【正文】 .....................................................................................Ⅰ 開(kāi)題報(bào)告 ..............................................................................................................................Ⅱ 指導(dǎo)教師審查意見(jiàn) ..............................................................................................................Ⅲ 評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ) ......................................................................................................................Ⅳ 答辯會(huì)議記錄 ......................................................................................................................Ⅴ 中文摘要 ..............................................................................................................................Ⅵ 英文摘要 ..............................................................................................................................Ⅶ 1 前言 ................................................................................................................................. 1 2 選題背景 ......................................................................................................................... 2 課題的來(lái)源、目的和意義 ................................................................................... 2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及存在的主要問(wèn)題 ....................................................... 2 研究的指導(dǎo)思想與技術(shù)路線 ............................................................................... 5 3 方案論證 ......................................................................................................................... 7 低壓熱泵工藝流程 ............................................................................................... 7 高壓丙烯精餾流程 ............................................................................................... 7 4 過(guò)程論述 ......................................................................................................................... 9 基本原理 ............................................................................................................... 9 丙烯的性質(zhì) ........................................................................................................... 9 工藝流程 ............................................................................................................. 11 精餾工段工藝計(jì)算 ............................................................................................. 11 5 結(jié)果分析 ....................................................................................................................... 44 6 結(jié)論或總結(jié) ................................................................................................................... 45 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 45 致 謝 ............................................................................................................................. 47 Ⅰ 長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書(shū) 系 化學(xué)工程系 專業(yè) 化學(xué)工程與工藝 班級(jí) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 /職稱 / 1. 畢業(yè) 論文 (設(shè)計(jì) )題目： 年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸丙烯的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)（精餾工段） 2. 畢業(yè) 論文 (設(shè)計(jì) )起止時(shí)間： 20 年 11 月 20 日～ 20 年 6 月 20 日 3. 畢業(yè) 論文 (設(shè)計(jì) )所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分） 主要書(shū)目： 1. 