【導(dǎo)讀】○1字?jǐn)?shù)不少于3000;○2紙張統(tǒng)一用A4打印紙；整潔、圖紙齊全?！?圖紙繪制：機(jī)繪二張，手繪三張；1張、塔設(shè)備設(shè)計(jì)條件圖1張、管道布置圖1張。本課程設(shè)計(jì)是分散進(jìn)行，可隨時(shí)在設(shè)計(jì)室進(jìn)行設(shè)計(jì)，上機(jī)可在學(xué)院機(jī)房?！?第20周提交說(shuō)明書(shū)和圖紙。稍帶有甜味的氣體。易燃，爆炸極限為2%～11%。不溶于水，溶于有機(jī)溶劑。子量，密度，冰點(diǎn)℃，沸點(diǎn)℃。相對(duì)密度為；易液化，臨界溫度為920C，臨界壓力為。硫酸氫異丙酯，再經(jīng)水解生成異丙醇。聚丙烯，與乙烯共聚合成乙丙橡膠。丙烯與苯發(fā)生傅氏反應(yīng)，生成異丙苯，它是。合成苯酚和丙酮的原料。除了在雙鍵發(fā)生反應(yīng)之外，與雙鍵相連的甲基上的氫（稱。同的條件下得到不同的氧化產(chǎn)物）。丙烯醛、丙烯酸和丙烯晴分子中具有

　　

【正文】 ? ? ? ? ? ? ? 因?yàn)? Lfd hhh ?? ，所以 精餾段 d f L 087 57 397 mh h h? ? ? ? ? 提餾段 d f L 047 61 437 mh h h? ? ? ? ? 又有 dm a xd,0m a xo, // hh??? 精餾段 o , m a x 0 d , m a x d/ / 0 .1 3 9 7 / 0 .0 5 7 1 . 5 6 5hh?? ? ? ? 提餾段 o , m a x 0 d , m a x d/ / 0 .1 4 3 7 / 0 .0 6 1 1 .5 3 5hh?? ? ? ? 從而得到 ： 精餾段 0, m a 07 5 65 07 m /s? ? ? ? 提餾段 0, m a 07 5 35 1. 08 6 m /s? ? ? ? 故有： 精餾段 3S, m a x1. 56 5 0. 67 1. 04 9 m /sV ? ? ? 提餾段 3S, m a x1. 53 5 0. 60 0. 92 1m /sV ? ? ? 操作彈性： 精餾段 操作彈性 = m a x m i n/ / 8 2. 691 1VV ?? 提餾段 操作彈性 = m a x m in/ 0. 921 / 1 2. 489VV ?? 三、 車間布置的主要設(shè)計(jì)思想 車間布置設(shè)計(jì) 包括確定各個(gè)工藝設(shè)備在車間平面的、立面的相對(duì)位置；確定某些在工藝流程圖中一般不予表達(dá)的輔助設(shè)備或公用設(shè)備的位置；確定供安裝、操作與維修的通道系統(tǒng)的位置與尺寸以及在上述各項(xiàng)的基礎(chǔ)上確定建筑物與場(chǎng)地的尺寸。這 是車間工藝設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一，還是工藝專業(yè)向其它非工藝專業(yè)提供開(kāi)展車間設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料之一。有效的車間布置將會(huì)使車間內(nèi)的人、設(shè)備和物料在空間上實(shí)現(xiàn)最合理的組合，以降低勞動(dòng)成本，減少事故發(fā) 生，增加地面可用空間，提高材料利用率，改善工作條件，促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展。布置不合理的車間，基建時(shí)工程造價(jià)高，施工安裝不便；車間建成后又會(huì)帶來(lái)生產(chǎn)和管理問(wèn)題，造成人流和物流紊亂，設(shè)備維護(hù)和檢修不便等問(wèn)題，同時(shí)也埋下了較大的安全隱患。 車間一般由生產(chǎn)部分（一般生產(chǎn)區(qū)及潔凈區(qū)）、輔助生產(chǎn)部分、行政 — 生活部分和通道四部分組成。 車間布置設(shè)計(jì)通常采用兩階段設(shè)計(jì)即初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)，既要考慮車間內(nèi)部的生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、管理和生活的協(xié)調(diào)，又要考慮車間與廠區(qū)供水、供電、供熱和管理部分的呼應(yīng)。