5万吨年炼厂气体分离工艺设计(参考)

淮海工学院专业设计报告书

题目： 50000吨/年炼厂液化气分离

工艺初步设计

系（院）：化学工程学院

专业：化学工程与工艺

班级：

姓名：

学号：

2013年12月20 日

设计任务书

班级：姓名：学号：

一、设计题目： 50000吨/年炼厂液化气分离工艺设计。

二、设计条件：

液化石油气

组分 wt%

乙烷 0.31

乙烯 0.02

丙烯 35.58

丙烷 8.46

正丁烷 7.51

异丁烷 14.66

异丁烯 12.08

丁烯-1 5.01

反丁烯-2 9.81

顺丁烯-2 6.55

异戊烷 0.01

总硫量 20~50ppm

水分饱和水

合计 100

丙烯：

分子式： C

3H

6

熔点(℃)： -191.2

沸点(℃)： -47.72

相对密度(水=1)： 0.5

相对蒸气密度(空气=1)： 1.48

饱和蒸气压(kPa)： 602.88(0℃)

性能：

主要成分：乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。

外观与性状：无色气体或黄棕色油状液体, 有特殊臭味。

闪点(℃)： -74

引燃温度(℃)： 426～537

爆炸上限%(V/V)： 33

爆炸下限%(V/V)： 5

健康危害：本品有麻醉作用。急性中毒：有头晕、头痛、兴奋或嗜睡、恶心、呕吐、脉缓等；重症者可突然倒下，尿失禁，意识丧失，甚至呼吸停止。可致皮肤冻伤。慢

性影响：长期接触低浓度者，可出现头痛、头晕、睡眠不佳、易疲劳、情绪不稳以及植物神经功能紊乱等。

环境危害：对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。

燃爆危险：本品易燃，具麻醉性。

危险特性：极易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。

特点：

①污染少。②发热量高。③易于运输。④压力稳定。⑤储存设备简单，供应方式灵活。

目录

1 工艺流程的确定 (1)

2主要工艺设计计算 (1)

2.1 精馏塔的物料衡算 (1)

2.2 塔板数的确定 (1)

2.3塔高的确定 (1)

2.4 塔径的确定 (1)

2.5 塔盘开孔数的确定 (1)

2.6 塔溢流堰高度的确定 (1)

2.7塔流出管径的确定 (1)

2.8 储罐容量的确定 (1)

3浮阀塔的工艺设计计算结果总表 (1)

结论 (21)

参考文献 (22)

附图

图1带控制点的工艺流程图

图2 分离工段的平立面布置图

产品方案和技术指标等

产品的方案及建设规模

(1)产品名称：精丙烯

副产品：丙烷，C4馏分等

(2)设计规模：液化石油气, 50000吨 /年

(3)产品规格：丙烯， 99.61%

丙烷， 0.39%

设计指导思想

(1)技术方案的选择在已学知识的基础上，力求先进，运行可靠，护理，维修方便，以期取得较好的经济效益。

(2)丙烯生产的主要设备立足于国内自己开发，制造，运行可靠。

(3)贯彻工厂布置一体化，装置露天化，建(构)筑物轻型化，公用工程社会化，引进技术国产化等“五化”原则，以求达到节省投资和用地之目的。

生产方法和主要技术方案

本设计分离丙烯采用精馏流程。

工艺设计

生产工艺综述

本设计是关于年处理量5×104t/a的液化石油气分馏装置的初步设计

生产方法和工艺流程的选择与评述

经脱硫后的液化石油气进入脱丙烷塔进料缓冲罐，再经脱丙烷塔进料泵送至脱丙烷塔进料预热器，由脱丙烷塔底物流加热至59.3℃后，进入脱丙烷塔第14层塔板。碳二，碳三馏分从顶部蒸出，经脱丙烷塔冷凝器冷凝后，进入脱丙烷塔回流罐，冷凝液一部分用脱丙烷塔回流泵抽出，作为脱丙烷塔回流；另一部分用脱乙烷塔进料泵抽出，送至脱乙烷塔第14层塔板作为该塔进料。塔底物料经脱丙烷塔进料预热器冷却后至碳三碳四冷却器。

脱乙烷塔塔顶碳二，碳三气体经脱乙烷塔冷凝器部分冷凝后，进入脱乙烷塔回流罐。不凝气自脱乙烷塔回流罐顶经压控阀送至燃料气管网，冷凝液用脱乙烷塔回流泵全部送回脱乙烷塔顶作为回流，脱乙烷塔底物料自压至精丙烯塔A第134层塔板，作为该塔进料。

精丙烯塔因板数较多，分为两塔串联操作。精丙烯塔A塔底丙烷馏分和脱丙烷塔底物流混合后，经碳三碳四冷却器冷却至40℃后，自压出装置。塔顶气体进入精丙烯塔B底部，精丙烯塔B底部液体由精丙烯塔中间泵送回精丙烯塔A顶部作为回流。

精丙烯塔B 塔顶气体经精丙烯塔冷凝器冷凝后，进入精丙烯塔回流罐。冷凝液用精丙烯塔回流泵抽出，一部分送回精丙烯塔B 顶部作为回流；另一部分，经精丙烯冷却器冷却至40℃后送出装置。

工艺流程示意图：

脱丙烷塔蒸汽

乙烷气体

脱乙烷塔

热水

脱丙烯塔（下段）脱丙烯塔（上段）

热水

精丙烯出装置

碳三碳四馏分

液化石油气

精丙烯塔的操作条件

进料 塔顶馏出物

塔顶回流液

塔釜液 温度（℃） 70 47 46 68 压力（MPa ）

1.9

1.95

1.9

2.05

物料质量含量表（mol ％）

物质 进料 塔顶馏出物 塔顶回流液 塔釜液 丙烯 71.40 99.61 99.61 1.76 丙烷 28.60

0.39

0.39

98.24

工艺过程的物料和热量衡算

物料平衡计算

物料衡算是工艺设计的基础，根据所需要设计项目的年产量，通过对全过程或单元过程的物料衡算，可以计算出原料的消耗量、副产品量以及输出过程物料消耗量以