【正文】 (52) (53) (54) 取Wc=130mm，Wf=120mm代入上面(51)至（54）式中，得到x=155mm，r=270mm，Aa=，t=取Wc=135mm，Wf=120mm代入上面(51)至（54）式中，得到x=155mm，r=265mm，Aa=，t=接近65mm，故取Wc=135mm，Wf=120mm。浮閥個(gè)數(shù)為32。②降液管的面積及寬度查《化工原理課程設(shè)計(jì)》附十圖[3]得到表58：表57 T101降液管標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)直徑，mm堰長(zhǎng)，mm寬度，mm板間距，mm降液管面積，cm2Ad/AT，%140058112545050210(二)塔板布置 塔徑=800mm，采用分塊式塔板。所以選平口堰合適。 45m3/h，符合要求?！?(10)=(2)蒸汽用量(℃)，查得氣化潛熱rB= T201 能量衡算 焓值計(jì)算表42 T201混合焓值組分正丁烷異戊烷正戊烷異己烷正己烷混合焓值回流40℃質(zhì)量分?jǐn)?shù)m%HLD（kJ/kg）塔頂45℃質(zhì)量分?jǐn)?shù)m%HIV（kJ/kg）進(jìn)料50℃質(zhì)量分?jǐn)?shù)m%HIF（kJ/kg）塔釜89℃質(zhì)量分?jǐn)?shù)m%HW（kJ/kg）注：表42中的焓值單位kJ/kg 熱負(fù)荷的計(jì)算 (1)計(jì)算冷凝器熱負(fù)荷QC QC=()(2)計(jì)算再沸器熱負(fù)荷QBQB =() 計(jì)算傳熱劑用量(1)冷卻水用量 取循環(huán)上水為25℃，循環(huán)下水為35℃，則△t=10℃(10)= (2)蒸汽用量 (℃)， T301 能量衡算 焓值計(jì)算表43 T301混合焓值組分正丁烷異戊烷正戊烷異己烷正己烷混合焓值回流40℃質(zhì)量分?jǐn)?shù)m%HLD（kJ/kg）塔頂43℃質(zhì)量分?jǐn)?shù)m%HIV（kJ/kg）進(jìn)料49℃質(zhì)量分?jǐn)?shù)m%HIF（kJ/kg）塔釜54℃質(zhì)量分?jǐn)?shù)m%HW（kJ/kg）注：表43中的焓值單位kJ/kg 熱負(fù)荷的計(jì)算(1)計(jì)算冷凝器熱負(fù)荷QC QC= (2)計(jì)算再沸器熱負(fù)荷QB QB= 計(jì)算傳熱劑用量(1)冷卻水用量取循環(huán)上水為25℃，循環(huán)下水為35℃，則△t=10℃，所以，(10)=(2)。表331 T301進(jìn)料溫度基本數(shù)據(jù)組分正丁烷異戊烷正戊烷異戊烷正己烷Xi4060經(jīng)過(guò)試差得，進(jìn)料溫度=℃。 全塔效率及確定實(shí)際塔板數(shù)(一) 全塔效率平均溫度T==52℃查《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》得到各組分粘度如下表：表330 T301各組分粘度表組分正丁烷異戊烷正戊烷異己烷正己烷,cP則由奧康奈爾法：μ=Σμixi= 正戊烷=，則全塔效率==(二) 實(shí)際塔板數(shù)的確定=/=，即85塊假設(shè)塔板數(shù)為N=84塊塔板，所以在誤差范圍內(nèi)，假設(shè)合理。表327 T301各組分相對(duì)揮發(fā)度表溫度組分正丁烷異戊烷正戊烷異己烷正己烷43℃61℃由表327表，輕關(guān)鍵組分異戊烷=.Nm = = =則塔釜正丁烷W正丁烷==1016，x正丁烷=W正丁烷/W=1019同理可得：塔頂異己烷x異己烷 =1018，塔頂正己烷x正己烷=1019所以，T301清晰分割合理。表325 T301塔頂各組分基本數(shù)據(jù)組分正丁烷異戊烷正戊烷,atm（40℃）,atm（43℃）所以，=43℃。 進(jìn)料溫度及壓力的確定=+=+49=。表320 T201求適宜的R及N計(jì)算數(shù)據(jù)表R/RmRXYNN（R+1）圖32 T201最小回流比示意圖當(dāng)R/Rm=，R=， =。