【正文】 要設(shè)計目的是除去 CO2 和 H2O，通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)及資料，設(shè)計了年處理 80 萬噸粗甲醇制低碳烯烴預(yù)處理工段的工藝流程并借助 CAD技術(shù)繪制了該工藝 的管道及儀表流程圖和設(shè)備布置圖。齊齊哈爾大學(xué)化工過程課程設(shè)計 I 目 錄 中文摘要 .................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。來自反應(yīng)工段的反應(yīng)產(chǎn)物 的摩爾分?jǐn)?shù)組成如下： H2 %， CO2 %， H2O %， CH4 %， C2H6 %， C2H4 %， C3H6 %， C3H8 %， C4H8 %，C5H12 %，由于要得到聚合級的乙烯和聚 合級的丙烯的條件比較苛刻，所以必須除去混合氣中的 CO2 和 H2O。低碳烯 烴是石油化工的重要原料。異丁烯主要用于制造丁基 橡膠 、聚異丁烯橡膠及各種塑料。同時，查閱了大量的中外文資料，本設(shè)計的關(guān)鍵設(shè)備是填料 吸收 塔 ，因此，依據(jù)《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊》中國石化出版的《化工計算手冊》，《氣液物性估算手冊》對各個組分的物性進(jìn)行估算，為化工設(shè)計計算部分提供依據(jù)。 (3) 經(jīng)濟(jì)要求：從社會效益出發(fā)，保證經(jīng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)有競爭力，需要經(jīng)濟(jì) 的使用物力、人力，節(jié)省開支。 生產(chǎn)制度 本設(shè)計 的關(guān)鍵是對填料塔 [2]關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計，在正常生產(chǎn)中，填料塔塔頂、塔底溫度控制，各個設(shè)備的壓力、溫度，塔頂回流比、流量及液位等工藝參數(shù)等，都是重要的影響因素。負(fù)責(zé)本崗位的開、 停車及事故處理 [3]，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求，加強(qiáng)巡回檢查力度，并做好本崗位的交接班和原始數(shù)據(jù)記錄，保證整個裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行。車間安全員工要切實履行職責(zé)，隨時檢查安全生產(chǎn)制度，落實情況，制止違章操作和冒險作業(yè) 。吸收時需要高壓和低溫，而在解吸時就應(yīng)是低壓和高溫，有關(guān)吸收的基本原理也適用于解吸，只是在解析過程中，氨，二氧化碳組分在液相中濃度大于氣相成平衡的濃度，所以能過從也想進(jìn)入氣相 。例如在第四章 “未反應(yīng)物的分離 “所討論的一分塔、二分塔實質(zhì)上就是用這種方法使氨和二氧化碳解吸出來。 工藝路線選擇 物理吸收法 齊齊哈爾大學(xué)化工過程課程設(shè)計 7 包括 PSA 法和 TSA 法。 (1) 膜吸收法 :包括氣體分離膜技術(shù)和氣體吸收膜技術(shù)。葉向群等人以醇胺類水溶液為吸收劑，進(jìn)行了中空纖維膜基吸收法脫除空氣中 CO2 的研究，對此法進(jìn)行了一定改進(jìn)。 化學(xué)吸收法 化學(xué)吸收法是利用二氧化碳和吸收液之間的化學(xué)反應(yīng)將二氧化碳從排氣中分離出來的方法。采用冷的支路，特別具有支路的兩段再生流程可以得到高的再生效率，從而使凈化尾氣中的 CO2 分壓很低。 學(xué)者們還提出了 “ 鐵肥 ”有助于吸收二氧化碳；高溫下鋯酸鋰吸收二氧化碳；石膏齊齊哈爾大學(xué)化工過程課程設(shè)計 8 氨水懸浮液吸收二氧化碳等思路，但目前研究最多、最廣泛的還是胺吸收法。 圖 21 預(yù)處理工段流程圖 齊齊哈爾大學(xué)化工過程課程設(shè)計 9 MDEA 混合氣 吸收塔 氣體 富液 解析塔 CO2 貧液 富液 本工段所有物性參數(shù)如下： 表 21各物質(zhì)物性參數(shù) 序號 物質(zhì)名稱 20℃ 熱容 /kJ/(kgC 則由化學(xué)吸收過程焓變 hkjH / 5???? （根據(jù)物性手冊查及計算斷鍵，成鍵過程的能量變化求得） 則 5 9 1 4)20( 1 0 0 0101 .1 5 ??????? t 解得 Ct ??25 即化學(xué)吸收后，混合氣溫度變?yōu)?C?25 ，升高 C?5 2 解析塔 設(shè)再沸 需提供的熱量為 Q 則 出入 QHQ ??? ????????? ）（出出入入 PCWQ hk / 6?? 則 h/ 66 KJQ ?????? ）（入出 即再沸器需提供的熱量為 h/ 6 KJ? 換熱器 冷熱 ? h/ 4 2 6t 6 KJWCQ P ??????? ）（）（冷 WWWQ `r` ???? 則有 ` ??W 解得 hW /` 6?? 即換熱器所需水蒸氣的質(zhì)量流量為 h/ 6? 。