【導(dǎo)讀】年產(chǎn)6萬(wàn)噸環(huán)氧乙烷工藝設(shè)計(jì)

　　

【正文】 碳 的 選 擇 性 反應(yīng)器出口乙醛的量 24CH= MF y= 18 53 0. 94 39 0. 3 10 % 0. 2%= 1. 11 19 km ol / h? ? ?? ? ?乙 烯 的 單 程 轉(zhuǎn) 化 率 乙 醛 的 選 擇 性 反應(yīng)器出口水的量 2 2 4H O C H= M F y + M F y 21 8 5 3 0 .9 4 3 9 0 .0 0 6 4 1 8 5 3 0 .9 4 3 9 0 .3 1 0 % 1 9 .8 % 23 3 8 .7 4 5 7 k m o l /h? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??乙 烯 的 單 程 轉(zhuǎn) 化 率 二 氧 化 碳 的 選 擇 性 反應(yīng)器出口氧氣的量 15 2 2 4 2 424O C H C HCH= M F y M F y 0 . 5 M F y0 . 5 M F y3? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??乙 烯 單 程 轉(zhuǎn) 化 率 環(huán) 氧 乙 烷 的 選 擇 性乙 烯 的 單 程 轉(zhuǎn) 化 率 乙 醛 選 擇 性 乙 烯 單 程 轉(zhuǎn) 化 率 二 氧 化 碳 的選 擇 性 1 8 5 3 0 . 9 4 3 9 0 . 0 8 3 2 1 8 5 3 0 . 9 4 3 9 0 . 3 1 0 % 8 0 % 0 . 5 1 85 3 0 . 9 4 3 9 0 . 31 0 % 0 . 2 % 0 . 5 1 8 5 3 0 . 9 4 3 9 0 . 3 1 0 % 1 9 . 8 % 39 8 8 . 6 2 5 9k m o l / h? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? 反應(yīng)器出口氮?dú)?、氬氣、甲烷、乙烷的? 因?yàn)樵诜磻?yīng)器中這些氣體沒(méi)有參與化學(xué)反應(yīng)，所以其量等于進(jìn)口的量 即：氮?dú)獾牧?=209..5229kmol/h 氬氣的量 =甲烷的量 =16 表 反應(yīng)器物料衡算結(jié)果表 the sheet for result of the reactor material balance 輸入物料 組分 分子量 摩爾流量 (kmol/h) 摩爾分率 質(zhì)量流量 (kg/h) 質(zhì)量分?jǐn)?shù) N2 Ar O2 CH4 C2H4 C2H6 CO2 C2H4O CH3CHO H2O C2H6O2 合計(jì) 輸出物料 組分 分子量 摩爾流量 (kmol/h) 摩爾分?jǐn)?shù) 質(zhì)量流量 (kg/h) 質(zhì)量分?jǐn)?shù) N2 Ar O2 CH4 C2H4 C2H6 CO2 C2H4O CH3CHO H2O C2H6O2 合計(jì) 環(huán)氧乙烷吸收塔 (T201) ① 該塔用純水作吸收劑，吸收塔的溫度為 47℃，壓力為 。 ② 各組分的吸收率 (%)： 氧氣： 氬氣： 氧氣： 甲烷： 乙烯： 乙烷： 二氧化碳： 環(huán)氧乙烷： 乙醛： 100 水： 乙二醇： 100 ③ 環(huán)氧乙烷吸收塔液氣比為： ④ 環(huán)氧乙烷吸收塔物料衡 算結(jié)果圖 17 圖 環(huán)氧乙烷吸收塔物料衡算圖 the map of the EO absorbor material balance S去排放系統(tǒng)和二氧化碳吸收系統(tǒng)的量 H加入水的量 RF環(huán)氧乙烷吸收塔的進(jìn)氣量 P進(jìn)入環(huán)氧乙烷 解析塔的量 ⑤ 計(jì)算過(guò)程（ y 表示 RF 中的摩爾分率， ? 為吸收率） 氣體中各組分的量 出口環(huán)氧乙烷的量 ? ?1??= 進(jìn) 入 吸 收 塔 的 環(huán) 氧 乙 烷 量 環(huán) 氧 乙 烷 的 吸 收 率 ? ?? ?EO EOR F 1 1 % km ol /h?? ? ?? ? ?? 出口乙烯的量 ? ?1? ? ?