【導(dǎo)讀】本設(shè)計依據(jù)中國石油天燃氣有限責任公司撫順石化乙烯分廠環(huán)。法、生產(chǎn)原理、工藝流程。采用excel工作表對主要設(shè)備如：混合器、反。應(yīng)器、環(huán)氧乙烷吸收塔、二氧化碳吸收系統(tǒng)，環(huán)氧乙烷解吸塔，冷凝器，脫輕組分塔等進行物料衡算，對環(huán)氧乙烷反應(yīng)器，進料-產(chǎn)品第一換熱器，設(shè)備類型和材質(zhì)，使用CAD繪制相應(yīng)的工藝流程圖。最后對此工藝過程?？赡艽嬖诘陌踩[患及相應(yīng)措施做了簡要說明。

　　

【正文】 22 51 ?? = Kmol/h d)出口的氧氣的量 = )1( 氧氣的吸收率進入吸收塔的氧氣的量 ?? = )1(22 OORF ??? = %)( ?? = Kmol/h e)出口的甲烷的量 = )1( 甲烷的吸收率進入吸收塔的甲烷的量 ?? = )1(44 CHCHRF ??? = %)( ?? = Kmol/h f)出口的乙烷的量 = )1( 乙烷的吸收率進入吸收塔的乙烷的量 ?? = )1(6262 HCHCRF ??? = %)( ?? = Kmol/h g)出口的氮氣的量 = 氮氣的吸收率）進入吸收塔的氮氣的量 ?? 1( = )1(22 NNRF ??? = %)00 (95 0 ?? = Kmol/h h)出口的氬氣的量 = 氬氣的吸收率）進入吸收塔的氬氣的量 ?? 1( = )1( ArArRF ??? = %)( ?? = Kmol/h i)出口的水蒸氣的量 = 水蒸氣的吸收率）量進入吸收塔的水蒸氣的 ?? 1( = )1(22 OHOHRF ??? = %)29 (86 8 ?? = Kmol/h 2)吸收劑的用量 H(采用純水做吸收劑 ) 參考現(xiàn)場數(shù)據(jù)得到： EO 吸收塔吸收液汽比 L/V= 塔內(nèi)氣體的平均流率 V= 2塔頂氣體量進料量 ? 塔內(nèi)液體的平均流率 L= 2( 被吸收的量）吸收劑量吸收劑量 ?? HH 即：吸收劑的用量 =[（進料量 +塔頂出口氣體量） ? 液氣比 被吸收的量 ]/2 沈陽化工學院學士學位論文 3 物料衡算 ~19~ 得：吸收劑用量 H=[(+) ? 2()]/2 解得 :H= Kmol/h 3）富液中各個組分的量 a)環(huán)氧乙烷的量 = 環(huán)氧乙烷的吸收率進入吸收塔環(huán)氧乙烷量 ? = EOEORF ?? = % ? = Kmol/h b)乙烯的量 = 乙烯的吸收率進入吸收塔的乙烯的量 ? =4242 HCHCRF ?? = % ? = Kmol/h c)二氧化碳的量 = 二氧化碳的吸收率的量進入吸收塔的二氧化碳 ? =242 COCORF ?? = % ? = Kmol/h d)氧氣的量 = 氧氣的吸收率進入吸收塔的氧氣的量 ? =22 OORF ?? = % ? =e)甲烷的量 = 甲烷的吸收率進入吸收塔的甲烷的量 ? =44 CHCHRF ?? = % ? = Kmol/h f)乙烷的量 = 乙烷的吸收率進入吸收塔的乙烷的量 ? =6262 HCHCRF ?? = % ? = Kmol/h g)氮氣的量 = 氮氣的吸收率進入吸收塔的氮氣的量 ? =22 NNRF ?? = % ? =h)氬氣的量 = 氬氣的吸收率進入吸收塔的氬氣的量 ? = ArArRF ?? = % ? =i)水蒸氣的量 =進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 = OHRF2+H 沈陽化工學院學士學位論文 3 物料衡算 ~20~ =+= Kmol/h 表 環(huán)氧乙烷吸收塔物料衡算結(jié)果表 輸入物料 輸出物料 進料氣體 進料吸收劑 塔頂出口氣體 塔釜出口吸收液 溫度 ℃ 47 35 35 41 壓力 Mpa 序 號 組分 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 1 N2 2 Ar 3 O2 4 CH4 5 C2H4 6 C2H6 7 CO2 8 C2H4O 9 CH3CHO 10 H2O 11 C2H6O2 小計 合計 輸入物料總量 輸出物料總量 排放系統(tǒng) （ 1）排放比 =% （ 2）計算過程（其輸入物料 =吸收塔的塔頂出料） 1）物料的排放量 物料的排放量 = 排放比輸入排放系統(tǒng)的物料量 ?，所以： 氮氣排放量 = hK m o l /3 4 3 0 1 4 9 9 0 ???? 排放比輸入排放系統(tǒng)的氮氣量 氬氣排放量 = 排放比輸入排放系統(tǒng)氬氣量 ?= hK m o l /9 8 8 0 1 8 4 ?? 同理可得：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 = ? = Kmol/h 乙醛的排放量 = Kmol/h 水的排放量 = ? = Kmol/h 沈陽化工學院學士學位論文 3 物料衡算 ~21~ 乙二醇的排放量 = Kmol/h 2）二氧化碳吸收系統(tǒng)的進料量 二氧化碳吸收系統(tǒng)的進料量 =排放系統(tǒng)進料量 排放量 所以：二氧化碳吸收系統(tǒng)的氮氣的進料量 =排放系統(tǒng)氮氣的進料量 氮氣排放量 == Kmol/h 同理可得：氬氣的進料量 = = Kmol/h 氧氣的進料量 == Kmol/h 甲烷的進料量 == Kmol/h 乙烯的進料量 == Kmol/h 乙烷的進料量 = = Kmol/h 二氧化碳的進料量 = = Kmol/h 環(huán)氧乙烷的進料量 = =乙醛的進料量 = Kmol/h 水的進料量 = = Kmol/h 乙二醇的進料量 = Kmol/h 計算結(jié)果見表 。 CO2 的吸收系統(tǒng) （ 1） CO2 的吸收解吸過程為化學吸收，為使吸收快速進行，將原料氣在 E201進行預(yù)加熱。 EO 富吸收液經(jīng)過 E20 208 預(yù)熱到 103℃ 后進入 EO 解吸塔頂部。 （ 2）二氧化碳的吸收率 = （ 3）計算過程 1） 被吸收的物料的量 =進料量 ? 吸收率 二氧化碳的吸收量 =二氧化碳的進料量 ? 二氧化碳的吸收率 ? =注：其他組分沒有被吸收 2)二氧化碳吸收系統(tǒng)中循環(huán)物料量 =進料量 被吸收的量 循環(huán)物料中二氧化碳的量 == Kmol/h 注：由于其他組分未被吸收，所以循環(huán)物料中其他組分的量等 于其進料量 沈陽化工學院學士學位論文 3 物料衡算 ~22~ 表 排放系統(tǒng)得物料衡算結(jié)果表 輸入物料 輸出物料 二氧化碳吸收系統(tǒng)進料 排放物料 序 號 組分 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 1 N2 2 Ar 3 O2 4 CH4 5 C2H4 6 C2H6 7 CO2 8 C2H4O 9 CH3CHO 10 H2O 11 C2H6O2 小計 合計 輸出物料總量 表 二氧化碳吸收系統(tǒng)物料衡算結(jié)果表 