萬噸年苯乙烯精餾工段工藝設(shè)計(jì)(1)(參考版)
2025-01-21 15:09本頁面
【正文】 老師誨人不倦的工作作風(fēng)，一絲不茍的工作態(tài)度，嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)風(fēng)格給我留下深刻的影響，值得我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)。給我提供了大量數(shù)據(jù)資料和建議，告訴我應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)問題，細(xì)心的給我指出錯(cuò)誤，修改論文。六、謝辭值此本科學(xué)位論文完成之際，首先要感謝我的導(dǎo)師張志凡。即塔板可以在減半量情況下正常操作，又可在裝置需超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)情況下留有適當(dāng)潛力。 Fh,w=Vh,wpv1/2。 L=（2）液相負(fù)荷上限線How=(Q1/L)2/3=40L=Q1/L 。h=(d0/t)2=孔數(shù)n=Qv/(π/4)d02Vh Ap=Ah/248。 (二)提餾段操作氣速（1）操作氣速 Fh,=(d0+)(h1+) Fh,w=Vh,wｐv1/2 孔徑d0=6mm,板間距HT=450mm,假設(shè)液層高度h1=36mm液柱 Fh,=(+)(36+)= Vh,w= 篩孔氣速選 ；；；倍數(shù)Vh（2）估算塔徑篩孔面積Ah=Qv/Vh3600Qv=(R+1)D/ｐv=Q1=(RD+F)/ｐL=VhAh(m)孔的排列方式為正三角形排列如果孔徑和孔距選定后，則開孔率248。 L=(2) 液相負(fù)荷上限線how =(Q1/L)2/3=40L=Q1/L 。選輕關(guān)鍵組分：乙苯 收率 %重關(guān)鍵組分：苯乙烯 收率 %粗苯乙烯塔物料衡算表組成進(jìn)料塔頂塔釜kg/hWt%kg/hWt%kg/hWt%苯00甲苯00乙苯苯乙烯二乙苯00合計(jì)100100100（2）精苯乙烯塔選輕關(guān)鍵組分：苯乙烯 收率 %重關(guān)鍵組分 二乙苯 收率 100%精苯乙烯塔物料橫算表組成進(jìn)料塔頂塔釜kg/hWt%kg/hWt%kg/hWt%乙苯00苯乙烯二乙苯00合計(jì)100100100（3）循環(huán)乙烯塔選輕關(guān)鍵組分：甲苯 收率 %重關(guān)鍵組分：乙苯 收率 %循環(huán)乙苯塔物料衡算表組成進(jìn)料塔頂塔釜kg/hWt%kg/hWt%kg/hWt%苯00甲苯乙苯苯乙烯00合計(jì)100100100（4）苯，甲苯塔選輕關(guān)鍵組分： 苯 %重關(guān)鍵組分： 甲苯 收率 %苯，甲苯塔物料衡算表組成進(jìn)料塔頂塔釜kg/hWt%kg/hWt%kg/hWt%苯甲苯乙苯00合計(jì)100100100熱量橫算計(jì)算換熱時(shí)有基準(zhǔn)溫度和基準(zhǔn)狀態(tài)基準(zhǔn)溫度：25℃ Cp=a+bT+cT2+dT3cal/mol℃基準(zhǔn)狀態(tài) ：氣態(tài)（1）粗苯乙烯塔①塔頂冷凝器R= 流量Fi=（R+1）F粗苯乙烯塔塔頂冷凝器的熱量衡算表組成FiHvCpiFi苯甲苯乙烯苯乙烯合計(jì)H1=H2=H=H1+H2=設(shè)備選型Q=KA△tm K=115Kcal/㎡h℃△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=18℃→A=Q/K△tm=㎡查化工工藝手冊(cè)選型 G1000Ⅱ—25—350②塔底再沸器△H=Σ（R+1）DhvXwi塔底再沸器熱量衡算表組成乙苯苯乙烯Σ（R+1）DHvXwiHv1069354（R+1）DHvXwi設(shè)備選型Q=KA△tm K=520Kcal/㎡h℃△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=℃→A=Q/K△tm=㎡查《化工工藝手冊(cè)》選型 G1000IV—16—170（2）循環(huán)乙苯塔①塔頂冷凝器 R=塔頂冷凝器熱量衡算表組成苯甲苯乙苯Σ（R+1）FHvHvFiHv △H1Cp109101Σ(R+1)CpiFi △tCpiFi9906..865 △H2△H=△H1+△H2=㎡h℃設(shè)備選型Q=KA△tm K=396Kcal/㎡h℃△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=℃→A=Q/K△tm=㎡查《化工工藝手冊(cè)》選型 G400I—16—12②塔底再沸器塔底再沸器熱量衡算表組成甲苯乙苯苯乙烯Σ（R+1）DHvXwiHv1477378(R+1)DHvXwi設(shè)備選型Q=KA△tm K=664Kcal/㎡h℃△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=℃→A=Q/K△tm=㎡查《化工工藝手冊(cè)》選型 G400I—16—50（3）精苯乙烯塔①塔頂冷凝器R=塔頂冷凝器熱量衡算表組成乙苯苯乙烯Σ（R+1）FHvFiHv H1Σ(R+1)CpiFi △tCpiFi H2設(shè)備選型Q=KA△tm