【正文】 選 取： 板間距 HT=340mm= HL=60mm = HTHL=34060=280mm= CT oW ? ， 查液體表面張力共線圖得： 30 )(?????????? ii x????甲苯笨 ???VLssLV VLF ?? 查篩板塔泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)圖： ?C ? ?smCsmCCVVLF //)/( ??????????????? 塔徑計(jì)算 FU ~?實(shí) 這里取 ?實(shí)U 精餾段 ??? 則塔徑 mu g ????? ? 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為： D==800mm 查表得，當(dāng)塔徑為 時(shí)，所設(shè) TH 可用，塔橫截面積 TA ? ? 222 mDA T ???? ? 空塔氣速： smAVU Tg /8 3 0 2 ???? 提餾段 ?實(shí)U ??? 則塔徑 mu g ????? ? 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為： D==1200mm 查表得，當(dāng)塔徑為 時(shí)，板間距 TH 可取 400mm，則所設(shè) TH 可用。 冷凝液量 hkgV g /? ① 苯蒸汽在冷凝段放出熱量 ogrVQ?1 查得： Co30 時(shí)， kgkcalH /121 ? 46 時(shí)， kgkcalH /332 ? 查苯蒸汽的汽化焓 kgkcalro /94? 則： hk c a lrVQ og / ???? 苯在冷卻段放出熱量 2Q hk c a lHHVQ g / 5 7 3 3)1233( 0 8 2)( 122 ?????? ② 冷卻水耗量 G CkgkcalC o/1? ? ? ? ?? ? hkgTTC QG / 37 5934 ??? ???? ③ 水在冷卻段內(nèi)溫升 t? CCCGQtoo )/(2???????? ④ 平均溫差 a 冷凝段溫差 1t? ? ? Ct ???? b 冷卻段溫差 2t? 則 2t 取對數(shù)平均值 Ct 15 ???? 換熱器的確定 換熱面積的計(jì)算 350C 苯蒸汽 Co 冷卻水 Co 300C 150C 苯蒸汽 Co 冷卻水 Co 47 Ct oW ? 則： Ct 1 71 6 9 ???? 換熱面積 tKQA ?? 6 取總轉(zhuǎn)熱系數(shù) CmhkcalK o2/4 2 0? 26 )( 289 mtKQA ????? 按 20％的裕量考慮，實(shí)際需換熱面積： % mA ???實(shí) 選用再沸器規(guī)格為： 其型號為： 即 FA50080162 表 41 換熱面積的計(jì)算 （ 1）冷凝段換熱面積 1111 KtQA ?? 取冷凝段總傳熱系數(shù) CmhkcalK o21 /2 8 0? ? ? 211 11 375 9 mKtQA ????? 外殼直徑 DN 500mm 公稱面積 A 80m2 公稱壓強(qiáng) PN 管子尺寸 d ? 19? 2 管子 L 6m 管程數(shù) NP 2 管數(shù) NT 228 中心排管數(shù) 16 計(jì)算換熱面積 管子排列方式 正方形 48 （ 2）冷卻段換熱面積 冷卻器選用單殼程，溫度修正系數(shù) ? 11121212 ??????????????tTttPttTTR 查得， ?? ，則 Ctt ?????? ? 換熱面積 2222 KtQA ??? 取冷卻段總傳熱系數(shù) CmhkcalK o22 /70? 則： 22222 33 mKtQA ?????? 則總傳熱面積： 221 mAAA ????? 按 25％的裕量考慮，實(shí)際需換熱面積： % mA ???實(shí) 選用冷凝卻器的規(guī)格為： 其型號為： 即 FB60095162 表 42 第 管道尺寸的確定 外殼直徑 DN 600mm 公稱面積 A 95 m2 公稱壓強(qiáng) PN 管子尺寸 d ? 19? 2 管子 L 6m 管程數(shù) NP 2 管數(shù) NT 208 中心排管數(shù) 24 計(jì)算換熱面積 管子排列方式 正方形 49 uVd4?? 原料入口管 取 smu /2? )(28)( mmmd ????? 塔頂蒸汽管 取 smu /30? )(133)( mmmd ????? 再沸器升氣管 取 smu /35? )(141)( mmmd ????? 第 原料槽、成品槽的確定 原料槽 hr8?? ?? mV F ???? ??