年產(chǎn)5萬(wàn)噸甲基叔丁基醚生產(chǎn)工藝技術(shù)-資料下載頁(yè)
2025-06-17 02:49本頁(yè)面
【正文】 烷 反丁烯 順丁烯 正戊烷 丙二烯 1，3丁二烯 異丁烯 甲醇 MTBE 1最小回流比用下式求。計(jì)算數(shù)據(jù)列于下表：表34 塔底溫度計(jì)算結(jié)果和相對(duì)揮發(fā)度組分甲醇 MTBE TBA 表中數(shù)據(jù)計(jì)算得。最小理論板數(shù)：=（+++++++++++）== (++)=實(shí)際回流比： ，由吉利蘭圖查得。精餾塔取總板效率 進(jìn)料位置的計(jì)算精餾段最小理論板數(shù)：=（+++++++++++）=則查圖得故精餾段實(shí)際理論板數(shù)，所以進(jìn)料位置為第15塊塔板上方。 精餾塔全塔熱平衡選各組分0℃飽和液體為焓基準(zhǔn)態(tài)，各物流焓流量按下式計(jì)算：原料焓流量： 回流焓流量： 塔頂蒸汽焓流量：塔底產(chǎn)品焓流量： 塔頂產(chǎn)品焓流量：表35 按上式計(jì)算結(jié)果列于下表：組分丙烯丙烷異丁烷正丁烯正丁烷反丁烯順丁烯正戊烷丙二烯1，3丁二烯異丁烯甲醇MTBE1TBA塔頂冷凝器取熱熱流量： =KJ/h再沸器供熱熱流量： =+ KJ/h 精餾塔塔徑和塔高的計(jì)算汽液相流量按塔頂?shù)谝粔K塔板計(jì)算，壓力P=，溫度℃.汽相平均分子量：汽相密度：㎏/汽相質(zhì)量流量:汽相體積流量：/h液相密度： ∴液相質(zhì)量流量:液相體積流量: /h功能參數(shù)：，查斯憲斯圖得負(fù)荷系數(shù),設(shè) 第一塊塔板溫度為塔頂蒸汽度（℃）時(shí)，液體平均表面張力； ） =故負(fù)荷系數(shù)最大允許氣速：實(shí)際操作氣速：塔徑:,。塔高：筒體共有五個(gè)人孔，則人孔距篩板距離為7003+400+250450=2300㎜=， ++= 萃取塔計(jì)算本次設(shè)計(jì)萃取塔為篩板塔，確定輕液為分散相，輕液由底部進(jìn)入經(jīng)孔板分散成液滴，在塔板上與連續(xù)相密切接觸后分層凝聚，并集聚在上層篩板的下面。然后借助壓力的推動(dòng)在經(jīng)孔板分散，最后由塔頂排除。重液連續(xù)相由上部進(jìn)入，經(jīng)降液管至篩板，水平流動(dòng)經(jīng)篩板后經(jīng)溢流堰流入降液管進(jìn)入下一塊篩板，一次反復(fù)，最后由塔底排出。因?yàn)檫B續(xù)相的軸向混合被限制在板與板之間內(nèi)，而沒(méi)有擴(kuò)散至整個(gè)塔內(nèi)，同時(shí)分散相液滴在同一塊塔板進(jìn)行凝聚和再分散，使液滴的表面得以重新。因此篩板塔的萃取效率比填料塔有所提高，篩板塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，在萃取工程中所需理論級(jí)數(shù)少。 萃取塔理論級(jí)數(shù)的確定表36 在35℃下的平衡數(shù)據(jù)序號(hào)項(xiàng)目12345678910 操作線的確定此萃取過(guò)程萃取劑水與原溶劑在操作范圍內(nèi)萃取相容的量級(jí)連續(xù)萃取。此操作線過(guò)此操作線過(guò)點(diǎn)A(、) ，B（、）兩點(diǎn)。所以操作線斜率:當(dāng)A 點(diǎn)與平衡線相交時(shí)所需萃取劑用量最少，此時(shí)操作線斜率為：由此物料橫算==㎏/h所以所需萃取劑的最小用量㎏/h在此操作線放大圖上作A、B兩點(diǎn)，得操作線與平衡線之間作梯級(jí)得N=2,滿足萃取操作的要求。 萃取塔塔徑的計(jì)算 計(jì)算用的數(shù)據(jù)35℃各組分的物性參數(shù)見(jiàn)附表1. 表中35℃MTBE各參數(shù)的計(jì)算方法舉例（1）35℃MTBE密度的計(jì)算MTBE的臨界參數(shù)20℃MTBE的密度 （2）35℃時(shí)MTBE的計(jì)算㏑,當(dāng)T=，㏑∴=（3）35℃時(shí)表面張力的計(jì)算， 2. 液體混合物的計(jì)算(1) （2） =(3)G=㎏/h 3. 分散相（油相）上段計(jì)算根據(jù)的體積流量比的體積流量大，確定油相為分散相，水為連續(xù)相。（1）（2）= dyne/cm(3) 4. 連續(xù)相（水相）計(jì)算（1）（2） = dyne/cm（3） G=㎏/h 5. 