物性方法為 ELENRTL 圖 28 解析塔模塊 (2) 輸入組分信息 齊齊哈爾大學(xué)化工過程課程設(shè)計 15 圖 29 解析塔參數(shù) (3)模擬結(jié)果 圖 210 解析塔模擬結(jié)果 全流程模擬 各個模塊模擬結(jié)束之后連接進(jìn)行全流程模擬 ，模擬如下圖： 齊齊哈爾大學(xué)化工過程課程設(shè)計 16 圖 211 全流程模擬圖齊齊哈爾大學(xué)化工過程課程設(shè)計 17 第 3 章 自動控制 主要控制原理 PLC 的基本工作原理 PLC 的 CPU 采用分時操作的原理，其工作方式是一個不斷循環(huán)的順序掃描過程。集散控制系統(tǒng)的主要特征是它的集中管理和分散控制?？赏ㄟ^提高回流量和采出流量的方式來降低回流罐液位，反之亦然。另外，回流 罐壓力超高，可打開放空閥向火炬排放 [7]。 溫度 控制 塔底溫度升高，則會造成塔壓升高，或使塔頂攜帶重組分，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不合格；塔底溫度過低，則輕組分不能完全蒸到塔頂，通過塔底進(jìn)入下塔，影響下塔的平穩(wěn)操作及其產(chǎn)品質(zhì)量。 圖例 根據(jù)以上溫度、壓力、液位、流量的的控制原理對全工段進(jìn)行自動控制， 截取部分自動控 制圖如下： 齊齊哈爾大學(xué)化工過程課程設(shè)計 19 圖 31 部分設(shè)備自動控制圖 齊齊哈爾大學(xué)化工過程課程設(shè)計 20 第 4 章 安全與環(huán)境保護(hù) 安全生產(chǎn)規(guī)制 生產(chǎn)安全與防護(hù) 本裝置主要原料和產(chǎn)品是可燃性氣體，因此要做到防火防爆安全 1. 可燃性氣體：閉操作，全面通風(fēng)。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。搬運(yùn)時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件 破損。 (2) 建立安全技術(shù)規(guī)程 樹立 “安全第一 ”思想，熟悉和掌握安全技術(shù)，是減少甚至避免事故的前提。 設(shè)備在正常操作過程中，應(yīng)遵循以下原則： (1) 各設(shè)備在使用中，應(yīng)注意其濃度、壓力必須低于設(shè)計值。 (5) 設(shè)備維修及技術(shù)改造，必須保證原設(shè)計要求。 齊齊哈爾大學(xué)化工過程課程設(shè)計 22 參考文獻(xiàn) [1] 張曉麗 , 徐勝利 , 鄭偉 . MTO 工藝技術(shù)研究 [C]//中國 第五屆全國工業(yè)催化技術(shù)與應(yīng)用年會論文集 . 北京 , 2021: 3641. [2] 國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計院 . 化工工藝設(shè)計手冊 [M]. 上海 :化學(xué)工業(yè)出版社 , 1996. [3] 魏崇關(guān) , 鄭曉梅 . 化工工程制圖 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 . 1992:126136. [4] 丁泉 . 戊烷的生產(chǎn)與市場分析 [J]. 石油化工經(jīng)濟(jì) . 2021, 10(9):99102. [5] 大連理工大學(xué)教研室 . 化工原理課程設(shè)計 [M]. 大連 :大連理工大學(xué)出版社 , 2021: 68139. [6] 胡斌 . 加強(qiáng)安全教育培訓(xùn)是企業(yè)安全生產(chǎn)管理的重要前提 [J]. 當(dāng)代經(jīng)理人 (下旬刊 ), 2021, 6(9): 3132. [7] 陳英南 , 劉玉蘭 . 常用化工單元設(shè)備的設(shè)計 [M]. 上海 :華東理工大學(xué)出版社 , 2021: 4758. [8] 吳俊生 , 邵惠鶴 . 精餾設(shè)計、操作和控制 [M]. 北京 :中國石化出版社 .1997:162205. [9] CARLADP, DEBORD. Repeated exposure in halation study of pentane in rats[J]. International Journal of Food Science and Technology, 2021, 43(1): 638–643. [10] TRESNIKD. Analysis of neopentane–urea pair potentials of meanforce in aqueous urea[J]. Molecular Physics, 2021, 105(1): 33–39. [11] ANKARAG, TURKEYP. Application of multivariable nonlinear adaptive generic model control to a packed distillation column[J]. Commerce of Chemical Engineering, 2021, 193: 1635–1659.