丙烯精馏塔工艺设计

合集下载

烯烃精馏系统操作与控制—作业丙烯精馏

烯烃精馏系统操作与控制—作业丙烯精馏

2.减小再沸量
3.回流量小
3.加大回流量
4.采出量大
4.减小采出量
5.仪表故障
5.切至手动,联系仪表处理
丙烯精馏塔结构 及工艺流程
ONTENTS
目 录
1 丙烯精馏塔结构 2 丙烯精馏塔任务 3 丙烯精馏塔工艺流程描述
01丙 烯 精 馏 塔 结 构
结构
1 本装置设置有两个丙烯精馏塔,串联操作。 1#丙烯精馏塔160T603设置有77 层四溢流浮阀
2 塔盘。 2# 丙烯精馏塔160T604设有162 层四溢流浮阀塔
1
通过丙烯产品泵160P606A/B送出。
经丙烯产品冷却器160E615进行冷却,然后通过 2 丙烯产品保护床160D602A/B进行精制。
从床层上部经过,在过滤器160S601A/B过滤 3 后由160FC649(聚合级丙烯采出流控器)控制采出量。03 丙烯产品输送条件
温度40℃,压力 2.1MPag
1#丙烯精馏塔的塔顶气相进入2#丙烯精馏塔塔釜。 4 来自脱乙烷塔160T601塔釜的物料进入到2#丙烯精
馏塔的第146层塔盘。
2#丙烯精馏塔塔顶冷凝器160E614A/B的出料进入2# 5 丙烯精馏塔回流罐160V604,回流罐中的部分液相通
过回流泵160P607A/B打回2#丙烯精镏塔塔顶。。
聚合级丙烯产品通过丙烯产品采出泵160P606A/B送 6 出,经丙烯产品冷却器160E615冷却、经丙烯产品保
调节方法
1.调整进料量 2.调整再沸量 3.调整采出量 4.调整回流量
异常情况处理
现象 液位上升
液位下降
异常情况处理
原因
处理方法
1.进料量增加
1.减小进料量

乙烯装置分离工段------丙烯精馏工序工艺设计

乙烯装置分离工段------丙烯精馏工序工艺设计

乙烯装置分离工段------丙烯精馏工序工艺设计摘要乙烯是石油化学工业中最重要基础有机原料之一。

由乙烯装置生产的乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯,即“三烯三苯”是生产各种有机化工原料和合成树脂、合成纤维、合成橡胶三大合成材料的基础原料,涉及到国民生活的各个方面。

所以,乙烯生产能力的大小直接影响着乙烯及其他衍生物的供应。

其产能是衡量一国乙烯竞争力的重要标准,也是衡量一个国家石油化工产业的重要标志。

乙烯装置是石油化工行业的龙头装置,对应乙烯装置,石油烃裂解制乙烯技术研究始于20世纪30年代,经过近70年的发展,裂解技术日臻完善,目前该技术所生产的乙烯已经占到世界乙烯总产量的98%以上。

