【正文】 脫乙烷塔操作條件匯總 12 13 操作壓力的確定 13 塔頂溫度的計(jì)算 14 塔底溫度的計(jì)算 14 進(jìn)料溫度的計(jì)算 14 丙烯塔操作條件匯總 154 脫乙烷塔和丙烯塔塔板數(shù)的確定 16 脫乙烷塔塔板數(shù)的計(jì)算 16 最小回流比的計(jì)算 16 最少理論塔板數(shù)的計(jì)算 17 理論塔板數(shù)和實(shí)際回流比的確定 18 實(shí)際塔板數(shù)的確定 18 實(shí)際進(jìn)料位置的確定 19 脫乙烷塔塔板數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總 20 丙烯塔塔板數(shù)的計(jì)算 20 最小回流比的計(jì)算 20 最少理論塔板數(shù)的計(jì)算 22 理論塔板數(shù)和實(shí)際回流比的確定 22 實(shí)際塔板數(shù)的確定 23 進(jìn)料位置的確定 23 丙烯塔塔板數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總 245 熱量衡算 25 脫乙烷塔熱量衡算 25 脫乙烷塔再沸器熱負(fù)荷的計(jì)算 25 脫乙烷塔冷凝器熱負(fù)荷的計(jì)算 27 28 28 丙烯塔冷凝器熱負(fù)荷的計(jì)算 30結(jié) 論 1參考文獻(xiàn) 2謝 辭 3 1 概述我國(guó)石油工業(yè)具有一定的水平，但還是一個(gè)發(fā)展中的國(guó)家,擺在我們石油工作者面前的任務(wù)是繁重的。煉油工業(yè)要對(duì)現(xiàn)有的煉油廠進(jìn)行技術(shù)改造，繼續(xù)堅(jiān)持“自力更生，革新挖潛，全面提高，綜合利用，大搞化工原料，趕超世界先進(jìn)水平”的發(fā)展方針。要立足現(xiàn)有基礎(chǔ)，搞好一、二次加工和系統(tǒng)工程的配套，擴(kuò)大綜合生產(chǎn)能力。要革新工藝，革新技術(shù)，革新設(shè)備，把老裝置開(kāi)出新水平。要發(fā)展加氫技術(shù)，發(fā)展新型催化劑和添加劑，全面提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加品種。要開(kāi)展綜合利用，大搞三次加工，增產(chǎn)有機(jī)化工原料。要充分利用熱能，大力降低消耗，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)要?jiǎng)?chuàng)出新水平。要治理“三廢”，保護(hù)環(huán)境，為實(shí)現(xiàn)趕超世界先進(jìn)水平而奮斗?；瘜W(xué)式C3H6，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH=CH2，烯烴同系列中第二個(gè)成員，是重要的有機(jī)化工原料，丙烯常溫下為無(wú)色、無(wú)臭、稍帶有甜味的氣體。易燃，爆炸極限為2%～11%。不溶于水，溶于有機(jī)溶劑。，（20/4℃），℃，℃。；易液化，臨界溫度為920C，；遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)，該氣體比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相對(duì)遠(yuǎn)的地方，燃燒會(huì)產(chǎn)生一氧化塔、二氧化碳等氣體，高濃度丙烯對(duì)人有麻醉作用，濃度較低時(shí)，對(duì)眼睛和皮膚有刺激作用。丙烯是三大合成材料的基本原料,主要用于生產(chǎn)丙烯腈、異丙烯、丙酮和環(huán)氧丙烷等。丙烯與乙烯共聚生成乙丙橡膠。丙烯與氯和水起加成反應(yīng)，生產(chǎn)環(huán)氧丙烷，加水丙二醇。丙烯在酸性催化劑存在下與苯反應(yīng)，生成異丙苯 C6H5CH（CH3 )2，丙烯在催化劑存在下與氨和空氣中的氧起氨氧化反應(yīng)，生成丙烯腈，丙烯在高溫下氯化，生成烯丙基氯CH2=CHCH2Cl。