進(jìn) 入 吸 收 塔 的 乙 烯 量 乙 烯 的 吸 收 率 ? ?? ?2 4 2 4C H C H= RF 15 0 0 3 .3 5 4 9 1 0 .0 5 %5 0 0 0 .8 5 3 2 k m o l/h???? ? ?? 出口的二氧化碳的量 ? ?1??= 進(jìn) 入 吸 收 塔 的 二 氧 化 碳 的 量 二 氧 化 碳 的 吸 收 率 ? ?? ?22CO CO= RF 11 1 4 6 .6 9 4 8 1 1 .3 0 %1 1 3 1 .7 8 7 8 k m o l/h???? ? ?? 出口的氧氣的量 ? ?1? ? ?進(jìn) 入 吸 收 塔 的 氧 氣 的 量 氧 氣 的 吸 收 率 18 ? ?? ?22OO= R F 19 8 8 .6 2 5 9 1 0 .0 1 %9 8 8 .5 2 7 0 k m o l/h???? ? ?? 出口的甲烷的量 ? ?1? ? ?進(jìn) 入 吸 收 塔 的 甲 烷 的 量 甲 烷 的 吸 收 率 ? ?? ?44CH CH= RF 19 2 6 5 .4 7 3 6 1 0 .0 1 %9 2 6 4 .5 4 7 1 k m o l/h???? ? ?? 出口的乙烷的量 ? ?1??= 進(jìn) 入 吸 收 塔 的 乙 烷 的 量 乙 烷 的 吸 收 率 ? ?? ?2 6 2 6C H C H= RF 13 1 1 .3 1 9 9 1 0 .0 0 2 %3 1 1 .3 1 3 7 k m o l/h???? ? ?? 出口的氮?dú)獾牧?? ?1??= 進(jìn) 入 吸 收 塔 的 氮 氣 的 量 氮 氣 的 吸 收 率 ? ?? ?22NN= R F 12 0 9 .5 2 2 9 1 0 .0 0 5 %2 0 9 .5 1 2 4 k m o l/h???? ? ?? 出口的氬氣的量 ? ?1? ? ?進(jìn) 入 吸 收 塔 的 氬 氣 的 量 氬 氣 的 吸 收 率 ? ?? ?A r A r=R F 159 49 5 1 01 %59 12 4 km ol /h???? ? ?? 出口的水蒸氣的量 ? ?1? ? ?進(jìn) 入 吸 收 塔 的 氧 氣 的 量 氧 氣 的 吸 收 率 ? ?? ?22H O H O= RF 13 3 8 .7 4 5 7 1 6 5 .2 9 4 %1 1 7 .5 6 5 1 k m o l/h???? ? ?? 吸收劑的用量 H（采用純水作吸收劑） ,環(huán)氧乙烷吸收塔液氣比為 L/V= 塔內(nèi)氣體的平均流率 V 2?? 進(jìn) 料 量 塔 頂 氣 體 量 塔 內(nèi)液體的平均流率 ? ?HHL 2 ?? 吸 收 劑 量 + 吸 收 劑 量 被 吸 收 的 量 即： ? ? /2??? ? ? ???吸 收 劑 的 用 量 進(jìn) 料 量 塔 頂 氣 體 出 口 氣 體 量 液 氣 比 被 吸 收 的 量 19 得： ? ? ? ?1 8 3 0 9 . 9 9 4 9 1 7 6 2 4 . 4 3 6 2 2 1 8 3 0 9 . 9 9 4 9 1 7 6 2 4 . 4 3 62 / 2? ? ? ?????吸 收 劑 的 用 量 = 解得： H 3 5 5 9 5 1 8 k m o l/h? 富液中各組分的量 環(huán)氧乙烷的量 ??進(jìn) 入 吸 收 塔 環(huán) 氧 乙 烷 的 量 環(huán) 氧 乙 烷 的 吸 收 率 E O E O= RF4 4 6 .5 9 5 8 9 9 .6 % k m o l/h4 4 4 .8 0 9 4 k m o l/h????? 乙烯的量 ??進(jìn) 入 吸 收 塔 的 乙 烯 的 量 乙 烯 的 吸 收 率 2 4 2 4C H C H= R F5 0 0 3 .3 5 4 9 0 .0 5 % k m o l/h2 .5 0 1 7 k m o l/h????? 二氧化碳的量 ?= 進(jìn) 入 吸 收 塔 的 二 氧 化 碳 的 量 二 氧 化 碳 的 吸 收 率 22CO CO= RF1 1 4 6 .6 9 4 8 1 .3 0 % k m o l/h1 4 .9 0 7 0 k m o l/h????? 氧氣的量 進(jìn) 入 吸 收 塔 的 氧 氣 的 量 氧 氣 的 吸 收 率 22OO=RF % km ol /h 89 km ol /h????? 