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乙烯裝置中脫戊塔裝置的設(shè)計畢業(yè)論文-展示頁

2025-06-28 00:43本頁面
  

【正文】 kg/mol進料板平均摩爾質(zhì)量計算其中 kg/mol kg/mol精餾段平均摩爾質(zhì)量 kg/mol kg/mol 平均密度計算 (1) 氣相平均密度計算 由理想氣體狀態(tài)方程計算,得 kg/m (34) (2) 液相的平均密度計算 液相平均密度按下式計算,得 (35) 塔頂液相平均密度的計算 由溫度176。C進料板溫度 176。第3章 塔的工藝計算 精餾塔的物料衡算 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率戊烷的摩爾質(zhì)量 =72g/mol 裂解汽油的摩爾質(zhì)量 =90g/mol(1) 原料液中易揮發(fā)組分的摩爾分數(shù): 餾出液中易揮發(fā)組分的摩爾分數(shù): 釜殘液中易揮發(fā)組分的摩爾組成: (2) 原料液及塔頂、塔底原料液、氣相、液相產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 其中 ——原料液的平均摩爾質(zhì)量 ——塔頂?shù)钠骄栙|(zhì)量 ——塔底的平均摩爾質(zhì)量(3) 處理量 總物料衡算 (31)其中 F——原料液流量,; D——塔頂產(chǎn)品流量,; W——塔底產(chǎn)品流量,; 戊烷物料衡算 聯(lián)立解得 塔板數(shù)的確定(1) 操作回流比為3,精餾塔的氣、液相負荷:(2) 操作線方程[8]:精餾段操作方程為 (32) 提餾段操作方程為 (33)由化工原理的逐板計算得,理論板數(shù)為 (包括再沸器) 進料板位置為 精餾段實際塔板數(shù)為 提餾段實際塔板數(shù)為 精餾塔工藝條件及物性數(shù)據(jù)的計算 操作壓力最大工作壓力 MPa每層塔板壓降 kPa進料板壓力 kPa精餾段平均壓力 kPa 操作溫度依據(jù)操作壓力,由泡點方程使用試差法計算出泡點溫度。在脫塔的設(shè)計時正是考慮餾份組成波動大,故采用斜孔塔板設(shè)計。裂解汽油加氫裝置是乙烯裝置的下游裝置,因乙烯裝置的原料來源復(fù)雜和裂解條件不同,這都會引起裂解汽油組成和數(shù)量的變化,這些變化首先反映在前餾份部分(即和餾份)。保證生產(chǎn)安全:生產(chǎn)中應(yīng)防止物料的泄露,生產(chǎn)和使用易燃物料車間的電器均應(yīng)為防爆產(chǎn)品。冷卻水的節(jié)省也對操作費用和設(shè)備費用有影響,減少冷卻水用量,操作費用下降,但所需傳熱設(shè)備面積增加,設(shè)備費用增加。滿足經(jīng)濟上的要求:要節(jié)省熱能和電能的消耗,減少設(shè)備與基建的費用,如合理利用塔頂和塔底的廢熱,既可節(jié)省蒸汽和冷卻介質(zhì)的消耗,也能節(jié)省電的消耗。由于工業(yè)上原料的濃度、溫度經(jīng)常有變化,因此設(shè)計的流程與設(shè)備需要一定的操作彈性,可方便地進行流量和傳熱量的調(diào)節(jié)??偟脑瓌t是盡可能多地采用先進的技術(shù),使生產(chǎn)達到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求,符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低能耗的原則,具體考慮以下幾點。②塔體壁厚的計算及強度校核包括:依據(jù)設(shè)計壓力初定壁厚,再水壓試驗應(yīng)力驗證;確定危險截面;開孔補強計算,進行殼體重量,地震彎矩計算和偏心彎矩計算;水平風彎矩,組合壓應(yīng)力、軸向拉計算進行強度穩(wěn)定校核。550抗震設(shè)防裂度 6安全閥定壓MPa 設(shè)計壽命 15年在本次設(shè)計中,需要完成結(jié)構(gòu)設(shè)計、塔高、塔體壁厚的計算及強度校核和裙座結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度校核等內(nèi)容。C190操作溫度176。 本次乙烯裝置脫戊塔設(shè)計數(shù)據(jù)見表21所示。 對脫戊塔強度和穩(wěn)定性進行校核,對輔助設(shè)施和附件進行設(shè)計。第2章 設(shè)計方案了解乙烯裝置中脫戊塔在整套裝置中的作用及工藝流程??刂品桨笐?yīng)根據(jù)設(shè)計的流程特點選擇[6]。過程控制與過程工藝條件幾個條件之間的內(nèi)在聯(lián)系密切相關(guān),因此應(yīng)在工藝設(shè)計中提出一套適宜的控制方案。 控制方案的選擇現(xiàn)代工業(yè)的一個重要特點是裝置的大型化,生產(chǎn)過程中的高度自動化,生產(chǎn)過程自動化是生產(chǎn)裝置平穩(wěn)高效安全可靠運行的基本條件和重要保證。 結(jié)構(gòu)簡單,造價低,安裝檢修方便。 流體阻力?。毫黧w通過塔設(shè)備時阻力降小,可以節(jié)省動力費用,在減壓操作是時,易于達到所要求的真空度。為使精餾塔具有優(yōu)良的性能以滿足生產(chǎn)的需求,通??紤]以下因素: 生產(chǎn)能力大:即單位塔截面大的氣液相流率,不會產(chǎn)生液泛等不正常流動。