連續(xù)相上段計(jì)算（1）（2）（3） G=㎏/h 表37 液體混合物數(shù)據(jù)列表：液相位置項(xiàng)目分散相（油相）連續(xù)相（水相）上段下段平均上段下段平均全塔 萃取塔孔徑的選取通常篩孔直徑為3—6，本塔高，對(duì)于兩相界面表面張力高的物系可選取較小孔徑。故本塔選最小孔徑，則孔間距。 萃取塔孔速計(jì)算 萃取塔孔數(shù)的計(jì)算塔孔數(shù)：篩孔以正三角形排列，孔中心距。 開(kāi)孔區(qū)面積的計(jì)算開(kāi)孔區(qū)面積：。一般開(kāi)孔區(qū)面積均占總面積的55—60％，開(kāi)孔率為15—25％. 降液區(qū)面積的計(jì)算假設(shè)連續(xù)相所帶走的最大液滴直徑，直徑為的分散相液滴在連續(xù)相中的沉降速度用stokes公式計(jì)算：為了使大于的液滴不被連續(xù)相帶走，降液管中流速，故取。塔徑的計(jì)算開(kāi)孔區(qū)與降液管之間空隙：篩板周圍余度?。核膬?nèi)徑：取，截面積：。除去支撐篩板的寬度：截面積，，實(shí)際降液區(qū)面積 : 萃取塔塔徑的計(jì)算開(kāi)孔區(qū)與降液管之間空隙：篩板周圍余度?。喝?，截面積。截面積:，。實(shí)際降液區(qū)面積:, 萃取塔塔高的計(jì)算 萃取塔踏板板間距的計(jì)算板間距由分散相液層高度和連續(xù)相液層高度所組成，為保證塔的正常操作必須保證一定的分散相液層高度，分散相液層高度由兩相流動(dòng)所需壓頭決定。分散相液層高度的計(jì)算：，其中液滴直徑由下式計(jì)算：當(dāng)，=,查圖得F=，再要計(jì)算:與前面求得一致，所以應(yīng)用這一值計(jì)算。3. 時(shí)，因克服界面張力所需液層高度：4. 當(dāng)時(shí)與時(shí)，因克服通過(guò)孔的阻力所需液層高度：5. 因克服界面張力與通過(guò)孔的阻力所需液層高度：時(shí)，時(shí)，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙中將與標(biāo)繪，在實(shí)際孔速時(shí)，由圖查得=。6. 分散相液層高度：，取板效率： 萃取塔塔高的計(jì)算。 。實(shí)際板數(shù)=理論板數(shù)15=塔高度萃取塔純高度表38 35℃物料匯總表：組分MeoHMTBE 換熱器的計(jì)算本章以E—104為例，說(shuō)明計(jì)算換熱器的過(guò)程及選型由熱量衡算知：浮頭式換熱器 K=290w/根據(jù)公稱壓力 P=選型 殼體公稱直徑50mm公稱，傳熱面積65， , 管程數(shù)2c 浮頭式B型換熱器 泵的計(jì)本章以萃取水泵p107為例說(shuō)明泵的計(jì)算過(guò)程及選型，泵進(jìn)口管徑，管長(zhǎng)2個(gè)，彎頭2個(gè)， 標(biāo)準(zhǔn)三通一個(gè)(輸送液體為35℃水計(jì)算)泵出口管徑，管長(zhǎng)40m，閥門2個(gè)，90176。彎頭3個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)三通一個(gè)，在水槽液面和萃取塔液面之間列柏努力方程。兩液面流速視為0， 計(jì)算出管路的總阻力，便可得所需的有效壓頭he，因泵的管徑不同，故分兩段計(jì)算。 進(jìn)口阻力進(jìn)口阻力管件，閥門的當(dāng)量長(zhǎng)度閘閥（全開(kāi)）：止逆閥（搖擺式）水：查摩擦因數(shù)圖： 出口阻力管件，閥門的當(dāng)量長(zhǎng)度閘閥一個(gè)：查摩擦因數(shù)圖：進(jìn)出口阻力全管路總壓頭損失：流體所需外加壓頭：質(zhì)量流率：表39 根據(jù)選泵，B型泵型號(hào)流量Q揚(yáng)程m轉(zhuǎn)數(shù)n（）電機(jī)功率kw效率%允許吸口真空度m葉輪直徑mm泵重kg3B573062290017218116泵效率：泵軸功率：電機(jī)功率： 技術(shù)經(jīng)濟(jì)核算【5】年生產(chǎn)5萬(wàn)噸MTBE的生產(chǎn)成本及原料費(fèi)用按下列數(shù)據(jù)計(jì)算【7】表40 車間費(fèi)用成本表序號(hào)項(xiàng)目單價(jià)（萬(wàn)元/tMTBE）成本（萬(wàn)元）一原材料1混合84002甲醇1500合計(jì)9900二燃料和動(dòng)力1循環(huán)水16802新鮮水3脫鹽水00449824905456壓縮空氣7氮?dú)?18電費(fèi)100500合計(jì)三工資費(fèi)用148740四職工福利基金22五車間經(jīng)費(fèi)12006000六企業(yè)管理費(fèi)1300650七主產(chǎn)品產(chǎn)值108007800八副產(chǎn)品產(chǎn)值60001. 