【正文】 但在這次設計中也暴露出自己對專業(yè)知識有很多不足之處，比如缺乏綜合運用專業(yè)知識的能力，對材料不了解等等。通過查相關(guān)資料并結(jié)合目前世界及我國對丙烯研究和生產(chǎn)現(xiàn)狀，在本次設計中主要是對丙烯精餾塔和塔釜冷凝器等主要設備的工藝結(jié)構(gòu)，車間布置和化工管路等進行了初步的設計計算。 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 進料口 125 133 14 管道布置圖的主要設計思想 管道布置設計的意義關(guān)系到建設指標是否先進合理；關(guān)系到生產(chǎn)操作能否正常進行，管道運轉(zhuǎn)的順暢，設備運轉(zhuǎn)的順暢，整個車間的生產(chǎn)操作的成效；關(guān)系到車間布置的整齊美觀和通風采光良好等問題。 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。 同時車間設計還需要注意以下兩項： 成品輸送：常采用傳統(tǒng)的成品輥道傳送 降溫設施 : 安裝百葉窗，進風口安裝抽風機，進風口為圓孔；出風口只安裝百葉窗，不安裝抽風機；重新灌注鋼筋混凝土，并預留百葉窗的安裝孔。 Ｃ、安裝方位標：表示安裝方位基準的圖標。車間的平面形式與布置廠房的平面輪廓：有 長方形、正方形、 L 型、 T型、 E型等。有效的車間布置將會使車間內(nèi)的人、設備和物料在空間上實現(xiàn)最合理的組合，以降低勞動成本，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，促進生產(chǎn)發(fā)展。 漏液線 取 10,5 0om in ?? FF 則有 %5010/5/ om ino,0 ??? FFA 由公式 Vo m inm i no, / ?Fu ? 精餾段 m / , ??u 則有 /sm3 8 9 7 9 3m in ???V 提餾段 m / , ??u 則有 /sm3 7 0 4 0 3m in ???V 過 minV 作水平線，即為浮閥塔的漏夜線 ?。 液泛線 此處只計算降液管的液泛。 溢流液泛情況校核 根據(jù)資料（ 5） Δoffowwd ????? hhhhH ， 式中 ： dH ——降液管內(nèi)清夜層高度， m； ofh ——液相在降液管內(nèi)阻力損失， m 液柱； ? ——板上液面落差， m，一般可忽略。 ?C 又不同物系的系統(tǒng)因數(shù) K 為 將所得參數(shù)代入得： 精餾段 1 1 0 0 0 . 2 0 6 1 3 6 0 . 6 5 2 0 . 0 5 4 1 0 0 % 3 2 .5 63 . 0 8 0 . 1 3 0F ? ? ? ?? ? ??% 提餾段 1 1 0 0 0 . 2 0 1 1 3 6 0 . 6 5 2 0 . 0 6 11 0 0 % 6 5 . 7 33 . 0 8 0 . 1 2 6F ? ? ? ?? ? ??% 取最大值 1 ? %滿足 1F ＜ 80～ 82% 由資料 ， 用夾帶量經(jīng)驗式 2βTl ) 5 (???HmhAe ???????? （ ? ——空塔氣速） （ 1） 其中 TH ＞ 400 故 A=， ?? （ 2）氣液物性影響參數(shù)式 液體表面張力計算 ， 由參考資料查得表面張力數(shù)據(jù)如下表 十四。 則精餾段停留時間 fTs1 . 0 0 0 . 6 2 2 .2 20 . 0 5 4 / 2AH sL? ? ?? ? ?＞ 5s 提餾段停留時間 39。 溢流堰及降液管設計計算 由題意確定塔板為雙流型，溢流堰為弓型，降液管為弓型。根據(jù)資料規(guī)定當直徑大于 米時，采用雙流塔板，排列成正三角形。 39。 表 11 各組分的在特定溫度下的密度 組分 44℃ 時密度 45℃ 時密度 51℃ 時密度 63HC 477 475 460 83HC 462 460 449 104HC — 551 549 按 ??iimL11 ?? m 計算舉例，塔頂溫度 44℃ 3mLmL1 1 10 . 9 9 6 0 . 0 4 4 7 6 . 9 4 1 k g /m4 7 7 4 6 2 ?? ? ? ? ? ?， 其余表 十二。 表 9 各組分相對揮發(fā)度 組分 K44℃ K51℃ Ki Ki/Kj 丙烯 丙烷 丁烷 1 2 求 ? 值 根據(jù)參考書 得： qX ???? 1ji Fiij ??? 因為泡點進料 1?q 則 111 ??? ??????? ??? 整理得 03 6 7 6 9 0 8 2 ??? ?? 解得 )舍去0 0 0 9 (?? 因為 ? 應在 2 種相對揮發(fā)度之間。 再沸器的熱量衡算 依據(jù)設計參考資料，再沸器熱損失忽略不計，得 QW =V39。 再假設：塔釜溫度為 51℃，查設計參考資料，得 k值。 組 分 C3H6 C3H8 C4 H10 共計 相對分子質(zhì)量 — 進 料 Kg/h 質(zhì)量分數(shù)/% 100 Kmol/h 摩爾分數(shù)/% 100 塔 頂 Kg/h 0 6375 質(zhì)量分數(shù)/% 0 100 Kmol/h 0 摩爾分數(shù)/% 0 100 塔 釜 Kg/h 質(zhì)量分數(shù)/% 100 Kmol/h 摩爾分數(shù)/% 100 表 6 進料組成的 iixk 值 進料 xi ki iixk C3H6 C3H8 C4 H10 共計 2. 