本文利用丙烯與硫酸起加成反應(yīng)，生成異丙基硫酸，后者水解生成異丙醇，%，%以上才可作異丙醇生產(chǎn)原料。丙烯主要通過(guò)石油加工獲得，丙烯精制產(chǎn)品中，聚丙烯、丙烯腈需求旺盛，%。%，%，%。根據(jù)新裝置增設(shè)計(jì)劃，中東地區(qū)從110萬(wàn)噸提高為240萬(wàn)噸，%。亞洲地區(qū)新增能力將達(dá)340萬(wàn)噸，%。中國(guó)是生產(chǎn)能力增幅最高的國(guó)家，同期能力將從370萬(wàn)能膠和增加到620萬(wàn)噸，%。%。 丙烯精制生產(chǎn)方法的確定由于原料中的和常壓沸點(diǎn)相近，都在－40℃以下，常壓下分離這兩個(gè)組分需采用深冷的方法，使用制冷劑，工藝流程復(fù)雜，附屬設(shè)備多，設(shè)備的投資費(fèi)用加大，根據(jù)烴的沸點(diǎn)隨壓力增加而升高的特點(diǎn)，采用高壓分離的方法，用冷卻水即可滿足工藝要求，所以本設(shè)計(jì)采用常溫加壓分離方法。流程安排有兩種，一種是相對(duì)揮發(fā)度遞減順序流程，另一種是對(duì)揮發(fā)度遞增順序流程，本設(shè)計(jì)采用相對(duì)揮發(fā)度遞減順序流程分離出丙烯。圖11 工藝流程比較 丙烯精制工藝流程的敘述%的飽和液體原料（86℃,），定量進(jìn)入脫乙烷塔、經(jīng)精餾處理該塔輕關(guān)鍵組分乙烷經(jīng)過(guò)冷卻（35℃,）作為塔頂產(chǎn)品在塔頂引出（35℃,），另一部分塔頂餾分經(jīng)過(guò)冷卻作為回流液返回脫乙烷塔（35℃,）。脫乙烷塔塔底餾分經(jīng)再沸器加熱（86℃,）進(jìn)一步脫除輕關(guān)鍵組分后進(jìn)入脫丙烯塔（44℃,），經(jīng)精餾處理該塔輕關(guān)鍵組分丙烯在塔頂經(jīng)過(guò)冷卻（35℃,），在塔頂引出作為合成異丙醇的原料（35℃,），另一部分塔頂餾分回流返回脫丙烯塔（35℃,），重關(guān)鍵組分丙烷則在塔底引出（52℃,）。工藝流程見(jiàn)附錄中“丙烯精制工段工藝流程圖”共1張。丙烯用量最大的是生產(chǎn)聚丙烯，另外丙烯可制丙烯晴、異丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇、丙烯酸及其脂類以及制環(huán)氧丙烷和丙二醇、環(huán)氧氯丙烷和合成甘油等。近年來(lái)，由于丙烯下游產(chǎn)品的快速發(fā)展，極大的促進(jìn)了中國(guó)丙烯需求量的快速增長(zhǎng)。到2010年，中國(guó)將不斷新增大型乙烯生產(chǎn)裝置，同時(shí)煉廠生產(chǎn)能力還將繼續(xù)擴(kuò)大，這將增加丙烯的產(chǎn)出。預(yù)計(jì)2010年，乙烯聯(lián)產(chǎn)丙烯的生產(chǎn)能力將達(dá)到約722萬(wàn)噸/年，丙烯總生產(chǎn)能力將達(dá)到1080萬(wàn)噸/年。乙烯裝置聯(lián)產(chǎn)的丙烯占丙烯總供給的比例將進(jìn)一步提高。%，丙烯資源供應(yīng)略微緊張。到2010年，中國(guó)丙烯的表觀消費(fèi)量將到達(dá)1049萬(wàn)噸。從當(dāng)量需求來(lái)看，丙烯供需矛盾十分突出。到2010年，%，超過(guò)丙烯生產(chǎn)能力的增長(zhǎng)速度。到2010年，中國(guó)對(duì)丙烯的當(dāng)量需求將達(dá)到1905萬(wàn)噸，供需缺口將達(dá)到825萬(wàn)噸，屆時(shí)將還有大量丙烯衍生物進(jìn)口，中國(guó)丙烯開(kāi)發(fā)利用前景的廣闊。由于聚丙烯（PP）需求的快速增長(zhǎng)，亞洲丙烯市場(chǎng)正逐漸趨于供應(yīng)短缺。在今后10年中，將有大量以乙烷為原料的裂解裝置生產(chǎn)能力逐漸建立起來(lái)，市場(chǎng)供應(yīng)丙烯原料。