【正文】 235 TI40236 TI40237 TI40238 LICA200 487 kPa ℃ ℃ 氣關(guān)閥 反作用 反作用 正作用 與FRC22003 串級(jí) 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 V202液面 V202界面 V203a/b 液面 H207熱水量 塔釜采去量 回流量 V202 氣相排放量 丁二烯成品累積量 LICA22301 LIC22302 LIA2240102 FRC22001 FRC22002 FRC223 FRC224 FQ414 氣開閥 氣關(guān)閥 氣開閥 氣關(guān)閥 氣關(guān)閥 正作用 正作用 正作用 反作用 正作用 反作用 T203 塔頂壓力 塔釜壓力 V204壓力 塔頂溫度 塔釜溫度 進(jìn)料溫度 第 31板溫度 第 11板溫度 H211a/b 物料出口溫度 塔釜液面 V204液面 V205液面 V206液面 進(jìn)料量 回流量 塔頂采出量 H211a/b 熱水量 PRC223 PI230 PIC234 TR40109 TR40110 TR40246 TI40247 TI40248 TI40249/50 LI230 LIA231 LIC233 LIA234 FRC231 FRC233 FRC235 FRC230 343kPa 52℃ 40~70% 氣關(guān)閥 氣開閥 氣開閥 氣開閥 氣關(guān)閥 氣開閥 氣關(guān)閥 反作用 反作用 正作用 正作用 反作用 正作用 反作用 正作用 就地調(diào)節(jié) 與FRC235 串級(jí) 年產(chǎn) 萬噸丁二烯工藝設(shè)計(jì) 13 第二篇 計(jì)算部分 第三章 物料衡算 設(shè)計(jì)計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)（論文）主要條件及技術(shù)參數(shù) 產(chǎn)量： 9萬噸丁二烯 /年 生產(chǎn)方法：精餾 生產(chǎn)天數(shù)： 300 天 /年（ 7200 小時(shí)） 原料規(guī)格： 表 31 原料規(guī)格 序號(hào) 組分 分子量 精餾進(jìn)料組成 %（ mol） 1 丙炔 40 2 反 2丁烯 56 3 1丁烯 56 4 順 2丁烯 56 5 1， 3丁二烯 54 6 1， 2丁二烯 54 7 丁炔 54 8 乙烯基乙炔 52 9 正戊烷 72 合計(jì) 100 各塔產(chǎn)品回收率 T0201(脫重組分塔 )：塔頂產(chǎn)品中 1， 3丁二烯收率： %， 塔釜產(chǎn)品中順 2丁烯收率： %； T0202(脫輕組分塔 )：塔頂產(chǎn)品中丙炔收率： %， 塔釜產(chǎn)品中 1， 3丁二烯收率： %。塔釜產(chǎn)品丁二烯由 E0203 冷凝后進(jìn)入 V0203 再由 P0204a/b 送到 201 罐。 從 T0301 塔頂來的以除去夾帶乙腈的粗丁二烯直接進(jìn)入脫輕組分塔T0202，粗丁二烯中的丙炔的 C3 輕組份在 T0202 中被全部脫除。塔釜液經(jīng)脫重組分塔釜液泵抽出，一部分作為 T0103 塔的回流進(jìn)入 T0102b 塔頂，其余部分進(jìn)入 T0201b 塔。 炔烴萃取精餾塔 T0103 塔底接受來自溶劑解吸塔 T0102A 頂?shù)臍庀辔锪?，其塔釜液抽出，作為溶劑解吸?T0102a 回流液進(jìn)入該塔塔頂，在 T0103 塔加入溶劑乙腈，塔頂氣相丁二烯餾分， C4 的炔烴換熱后一部分回流到 T0103，另一部分焚燒掉。 溶劑解吸塔 T0102a 設(shè)有以蒸汽為熱源的重沸器給塔供熱，以保證釜溫， T0102a 塔側(cè)線抽出的物料，送至炔烴側(cè)線塔 T0103 塔底。 T0101A 塔釜液由塔釜泵 抽出，送至丁二烯萃取精餾塔 T0101B 塔。 產(chǎn)品質(zhì)量 產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo)及執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)、分析方法： 表 23 產(chǎn)品主要控制指標(biāo)及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、分析方法 序號(hào) 控制項(xiàng)目 單位 指標(biāo) 執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn) 分析方法 1 外觀 無色透明、無雜質(zhì) 工廠標(biāo)準(zhǔn) JISK1534 2 1,3丁二烯 % ≥９９ .