申論題

一、在一個高壓高溫甲苯轉化為苯之甲苯加氫脫烷反應製程中，甲苯的轉化率僅有 70%，因此需要設計一個部分冷凝驟沸塔，以分離與回收過剩的氫氣再循環使用。 當反應器出口熱氣體以 5597 kg mole/hour 的流量（F），經過冷却水熱交換器降溫 至 310.8 K 後，進入耐壓 3344 kPa 的部分冷凝驟沸塔內，以進行產物的氣液相分 離。如果你（妳）設計的部分冷凝驟沸塔進料之四種成分（H, M, B, T）的平衡常 數及莫耳分率如下，試回答下列問題：

⑸試繪此甲苯加氫脫烷反應製程之概念設計流程圖（conceptual design flow diagram）。反應器之進料除了補充氫氣及甲苯進料外，尚有未反應之循環氫氣 及未反應之循環甲苯，而這些循環物都經過一連串之分離過程而來的，主要的 有冷凝驟沸塔、冷及熱交換器、燃料塔、苯塔、重芳香烴去除塔等。（12 分）