本次设计参考了**乙烯厂的部分资料,以生产实践为基础,理论联系实际,针对乙烯装置分离工段进行重点设计。

设计生产能力为年生产10万吨。

本设计内容主要对丙烯精馏塔进行了物料衡算、热量衡算、塔型设计、尺寸计算与选型。

其中包括塔径计算、塔板布置、流体力学计算,附件的计算与选型,其中包括塔冷凝器的选择、再沸器的选取、接管及除沫器的计算、塔高的计算等内容。

设计过程中查阅了大量的文献资料,并以**乙烯厂装置为参考,设计基本达到了合理程度,绘制了工艺流程图和填料装配图。

关键词:乙烯;装置;丙烯;精馏ABSTRACT目录引言第一章、文献综述1.1 设计概述1.2 国内外乙烯工业的现状和发展前景1.3 乙烯的主要生产方法1.3.1 烃类热裂解法生产乙烯1.3.2 乙烯的主要分离技术1.3.3 乙烯生产的其他方法第二章、乙烯等主要产品的性质和工艺流程的确定2.1 乙烯等主要产品和主要副产品的性质、用途和质量规格2.1.1 聚合级乙烯2.1.2 聚合级丙烯2.1.3 主要副产品的性质、用途和质量规格2.2 乙烯生产工艺技术简介2.2.1 装置简介2.2.2 基本原理2.2.3工艺流程2.2.4工艺条件控制指标第三章、乙烯装置的物料衡算3.1 物料衡算3.1.1 裂解装置的物料衡算3.1.2 丙烯精馏塔物料衡算3.2 热量衡算3.2.1 丙烯精馏塔热流示意图3.2.2 热量衡算3.3 设备尺寸衡算与选型3.3.1 丙烯精馏塔的设备尺寸计算与选型3.3.2 丙烯精馏塔附属设备及主要附件选型与计算第四章、设计结果汇总引言乙烯是石油化工的基础原料。

丙烯精制塔工艺设计

丙烯精制塔工艺设计

丙烯精制塔工艺设计本文介绍了丙烯精制塔的工艺设计。

丙烯是一种重要的有机化工原料,在工业生产中得到广泛应用。

为了生产高纯度的丙烯,需要进行精制处理。

丙烯精制塔是一种常用的设备,用于分离纯丙烯和杂质。

原料与工艺要求原料丙烯精制塔的原料主要是含有丙烯的混合气体,其中包含丙烯和一些杂质,如丙烷、氧气和氮气。

混合气体组成•丙烯:85-90%•丙烷:4-8%•氧气:0.5-1%•氮气:余量工艺要求•丙烯的纯度要求达到99.99%以上•丙烯的收率要求达到90%以上•丙烷的含量要求低于0.1%•氧气和氮气的含量要求低于0.01%工艺流程丙烯精制塔的工艺流程主要包括以下几个步骤:丙烯的吸附、脱附和干燥。

丙烯的吸附1.将混合气体送入吸附塔中,在吸附剂床层中进行吸附。

2.吸附剂选择高选择性的分子筛,以吸附丙烷、氧气和氮气等杂质,而不吸附丙烯。

3.吸附过程中,混合气体在塔内从底部向上通过,杂质被吸附剂吸附,纯丙烯从塔顶输出。

脱附1.当吸附剂饱和时,需要对其进行脱附,以使其再次具有吸附能力。

2.脱附过程主要通过降低温度和增加气流速度来实现。

3.高温高速的气流将吸附剂上的杂质排出,生成再生吸附剂。

干燥1.在脱附后的吸附剂中,可能含有一定量的水分。

2.为了保证纯度,需要对吸附剂进行干燥处理。

3.干燥过程使用热空气或其他干燥介质,使吸附剂中的水分蒸发掉。

设备配置丙烯精制塔的主要设备包括吸附塔、脱附装置和干燥设备。

吸附塔吸附塔是丙烯精制过程中的核心设备,用于进行丙烯和杂质的吸附分离。

吸附塔通常采用填料床层结构,以提高吸附效果和效率。

脱附装置脱附装置用于对饱和吸附剂进行脱附,使吸附剂重新具有吸附能力。

脱附装置通常包括高温高速气流发生器和再生吸附剂箱等。

干燥设备干燥设备用于对脱附后的吸附剂进行干燥处理,以去除其中的水分。

常见的干燥设备包括热风干燥器和真空干燥器。

控制参数在丙烯精制塔的工艺控制中,需要关注以下几个关键参数:•温度控制:吸附塔、脱附装置和干燥设备中的温度需要严格控制,以确保各个步骤能够顺利进行。

丙烯精馏塔工艺设计

丙烯精馏塔工艺设计

过程工艺与设备课程设计(精馏塔及辅助设备设计)设计日期:2010年7月6日班级:化机0701班姓名:梁昊穹指导老师:韩志忠前言化工原理是化工及其相关专业学生的一门重要的技术基础课,其课程设计涉及多学科知识,包括化工,制图,控制,机械等各种学科,是一项综合性很强的工作;是锻炼工程观念和培养设计思维的好方法,是为以后的各种设计准备条件;是化工原理教学的关键环节,也是巩固和深化理论知识的重要环节。