車間的平面形式與布置廠房的平面輪廓：有 長(zhǎng)方形、正方形、 L 型、 T型、 E型等。其中以長(zhǎng)方形最常見(jiàn)。 設(shè)備布置的需要滿足 GMP 的要求、滿足工藝要求、滿足建筑要求、 滿足安裝和檢修要求、 以及滿足安全和衛(wèi)生要求 車間布置圖一般包括下列內(nèi)容： Ａ、一組視圖：表示廠房建筑的基本結(jié)構(gòu)及設(shè)備在廠房?jī)?nèi)外的布置情況。 Ｂ、尺寸及標(biāo)注：注寫(xiě)與設(shè)備布置有關(guān)的尺寸及建筑定位軸線編號(hào)，設(shè)備的位號(hào)及名稱 (平面布置圖不注設(shè)備名稱 )等。 Ｃ、安裝方位標(biāo)：表示安裝方位基準(zhǔn)的圖標(biāo)。 Ｄ、附注說(shuō)明。如： ； ； m，其它尺寸為 mm；等等。 Ｅ、標(biāo)題欄：填寫(xiě)圖名、圖號(hào)、比例、設(shè)計(jì)階段等。 同時(shí)車間設(shè)計(jì)還需要注意以下兩項(xiàng)： 成品輸送：常采用傳統(tǒng)的成品輥道傳送 降溫設(shè)施 : 安裝百葉窗，進(jìn)風(fēng)口安裝抽風(fēng)機(jī)，進(jìn)風(fēng)口為圓孔；出風(fēng)口只安裝百葉窗，不安裝抽風(fēng)機(jī)；重新灌注鋼筋混凝土，并預(yù)留百葉窗的安裝孔。 四、化工管路設(shè)計(jì) 傳熱管的計(jì)算及選擇 )9/29l n( )5160()5180()]/()l n[( )()( 1221 1221m ???????? ????? tTtT tTtTt 假定傳熱系數(shù) K 為 1200W/(㎡ K)，已知 Q = 107 7 2m2 . 8 5 1 0 3 3 2 . 0 9 m1 7 . 0 9 3 1 2 0 0 4 . 1 8 4QA tK ?? ? ?? ? ? 傳熱管規(guī)格選為 mm225?? ， L=3000mm，按正三角形排列， 則傳熱管的根數(shù)為： T 3 3 2 . 0 9 1 4 1 0 . 1 43 . 1 4 0 . 0 2 5 3AN dL? ?? ? ??? 由于選擇的是單流程，則有 Tb 1 .1 N 1 .1 1 4 1 0 4 2? ? ? ? 得到殼體直徑為 g ( 1 ) 3 3 2 ( 4 2 1 ) 3 2 5 1 3 8 7 m mD t b d ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 從而取進(jìn)口管直徑為 250mm，出口管直徑為 600mm。 蒸氣管 管徑可用公式vsp 4uVd ?? 計(jì)算 其中 pd —— 塔頂蒸氣出口管直徑； vu —— 氣體速度。 絕壓下 vu =30～ 50m/s，取 30m/s，按加壓下操作， m / ??? puu ， sV = /sm3 0 .6 7 0 .3 4 4 m0 .7 8 5 0 .7 8 5 7 .1 9 1 9Vd u? ? ?? 取公稱直徑 mm450g ?D 查資料選擇外徑為 480mm，壁厚 24mm。 回流管 強(qiáng)制回流（由泵輸送）時(shí)， Ru =～ ，取 Ru =? 由 hR4 0 . 0 7 1 0 . 2 4 6 m0 . 7 8 5 1 . 5Ld u?? ? ?? 取公稱直徑為 mm300g ?D 查資料選擇外徑為 325mm，壁厚 28mm 。 進(jìn)料管 常壓下 u=～ ，取 其中 / 3600 / / sV ?? 0 .0 0 4 0 5 0 .0 8 3 m0 .7 8 5 0 .7 5d ??? 取公稱直徑為 mm125g ?D 查資料選擇外徑為 133mm，壁厚 14mm。 塔釜液出口 / 3600 / m / sV ?? 0004 ???d 取公稱直徑為 mm32g ?D 查資料選擇外徑為 38mm，壁厚 4mm。 