【正文】 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。這些烴的沸點很低，如丙烷的沸點 是－ ℃ ，丁烷 為－ ℃ ，異丁烯 為－ ℃ ，在常溫常壓下均為氣體，但在一定的壓力下（ 以上）可呈液態(tài)， 利用其不同沸點進(jìn)行精餾加以分離。 氣體分餾裝置中的精餾塔一般為三個或四個，少數(shù)為五個，實際中可根據(jù)生產(chǎn)需要確定精餾塔的個數(shù)。 氣分裝置的原料來源、組成 氣 分裝置的原料主要來自 重整車間、加氫裂化、催化裂化、焦化 等車間分離出來的 C1~C4組分。 分離方案的確定 生產(chǎn)流程方案的數(shù)目由下列公式?jīng)Q定： Z＝［ 2（ C－ 1）］！／ C?。?C1）！ 其中： Z—— 方案數(shù)目 C—— 主要組分?jǐn)?shù) 原料主要有三個組分： C2176。2C。 1 丙烯精制生產(chǎn)流 程 方案 圖 2 圖（ A）為按揮發(fā)度遞減順序采出，圖（ B）為按揮發(fā)度遞增順序采出。其它組分在采出前需經(jīng)過多次汽化和冷凝才能得到產(chǎn)品，能量（熱量和冷量）消耗大。在裝置內(nèi)設(shè)有塔區(qū)、罐區(qū)、操作區(qū)三部分，同時應(yīng)考慮裝置的主要泄漏地點在罐區(qū)和原料泵附近。 丙烯精制塔 底餾分一部分經(jīng)塔底重沸器返回第一層塔板下，另一部分經(jīng)流量控制閥 、 流量計送 產(chǎn)品罐區(qū) 。丙烯在進(jìn)料中的質(zhì)量百分率為 (二 )進(jìn)料組成 由原始依據(jù)知： 組分： o2C ?3C o3C o4iC ?4iC Wt% 則丙烯的質(zhì)量流量是 W ?3C =W % = % = 同理可以求出其他組分的質(zhì)量流量 W。 XW: 則有： F=D+W 丙烯回收率＝ ???%95%10033 ??????FCWCXF XW020202 WCDCFC XWXDXF ????? 5 乙烷回收率＝ 由此上述數(shù)據(jù)可求得各組分在塔頂和塔釜的流量，見表 22 22脫乙烷塔頂?shù)牧髁考敖M成 組分 分子量 kg/h wt% kmol/h mol% XDi 02C 30 66. 60 ?3C 40 ? 23 脫乙烷塔塔釜的流量及組成 組分 分子量 kg/h wt% kmol/h mol% Xwi 02C 30 ?3C 42 03C 44 04iC 58 ?4iC 56 ? 100 100 丙烯精制塔物料衡算 丙烯精制塔物料平衡 對全塔物料衡算，并以單位時間為基準(zhǔn) 總物料 F=D+W 易揮發(fā)組分 WiDiFi XWXDXF ????? 按清晰分割計算 ?3C ：為輕關(guān)鍵組分 03C ：為重關(guān)鍵組分 %%1000202 ????FCDCXF XD 6 則有 F=D+W 由原始數(shù)據(jù)知： 丙烯回收率＝ 丙烷回收率 = 原料組成及流量 由此上述數(shù)據(jù)可求得各組分在塔頂和塔釜的流量，見表 24 24 丙烯精制塔塔頂?shù)牧髁亢徒M成 組分 分子量 kg/h wt% kmol/h mol% XD 丙 02C 30 ?3C 42 03C 44 ? 100 100 25丙烯塔塔釜的流量和組成 組分 分子量 kg/h wt% kmol/h mol% Xw 丙 ?3C 42 03C 44 04iC 58 ?4iC 56 ? 100 100 ???％％＝丙丙丙 33 ?????CFDCXF XD％％＝丙丙丙丙 991000303 ???CFCWXF XW??? ????? 