槽 取 H=， 32 ???? DDV D=(m) H=(m) 成品槽 按 8 天。 ,鼓泡區(qū)面積 )a rc s i n(2 222 rxrxrxA a ???? mWWDx sd 2 1 5 ) 1 4 (2/)(2/ ??????? mWDr c ????? 2222)07 13 5 57 63 8 91 (2) rc s i n)()()((2mA a????????? ⑥篩孔數(shù)目與排列 規(guī)定塔板上篩孔為正三角形排列 odDt )5~(/ ? 取孔徑 mmdo 5? 孔間距 mmmdt o 0 1 ??? 開孔率： 1 1 5 %)14/5(9 0 )/(9 0 22 ????? td o? 開孔數(shù)： 10 29)( 17 ????? tAn a 提留段 ① 堰長 wl Dlw )~(? 取 ?Dlw mmmDl w 4 01 2 0 ????? ②堰高 wh owwL hhh ?? 3/210 ?????????? whow lLEh 查液流 收縮系數(shù)圖得： E= 33 mmhmlLEhowwhow12 3/23/2?????????????????????? 對常壓塔， 之間在 mmh L 1 0 0~50 ，所以取 mmhL 60? 則堰高 mmmhhh owLw 0 4 ?????? ③降液管下沿到塔板間距離 oh mmhh ow 12~6?? 所以取 mmhh ow 10?? mmmh o ???? ④降液管橫截面積 fA mAT ? 根據(jù) ?Dlw ,查弓形的寬度與面積圖得 ?Tf AA 即 : 20 9 3 0 8 8 mAA Tf ???? mAAA fTn ????? ⑤塔板板面的布置 a. 安定寬度 sW 當(dāng) D〈 mmWs 75~60? ，取 mmWs 70? cW 大塔在 50~75mm，取 mmWc 50? ，根據(jù) ?Dlw ， 根據(jù)弓形降液管高度查得 ?DWd mmmW d 7 1 ???? 由于選用的塔徑不大，因此，設(shè)計(jì)為單溢流塔板。 b進(jìn)料板溫度為 88℃（ ）試差： PAS= PBS= KA=PAS/P=KB=PBS/P=泡點(diǎn)進(jìn)料，與液相相平衡的氣相組成： ???? ???? FBBB FAAA xKy xKy 則： 19 5 3 ??????? BAi yyy 不合格0 0 4 ????? iy 該溫度不符合要求，∑ yi1 所設(shè)溫度偏低。 因此，塔頂溫度 KTD ? （ 2）塔釜溫度的求取 已知： ?WAx 9 9 7 6 0 2 3 ???WBx 根據(jù) InPio=Ai iiCTB? Antoine 公式 a 設(shè)塔釜溫度為 ℃（ ）試差 PAS= PBS= KA= PAS /P=KB= PBS /P=與塔釜液相相平衡的氣相組成： 21 ???? ???? WBBB WAAA xKy xKy 則： 19 7 4 7 4 0 5 2 ??????? BAi yyy 不合格0 0 2 0 ????? iy 該溫度不符合要求，∑ yi〈 1 所設(shè)溫度偏低。 相平衡常數(shù)： Ki=ppxy iii0? 式中 p— 系統(tǒng)的壓力， mmHg pi0組分的飽和蒸氣壓， mmHg 已知：塔頂操作絕對壓強(qiáng)： P 頂 =763mmHg 塔釜操作絕對壓強(qiáng)： P 釜 =933mmHg 查常壓下兩組分的沸點(diǎn)，苯： TA=℃； 甲苯： TB=℃。加熱爐用瓦斯組成見表 23。 該單元物料數(shù)據(jù)見下表 21。因此空速的大小意味著原料與催化劑接觸時(shí)間的長短。但是，在原料油進(jìn)料一定的情況下，氫油比過大會減少原料油與催化劑接觸時(shí)間，反而對加氫反應(yīng)不利，導(dǎo)致精制深度下降，產(chǎn)品質(zhì)量下降，同時(shí)也增大了系統(tǒng)壓降和壓縮機(jī)負(fù)荷，操作費(fèi)用增加。但壓力過高會促進(jìn)加氫裂解反 應(yīng)，使產(chǎn)品總液收下降，同時(shí)過高的反應(yīng)壓力會增加投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延長，逐步提高反應(yīng)溫度，以補(bǔ)償催化劑的活性降低。烯烴的加氫飽和反應(yīng)是一種放熱反應(yīng)，提高反應(yīng)溫度不利于加氫反應(yīng)的化學(xué)平衡，但能明顯提高化學(xué)反應(yīng)速度，提高精制深度。 (2) 烯烴的加氫飽和反應(yīng)過程的影響因素 烯烴的加氫飽和反應(yīng)過程的影響因素除催化劑性能外，主要有原料性質(zhì)、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、氫油比和空速等。 （ 2）廢氣：水凝氣體回收引入列管戶前燃燒，產(chǎn)品貯槽加水噴淋裝置和氮密封措施，防止揮發(fā)污染大氣環(huán)境。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi) ，回收或運(yùn)至廢物處理場所處置。盡可能切斷泄漏源，防止進(jìn)入下水道、排洪溝等限制性空間。 （ 6） 及時(shí)清除設(shè)備管線泄漏情況，嚴(yán)防中毒著火、爆炸等事故的發(fā)生。 （ 2） 所有金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)定在幾個(gè)地點(diǎn)上接地，為防止液體自由下落而引起靜電荷的產(chǎn)生，將引入貯槽中所有管道均應(yīng)安裝到接近貯槽的底部，電動機(jī)應(yīng)放在單獨(dú)的廠房內(nèi)。由于甲苯的結(jié)晶點(diǎn)很低，故可用作航空燃料及內(nèi)燃機(jī)燃料的添加劑。遇熱、明火或氧化劑易著火。 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)： 見表 1－ 1。遇熱、明火易燃燒、爆炸。 10 第 生產(chǎn)性質(zhì)及用途 苯的性質(zhì)及用途 苯是一種易燃、易揮發(fā)、有毒的無色透明液體， 易燃帶有特殊芳香氣味的液體。 塔釜內(nèi)液體一部分進(jìn)入再沸器 E103，經(jīng)水蒸汽加熱后，回流至塔釜，另一部分與原料換熱器換熱后排入甲苯儲罐。 本裝置流程包括烯烴加氫反應(yīng)單元和精餾單元兩部分。 第 1． 3節(jié) 采用強(qiáng)制回流（冷回流） 采用冷回流的目的是為了便于控制回流比，回流方式對回流溫度直接影響。另一方面， 加壓或減壓精餾能量消耗大，在常壓下能操作的物系一般不用加壓或減壓精餾。故苯塔采用溫差控制。 通過對 精餾塔進(jìn)行設(shè)計(jì)和物料衡算等方面的計(jì)算，進(jìn)一步加深了對化工原理、 石油加工單元過程原理等的理解深度，開闊了視野，提高了計(jì)算、繪圖、計(jì)算機(jī)的使用等方面的知識和能力，為今后在工作中進(jìn)一步發(fā)揮作用打下了良好的基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：回流比、精餾、泡點(diǎn)進(jìn)料、設(shè)備、試差 5 目 錄 前言 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． （ 7） 第 1 章 精餾方案的說明 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． （ 7） 第 節(jié) 操作壓力 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（ 7） 第 節(jié) 進(jìn)料狀態(tài) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（ 8） 第 節(jié) 采用強(qiáng)制回流（冷回流） ．．．．．． ．．．．．．．．．（ 8） 第 節(jié) 塔釜加熱方式、加熱介質(zhì) ．．．．．．．．．．．．．．（ 8） 第 節(jié) 塔頂冷凝方式、冷卻介質(zhì) ．．．．．．．．．．．．．．（ 8） 第 節(jié) 流程說明 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（ 8） 第 節(jié) 篩板塔的特性 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（ 9） 第 節(jié) 生產(chǎn)性質(zhì)及用途 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（ 9） 第 節(jié) 安全與環(huán)保 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（ 11） 第 2 章 烯烴加氫飽和 單元分析 ．．．．．．．．．．．．．．．．．（ 12） 第 節(jié) 反應(yīng)機(jī)理及影響因素分析 第 節(jié) 物料平衡 第 節(jié) 能量平衡 第 3 章 精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 ．．．．．．．．．．．．．．．．．