【正文】 CO2 和 H2O，通過查閱相關文獻及資料，設計了年處理 80 萬噸粗甲醇制低碳烯烴預處理工段的工藝流程并借助 CAD技術繪制了該工藝 的管道及儀表流程圖和設備布置圖。齊齊哈爾大學化工過程課程設計 I 年處理 80 萬噸粗甲醇制低碳烯烴預處理工段工藝設計 目 錄 中文摘要 ................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。來自反應工段的反應產(chǎn)物 的摩爾分數(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，本設計的關鍵設備是填料 吸收 塔 ，因此，依據(jù)《化學化工物性數(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行估算，為化工設計計算部分提供依據(jù)。 (3) 經(jīng)濟要求：從社會效益出發(fā)，保證經(jīng)技術指標應有競爭力，需要經(jīng)濟 的使用物力、人力，節(jié)省開支。 生產(chǎn)制度 本設計 的關鍵是對填料塔 [2]關鍵設備的設計，在正常生產(chǎn)中，填料塔塔頂、塔底溫度控制，各個設備的壓力、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。負責本崗位的開、 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)運行。車間安全員工要切實履行職責，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，而在解吸時就應是低壓和高溫，有關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，所以能過從也想進入氣相 。例如在第四章 “未反應物的分離 “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 齊齊哈爾大學化工過程課程設計 7 包括 PSA 法和 TSA 法。 (1) 膜吸收法 :包括氣體分離膜技術和氣體吸收膜技術。葉向群等人以醇胺類水溶液為吸收劑，進行了中空纖維膜基吸收法脫除空氣中 CO2 的研究，對此法進行了一定改進。 化學吸收法 化學吸收法是利用二氧化碳和吸收液之間的化學反應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；石膏齊齊哈爾大學化工過程課程設計 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 預處理工段流程圖 工藝參數(shù) 齊齊哈爾大學化工過程課程設計 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 即化學吸收后，混合氣溫度變?yōu)?C?25 ，升高 C?5 2 解析塔 設再沸 需提供的熱量為 Q 則 出入 QHQ ??? 4 2 6t ????????? ）（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/ 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 齊齊哈爾大學化工過程課程設計 15 圖 29 解析塔參數(shù) (3)模擬結果 圖 210 解析塔模擬結果 全流程模擬 各個模塊模擬結束之后連接進行全流程模擬 ，模擬如下圖： 齊齊哈爾大學化工過程課程設計 16 圖 211 全流程模擬圖齊齊哈爾大學化工過程課程設計 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，通過塔底進入下塔，影響下塔的平穩(wěn)操作及其產(chǎn)品質(zhì)量。 自動控制圖 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行自動控制， 截取部分自動控 制圖如下： 齊齊哈爾大學化工過程課程設計 19 圖 31 部分設備自動控制圖 齊齊哈爾大學化工過程課程設計 20 第 4 章 安全與環(huán)境保護 安全生產(chǎn)規(guī)制 生產(chǎn)安全與防護 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。使用防爆型的通風系統(tǒng)和設備。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件 破損。 (2) 建立安全技術規(guī)程 樹立 “安全第一 ”思想，熟悉和掌握安全技術，是減少甚至避免事故的前提。 設備在正常操作過程中，應遵循以下原則： (1) 各設備在使用中，應注意其濃度、壓力必須低于設計值。 (5) 設備維修及技術改造，必須保證原設計要求。 齊齊哈爾大學化工過程課程設計 22 參考文獻 [1] 張曉麗 , 徐勝利 , 鄭偉 . MTO 工藝技術研究 [C]//中國 第五屆全國工業(yè)催化技術與應用年會論文集 . 北京 , 20xx: 3641. [2] 國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設計院 . 化工工藝設計手冊 [M]. 上海 :化學工業(yè)出版社 , 1996. [3] 魏崇關 , 鄭曉梅 . 化工工程制圖 [M].北京 :化學工業(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 . 20xx, 10(9):99102. [5] 大連理工大學教研室 . 化工原理課程設計 [M]. 大連 :大連理工大學出版社 , 20xx: 68139. [6] 胡斌 . 加強安全教育培訓是企業(yè)安全生產(chǎn)管理的重要前提 [J]. 當代經(jīng)理人 (下旬刊 ), 20xx, 6(9): 3132. [7] 陳英南 , 劉玉蘭 . 常用化工單元設備的設計 [M]. 上海 :華東理工大學出版社 , 20xx: 4758. [8] 吳俊生 , 邵惠鶴 . 精餾設計、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, 20xx, 43(1): 638–643. [10] TRESNIKD. Analysis of neopentane–urea pair potentials of meanforce in aqueous urea[J]. Molecular Physics, 20xx, 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, 20xx, 193: 1635–1659.