333 WCDCFC XWXDXF 7 第 3 章丙烯精制裝置工藝條件的計算 脫乙烷塔工藝條件的確定 操作壓力的確定 塔頂冷凝器采用新鮮汞為冷劑，溫度 15℃，則由物料與冷劑溫差，設(shè)塔頂氣相冷凝溫度→確定塔頂壓力采 用現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)： 塔頂壓力 ： 進(jìn)料壓力 ： 塔釜壓力： 回流溫度的確定 利用試差去求塔頂回流溫度即泡點溫度， 其公式如下 ,若 說明所設(shè)溫度偏高， ki 值太大，若 說明溫度偏低， ki 值太小，經(jīng)反復(fù)假設(shè)溫度，并求出相應(yīng)的 kiyi 直到 足 為止，此時的溫度即泡點。 設(shè) t=66℃ P 進(jìn)料 ＝ ，試差結(jié)果如下： 34試差法求進(jìn)料溫度數(shù)據(jù)表 組分 02C ＝3C 03C 04iC ?4iC xi ki yi=kixi 103 104 ? yi ≈ ∵ ? yi＝ ∴進(jìn)料溫度為 66℃ 脫乙烷塔操作條件匯總 35脫乙烷塔操作條件匯總 項目 數(shù)值說明 備注 塔頂壓力： 進(jìn)料壓力： 塔釜壓力： 回流溫度 塔頂溫度 塔底溫度 進(jìn)料溫度 30℃ 38℃ 78℃ 66℃ 10 丙烯精制塔工藝條件確定 操作壓力的確定 塔頂冷凝器采用新鮮汞為冷劑，溫度 15℃，則由物料與冷劑溫差，設(shè)塔頂氣相冷凝溫度→確定塔頂壓 力采用現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)： 塔頂壓力： 進(jìn)料壓力： 塔釜壓力： 回流溫度的確定 泡點：公式為 設(shè) t=56℃ P 回 ＝ ，試差結(jié)果如下： 36 試差法求回流溫度數(shù)據(jù)表 組分 XDi yi= ki xDi ? yi 1 ∵ ? yi＝ ∴即泡點為 56℃ 塔頂溫度的計算 露點：公式為 設(shè) t=56℃ P 塔頂 ＝ ，試差結(jié)果如下： 111 ???? ?? cici kiyi111 ???? ?? cici kiXiyi 11 37試差法求塔頂溫度數(shù)據(jù)表 組分 02C ＝3C 03C yDi ki X(θ +1)i=yDi/ki ? Xi ? ∵ ? Xi= ∴露點為 56℃ 塔底溫度計算 泡點：公式為 設(shè) t=65℃ P 塔釜 ＝ ，試差結(jié)果如下： 38試差法求塔釜溫度數(shù)據(jù)表 組分 ?3C 03C 04iC ?4iC xwi ki 1 yi= ki xwi ? yi ? ∵ ? yi＝ ∴即泡點為 65℃ 進(jìn)料溫度的計算 由原始數(shù)據(jù)，進(jìn)料為飽和液進(jìn)料，即泡點進(jìn)料， P 進(jìn)料 ＝ 設(shè) t=℃由《化工原理》中 P44 烴類 PTK圖圖得 ki 及試差結(jié)果如下： 39 試差法求進(jìn)料溫度數(shù)據(jù)表 組分 02C ＝3C 03C 04iC ?4iC XFi ki YFi=kiXFi ? yi 111 ???? ?? cici kiXiyi 12 ∵ ? yi＝ ∴進(jìn)料溫度為 ℃ 丙烯精制塔操作條件匯總 310丙烯精制塔操作條件匯總 項目 數(shù)值說明 備注 塔頂壓力 進(jìn)料壓力 塔釜壓力 回流溫度 塔頂溫度 塔底溫度 進(jìn) 料溫度 56℃ 56℃ 65℃ ℃ 第 4 章塔板數(shù)的確定 脫乙烷塔塔板數(shù)的計算 