確定塔頂溫度 假設：塔頂露點溫度為 44℃，同理查設計參考資料，得 k值。 表 4 各組分的摩爾分數(shù) 計算進料量和塔底產(chǎn)品量 根據(jù)進料、塔頂產(chǎn)量和塔底產(chǎn)量的關(guān)系有 ： ??? ??????? WDF XWXDXF WDF 因為 6375kg/hD ? ,有 0 . 9 3 1 0 6 3 7 5 0 . 9 9 6 2 0 . 1 5 96375 FWFW? ? ??? ??? 解得 538. 41 kg/ hW ? 6375 538. 41 6913. 41 kg/ hF ? ? ? 式中： xF —— 原料液中易揮發(fā)組分的質(zhì)量分數(shù) xD —— 餾出液中易揮發(fā)組分的質(zhì)量分數(shù) xW —— 釜殘液中易揮發(fā)組分的質(zhì)量分數(shù) 物料衡算計算結(jié)果見表五。 表 2 物料衡算 項 目 組 分 進料量／（ kg／ h） 餾出液量／（ kg／ h） 釜液量／（ kg／ h） 丙烯 丙烷 － 丁烷 0 共計 100 D － ＋ ??????????WDWDW100% 或 ??? ?? ?? WD WD100 解得 ?? DW 丙烷所占的百分比為 % ??? ?? WD Dx 丁烷所占的百分比為 % WB ???? WDx 式中： F? 原料液流量， kg／ h。 圖 11 工藝流程比較 丙烯精制工藝流程的敘述 丙烯含量為 %的飽和液體原料，定量進入脫丙、丁烷塔、經(jīng)精餾處理該塔輕關(guān)鍵組分丙、丁烷經(jīng)過冷卻作為塔頂產(chǎn)品在塔頂引出，另一部分塔頂餾分經(jīng)過冷卻作為回流液返 回脫丙、丁烷塔。中國是生產(chǎn)能力增幅最高的國家，同期能力將從 370 萬能膠和增加到 620萬噸，年均增幅達 %。 丙烯的來源及丙烯生產(chǎn)在化工生產(chǎn)中的地位 丙烯主要通過石油加工獲得，丙烯精制產(chǎn)品中，聚丙烯、丙烯腈需求旺盛，特別是聚丙烯需求高于總體平均水平為 %。 用途：丙烯是三大合成材料的基本原料 ,主要用于生產(chǎn)丙烯 腈、異丙烯、丙酮和環(huán)氧丙烷等。丙烯與苯發(fā)生傅氏反應，生成異丙苯，它是合成苯酚和丙酮的原料。 液態(tài)時相對密度為 ；易液化，臨界溫度為 920C，臨界壓力為 。 目 錄 一、 概述 ................................................................ 6 丙烯的性質(zhì)及用途 ................................................ 6 丙烯的來源及丙烯生產(chǎn)在化工生產(chǎn)中的地位 .......................... 6 工藝路線設 計 ..................................................... 7 丙烯精制生產(chǎn)方法的確定 ....................................... 7 丙烯精制工藝流程的敘述 ...................................... 7 二 工藝計算 .........................................................8 原始數(shù)據(jù) .....................................................8 物料衡算 .....................................................8 計算塔釜組成 .....................................8 將質(zhì)量分數(shù)換算成摩爾分數(shù) .........................9 熱量衡算 ....................................................11 塔溫的計算 ......................................11 全塔熱量衡算 ....................................13 設備工藝計算 ................................................16 最小回流比計算 ..................................16 計算最小理論板數(shù) ................................16 塔板數(shù)和實際回流比的確定 ........................17 確定進料位置 ....................................18 初選板間距及塔徑的估算 ..........................19 計算混合液塔頂，塔釜進料的密度及氣體的密度 ......20 初選板間距及塔徑的估算 ..........................2