汽液兩相在在塔內(nèi)多級逆向接觸進行傳質(zhì)、傳熱,實現(xiàn)混合物的分離。精餾按操作過程可分為問歇精餾和連續(xù)精餾;按操作方式可分為:常減壓精餾、恒沸精餾、萃取精餾、反應(yīng)精餾、分子精餾,加鹽精餾和精密精餾等[4]。常規(guī)或簡單精餾塔設(shè)有一個進料口,進料位置將塔分為精餾段和提餾段兩段,而在塔頂和塔底分別引出一股產(chǎn)品。精餾塔是一圓形筒體,塔內(nèi)裝有多層塔板或填料,塔中部適宜位置設(shè)有進料板。 精餾是分離液體混合物最常用的一種單元操作,所用設(shè)備主體核心設(shè)備是精餾塔,輔助設(shè)備包括再沸器、冷凝器、儲罐、預(yù)熱器及冷卻器。蒸汽裂解裝置中產(chǎn)生的裂解氣經(jīng)過分離出來的碳五以后的汽油組分作為脫戊塔的進料,利用餾分與以后等重組分沸點不同,在脫戊塔中進行氣液分離,使組分從以后的重組分中分離出來[3]。這無疑將推動餾分的綜合利用上一個新的臺階。以分離提純后的各組分為原料,可以生產(chǎn)品種繁多的石油化學品,特種化學品,精細化學品和醫(yī)藥化學品。餾分的化工利用可以分為燃料和化工兩大方面。 乙烯裝置脫戊塔工藝流程簡介 來自于裂解汽油的餾分含有一些非常有用的化工原料,它們是異戊二烯(ISP)環(huán)戊二烯(CPD)等。塔填料分為兩類:散堆填料和規(guī)整填料。填料塔中裝有一定高度的填料層,如所需填料層較高時,可將填料層分為幾段。板式塔中設(shè)有一定數(shù)量的塔盤,氣體從塔的下部進入塔體,液體從塔的頂部(上部)進入塔體;上升的氣體與下降的液體在每層塔盤上進行傳質(zhì)。 塔設(shè)備的分類及結(jié)構(gòu)簡介塔設(shè)備可以從不同的角度進行分類,例如,按單元操作分類可分為精餾塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反應(yīng)塔和干燥塔;按塔的內(nèi)件結(jié)構(gòu)分為板式塔、填料塔、鼓泡塔和噴霧塔等。因此,塔設(shè)備今后的研究與發(fā)展方向應(yīng)趨于;(1)填料塔與板式塔的復(fù)合塔型;(2)用規(guī)整填料塔改造板式塔實現(xiàn)節(jié)能增產(chǎn),擴大規(guī)整填料的應(yīng)用領(lǐng)域與范圍;(3)新型填料塔大型內(nèi)件的研制;(4)對現(xiàn)有板型的開發(fā)利用,而新版型的開發(fā)研究將趨緩。塔設(shè)備雖然有諸多優(yōu)點,但并不是萬能的?;どa(chǎn)過程概括的講是由能量傳遞、質(zhì)量傳遞、熱量傳遞和反應(yīng)等過程所組成的。它也是化學工程領(lǐng)域的重要組成部分,是目前化工分離工程的首選裝置。乙烯裝置中脫戊塔裝置的設(shè)計畢業(yè)論文目 錄第1章 緒論 1 石油化工中塔設(shè)備的作用及發(fā)展 1 塔設(shè)備的分類及結(jié)構(gòu)簡介 1 乙烯裝置脫戊塔工藝流程簡介 2 精餾塔設(shè)計 2 精餾設(shè)備的選擇 2 控制方案的選擇 3第2章 設(shè)計方案 4 4 4 5 5第3章 塔的工藝計算 6 精餾塔的物料衡算 6 精餾塔工藝條件及物性數(shù)據(jù)的計算 7 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 10 塔板主要工藝尺寸的計算 11第4章 塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 19 19 19 19第5章 塔的強度計算 21 21 21 22 22 25 25 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36第6章 輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計 37 人孔 37 37 37 38 39結(jié) 論 41參考文獻 42I第1章 緒論 石油化工中塔設(shè)備的作用及發(fā)展塔設(shè)備是一類塔形的化工設(shè)備。具有一定形狀(截面大多是圓形)、一定容積、內(nèi)外裝置一定附件的容器。它涉及精餾、吸收、解吸、萃取、洗滌、增濕以及冷卻等化工過程,涉足石油化工、煉油、化肥、精細化工、輕化工、環(huán)境保護,甚至冶煉、原子能等工業(yè)領(lǐng)域。塔設(shè)備則是通過其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)使氣(汽)液兩相或液液之間充分接觸,進行質(zhì)量傳遞和熱量傳遞。首先,其持液量小反而使設(shè)備自控困難;其次,多側(cè)線出、進料不易;另外不易采用中間換熱操作??偟膩碇v,人們對塔設(shè)備的研究旨在“提高處理能力和簡化結(jié)構(gòu)”前提下,保持一定的操作彈性和適當?shù)膲毫担M量使成本降低[1]。下面對最常用的板式塔和填料塔的原理及結(jié)構(gòu)做簡要介紹。常用的板式塔盤有:篩板塔盤,浮閥塔盤,泡罩塔盤。液體沿填料表面呈膜狀向下流動,氣體自下而上穿過填料層與膜狀液體接觸,進行質(zhì)量傳遞。散堆填料的材
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