本设计说明书包括概述、方案流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共七章。

说明中对精馏塔的设计计算做了较为详细的阐述,对于再沸器、辅助设备和管路和控制方案的设计也做了简要的说明。

在设计过程中,得到了韩志忠老师的指导,得到了同学们的帮助,同学们一起讨论更让我感受到设计工作是一种集体性的劳动,少走了许多弯路,避免了不少错误,也提高了效率。

鉴于学生的经验和知识水平有限,设计中难免存在错误和不足之处,请老师给予指正感谢老师的指导和参阅!目录前言- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 第一章概述- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.1精馏塔- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.2再沸器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.3冷凝器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 第二章方案流程简介- - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.1 精馏装置流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.2 工艺流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.3 调节装置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 2.4 设备选用- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 2.5 处理能力及产品质量- - - - - - - - - - - - - - - - 8 第三章精馏过程系统设计- - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.1设计条件- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.2物料衡算及热量衡算- - - - - - - - - - - - - - - - - 10 3.3塔板数的计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 3.4精馏塔工艺设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 163.5溢流装置的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 173.6塔板布置和其余结构尺寸的选取- - - - - - - - - - - - 183.7塔板流动性能校核- - - - - - - - - - - - - - - - - - 19 3.8负荷性能图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 3.9 塔计算结果表- - - - - - - - - - - - - - - - - - -24 附:塔设计图第四章再沸器的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - 254.1设计任务与设计条件- - - - - - - - - - - - - - - - - 254.2估算设备尺寸- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 264.3传热系数的校核- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 26 4.4循环流量校核- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 30 4.5 再沸器主要结构尺寸和计算结果表- - - - - - - - - - - 35附:再沸器设计图第五章辅助设备的设计- - - - - - - - - - - - - - - - 36 5.1冷凝器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 36 5.2其它换热设备- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 36 5.3容器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 38 5.4 管路设计及泵的选择- - - - - - - - - - - - - - - - 39 第六章管路设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 43 第七章控制方案- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 45 附:工艺流程图设计心得及总结- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 46 附录一主要符号说明- - - - - - - - - - - - - - - - - - 48 附录二参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 49第一章概述精馏是分离过程中的重要单元操作之一,所用设备主要包括精馏塔,再沸器和冷凝器。

丙烯—丙烷板式精馏塔设计1

丙烯—丙烷板式精馏塔设计1

丙烯—丙烷板式精馏塔设计1丙烯—丙烷板式精馏塔设计1丙烯和丙烷是石油行业中常见的烃类化合物,丙烯主要用于合成塑料和合成橡胶等工业原料,而丙烷则广泛用于燃料和热能生产。

