年產(chǎn)55萬噸環(huán)氧乙烷乙二醇車間環(huán)氧乙烷合成工段工藝設計-文庫吧資料
2025-06-13 01:29本頁面
【正文】 乙二醇= 輸入物料輸出物料E301及E302A冷凝液塔頂氣相出料塔釜液相出料溫度K壓力Mpa序號組分分子量摩爾流量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氮氣 2氬氣 3氧氣 4甲烷 5乙烯 6乙烷 7二氧化碳 8環(huán)氧乙烷 9乙醛 10水 11乙二醇 小計 合計 序號組分分子量飽和蒸汽壓Mpa相平衡常數(shù)相對揮發(fā)度液相組成1氮氣2氬氣3氧氣4甲烷5乙烯6乙烷7二氧化碳8環(huán)氧乙烷19乙醛010水011乙二醇0小計1序號組分分子量飽和蒸汽壓Mpa相平衡常數(shù)相對揮發(fā)度氣相組成1氮氣02氬氣03氧氣04甲烷05乙烯06乙烷07二氧化碳8環(huán)氧乙烷19乙醛10水11乙二醇小計沈陽化工學院學士學位論文 4 熱量衡算4 熱量衡算 設計依據(jù)（1）本設計采用經(jīng)驗法，以實習現(xiàn)場的工業(yè)裝置的數(shù)據(jù)作為設計計算的依據(jù)。輕組分塔釜的EO，用泵打到EO精制塔中。 輸入物料輸出物料汽化率塔頂富液不凝氣冷凝液溫度K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摩爾分率飽和蒸汽壓Mpa相平衡常數(shù)1N22Ar3O24CH45C2H46C2H67CO28C2H4O9CH3CHO10H2O11C2H6O2小計合計輸入物料輸出物料汽化率E301不凝氣不凝氣冷凝液溫度K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摩爾分率飽和蒸汽壓Mpa相平衡常數(shù)1N22Ar3O24CH45C2H46C2H67CO28C2H4O9CH3CHO10H2O11C2H6O2小計合計 脫輕組分塔（C301）(1)在輕組分塔中,COC2H4和其他溶解在EO水溶液中的輕組分和部分EO蒸汽一起脫除。 環(huán)氧乙烷塔頂冷凝器（E302A）(1)解吸塔塔頂冷卻器中不凝物組要是COC2H4和EO，在解吸塔頂冷卻器E302A中被冷卻到15℃，不凝氣進行尾氣處理。（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)母灰旱牧拷馕雎始矗核敵隹诘獨獾牧?==塔頂出口的氬氣的量=== 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/h2）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=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：得：= Kmol/h4）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℃41190104124130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1N22Ar3O24CH45C2H46C2H67CO28C2H4O9CH3CHO10H2O11C2H6O2小計合計輸入物料總質量輸出物料總質量 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COC2H4和EO，在解吸塔頂冷卻器E302A中被冷卻到15℃，不凝氣進行尾氣處理。（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1N22Ar3O24CH45C2H46C2H67CO28C2H4O9CH3CHO10H2O11C2H6O2小計合計輸出物料總量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1N22Ar3O24CH45C2H46C2H67CO28C2H4O9CH3CHO10H2O11C2H6O2小計合計輸出物料總量 環(huán)氧乙烷解吸塔（C204）（1)%解吸出來，其余的隨塔釜液離開。 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進行預加熱。 輸入物料輸出物料溫度℃150234壓力Mpa序號組分分子量1N2摩爾流量Kmol/h摩爾分率%質量流量Kg/h質量分率%摩爾流量Kmol/h摩爾分率%質量流量Kg/h質量分率%2Ar3O24CH45C2H46C2H67CO28C2H4O9CH3CHO10H2O11C2H6O2合計 環(huán)氧乙烷吸收塔（1）該塔用純水作為吸收劑，吸收塔的溫度為47℃。這股氣流在產(chǎn)品第二冷卻器中，與從EO吸收塔C203中來的富吸收液進行交換，進一步冷卻到53℃。產(chǎn)品第一冷卻器：產(chǎn)品第一冷卻器通過加入外界冷量，將氣體從240℃冷卻到202℃。（2）環(huán)氧乙烷吸收塔吸收率（%）：氮氣： 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）計算過程1）計算新鮮乙烯原料中乙烯量=新鮮乙烯原料中甲烷的量=新鮮乙烯原料中乙烷的量=新鮮乙烯原料的量=新鮮乙烯原料中乙烯量+新鮮乙烯原料中甲烷的量+新鮮乙烯原料中乙烷的量即：F2=++=設：反應器的進料量為MF(Kmol/h)；新鮮甲烷原料量為F3；針對混合器列乙烯和甲烷的物料衡算方程，得：由（1）（2）兩式聯(lián)立可得MF=F3=2）設:循環(huán)氣中環(huán)氧乙烷的量為；反應器中的環(huán)氧乙烷的量為；環(huán)氧乙烷的摩爾分率為；針對混合器列環(huán)氧乙烷的物料衡算方程，得：循環(huán)氣中得環(huán)氧乙烷的量=反應器中的環(huán)氧乙烷的量；==MF (3)反應器中環(huán)氧乙烷的量=[+%]() () (4)由以上兩式得：解得：=3)設：新鮮氧氣原料的量為F1（Kmol/h）； 針對混合器列氧氣的物料衡算方程，得：反應器進料中的氧氣量=新鮮氧氣原料中的氧氣量+循環(huán)氣中的氧氣量循環(huán)氣中的氧氣量=反應器中的氧氣量反應消耗的氧氣量氧氣的吸收量氧氣的排放量即：解得：F1 =4）設：環(huán)氧乙烷吸收塔吸收的二氧化碳的吸收率為；二氧化碳吸收解析塔二氧化碳的吸收率為針對混合器列二氧化碳的物料衡算方程，得：反應器中的二氧化碳的量=新鮮甲烷進料中的二氧化碳的量+循環(huán)氣中的二氧化碳的量：循環(huán)氣中二氧化碳的量
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