【文章內(nèi)容簡介】 ................................................. 29 液泛驗(yàn)算 ..................................................................................................................... 30 塔板負(fù)荷性能圖 ................................................................................................................... 31 霧沫夾帶線 ................................................................................................................. 31 液泛線 ......................................................................................................................... 32 液相負(fù)荷上限線 ......................................................................................................... 33 漏液線 ......................................................................................................................... 34 液相負(fù)荷下限線 ......................................................................................................... 34 塔板負(fù)荷性能圖 ......................................................................................................... 34 操作彈性的計(jì)算 ......................................................................................................... 40 篩板塔的工藝設(shè)計(jì)結(jié)果總表 .............................................................................................. 40 精餾塔的附屬設(shè)備及接管尺寸 ........................................................................................ 43 塔頂冷凝器的選型 ................................................................................................... 43 XXX 大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 塔釜再沸器的選型 ................................................................................................. 44 儲(chǔ)罐計(jì)算及選型和校核 .......................................................................................... 46 儲(chǔ)罐的計(jì)算 ..................................................................................................... 46 ....................................................................................................... 46 儲(chǔ)罐的校核 ..................................................................................................... 48 回流泵的選型 ........................................................................................................... 50 接口徑的計(jì)算 ........................................................................................................... 51 精餾塔的校核 ..................................................................................................................... 56 第三章 控制方案 ........................................................................................................................... 61 第四章 危害性分析 ...................................................................................................................... 62 第五章 結(jié)果評(píng)價(jià) ........................................................................................................................... 66 設(shè)計(jì)符號(hào)說明 ......................................................................................................................... 66 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................................ 69 致 謝 ................................................................................................................................................... 70 附 錄 ................................................................................................................................................... 71 1. 側(cè)線采出乙烯產(chǎn)品儲(chǔ)罐的校核 ............................................................................................. 71 2. 回流儲(chǔ)罐的校核 ...................................................................................................................... 79 3. 塔的校核 ................................................................................................................................... 85 XXX 大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 第一章 文獻(xiàn)綜述 流程介紹 乙烯生產(chǎn)在石油化工中的作用和地位 石油化學(xué)工業(yè)是化學(xué)工業(yè)的一個(gè)重要部門，它是以石油、天然氣為原料，經(jīng)過多次化學(xué)加工而生產(chǎn)各種有機(jī)化學(xué)品及合成材料的原材料工業(yè)。石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展從根本上改變了化學(xué)工業(yè)的原料 結(jié)構(gòu)，促進(jìn)和推動(dòng)了化學(xué)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，它提供的大量新型合成材料在性能和生產(chǎn)成本上比天然材料顯示出越來越大的優(yōu)越性。石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展已使各種有機(jī)化學(xué)品及合成材料滲透到人民生活中的各個(gè)方面，在各個(gè)領(lǐng)域越來越廣泛地代替天然材料 [1,2]。 石油化學(xué)工業(yè)中大多數(shù)中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品均以烯烴和芳烴為基礎(chǔ)原料 [1,2,3]。烯烴和芳烴所用原料烴約占石化生產(chǎn)總耗用原料烴的四分之三。在石油化學(xué)工業(yè)中，除由重整生產(chǎn)芳烴以及由催化裂化副產(chǎn)物中回收丙烯、乙烯和丁二烯之外，主要由乙烯裝置生產(chǎn)各種烯烴和芳烴。乙烯主要用于生產(chǎn)聚乙烯 、氯乙烯和聚氯乙烯等等。目前乙烯除極少量由酒精脫水制得外，大部分由石油烷烴裂解生產(chǎn) [2]。 乙烯裝置在生產(chǎn)乙烯的同時(shí)，副產(chǎn)大量的丙烯、丁烯、丁二烯和芳烴，成為石油化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料的主要來源。以“三烯”和“三苯”總量計(jì)，約 65%來自乙烯生產(chǎn)裝置。正因?yàn)橐蚁┥a(chǎn)在石油化工基礎(chǔ)原料生產(chǎn)中所占的主導(dǎo)作用，常常將乙烯生產(chǎn)作為衡量一個(gè)地區(qū)石油化工生產(chǎn)水平的標(biāo)志 [3]。 由于乙烯生產(chǎn)同時(shí)副產(chǎn)大量烯烴和芳烴等基礎(chǔ)原料，因此，石油化學(xué)工業(yè)總是以乙烯生產(chǎn)為中心，配套多種產(chǎn)品加工生產(chǎn)的聯(lián)合企業(yè)。乙烯生產(chǎn)的規(guī)模 、成本、生產(chǎn)穩(wěn)定性、產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)整個(gè)聯(lián)合企業(yè)起到支配作用。乙烯裝置在石油化工聯(lián)合企業(yè)中成為關(guān)系全局的核心生產(chǎn)裝置 [4]。 乙烯的生產(chǎn)方法 烴類裂解生產(chǎn)乙烯 制取乙烯的方法很多，但以管式爐裂解技術(shù)最為成熟。世界乙烯產(chǎn)量的 99%左右都是由管式爐裂解法生產(chǎn)的。管式爐裂解技術(shù)的典型工藝流程如圖 。 XXX 大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 圖 管式爐裂解工藝典型示意圖 Fig. Typical tube pyrolysis furnace sketch 甲醇制烯烴 甲醇制烯烴是以甲醇為原料生產(chǎn)烯烴的新技術(shù)，隨著石油的短缺，目前已成為各國競相開發(fā)的烯烴技術(shù)的重點(diǎn)。 甲醇制烯烴技術(shù) MTO，主要是由甲醇轉(zhuǎn)化同時(shí)生產(chǎn)乙烯和丙烯的技術(shù)，關(guān)鍵在于催化劑活性和選擇性及相應(yīng)的工藝流程設(shè)計(jì)，其研究工作主要集中在催化劑的篩選和制備。 MTO 工藝流程圖如圖 所示。 圖 MTO工藝流程圖 Fig. MTO process flow diagram XXX 大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 由合成氣制乙烯 用費(fèi) 托（ FischerTropsch）法由合成氣直接制乙烯，即以 CO與 H2反應(yīng)制烯烴，副產(chǎn)水和CO2。 由合成氣合成乙烯大多采用 H2/CO進(jìn)料比為 1以下， 溫度為 250350℃ ，壓力低于 ，通常認(rèn)為費(fèi) 托合成最具有活性的催化劑是鐵、鈷、鎳。但是，鈷和鎳易形成飽和烴，活化鐵對(duì)短鏈烯烴具有較高的活性，活化鐵催化劑較有前途。 日本在化學(xué)試驗(yàn)室中成功地將合成乙醇的銠催化劑和脫水的硅鋁酸鹽催化劑結(jié)合使用，由合成氣一步制得乙烯。這種方法是將兩種催化劑分成兩層裝于管式反應(yīng)器中，通入合成氣同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)，乙烯收率可達(dá) 52%，選擇性為 50%。