在石油提炼过程中,需要对丙烯和丙烷进行分离,以满足不同的工业需求。

这就需要使用精馏塔进行分离和提纯。

丙烯-丙烷板式精馏塔是一种常见的精馏塔设计,以下是其设计过程和要点:1.确定塔的尺寸和设计参数:首先,需要确定塔的高度、内径和塔板数量等尺寸参数。

这些参数的选择将取决于丙烯和丙烷的物理和化学性质,以及分离程度和生产要求。

同时,还需要确定塔板的类型,常用的有平板、筛板和节流孔板等。

2.计算塔的理论板数:根据丙烯和丙烷的物理性质,可以使用理论计算方法来确定塔的理论板数。

常见的方法有经验法、Fenske方法和McCabe-Thiele方法等。

这些方法基于馏分的蒸发和重新凝结过程,并考虑到物料的挥发性和沸点差异。

3.优化精馏塔结构:在确定了理论板数后,可以对精馏塔的结构进行优化。

优化的目标是降低能耗和提高分离效果。

常见的优化措施包括增加回流比、优化塔底和塔顶的设计、增加中间进料点和中间产品抽取点等。

这些措施可以提高馏分在塔内的接触和分离效果。

4.确定换热与冷凝方式:精馏过程中,需要进行热量交换和冷凝,以提供蒸汽和冷凝液。

根据工艺和能耗要求,可以选择合适的换热器和冷凝器类型进行热交换。

常见的方式有喷射器冷凝、外换热器冷凝和内换热器冷凝等。

5.进行流程模拟和动态调整:一旦确定了精馏塔的设计参数和结构,可以使用流程模拟软件进行流程计算和模拟。

通过模拟,可以评估塔内各个部位的温度、压力和塔板效率等参数,并进行相应的调整和优化。

流程模拟也可以用于优化操作条件和改进分离效果。

6.进行安全评估和应急设计:精馏塔是一种高温高压设备,需要进行安全评估和应急设计。

这包括确定安全阀和过压保护装置、制定应急排放和泄漏处置计划等。

同时,还需要考虑火灾和爆炸等事故的防范和应对措施。

丙烯精馏塔工艺设计

丙烯精馏塔工艺设计

丙烯精馏塔工艺设计
首先,需要确定丙烯的纯度要求。

根据产品的不同要求,丙烯的纯度
可以在90%至99%之间。

纯度的提高会增加设备的复杂性和操作难度,需
要更加严密的工艺控制。

其次,需要确定进料温度和压力。

丙烯的开启温度在20-30°C之间,进料温度一般选取在此范围内,同时考虑到设备的工作压力,一般选择在0.5-1.5MPa之间。

在塔体内部,需要设计丙烯精馏塔的塔盘结构和填料形式。

一般来说,可以采用板式塔盘或填料塔盘的形式。

塔盘的选择要考虑到其分离效果、
压降和清洗难易程度等因素。

在操作方面,需要合理安排丙烯的进料、回流和副产品的排出。

通常
情况下,可以将丙烯精馏塔分为顶底两部分,顶部为蒸汽区,底部为液相区。

通过调节进料位置和回流比例,可以控制顶部的蒸汽流量和液位,从
而实现对丙烯纯度的控制。

此外,还需要考虑设备的安全性和可靠性。

在设计中要充分考虑到操
作的安全性,选择适用的材料和防腐措施,确保设备的正常运行。

最后,需要进行工艺参数和操作条件的优化。

通过模拟和实验手段,
确定最佳的进料流量、回流比例、操作压力和温度等参数,以实现最佳的
分离效果和经济效益。

总之,丙烯精馏塔的工艺设计需要充分考虑到丙烯的物化性质、产品
要求和设备安全性等因素,通过合理的设计和优化,实现最佳的分离效果
和经济效益。

丙烯精馏课程设计

丙烯精馏课程设计

丙烯精馏课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解丙烯精馏的基本原理,掌握丙烯与其他组分的沸点差异。

2. 学生能掌握丙烯精馏过程中温度、压力等操作参数对分离效果的影响。

3. 学生能了解丙烯精馏在石化工业中的应用及其重要性。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析丙烯精馏过程中的物料平衡和能量平衡。

2. 学生能通过实验或模拟操作,掌握丙烯精馏的操作方法和技巧。

3. 学生能运用数据分析和处理方法,评估丙烯精馏的分离效果。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对化学工程学科的兴趣,增强对丙烯精馏工艺的探究欲望。