事實(shí)上，從全球范圍來(lái)說(shuō)，丙烯并不短缺，但從亞洲的情景來(lái)看，今后幾年中亞洲丙烯的需要主要來(lái)自北美，北美估計(jì)有100萬(wàn)噸/年裂解生產(chǎn)能力，由于目前的港口限制，其中約50萬(wàn)噸/年丙烯出口。 丙烯生產(chǎn)新技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)目前增產(chǎn)丙烯的新技術(shù)研究主要集中在四個(gè)方面。一是改進(jìn)FCC等煉油技術(shù)，挖掘現(xiàn)有裝置潛力，增產(chǎn)丙烯的FCC裝置升級(jí)技術(shù)；二是充分利用煉油及乙烯裂解副產(chǎn)品的C48等資源，轉(zhuǎn)化為乙烯、丙烯的低碳烯烴裂解技術(shù)、烯烴歧化技術(shù)；三是丙烷脫氫技術(shù)；四是以天然氣、煤等為原料，生產(chǎn)乙烯、丙烯的甲醇制烯烴技術(shù)等。2 丙烯精制裝置的物料衡算按多組分精餾確定關(guān)鍵組分；揮發(fā)度高的丙烯作為輕關(guān)鍵組分在塔頂分出；揮發(fā)度低的丙烷作為重關(guān)鍵組分在塔底分出。 脫乙烷塔進(jìn)料量= 脫乙烷塔的進(jìn)料量及進(jìn)料組成，年工作時(shí)間8000小時(shí)，則原料質(zhì)量流量為F=（生產(chǎn)任務(wù)消耗定額1000）/(8000脫乙烷回收率丙烯塔回收率進(jìn)料中丙烯的濃度)，年工作時(shí)間8000小時(shí)原料質(zhì)量流量為Fw=（980001000）/(800094%97%%)=（kg/h）計(jì)算示例：以乙烷為例，進(jìn)行原料組成及流量的換算：乙烷的質(zhì)量流量：Fwc2=%=(kg/h）乙烷的摩爾數(shù)：表21 原料中的脫乙烷塔濃度組成kg/hWt%kmol/hmol%摩爾質(zhì)量(kg/kmol)C230C3=42C3o44iC4o58∑100100由上表可見(jiàn)原料摩爾流量為： Fw= ( kmol/h ) 脫乙烷塔塔頂及塔底的流量及組成選乙烷為輕關(guān)鍵組分，丙烯作為重關(guān)鍵組分，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)，脫乙烷塔頂≥72％；脫乙烷塔底≯％，丙烯在塔頂產(chǎn)品中的含量≯28%（mol%），進(jìn)行清晰分割物料衡算，物料衡算圖見(jiàn)下圖。圖21 脫乙烷塔物料衡算圖（1） 計(jì)算塔頂餾出液量D和塔底釜液量W列于下表。表22 塔頂餾出液量D和塔底釜液量W分布組分進(jìn)料F(kg/h)塔頂餾出液D(kg/h)塔底釜液W(kg/h)C2C3=C3o0iC4o0∑DW列全塔物料衡算式： =D+W +=D解得： D=（kg/h）W=（kg/h）表23 塔頂餾出液量D和塔底釜液量W計(jì)算結(jié)果組分進(jìn)料F(kg/h)塔頂餾出液D(kg/h)塔底釜液W(kg/h)C2C3=C3o0iC4o0∑（2） 求出塔頂及塔底的產(chǎn)品量及組成。表24 塔頂及塔底的產(chǎn)品量及組成組分塔頂餾出液塔底釜液kg/hWt%kmol/hmol%kg/hWt%kmol/hmol%C2C3=C3o0000iC4o0000∑100100100100 脫乙烷塔的物料平衡脫乙烷塔物料平衡數(shù)據(jù)見(jiàn)下表表25 脫乙烷塔物料平衡數(shù)據(jù)組分進(jìn)料塔頂餾出液塔底釜液kg/hWt%kmol/hmol%kg/hWt%kmol/hmol%kg/hWt%kmol/hmol%C272C3=28C3o220000iC4o0000∑100100100100100100 丙烯塔的物料衡算 丙烯塔的進(jìn)料量及進(jìn)料組成丙烯塔以脫乙烷塔底物料為原料，進(jìn)行原料組成及流量的換算：原料的摩爾流量為 F=(kmol/h ) 原料各組分組成及流量見(jiàn)下表。表26 丙烯塔進(jìn)料中各組份的量及組成組成kg/hWt%kmol/hmol%摩爾質(zhì)量(kg/kmol)C230C3=42C3o44iC4o58∑100100 丙