０ 工廠標(biāo)準(zhǔn) C1112 3 總?cè)矡N ppm ≤ 150 工廠標(biāo)準(zhǔn) C1117 4 單項(xiàng)炔烴 ppm ≤ 120 工廠標(biāo)準(zhǔn) C1118T 5 TBC ppm 25100 工廠標(biāo)準(zhǔn) JISTT1534 6 乙腈 ppm ≤ 10 工廠標(biāo)準(zhǔn) C1124 副產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo)及執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)、分析方法： 表 24 副產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo)及執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)、分析方法 序號(hào) 名稱 規(guī)格 每噸產(chǎn)品產(chǎn)量 t/t 執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn) 分析方法 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 1 抽余碳四 丁二烯≤ % 工廠標(biāo)準(zhǔn) 色譜 2 液體燃料 丁二烯≤ 18% 工廠標(biāo)準(zhǔn) 色譜 工藝流程 萃取精餾： 碳 4 原料由碳 4原料泵抽出，然后進(jìn)入丁二烯萃取精餾塔 T0101A。目前世界上制取丁二烯主要有兩種途徑，一種是從煉油廠 C4 餾分脫氫得到，該方法目前只在一些丁烷、丁烯資源豐富的少數(shù)幾個(gè)國家采用；另外一種是從乙烯裂解裝置副產(chǎn)的混合 C4 餾分中抽提得到，該方法價(jià)格低廉，經(jīng)濟(jì)上占優(yōu)勢(shì)，是目 前世界上丁二烯的主要來源。 原料狀況 制取丁二烯，先后經(jīng)歷了酒精接觸分解、丁烯氧化脫氫和蒸汽裂解制乙烯聯(lián)產(chǎn)碳四抽提分離等三個(gè)發(fā)展時(shí)期。對(duì)本裝置精餾工段，其不合理的地方進(jìn)行改造，在經(jīng)濟(jì)合理，生產(chǎn)可靠的基礎(chǔ)上，力求技術(shù)進(jìn)步，從而確保有效地利用國家資金資源。主要用于合成順丁橡膠 (BR)、丁苯橡膠(SBR)、丁腈橡膠、苯乙烯 丁二烯 苯乙烯彈性體 (SBS)、丙烯腈 丁二烯 苯乙烯(ABS)樹脂等多種橡膠產(chǎn)品，此外還可用于 生產(chǎn)己二腈、己二胺、尼龍 6 1，4丁二醇等有機(jī)化工產(chǎn)品以及用作粘接劑、汽油添加劑等，用途十分廣泛。吉林化學(xué)工業(yè)公司有機(jī)合成廠丁二烯車間是采用乙腈法生產(chǎn)丁二烯的，其生產(chǎn)能力為 14 萬噸 /年，產(chǎn)品質(zhì)量均已達(dá)國家一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn) 。 第一篇 設(shè)計(jì)說明書 第 1 章 緒論 工業(yè)生產(chǎn)狀況 目前國內(nèi)工廠生產(chǎn)丁二烯的方法主要有三種。乙腈法、二甲基甲酰胺法和NMP 法。 丁二烯的用途 丁二烯是一種重要的石油化工基礎(chǔ)有機(jī)原料和合成橡膠單體，在石油化工烯烴原料中的地位僅次于乙烯和丙烯。 本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 本設(shè)計(jì)以吉化公司有機(jī)合成廠丁二烯車間為基礎(chǔ)，以理論為依據(jù)。 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 第 2 章 吉林市自然條件和原料狀況 吉林市自然條件 本設(shè)計(jì)平均氣壓： 、最高氣溫： ℃、最低氣溫： ℃、平均相對(duì)溫度： 71%、最大凍土深度： 10cm、最大雪深度： 420mm、平均風(fēng)速： 、松花江水溫： ℃、最高水溫： ℃。酒精法由于工藝落后， 80 年代初即已淘汰；丁烯氧化脫氫法也由于受原料制約，多數(shù)已改產(chǎn)。 