綜合以上數(shù)據(jù)列表 20 如下： 表 20 塔體各管線尺寸 公稱直徑 外徑 接管壁厚 塔頂蒸氣出口 450 480 24 塔體液體出口 32 38 4 回流管 300 325 28 進(jìn)料口 125 133 14 管道布置圖的主要設(shè)計(jì)思想 管道布置設(shè)計(jì)的意義關(guān)系到建設(shè)指標(biāo)是否先進(jìn)合理；關(guān)系到生產(chǎn)操作能否正常進(jìn)行，管道運(yùn)轉(zhuǎn)的順暢，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的順暢，整個(gè)車間的生產(chǎn)操作的成效；關(guān)系到車間布置的整齊美觀和通風(fēng)采光良好等問(wèn)題。 同時(shí)，對(duì)于不同的操作 條件，要求較高，如高溫、高壓、真空或低溫等，以及生產(chǎn)中物料性質(zhì)的復(fù)雜性，還有易燃、易爆、毒害性和腐蝕性等特點(diǎn)，所以對(duì)化工管道的安裝難以做出統(tǒng)一的規(guī)定，需對(duì)具體的生產(chǎn)流程特點(diǎn)，結(jié)合設(shè)備布置綜合進(jìn)行考慮。 五、 非工藝條件設(shè)計(jì) 非定型設(shè)備設(shè)計(jì)條件單 通過(guò)計(jì)算并結(jié)合相關(guān)實(shí)際情況，在整個(gè)精餾工段中主要的設(shè)備包括原料緩沖罐、進(jìn)料冷卻器、丙烯精餾塔、塔頂再沸器、塔釜冷凝器、丙烯回流罐、丙烯冷卻器、丙烯儲(chǔ)罐。各設(shè)備的相關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如表 21 所示 ： 表 21 設(shè)計(jì)工段主要設(shè)備一覽表 設(shè)備名稱 規(guī)格 介質(zhì)名稱 操作條件 數(shù)量 材質(zhì) 溫度 壓力 丙烯精餾塔 752021000 ?? C3 45 1 16MnR 原料緩沖罐 60003200?? LPG 40 1 16MnR 丙烯塔回流罐 90003600?? C3 51 1 16MnR 丙烯成品儲(chǔ)罐 4200? C3 40 1 16MnR 進(jìn)料冷卻器 ： LPG 40～ 75 1 10 B=150 殼程： C4 110～ 80 16MnR 塔頂冷凝器 ：循環(huán)水 42 1 10 B=450 殼程： C3 16MnR 塔釜再沸器 4 管程：熱水 105 1 10 B=450 殼程： C3 60 16MnR 丙烯冷卻器 ：循環(huán)水 42 1 10 B=150 殼 程：丙烷 48 16MnR 六、 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)丙烯生產(chǎn)工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)的。通過(guò)查相關(guān)資料并結(jié)合目前世界及我國(guó)對(duì)丙烯研究和生產(chǎn)現(xiàn)狀，在本次設(shè)計(jì)中主要是對(duì)丙烯精餾塔和塔釜冷凝器等主要設(shè)備的工藝結(jié)構(gòu)，車間布置和化工管路等進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)計(jì)算。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我對(duì)于目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)丙烯的概況有了一定的了解，同時(shí)也在設(shè)計(jì)過(guò)程中掌握了初步工藝設(shè)計(jì)的方法。雖然初步完成了設(shè)計(jì)工作，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中依然存在著一些問(wèn)題未能得到圓滿的解決。 通過(guò)這次實(shí)踐我學(xué)到了好多從前不懂得知識(shí)，真正嘗試到實(shí)踐的重要性，此次收獲很多 ，比如知道該如何查找一些相關(guān)資料和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提高自己的分析和動(dòng)手能力，懂得許多經(jīng)驗(yàn)公式是前人不懈努力的結(jié)果，懂得做什么事就算在難，也要全力以赴，追求最好的結(jié)果。 但在這次設(shè)計(jì)中也暴露出自己對(duì)專業(yè)知識(shí)有很多不足之處，比如缺乏綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料不了解等等。