K=458Kcal/㎡h℃△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=℃→A=Q/K△tm=㎡查《化工工藝手冊(cè)》選型 G500IV—25—70②塔底再沸器塔底再沸器熱量衡算表組成苯乙烯Hv859737(R+1)DHvXwi設(shè)備選型Q=KA△tm K=500/㎡h℃△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=℃→A=Q/K△tm=㎡查化工工藝手冊(cè)選型 G273Ⅱ—25—14（4）苯甲苯塔組成苯甲苯Σ（R+1）FHvHvFiHv H1Σ(R+1)CpiFi △tCpiFi H2H=H1+H2= Kcal△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=℃→A=Q/K△tm=㎡查《化工工藝手冊(cè)》選型 G273Ⅱ—25—7塔底再沸器熱量衡算表組成苯甲苯乙烯Σ（R+1）DHvXwi(R+1)DHvXwi△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=℃K=569 Kcal/㎡h℃A=Q/K△tm=㎡查《化工工藝手冊(cè)》選型 G273Ⅱ—25—3四、粗苯乙烯塔的一些物性參數(shù)粗苯乙烯塔物性參數(shù)為：塔頂溫度56℃，塔底溫度105℃，℃塔頂壓力50mmHg，塔底壓力230mmHg，平均壓力140mmHg，在平均溫度，壓力下查圖，ρ=PM/RT平均分子量M=組成σρL(g/cm3)ρv(kg/cm3)粘度苯21．27甲苯乙苯苯乙烯平均值（1）塔的操作壓力及溫度根據(jù)氣液相平衡理論：泡點(diǎn)方程 Σyi=Σkixi=1露點(diǎn)方程 Σxi=Σyiki=1①操作壓力的確定選用塔頂油氣冷凝，冷凝后溫度根據(jù)回流缸內(nèi)物料溫度，塔頂物料冷卻冷凝為液相，則回流時(shí)回流缸內(nèi)壓力為塔頂物料的泡點(diǎn)壓力，用泡點(diǎn)方程Σyi=Σ kixi=1精算，在本設(shè)計(jì)中取參考現(xiàn)場(chǎng)情況下的壓力50mmHg = ，回歸符合②塔頂溫度在即定的操作壓力下塔頂溫度是塔頂層板，則用露點(diǎn)方程Σxi=Σyiki=1進(jìn)行精算，取溫度56℃，回歸基本符合.③塔釜溫度1 在塔底操作壓力下，塔底物料處于泡點(diǎn)狀態(tài)，其溫度即他的泡點(diǎn)溫度用泡方程Σyi=Σkixi=1進(jìn)行精算，現(xiàn)場(chǎng)溫度取105℃，回歸基本符合.④進(jìn)料溫度由于物料是泡點(diǎn)進(jìn)料即飽和液體進(jìn)料,用現(xiàn)場(chǎng)溫度進(jìn)行回歸,進(jìn)料溫度取83℃,回歸基本符合.（2）最小回流比Rmin∑αixFi/(αiθ)=1q Rmin=∑αixDi/(αiθ)1因?yàn)榕蔹c(diǎn)進(jìn)料 q=1 所以∑αixFi/(αiθ)=0組分xFi﹪Ρvi(mmHg) 83℃進(jìn)料αi(以乙苯為基準(zhǔn))αiFiαiθ苯甲苯乙苯1苯乙烯設(shè)=(值在輕重關(guān)鍵組分相對(duì)揮發(fā)度之間) 值應(yīng)使∑αixFi/( αi)=0成立組分苯甲苯乙苯苯乙烯XDi﹪αixDiαiθRmin=∑αixDi/(αi)1= 所以正確（3） 最小理論板數(shù)Nmin+1=lg[(X1/Xh)D(Xh/X1)w]/lg (αDαw)1/2在塔頂溫度為50℃,P=50mmHg條件下,Pr乙苯= Pr苯乙苯= αD=在塔釜溫度為105℃,p=230 mmH條件下,Pr乙苯= Pr苯乙苯= αw= α=(αDαw)1/2=塔頂XF= Xl=塔釜 Xl= Xh= →Nmin= (因?yàn)椴捎脽岷缥谠俜衅?（4）理論板數(shù)N的確定(R Rmin)/(R+1)=()/(+1)=查吉利蘭圖(N Nmin)/(R+2)=所以理論板數(shù)N=（5）全塔平均板效率及實(shí)際塔板數(shù)N實(shí)Et=N/N實(shí) Et=(αcp=組分xFi﹪LiLiFi苯甲苯乙苯苯乙烯 Et=(= N實(shí)= N/ Et==91塊（6）確定加料板的位置n+m= N實(shí)n/m=[(W/D)( XFh/XFl)( XwlXDh)2 ]W= XFh= Xwl=D= Kmol/h XFl= XDh=n/m= m=79塊n+m=91 n=12塊五、設(shè)備計(jì)算（一）精餾段操作氣速（1）操作氣速Fh,=(do+)(hl+)Fh,w=Vh,wv1/2孔徑do=6mm,板間距HT=450mm,假設(shè)液層高度hl=36mm液柱Fh,=(+)(36+)=Vh,w=。 三、工藝計(jì)算及設(shè)備設(shè)計(jì)物料衡算（1）粗苯乙烯塔由于各組分結(jié)構(gòu)相似，因此有相似相容原理，所以采用沸點(diǎn)差法將它們分離。該溫度可以通過重新設(shè)定進(jìn)入再沸器的蒸汽流量控制來進(jìn)行調(diào)整。為避免液體分布的不均勻，該塔再在每層頂部裝有一臺(tái)液體分布器。 D、苯/甲苯分
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