輸入物料 輸出物料 二氧化碳吸收系統(tǒng)進料 吸收二氧化碳量 循環(huán)物料 溫度 ℃ 79 壓力 Mpa 序 號 組分 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 1 N2 2 Ar 3 O2 4 CH4 5 C2H4 6 C2H6 7 CO2 8 C2H4O 9 CH3CHO 10 H2O 11 C2H6O2 小計 合計 輸出物料總量 沈陽化工學院學士學位論文 3 物料衡算 ~23~ 環(huán)氧乙烷解吸塔（ C204） （ 1)EO 解吸塔的設(shè)計能力可使吸收的 EO 有 %解吸出來，其余的隨塔釜液離開。塔頂氣體進入低組分脫除塔和 EO 精制塔。 （ 2）環(huán)氧乙烷解析塔解析率： 氮氣： 氬氣： 氧氣： 甲烷： 乙烯： 乙烷： 二氧化碳： 環(huán)氧乙烷： .096 乙醛： 水： 乙二醇： （ 3)解析塔釜乙二醇含量 : （ 4）計算過程 1）塔頂出口氣體的量（輸入的塔頂?shù)母灰旱牧?=EO 吸收塔中塔釜出口的富液量） 塔頂出口氣體的量 =輸入的塔頂?shù)母灰旱牧?? 解析率 即： 塔頂出口氮氣的量 = 氮氣的解析率輸入的氮氣的量 ? = ? =塔頂出口的氬氣的量 = 氬氣的解析率輸入的氬氣的量 ? = ? = Kmol 同理其他各個組分的塔頂出口的量為： 氧氣 = Kmol/h 甲烷 = Kmol/h 乙烯 = Kmol/h 乙烷 = Kmol/h 二氧化碳 = Kmol/h 環(huán)氧乙烷 = Kmol/h 乙醛 = Kmol/h 水 = Kmol/h 乙二醇 = Kmol/h 2）塔底貧液的量 塔底貧液的量 =塔頂富液的量 塔頂出口氣體的量 即：塔底貧液氮氣的量 =塔頂富液 氮氣的量 塔頂出口氮氣的量 == Kmol/h 塔底貧液氬氣的量 =塔頂富液氬氣的量 塔頂出口氬氣的量 == Kmol/h 同理可得塔底貧液中其他各個組分的量為： 氧氣 =乙烷 =乙醛 =沈陽化工學院學士學位論文 3 物料衡算 ~24~ 3）塔釜乙二醇出料量 解析塔釜乙二醇含量 :，所以水的含量 == 乙二醇的出料量 =塔頂富液環(huán)氧乙烷的量 塔頂出口環(huán)氧乙烷的量 == Kmol/h 所以有： 0 .8 1 0 0=0 .1 9 0 0水 的 出 料 量乙 二 醇 的 出 料 量 得： 0 . 8 1 0 0= 0 . 1 9 0 0 ?水 的 出 料 量 乙 二 醇 的 出 料 量= Kmol/h 4）水蒸汽通入的量 水蒸汽通入的量 =塔頂出口水蒸汽的量 +塔底貧液水的量 +塔釜乙二醇出料中水量 +塔釜乙二醇出料中乙二醇的量 塔頂富液中水的量 =+++= Kmol/h 表 環(huán)氧乙烷解吸塔物料衡算結(jié)果表 輸入物料 輸出物料 塔頂富液 水蒸汽通入量 塔頂出口氣體 塔底貧液 塔釜乙二醇出 料 溫度 ℃ 41 190 104 124 130 壓力 Mpa 序 號 組分 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 1 N2 2 Ar 3 O2 4 CH4 5 C2H4 6 C2H6 7 CO2 8 C2H4O 9 CH3CHO 10 H2O 11 C2H6O2 小計 合計 輸入物料總質(zhì)量 輸出物料總質(zhì)量 沈陽化工學院學士學位論文 3 物料衡算 ~25~ 環(huán)氧乙烷塔頂冷凝器（ E301） （ 1）解吸塔塔頂冷卻器 E301 中不凝物組要是 CO C2H4 和