甲烷的量 進(jìn) 入 吸 收 塔 的 甲 烷 的 量 甲 烷 的 吸 收 率 44C H C H= R F9 2 6 5 .4 7 3 6 0 .0 1 % k m o l/h0 .9 2 6 5 k m o l/h????? 乙烷的量 進(jìn) 入 吸 收 塔 的 乙 烷 的 量 乙 烷 的 吸 收 率 2 6 2 6C H C H=RF ?? = 3 1 1 .3 1 9 9 0 .0 0 2 % k m o l/h0 .0 0 6 2 k m o l/h?? 氮?dú)獾牧??= 進(jìn) 入 吸 收 塔 的 氮 氣 的 量 氮 氣 的 吸 收 率 20 22NN= R F2 0 9 .5 2 2 9 0 .0 0 5 % k m o l/h0 .0 1 0 5 k m o l/h????? 氬氣的量 進(jìn) 入 吸 收 塔 的 氬 氣 的 量 氬 氣 的 吸 收 率 A r A r= R F5 9 8 .5 4 9 5 0 .0 0 1 % k m o l/h0 .0 0 6 0 m o l/hk????? 水蒸氣的量 2HOR F +H= 57 51+355 8km ol / h=35812 .8324k m ol / h?= 進(jìn) 入 吸 收 塔 中 吸 收 的 水 的 量 吸 收 塔 出 口 的 水 的 量 + 吸 收 劑 的 用 量= 計(jì)算結(jié)果如表 表 環(huán)氧乙烷吸收塔物料衡算結(jié)果表 the sheet for the result of the EO absorber material balance 輸入物料 輸出物料 進(jìn)料氣 進(jìn)料吸收劑 塔頂出口氣體 塔釜出口吸收液 組分 摩爾流量(kmol/h) 摩爾分?jǐn)?shù) 摩爾流量(kmol/h) 摩爾分?jǐn)?shù) 摩爾流量(kmol/h) 摩爾分?jǐn)?shù) 摩爾流量(kmol/h) 摩爾分?jǐn)?shù) N2 Ar O2 CH4 C2H4 C2H6 CO2 C2H4O CH3CHO H2O C2H6O2 小計(jì) 合計(jì) 輸入物料總量（ Kmol/h） 輸出物料總量（ Kmol/h） 排放系統(tǒng) ① 排放比： % ② 排放系統(tǒng)的物料衡算圖 21 圖 排放系統(tǒng)物料衡算圖 the map of the drainage system material balance ③ 計(jì)算過(guò)程（其輸入物料 =吸收塔的塔頂出料） ④ 物料的排放量 物料的排放量 = ?輸 入 排 放 系 統(tǒng) 的 物 料 量 (W) 排 放 比，所以： 氮?dú)馀欧帕?= 2 0 9 . 5 1 2 4 0 . 0 0 1 8 0 . 3 7 7 1 k m o l / h? ? ? ?輸 入 排 放 系 統(tǒng) 的 氮 氣 量 排 放 比 同理可得： 氬氣排放量 = 排放比輸入排放系統(tǒng)氬氣量 ?= 5 9 8 .5 4 3 5 0 .0 0 1 8 1 .0 7 7 4 k m o l/h?? 氧氣的排放量 = ? = kmol/h 甲烷的排放量 = ? = kmol/h 乙烯的排放量 = ? = kmol/h 乙烷的排放量 = ? = kmol/h 二氧化碳的排放量 = ? = kmol/h 環(huán)氧乙烷的排放量 = ? =乙醛的排放量 = kmol/h 水的排放量 = ? = kmol/h 乙二醇的排放量 = kmol/h ④ 二氧化碳吸收系統(tǒng)的進(jìn)料量 二氧化碳吸收系統(tǒng)的進(jìn)料量 =排放系統(tǒng)進(jìn)料量 排放量， 所以： 二氧化碳吸收系統(tǒng)的氮?dú)獾倪M(jìn)料量 =排放系統(tǒng)氮?dú)獾倪M(jìn)料量 氮?dú)馀欧帕? == kmol/h 同理可得： 氬氣的進(jìn)料量 = =氧氣的進(jìn)料量 == kmol/h 甲烷的進(jìn)料量 == kmol/h 乙烯的進(jìn)料量 == kmol/h 乙烷的進(jìn)料量 = =二氧化碳的進(jìn)料量 = = kmol/h 22 環(huán)氧乙烷的進(jìn)料量 ==乙醛的進(jìn)料量 = kmol/h 水的進(jìn)料量 == kmol/h 乙二醇的進(jìn)料量 = kmol