（2）塔底溫度由前面計(jì)算知，=，用泡點(diǎn)方程=1，即=進(jìn)行驗(yàn)證，得到表317。 塔T201物料衡算 塔T201清晰分割物料衡算表314 T201清晰分割物料平衡表組分正丁烷異戊烷正戊烷異己烷正己烷合計(jì)進(jìn)料質(zhì)量流量kg/h質(zhì)量分?jǐn)?shù)m%100摩爾流量kmol/h摩爾分?jǐn)?shù)mol%100續(xù)表組分正丁烷異戊烷正戊烷異己烷正己烷合計(jì)塔頂餾出液質(zhì)量流量kg/h質(zhì)量分?jǐn)?shù)m%100摩爾流量kmol/h摩爾分?jǐn)?shù)mol%100塔釜餾出液質(zhì)量流量kg/h質(zhì)量分?jǐn)?shù)m%100摩爾流量kmol/h摩爾分?jǐn)?shù)mol% 確定塔的操作壓力及溫度(一) 確定塔的操作壓力取=40℃，塔頂采用冷凝器，查得40℃下，塔頂各組分的飽和蒸汽壓，由=/P以及泡點(diǎn)方程=1得=。 進(jìn)料溫度及壓力的確定=+=+17= atm。 確定最適宜的回流比表311 T101求適宜的R及N計(jì)算數(shù)據(jù)表R/RmRXYNN（R+1）以R/Rm為x軸，N（R+1）為y軸作圖可得：圖31 T101最小回流比示意圖由《化工分離工程》[2]7071頁(yè)的吉利蘭圖，由圖31得，當(dāng)R/Rm=，R=, =。表38 T101塔底各組分基本數(shù)據(jù)組分正丁烷異戊烷正戊烷異己烷正己烷,atm123℃122℃所以，=122℃。(二) 計(jì)算塔頂、塔底溫度(1) 求塔頂溫度由前面計(jì)算得知，應(yīng)用露點(diǎn)方程=1試差求得，其中，= /。 塔T101物料衡算 T101清晰分割物料衡算令正丁烷為輕關(guān)鍵組分，異戊烷為重關(guān)鍵組分，回收率均為99%，假設(shè)清晰分割，可得下表： 表35 T101清晰分割物料衡算表組分丙烷異丁烷正丁烷異戊烷正戊烷異己烷正己烷合計(jì)進(jìn)料質(zhì)量流量kg/h17083質(zhì)量分?jǐn)?shù)m%100摩爾流量kmol/h摩爾分?jǐn)?shù)mol%100續(xù)表組分丙烷異丁烷正丁烷異戊烷正戊烷異己烷正己烷合計(jì)塔頂餾出液質(zhì)量流量kg/h質(zhì)量分?jǐn)?shù)m%100摩爾流量kmol/h摩爾分?jǐn)?shù)mol%100塔釜餾出液質(zhì)量流量kg/h質(zhì)量分?jǐn)?shù)m%100摩爾流量kmol/h摩爾分?jǐn)?shù)mol%100 確定塔的操作壓力及溫度(一) 確定回流罐壓力 取=40℃，塔頂采用冷凝器，查得40℃下，塔頂各組分的飽和蒸汽壓，由=/P及泡點(diǎn)方程[2] =1可得：=。T101取輕關(guān)鍵組分為正丁烷，重關(guān)鍵組分為異戊烷，設(shè)回收率為99%，假設(shè)進(jìn)料為100kmol/h，則可估算物料平衡表：表32 T101清晰分割物料衡算匯總組分進(jìn)料kmol/h塔頂kmol/h塔釜kmol/h丙烷異丁烷正丁烷異戊烷正戊烷異己烷正己烷合計(jì)100所以組分含量：＜3%，所以合格。缺點(diǎn)：A、B兩組份相對(duì)揮發(fā)度較近，且放在第一個(gè)塔分離，增加了板間汽相流率，造成了塔直徑增加，設(shè)備費(fèi)用增加。 　　?？梢灶A(yù)見(jiàn)，其市場(chǎng)開(kāi)發(fā)潛力較大。我國(guó)的油田和煉廠(chǎng)的輕石腦油資源豐富，“碳五輕石腦油綜合利用技術(shù)”利用廉價(jià)的原料生產(chǎn)較高附加值的產(chǎn)品，使石油資源得到合理利用，可給企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。[1]主要生產(chǎn)原料為油田輕烴、原油預(yù)處理裝置的拔頭油、加氫裝置的輕石腦油、重整加氫后的混合烴、煉廠(chǎng)氣分裝置的C5及乙烯裝置裂解副產(chǎn)的C5餾分，也可采用C5醚化后的混合C5分離精制處理得到，也可采用環(huán)戊二烯加氫制得。