2. 学生能认识到丙烯精馏在环境保护和资源利用方面的重要性,提高环保意识。

3. 学生在团队合作中,培养沟通协调能力和解决问题的能力。

课程性质:本课程为化学工程学科的基础课程,以丙烯精馏为研究对象,结合实验和实践,培养学生对化工过程的了解和操作能力。

学生特点:学生处于高中年级,已具备一定的化学知识和实验技能,具有较强的学习能力和探究精神。

教学要求:结合课程性质和学生特点,将课程目标分解为具体的学习成果,注重理论与实践相结合,提高学生的操作能力和实际问题解决能力。

在教学过程中,关注学生的情感态度价值观的培养,激发学生的学习兴趣和责任感。

二、教学内容1. 丙烯精馏原理:包括丙烯与其他组分的沸点差异、精馏过程的基本概念和原理。

- 教材章节:第二章化工原理,第三节精馏操作。

2. 丙烯精馏工艺参数:探讨温度、压力、回流比等操作参数对丙烯精馏效果的影响。

- 教材章节:第二章化工原理,第四节精馏操作参数优化。

3. 丙烯精馏过程物料平衡与能量平衡:分析精馏过程中物料和能量的守恒关系。

- 教材章节:第三章物料平衡与能量平衡,第二节精馏塔的物料平衡与能量平衡。

4. 丙烯精馏实验操作:通过实验操作,掌握丙烯精馏的基本方法和技巧。

- 教材章节:第四章实验操作,第四节丙烯精馏实验。

5. 丙烯精馏在石化工业中的应用:介绍丙烯精馏在石化领域的实际应用及其重要性。

丙烯精制塔工艺设计

丙烯精制塔工艺设计

毕业设计(论文)手册学院:职业技术学院专业班级:化工 0832姓名:杨文龙指导教师:王景芸2011 年 6 月毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)评阅书毕业设计(论文)评阅书毕业答辩情况表答辩时间:年月日摘要本人所设计所依据的是以丙烯精制塔为设计原型。

我所设计的题目是年产60000吨丙烯精制塔设计,开工周期为7900小时/年,其中原料主要组成为丙烯,丙烷,丁烷等组分,按各组分的沸点和相对挥发度的不同使各组分分离。

工艺流程说明如下:原料(丙稀、丙烷、丁烷的混合液体)经进料管由精馏塔中的某一位置(进料板处)流入塔内,开始精馏操作;当釜中的料液建立起适当液位时,再沸器进行加热,使之部分汽化返回塔内。

气相沿塔上升直至塔顶,由塔顶冷凝器将其进行全部或部分冷凝。

将塔顶蒸气凝液部分作为塔顶产品取出,称为馏出物。

另一部分凝液作为回流返回塔顶。

回流液从塔顶沿塔流下,在下降过程中与来自塔底的上升蒸气多次逆向接触和分离。

当流至塔底时,被再沸器加热部分汽化,其气相返回塔内作为气相回流,而其液相则作为塔底产品采出。

设计时,依次进行了物料衡算、热量衡算、塔结构的相关工艺计算,及换热设备的计算及附属设备的选型。

设备选型方面主要按照现场实际,并兼顾工艺控制要求与经济合理性。

随着先进控制技术的兴起,关键控制指标由定值控制向区间控制转变,调节变量与控制变量的关系由单对单向多变量预估控制转变。

它是装置控制技术发展的方向,正在逐步普及。

为了为装置以后上先进控制提供方便,我们在设计时,注意为塔顶温度,塔底温度,回流量等指标保留较大的操作弹性。

关键词:丙烯;精馏塔;物料衡算;热量衡算;塔温;操作弹性;目录1.前言 (1)1.1丙烯概述 (1)1.1.1主要特性 (1)1.1.2危险性 (1)1.2丙烯行业特点 (2)2.丙烯精制塔的工艺计算 (3)2.1原始数据 (3)2.2物料衡算 (4)2.2.1关键组分 (4)2.2.2计算塔顶小时产量 (4)2.2.3计算塔釜质量组成 (4)2.2.4质量分数转换 (5)2.2.5计算进料量和塔底产品量 (5)2.2.6物料衡算计算结果 (6)2.3塔温的确定 (6)2.3.1确定进料温度 (6)2.3.2确定塔顶温度 (6)2.3.3确定塔釜温度 (7)2.4塔板数的计算 (7)2.4.1最小回流比的计算 (7)2.4.2计算最少理论板数 (9)2.4.3塔板数和实际回流比的确定 (9)2.5确定进料位置 (10)2.6全塔热量衡算 (10)2.6.1冷却器的热量衡算 (10)2.6.2再沸器的热量衡算 (11)2.6.3全塔热量衡算 (11)2.7板间距离的选定和塔径的确定 (12)2.7.1计算混合液塔顶、塔釜、进料的密度及气体的密度 (12)2.7.2求液体及气体的体积流量 (13)2.7.3初选板间距及塔径的估算 (14)2.8浮阀塔塔板结构尺寸确定 (15)2.8.1塔板布置 (15)2.8.2溢流堰及降液管设计计算 (16)2.9水力学计算 (17)2.9.1塔板总压力降的计算 (18)2.9.2雾沫夹带 (18)2.9.3淹塔情况校核 (22)2.10浮阀塔的负荷性能图 (22)2.10.1雾沫夹带线 (22)2.10.2液泛线 (24)2.10.3降液管超负荷线 (25)2.10.4泄露线 (25)2.10.5液相下限线 (25)2.10.6操作点 (26)2.11塔的附属设备计算 (27)2.11.1再沸器的计算 (27)2.11.2塔顶冷凝器的计算 (27)2.11.3确定塔体各接管及材料 (28)3.总结 (30)4.致谢 (32)设计参考资料 (33)1.前言1.1丙烯概述【6】丙烯(propylene,CH2=CHCH3)常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体。

