原料，在總數(shù)約800萬(wàn)種的已知有機(jī)化合物中，芳烴化合物占了約30％，其中BTX芳烴(苯、甲苯、二甲苯)被稱為一級(jí)基本有機(jī)原料。由此可見(jiàn)，芳烴的社會(huì)需求量是非常大的，前景是非常誘人的[2]。
1.2芳烴生產(chǎn)技術(shù)
目前，石油芳烴大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)通過(guò)現(xiàn)代化的芳烴聯(lián)合裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常芳烴聯(lián)合裝置包括催化重整，裂解汽油加氫，芳烴轉(zhuǎn)換，芳烴分離等裝置[3]。
但是目前，國(guó)內(nèi)在催化重整、甲苯歧化／烷基轉(zhuǎn)移及二甲苯異構(gòu)化等技術(shù)領(lǐng)域，都開(kāi)發(fā)出具有國(guó)際同等水平的催化劑[4]。但是國(guó)內(nèi)芳烴生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)外還有一定的差距，主要表現(xiàn)：缺乏具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芳烴生產(chǎn)工藝，目前多數(shù)主要芳烴生產(chǎn)裝置采用國(guó)外的工藝技術(shù)；現(xiàn)有芳烴生產(chǎn)技術(shù)缺乏有效的整合，至今尚未提出自主的芳烴生產(chǎn)組合技術(shù)及工藝流程，國(guó)內(nèi)的芳烴聯(lián)合裝置全部都以國(guó)外的工藝流程為主體進(jìn)行設(shè)計(jì)；國(guó)內(nèi)芳烴生產(chǎn)在原料來(lái)源，產(chǎn)品系列化進(jìn)程和工業(yè)化程度上與國(guó)外存在一定差距[5]。
然而，隨著各種資源的自然減少，我們所面臨的能源危機(jī)愈加嚴(yán)重，煤炭，石油，天氣等各種資源的供應(yīng)已經(jīng)呈現(xiàn)非常緊張的局面。然而，隨著社會(huì)的工業(yè)化，反而需求更多的能源，因此能源的供求矛盾更加凸顯出來(lái)[4]。因此，如何能夠利用盡可能少的能源，創(chuàng)造出更大的工業(yè)利潤(rùn)來(lái)，是人們現(xiàn)在迫切追求的。這就迫使人們認(rèn)真研究各種動(dòng)態(tài)能量的開(kāi)發(fā)和合理利用，火用的概念引起了人們的高度重視并且得到了廣泛應(yīng)用，解決了熱力學(xué)和能源科學(xué)長(zhǎng)期沒(méi)有任何一個(gè)參數(shù)可以單獨(dú)評(píng)價(jià)能量的價(jià)值的問(wèn)題。火用的概念具有深遠(yuǎn)的理論意義和重大的實(shí)際意義。隨著“節(jié)能減排”的提出，節(jié)能工作的深入，火用分析在能源管理，石油化工，熱能動(dòng)力，制冷領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用[7][8]。
1.3火用分析法的應(yīng)用
凡是實(shí)施把熱量從一種介質(zhì)傳給另一種介質(zhì)的設(shè)施都稱為換熱器,換熱器已是各種能量系統(tǒng)中使用最為廣泛的單元設(shè)備之一,因此,如何對(duì)換熱器換熱過(guò)程進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),如何正確設(shè)計(jì)和選擇換熱器,對(duì)提高能源利用率,降低能量消耗具有重要意義[9]。為此,許多學(xué)者從各個(gè)方面對(duì)換熱器的性能進(jìn)行了熱力學(xué)分析,提出了許多換熱器熱力學(xué)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo),諸如火用效率、熵產(chǎn)率、無(wú)因次熵產(chǎn)數(shù)、無(wú)因次熵產(chǎn)率等。無(wú)疑,這些指標(biāo)在評(píng)價(jià)換熱器的熱力學(xué)性能上都起到了一定的作用,然而,在大多數(shù)情況下我們還需知道影響換熱器性能的主要因素是什么。即在換熱器的不可逆?zhèn)鳠峄鹩脫p失和流動(dòng)火用損失中,在不同的設(shè)備尺寸和不同的工況下這兩部分損失對(duì)換熱器的性能有多少影 [10][11]。
在對(duì)熱力系統(tǒng)進(jìn)行熱經(jīng)濟(jì)分析過(guò)程中,需要計(jì)算各設(shè)備的火用效率,從而指出熱力學(xué)性能需要改進(jìn)的設(shè)備,并提出改進(jìn)的方案。換熱器是熱力系統(tǒng)中的一種常見(jiàn)設(shè)備,在對(duì)熱力系統(tǒng)進(jìn)行熱經(jīng)濟(jì)分析時(shí),當(dāng)發(fā)現(xiàn)某換熱器的火用效率較低時(shí),人們通常會(huì)認(rèn)為是傳熱溫差過(guò)大，熱損失也過(guò)大或壓力損失過(guò)大所致。因?yàn)?由熱力學(xué)第二定律可知,溫差傳熱過(guò)程是不可逆的,溫差越大,不可逆性越大,因此火用效率越低；而熱損失或壓力損失均可造成火用損失,因此會(huì)造成火用效率降低[12][13]。但在熱經(jīng)濟(jì)分析中,有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)某些火用效率較低的換熱設(shè)備,其換熱溫差、熱損失及壓力損失并不大。由此可見(jiàn),當(dāng)忽略熱損失及壓力損失時(shí),換熱器火用效率的影響因素除了換熱溫差之外,還有其他因素 [14] [15]。
......
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