年產(chǎn)5萬(wàn)噸MTBE所需原料消耗資金 （1）需混合消費(fèi)資金（2）需甲醇消耗的資金2. 年產(chǎn)6萬(wàn)噸MTBE所需燃料和動(dòng)力消耗資金（1）循環(huán)水：（2）新鮮水：（3）脫鹽水：=產(chǎn)品產(chǎn)值成產(chǎn)原料費(fèi)用、參 考 文 獻(xiàn)[1] 黃文煥等?；ぴO(shè)計(jì)概論。吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2008。[2] 劉光啟等?；の镄运銏D手冊(cè)?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2001。[3] 中國(guó)石油吉林石化分公司生產(chǎn)企業(yè)相關(guān)技術(shù)資料（內(nèi)部）[4] 黃璐,王寶國(guó)?；ぴO(shè)計(jì)。第一版?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2002。[5] 宋航，付超?；ぜ夹g(shù)經(jīng)濟(jì)?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2002。[6] 中國(guó)石化基團(tuán)上海工程有限公司?；すに囋O(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2005。[7] 化工建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)估方法與參數(shù)。化學(xué)工業(yè)部，化計(jì)發(fā)（1994）121號(hào)。[8] 歷玉鳴?；x表及自動(dòng)化（第四版）。[9] 盧煥章等。石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)。化學(xué)工業(yè)出版社，1982?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2006。[10] 劉家祺。分離過(guò)程。化學(xué)工業(yè)出版社。[11] 。[12] 杭道耐，趙福龍。甲基叔丁基醚生產(chǎn)和應(yīng)用。[M]北京9中國(guó)石化出版社，1993。[13] 蔡漢明,陳清奎. 機(jī)械CAD/CAM 技術(shù)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003。[14] [J]. 當(dāng)代石油石化,2003,11 (7) :23～27。致 謝非常感謝這一個(gè)學(xué)期以來(lái)所有老師和同學(xué)們對(duì)我所做的畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)和幫助。首先我要感謝的是我的導(dǎo)師莊志軍教授，他能在繁忙的教學(xué)科研及教務(wù)工作中抽出時(shí)間來(lái)指導(dǎo)與幫助我，即使在休息時(shí)間也是有求必應(yīng)，使我學(xué)會(huì)很多知識(shí)，提高了獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，特別是在手工及應(yīng)用autoCAD畫圖方面有了一個(gè)質(zhì)的飛躍，同時(shí)也學(xué)會(huì)了一些做人道理。也感謝我的同學(xué)，在他們的熱情幫助與友情合作下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以圓滿的完成。最后我還要感謝在座的各位評(píng)委老師，如果沒(méi)有你們無(wú)形中的來(lái)自答辯的壓力，我也不會(huì)有所提高，在此，我向你們表示我誠(chéng)摯的敬意。
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