最小回流比的計算 41脫乙烷塔的平均相對揮發(fā)度 組分 塔頂 P= T=38℃ 進(jìn)料 t=66℃ p=29atm 塔釜 t=78℃ p= 平均相對揮發(fā)度 ki α 頂 i ki α 進(jìn) ki α 釜 α i=( α 頂 α 頂 i α 釜 )1/3 02C ?3C 03C 04iC ?4iC 1 1 1 1 依據(jù)上表中的平均相對 揮發(fā)度用恩德伍德公式求 Rmin （ 1） ??? qaiaixRaiaixciFiciDi??????????11min11?? 13 （ 2） 由進(jìn)料知 q＝ 1 取θ＝ 42試差結(jié)果列于下表 組分 02C ＝3C 03C 04iC ?4iC XFi xi 1 ≈ 0 (2)公式右邊＝ 0 試差結(jié)果 ≈ 0 ∴θ可取 最少理論塔板數(shù)的計算 最少理論板數(shù) Nmin 因為脫乙烷塔塔頂采用分凝器： 由芬斯克方程 而 ∴ Nmin = （ 不含塔釜再沸器與分凝器 ） 理論塔板數(shù)和實際回流比的確定 （ 一 ）理論塔板數(shù)的確定 ： 由 ??????R RmR ?? ?CI i Fiiaxa1 ?? ? ? ? ＝＝釜頂 ?? LhLhlh aaa? ? ???????? ???????????? 14 求得 NT＝ 12（塊） （不含塔釜再沸器與分凝器） ，提餾段的理論板數(shù) n,m N+2=m+n ????? (1)其中包括塔釜 與分凝器 由于泡點進(jìn)料，由柯克 布賴德經(jīng)驗式 ?（ 2） ∴ ∴ （含塔釜再沸器與分凝器） （二）實際回流比的確定 回流比 R R＝ 4Rmin =4 = 實際塔板數(shù)的確定 實際塔板數(shù) Np E0=∑ xFμ L 而全塔的平均溫度： ℃ 查《石油化工工藝計算圖表》得： 002 ?c? ?＝c? ?c? ?ci? ??ci? 則 ∴ E0＝ = 考慮到實際經(jīng)驗值 E0＝ 40% ∴ Np= ???T mTN NN2 2 7 2 2 0 0 0 0 9 6 6 9 0 0 3 0 0 22 ????????? ????????????????? ?????????????????? ＝DhwiFih XXXXDWmn?mn131mn??? ??????? ? ?? 14mnnm ＝＝釜頂 ??? ttt? ? 0 7 4 2 1 1 8 0 3 7 7 6 5 9 7 2 3 0 1 ???????????LFx ?（塊）＝＝ 35%40140ENT 15 進(jìn)料位置的確定 精餾段，提餾段實際數(shù) n180。＝ m/=13/=32(塊 ) （含塔釜再沸器與分凝器） 由 n180。 如求 已知 t頂 ＝ t180。 ξ＝ ＝ kcal/h （ 2）加熱介質(zhì)消耗量 Wh 因加熱介質(zhì)在加熱過程中只發(fā)生相變，即：由 174℃的蒸汽→ 174℃的水。 Dn XRXRR 111 ??? nXRR1? 11 nyR?? ? 0202 ,DCnn C iiXyX kk??? ? 1111 020202021 ????????? ???????? RXKRRXKXR Ry DCiDCiDCCn? ? ) (021 ??????? Cny? ? ) (31 ???????? Cny ?CK ? ? ?? Y ??CK ? ? ??? Y? ? 33 020202 1 ??? ?cc kyx ????? ?cc xx? ? 3321 ?????? ?cc kyx 22 對脫乙烷塔全塔作熱量衡算 衡算范 圍如圖 32 所示