這次實(shí)踐是對(duì)自己專業(yè)的一次檢閱，使我明白自己的知識(shí)還很淺薄，學(xué)路還很長(zhǎng)，以后更應(yīng)該學(xué)習(xí)給自己充電， 努力使自己成為一個(gè)對(duì) 社會(huì)有貢獻(xiàn)的人，為中國(guó)的化工事業(yè)添上自己的微薄之力 七、 參考文獻(xiàn) [1]鄧修 ,吳俊生主編 .化工分離工程 [M].北京 :科學(xué)出版社 ,2021 [2]王志魁編 .化工原理 [M].第三版 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , [3]時(shí)鈞 ,汪家鼎 ,余國(guó) ,陳敏恒主編 .化學(xué)工程手冊(cè) .96 版 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,1996 [4]陳濱主編 .乙烯工學(xué) [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , [5]陳英南 ,劉玉蘭主編 .常用化工單元設(shè)備的設(shè)計(jì) [M].上海 :華東理工大學(xué)出版社 , [6]國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院編 .化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版下冊(cè) [M].北京： 化學(xué)工業(yè)出版社 1997 [7] 孫可華 . 國(guó)內(nèi)外丙烯生產(chǎn)及供需分析 [J]. 國(guó) 內(nèi) 外 石 油 化 工 快報(bào) ,2021,33(6):1～ 3 [8]候芙生 .煉油工程師 [M].北京 :石油工業(yè)出版社 ,1995:151～ 152 [9]潘羅其等 .ARGG 裝置增產(chǎn)丙烯技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用 [J].石油煉制與化工 ,2021,37(1) :27～ 30 [10]王孟 ,劉伯華 .丙烷、異丁烷脫氫諸工藝比較 [J].石油化工動(dòng)態(tài) ,1993, 20(6) :39～ 41 [11]林世雄主編 .石油煉制工程 .第二版 .上冊(cè) [M].北京 :石油工業(yè)出版社 .1988:55~56 [12]石油化學(xué)工業(yè)部石油化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院編 ,塔的工藝計(jì)算 [M].北京 :石油化學(xué) 工業(yè)出版社 ,1977 [13]盛若瑜 .丙烯 丙烷分離計(jì)算新方法 [J].煉油設(shè)計(jì) ,1993,23(3):63~65 [14]李茂 軍 .應(yīng)用 PRO/Ⅱ 軟件 提高 丙烯 精餾 塔丙 烯收率 [J].煉 油設(shè)計(jì) ,1996,26(1):61~62 [15]李茂軍 .丙烯精餾塔中丙烯收率及塔板效率的研究 .第八屆 SimSci 中國(guó)用戶 年會(huì)會(huì)議論文 ,1996,35~42 [16]何良知等 .用兩種軟件對(duì)比計(jì)算提高流程模擬質(zhì)量 .第八屆 SimSci 中國(guó)用戶 年會(huì)會(huì)議論文 ,1996,67~75 [17]楊青云等 .氣體分餾裝置丙烯精餾塔三種軟件包的計(jì) 算對(duì)比 [J].煉油設(shè)計(jì) ,2021,30(8):35~38 [18]路德維希 EE 編著 .化工裝置的工藝設(shè)計(jì) (第二版 )[M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,1983,26~27 [19]北京化工研究院“板式塔”專題組 .浮閥塔 [M].北京 :燃料化學(xué)工業(yè)出版社 ,1975， 46～ 48 [20]袁一主編 .化學(xué)工程師手冊(cè) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021