石油化學(xué)工業(yè)叢書(shū) （ 4） ~ 完成工程圖設(shè)計(jì)與工程圖繪制電子版等圖紙文件，并提交指導(dǎo)（輔導(dǎo)）老師預(yù)閱和修改。其中，亞洲的增長(zhǎng)速度最快， 1991 年到 20xx 年亞太地區(qū)丙烯衍生產(chǎn)品的需求以年均 %的速度增長(zhǎng)，而全球年均需求增長(zhǎng)率為 %。對(duì)于我國(guó)乃至全球的經(jīng)濟(jì)都有一定的幫助。催化裂化裝置液化石油氣產(chǎn)品收率約 10%～ 15%，丙烯約占液化石油氣的 20%～ 30%(Wt%)。改進(jìn)催化劑，以增產(chǎn)丙烯是近年來(lái)催化裂化增產(chǎn)丙烯的熱門(mén)方法之一。 開(kāi)題報(bào)告 Ⅱ （二） 研究的主攻方向 目前制造丙烯的工藝已經(jīng)卓有成效，現(xiàn)在以及未來(lái)的研究方向主要是催化劑的更新。將原油切割成幾個(gè)餾分。將急冷的裂解氣進(jìn)一步冷卻 到常溫，并在冷卻過(guò)程中分餾出裂解氣中的重組分（如：燃料油，裂解汽油，水分），這個(gè)環(huán)節(jié)稱為裂解氣的預(yù)分餾。由于丙烯對(duì)丙烷相對(duì)揮發(fā)度甚低，因而塔板數(shù)較多，回流量大。 評(píng)審意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽名： 評(píng)定成績(jī)（百分制）： _______分 Ⅳ 長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 )評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ) 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )題目 評(píng)閱教師 職 稱 評(píng)閱日期 評(píng)閱參考內(nèi)容： 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )的研究?jī)?nèi)容 、研究方法及研究結(jié)果， 難度及工作量，質(zhì)量和水平， 存在的主要問(wèn)題與 不足。操作時(shí)，從塔底再沸器取出部分液體作為塔釜?dú)堃号懦?，部分液體氣化，產(chǎn)生的蒸氣依次上升通過(guò)各層塔板。它的一部分來(lái)自煉油廠，是石油催化裂化生產(chǎn)汽油時(shí)的副產(chǎn)物；另一部分來(lái)自天然氣或石油餾分蒸汽裂解制乙烯時(shí)的聯(lián)產(chǎn)物 少量由丙烷脫氫 和其他的烯烴轉(zhuǎn)化和裂化反應(yīng)得到。近期，由廣泛采用急冷水加熱丙烯精餾塔再沸器，即節(jié)省能耗，又簡(jiǎn)化工藝流程，節(jié)省投資。因此，探究丙烯的生產(chǎn)工藝對(duì)社會(huì)實(shí)際生產(chǎn)有一定的意義。一般說(shuō)選題背景 第 3 頁(yè) (共 47 頁(yè) ) 來(lái)，各種原料的丙烯產(chǎn)率隨原料相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增大。該技術(shù)采用等離子電力焊接 (PPW)工藝 ,在管子內(nèi)壁形成2~4mm 厚合金保護(hù)層。據(jù)預(yù)測(cè)，乙烯裂解裝置的規(guī)模將進(jìn)一步從現(xiàn)在最先進(jìn)裝置 1200~1400kt/a 增加到 20xx 年 1600kt/a[12]。 MGG 工藝也是 RIPP 研究開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)多產(chǎn)液化氣和汽油的催化轉(zhuǎn)化工藝 ,采用具有特殊反應(yīng)性能的 RMG 催化劑， 操作溫度 530℃ ,操作條件較緩和，與原 FCC 裝置比較接近，此時(shí)對(duì)進(jìn)料的丙烯收率可達(dá)到 8%~9%。這里僅列表介紹工業(yè)化應(yīng)用較廣泛的前兩種工藝 。壓縮機(jī)出口的丙烯冷劑作為再沸器的加熱介質(zhì)，同時(shí)在此冷凝． 冷凝的丙烯冷劑作為塔頂冷凝器冷劑，蒸發(fā)的冷劑返回丙烯壓縮機(jī)。如此物質(zhì)交換使上升蒸氣中輕組分的濃度逐漸升高，從而得到高純度的輕組分。 此式適用溫度范圍為 112~32℃ 。 表 2 氣體丙烯 的粘度和熱導(dǎo)率 溫度 K 粘度 sPa107 ?? ? 熱導(dǎo)率 W/(m在塔 圖 3 丙烯精餾段流程圖 釜有再沸器作用。 確定塔釜溫度 同理假設(shè)塔釜溫度為 54℃ ，查得相關(guān)平衡常數(shù)如表 10 所示： 表 10 54℃ 塔釜物料的平衡常數(shù) 塔釜物料 Xi Ki XiKi C3H6 C3H8 C4H10 共計(jì) 1 因?yàn)??? ii XK 超過(guò) 2%，溫度過(guò)高 。 塔板數(shù)的計(jì)算 年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸丙烯的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)（精餾工段） 第 16 頁(yè) (共 47 頁(yè) ) 最小回流比計(jì)算 （ 1） 求相對(duì)揮發(fā)度 依據(jù)式： jiij / KK?? (6) 計(jì)算舉例 ： 查得丙烯在 44℃ 和 51℃ 下的 K 值為 ??K ， ??K 得到 0 4 ???? ?? KKK 同樣查得丁烷在 44℃ 和 51℃ 下的 K 值 ??K ??K 得到 3 2 ???? ?? CKKK 其相對(duì)揮發(fā)度為 ??? KK? 同理算得其它相對(duì)揮發(fā)度如表 12 所示： 表 12 各組分相對(duì)揮發(fā)度 組分 K44℃ K51℃ Ki Ki/Kj 丙烯 丙烷 丁烷 1 （ 2） 求 ?值 根據(jù)參考書(shū) （ 1） P54，式 2135 qX ???? 1ji Fiij ??? (7) 因?yàn)榕蔹c(diǎn)進(jìn)料 1?q 則有 111 10 0 1 9 5 0 6 7 9 5 3 9 3 1 3 ??? ??????? ??? 整理得 2 ??? ?? 解得 )舍去0 0 0 9 (9 1 6 ?? 因?yàn)?? 應(yīng)在 2 種相對(duì)揮發(fā)度之間。 精餾工段工藝計(jì)算 原始數(shù)據(jù) 根據(jù)已知條件，設(shè)計(jì)初始數(shù)據(jù)如表 3 所示： 年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸丙烯的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)（精餾工段） 第 12 頁(yè) (共 47 頁(yè) ) 表 3 原始數(shù)據(jù)列表 物料名稱 進(jìn)料組成 重量 % 塔頂 組成 重量 % 塔釜組成 重量 % 丙烯 丙烷 丁烷 0 設(shè)定其操作壓力為 P=(表壓 )， 計(jì)劃每年生產(chǎn) 8 萬(wàn)噸丙烯。k) 100 500 150 550 200 600 250 650 300 700 350 750 400 800 450 850 過(guò)程論述 第 11 頁(yè) (共 47 頁(yè) ) (2)液體丙烯的粘度關(guān)聯(lián)式 3 2 31 0 e x p ( 0 .1 1 5 3 9 5 1 .4 6 0 .0 4 0