有色金屬冶煉中要求燃料熱質(zhì)穩(wěn)定無(wú)燃爐產(chǎn)物無(wú)污染而液化石油氣都具備了這些條件。遇明火、高熱極易燃燒爆炸。南京棲霞山采用五塔精餾生產(chǎn)流程制得發(fā)泡戊烷不僅發(fā)泡率大(達(dá)到50%60%)且穩(wěn)定性好、沸點(diǎn)高、能耗小大大提高了發(fā)泡戊烷的附加值。與氧化劑能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，甚至引起燃燒；液體比水輕，不溶于水，可隨水漂流擴(kuò)散到遠(yuǎn)處，遇明火即引起燃燒；屬于低毒類(lèi)，高濃度可引起眼與呼吸道粘膜輕度刺激癥狀和麻醉狀態(tài)，甚至意識(shí)喪失，慢性作用為眼和呼吸道的輕度刺激。在煉廠(chǎng)鉑重整拔頭油的碳五餾分中含有異戊烷在催化裂化汽油的碳五餾分中也含有異戊烷(勝利原油中約含2%)工業(yè)級(jí)的異戊烷含雜質(zhì)是沸點(diǎn)相近的烷烴、環(huán)烷不飽和烴及水分其不飽和烴用濃硫酸洗滌除去水分用無(wú)水氯化鈣、五氧化二磷或金屬鈉等脫水劑脫除工業(yè)生產(chǎn)可用分子篩脫水最后再分餾精制分餾液用高溫活化的硅膠吸附柱除去微量的直鏈烴即得精制異戊烷產(chǎn)品。 產(chǎn)品用途：煉油廠(chǎng)在進(jìn)行原油催化裂解與熱裂解時(shí)所得到的副產(chǎn)品；主要用作石油化工原料，用于烴類(lèi)裂解制乙烯或蒸氣轉(zhuǎn)化制合成氣，可作為工業(yè)、民用、內(nèi)燃機(jī)燃料[1]。在實(shí)際設(shè)計(jì)中有必要評(píng)比若干不同的塔序方案，以明確在該具體條件下哪個(gè)因素是主要的。(2)最困難的分離應(yīng)該放在塔序的最后。 分離順序的選擇用經(jīng)驗(yàn)法確定分離順序。在精餾塔中，原料從塔中部適當(dāng)位置進(jìn)塔，將塔分為兩段，上段為精餾段，不含進(jìn)料，下段含進(jìn)料板為提餾段，冷凝器從塔頂提供液相回流，再沸器從塔底提供氣相回流。減壓精餾:用于常壓下物系沸點(diǎn)較高，使用高溫加熱介質(zhì)不經(jīng)濟(jì)或熱敏性物質(zhì)不能承受的情況。 主題 輕烴的分離原理輕烴分離技術(shù)是現(xiàn)在最常用的技術(shù)之一，研究輕烴分離技術(shù)至關(guān)重要。輕烴具有一系列優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)。液態(tài)輕烴中最輕的部分是CC6，飽和的C5 、C6是鼓泡制氣的最好原料，再重一點(diǎn)的部分就是汽油、煤油和柴油等。中國(guó)石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄第一章 總 述 1 前言 1 主題 1 輕烴的分離原理 1 分離順序的選擇 2 產(chǎn)品性能用途 2 生產(chǎn)現(xiàn)狀 4 發(fā)展前景 4第二章 工藝流程設(shè)計(jì) 6 工藝流程設(shè)計(jì) 6 工藝方案 6第三章 物料衡算 8 原始數(shù)據(jù)的獲得 8 塔T101物料衡算 10 T101清晰分割物料衡算 10 確定塔的操作壓力及溫度 11 確定最小回流比 13 確定最適宜的回流比 14 全塔效率及確定實(shí)際塔板數(shù) 15 進(jìn)料溫度及壓力的確定 16 塔T201物料衡算 16 塔T201清晰分割物料衡算 16 確定塔的操作壓力及溫度 17 驗(yàn)證T201清晰分割是否成立 19 確定最適宜的回流比 19 全塔效率及確定實(shí)際塔板數(shù) 20 進(jìn)料溫度及壓力的確定 21 塔T301物料衡算 22 清晰分割物料衡算 22 確定塔的操作壓力及溫度 23 驗(yàn)證T301清晰分割是否成立 24 確定最小回流比 25 全塔效率及確定實(shí)際塔板數(shù) 26 進(jìn)料溫度及壓力的確定 27第四章 能量衡算 29 T101能量衡算 29 焓值計(jì)算 29