原料、輔助物料、成品的主要技術(shù)特性 原料規(guī)格 表 21 原料規(guī)格 序號(hào) 組分 精餾進(jìn)料組分 %（ mol） 1 丙炔 2 反 2丁烯 3 1丁烯 4 順 2丁烯 5 1， 3丁二烯 6 1， 2丁二烯 7 丁炔 8 乙烯基乙炔 9 正戊烷 合計(jì) — 100 工藝條件 進(jìn)料溫度 脫重塔： T=44℃ 脫輕塔： T=41℃ 表 22 脫重塔與脫輕塔塔壓 年產(chǎn) 萬噸丁二烯工藝設(shè)計(jì) 5 脫重塔 脫輕塔 塔頂壓力（ kPa） 400 590 塔釜壓力 (kPa) 480 630 進(jìn)料壓力 (kPa) 480 610 丁二烯的性質(zhì) （ 1）性質(zhì) 分子量： ；液體比重： ；閃點(diǎn)： 60℃；沸點(diǎn)： ℃；熔點(diǎn)： ℃；自燃點(diǎn)： 450℃；氣體密度： ；比熱： ；爆炸范圍（空氣中體積百分比）： ；折光率： ； （ 2）危害性 丁二烯在常溫下與空氣接觸時(shí)，能生成有劇烈爆炸危險(xiǎn)的過氧化物，按標(biāo)準(zhǔn)分類為第 級(jí)，屬有毒、易燃易爆液化氣體。萃取劑乙腈加入 T0101A，丁烷、丁烯餾分自 T0101A 塔頂餾出。 T0101B 塔頂氣相物料返回T0101A 塔釜。 T0102a 塔底為解吸干凈的乙腈，由溶劑解吸塔釜液泵抽出，再作為萃取溶劑進(jìn)入 T0101A/B 和T0102A/B 塔中。 精餾過程： 由 T0102B 塔頂來的氣相粗丁二烯進(jìn)入脫重組分塔 T0201a 的塔釜，經(jīng)脫重組分塔回流泵抽出，一部分作為 T0201A 回流進(jìn)入該塔，另一部分采出去丁二烯水洗塔 T0301。 脫重組分塔設(shè)有循環(huán)溶劑為熱源的中間再沸器 E0202，塔釜設(shè)有以熱水為熱源的再沸器，以保證釜溫， T0201b 塔頂氣相 全部進(jìn)入 T0201a 塔的塔釜，而塔釜重組分抽出，經(jīng)殘夜冷卻器用循環(huán)水冷卻后，送往二聚物水洗塔 T0303。塔頂餾出物經(jīng)脫輕組分塔冷凝器用循環(huán)水冷凝后，進(jìn)入脫輕組分塔回流罐 V0202，再由脫輕組分塔回流泵抽出，作為回流返回 T0202 塔， V0202 的氣相部分排入火炬系統(tǒng)。 三廢處理 及防火防暴 三廢處理 表 25 三廢處理一覽表 序號(hào) 排放物質(zhì)名稱 允許排放范圍 排放物質(zhì)的危害性 排放量 (噸 ) 每小時(shí) 每天 處理方法 備注 年產(chǎn) 萬噸丁二烯工藝設(shè)計(jì) 7 1 含乙腈污水 ACN≤ 75ppm 易使 COD超標(biāo) 48 72192 排化污管網(wǎng) 連續(xù)排放 2 泵用冷卻水及設(shè)備清洗水 水、油 PH、 COD 4 48 排化污管網(wǎng) 連續(xù)排放 3 脫輕塔尾氣 碳三、丁二烯 易燃易爆 火炬 不定期排放 4 溶劑回收塔尾氣 碳四重組分 易燃易爆 不確定 排放火炬 不定期排放 防火防暴 甲級(jí)防火， Q－ 2 級(jí)防暴。 操作壓力： 表 32 操作壓力 項(xiàng)目 T0201 T0202 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 塔頂（ kPa） 400 kpa 590 kpa 塔底（ kPa） 480 kpa 630 kpa 進(jìn)料（ kPa） 480 kpa 610 kpa 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 表 33 各組分的相對(duì)分子質(zhì)量 序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 組 分 丙炔 反2丁烯 1丁烯 順2丁烯 1， 3丁二烯 1， 2丁二烯 丁炔 乙烯基乙炔 正戊烷 相對(duì)分 子質(zhì)量（ kg/kmol） 40 56 56 56 54 54 54 52 72 郭天民等 .多元汽 液平衡和精餾 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1983， 593631 表 34 各組分的物性數(shù)據(jù) 序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 組分 丙炔 反2丁烯 1丁烯 順2丁烯 1， 3丁二烯 1， 2丁二烯 丁炔 乙烯基乙炔 正戊烷 cp（ 30） cp（ 40） 38 54 79 69 73 46 25 33 12 cp（ 50） 39 06 34 4 45 54 3 02 62 cp（ 60） 6 31 51 69 29 73 76