年產(chǎn)1萬噸鄰二甲苯的生產(chǎn)工藝設計(編輯修改稿)
2025-06-27 12:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 表4二甲苯精餾塔的物料衡算表輸入輸出物料名稱成分組成及成分流量kg/h總流量kg/h物料名稱成分組成及成分流量kg/h總流量kg/h重整油原料鄰二甲苯和C9+: 鄰二甲苯和C9+鄰二甲苯和C9+: C8:C8:C8鄰二甲苯和C9+: C8:總進料總出料表5 精二甲苯精餾塔的物料衡算表輸入輸出物料名稱成分組成及成分流量kg/h總流量kg/h物料名稱成分組成及成分流量kg/h總流量kg/h鄰二甲苯和C9+鄰二甲苯: 鄰二甲苯產(chǎn)品純鄰二甲苯: C9+:C9+及其他: C8和雜質(zhì): C9+液純鄰二甲苯: C9+及其他: 總進料總出料結(jié)論: 物料輸入輸出平衡注: 物料平衡表中的C8指的是除鄰二甲苯外的C8芳烴。 表5輸出的物質(zhì)中C9+及其他包括C9+芳烴及除鄰二甲苯外的C8芳烴和雜質(zhì).四 精餾塔設計計算 工業(yè)上常用的錯流塔板可分為三類：泡罩塔，篩板塔及浮閥塔。 泡罩塔操作彈性大，液氣比范圍大，不易堵塞，適于處理各種物料，操作穩(wěn)定可靠，但是結(jié)構(gòu)復雜，造價高，生產(chǎn)能力及板效率較低。 篩板塔結(jié)構(gòu)簡單，造價低，生產(chǎn)能力大，傳質(zhì)效率高，但是篩孔易堵塞，不宜處理易結(jié)焦，粘度大的物料。 浮閥塔兼有泡罩塔和篩板塔的優(yōu)點，結(jié)構(gòu)簡單，造價低，生產(chǎn)能力大，操作彈性大、板效率高等。 綜合各方面因素，故選用浮閥塔。1 塔板數(shù)的確定采用泡點進料，將原料液通過預熱器冷卻后送入精餾塔塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝。冷凝液在泡點下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷凝器冷卻后送至儲罐。根據(jù)物料衡算結(jié)果可知：鄰二甲苯精餾塔的原料液的組成為： 塔頂餾出液的組成：95％塔底釜液的組成：％故其摩爾分率如下： ?。希氐哪栙|(zhì)量?。停粒? C9+芳烴的摩爾質(zhì)量ＭＢ= （C9+芳烴按Ｃ9Ｈ12取摩爾質(zhì)量） X== X= X=因鄰二甲苯產(chǎn)品純度為95%.用Antoine方程求得： 塔頂進了和塔底條件下，純組分的飽和蒸汽壓Ｐi０如下： 組分 塔頂 進料 塔底 ?。希亍 ? C9+ 所以塔頂相對揮發(fā)度： =進料 ： =塔底 ?。? = 全塔平均相對揮發(fā)度為： 精餾段平均揮發(fā)度： 所以最小回流比為： R= = = N= = =∵R==∴y由可得：進料板：∵∴全塔效率∴實際塔板總數(shù):精餾段:提餾段: 2 流量計算原料液平均摩爾質(zhì)量 ∵ ∴ ∴ 3 精餾塔的工藝條件及有關物性數(shù)據(jù)（精餾段） 查化工手冊得 平均摩爾質(zhì)量 M=108 Kg/kmol M=110 Kg/kmol 平均密度 Kg/m 液相平均表面張力 液相平均黏度 4 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 1）塔徑的計算 V = Kmol/h L = RD = = Kmol/h V = m L m 由U , 其中 C = C C可由史密斯關聯(lián)圖查得，圖的橫坐標為 取板間距H板上液層高度h H 查圖得，C C= C u = m/s ，則空塔氣速為 u== D= 按標準塔徑圓整后為 D= 塔截面積為 A實際空塔氣速 u=2) 精餾塔有效高度的計算每隔6~8塊塔板設一人孔，故精餾段人孔數(shù)為4， 精餾段 Z= = = 提餾段 Z=H+ =（69 =29 m在進料孔上方在設一人孔， 故精餾塔有效高度為 Z=Z =++ = 44 m5 塔板主要工藝尺寸的計算1）溢流裝置計算因塔徑D=，選用單溢流弓形降壓管，不設進口堰① 堰長L,取堰長L= L=② 出口堰高h h=h 采用平直堰，堰上液層高度h由下或計算 h 近似取E=1，則 h = m板上液層高度h 所以 h③ 弓形降液管寬度W和截面積A 因為， 查弓形降液管的寬度與面積圖得 所以A= W 驗算液體在降液管中停留時間 Q= 停留時間Q 5s,故降液管尺寸可用④ 降液管低隙高度h h== 故降液管低隙高度設計合理.2) 塔板布置① 塔板的分塊 因D故塔板采用分塊式，查表得，塔板分4塊② 浮閥數(shù)目與排列取閥孔動能因子F 則孔速u u每層塔板上的浮閥數(shù)，孔閥直徑d0= N==取邊緣區(qū)厚度WC=,泡沫區(qū)厚度Ws=,則塔板上的泡沫區(qū)面積為 Aa=2其中R= x=所以 A =浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一橫排的孔心距t=75mm=, =因塔板采用分塊式，各分塊板的支承與銜接也要占去一部分鼓區(qū)面積，因此排間距不宜采用80mm,而應小于此植，故取=65mm=,按t=75mm,=。排得閥數(shù)170。 按N=170重新核算孔速及閥孔動能因數(shù) u0= F0=u0閥孔動能因數(shù)F0變化不大，仍在9 ~ 12范圍內(nèi)塔板開孔率=6 塔板的流體力學驗算1）氣相通過浮閥塔板的壓降 ① 干板阻力 因∴② 板上充氣液層阻力 本設備分離鄰二甲苯和芳烴的混合液，液相為碳氫化合物，故取充氣系數(shù)∴③ 液體表面張力所造成的阻力 此阻力很小，可忽略不計因此，與氣體流經(jīng)一層浮閥塔板的壓降所相當?shù)囊褐叨葹? 則 單板壓降（設計允許值）2）淹塔 為了防止淹塔現(xiàn)象的發(fā)生，要求控制降液管中液層高度 ① ：與氣體通過塔板的壓降所相當?shù)囊褐叨娶?液體通過降液管的壓頭損失 ③ 板上液層高度∴ 取，又已選定， 則∴，符合防止淹塔的要求3）霧沫夾帶泛點率①泛點率②板上液體流經(jīng)長度板上液流面積因鄰二甲苯與芳烴為正常系統(tǒng)，取物性系數(shù)又由泛點負荷系數(shù)，將以上數(shù)值代入泛點率公式得泛點率①泛點率② ∵兩泛點率都在80%以下∴可知霧沫夾帶量能滿足的要求7 塔板
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