丙烯—丙烷板式精馏塔设计

丙烯—丙烷板式精馏塔设计

丙烯—丙烷板式精馏塔设计丙烯-丙烷分离是石油炼制过程中的重要操作之一、丙烯-丙烷板式精馏塔是进行该分离的常见设备之一、本文将介绍丙烯-丙烷板式精馏塔的设计。

一、塔内结构设计1.塔径和塔高:根据丙烯-丙烷的物理性质和进出料的要求,决定塔径和塔高。

一般来说,塔径选择在0.5到2.5米范围内,塔高选择在20到30米范围内。

2.装塔板设计:为了提高分离效率,常采用板式结构。

根据工艺要求和流体性质,确定装塔板的类型、布置和数量。

常用的板式结构有筛板和壳程板。

筛板形状为圆形孔,使得流体分布更均匀;壳程板则是在板上装置隔流器,使流体分配均匀。

塔板的数量根据物料组分和分离要求确定。

3.塔壳设计:塔壳一般采用圆筒形结构,确保塔内压力稳定。

根据设计要求和工艺条件,确定壳体材料和厚度。

二、热量平衡设计1.进料和出料的热量平衡计算:根据进出料的温度和流量,计算出料的焓值,从而得到进出料之间的热量差。

2.塔板的热量平衡计算:根据进出料的温度和流量,在塔板上进行热量平衡计算,以确定塔板上液体和气体的温度和流量。

3.塔壳的热量平衡计算:根据进出料的温度和流量,在塔壳内进行热量平衡计算,以确定塔壳内的温度和流量。

三、物料平衡设计1.塔板的物料平衡计算:根据塔板上液体和气体的温度和流量,计算塔板上液体和气体的物料平衡,以确定各组分的质量分数。

2.塔壳的物料平衡计算:根据塔壳内的温度和流量,计算塔壳内的物料平衡,以确定各组分的质量分数。

四、压力平衡设计1.压力损失计算:根据装塔板和塔壳的结构参数,计算出塔板和塔壳内的压力损失,以确定塔板和塔壳的工作压力。

2.压力平衡设计:根据丙烯-丙烷的物理性质和工艺要求,确定塔板和塔壳的工作压力,从而确保各部分之间的流体压力平衡。

五、其他设计考虑因素1.材料的选择:根据工艺要求和流体性质,选择适当的材料,以确保设备的耐腐蚀性和机械性能。

2.设备的安全性和可靠性:考虑设备的安全性和可靠性,采取必要的安全措施,如设置安全阀、温度传感器等。

丙烯精馏

丙烯精馏

第三章 精馏过程系统设计————丙烯、丙烷精馏装置设计3.1 设计条件1. 工艺条件:饱和液体进料,进料丙烯含量xf =65%(摩尔分数) 塔顶丙烯含量xD =98%,釜液丙烯含量xw≤2%,总板效率为0.6。

2.操作条件:1)塔顶操作压力:P=1.62MPa (表压) 2)加热剂及加热方法:加热剂——水蒸气 加热方法——间壁换热 3)冷却剂:循环冷却水 4)回流比系数:R/Rmin=1.4。

3.塔板形式:筛板 4.处理量:qnfh=70kmol/h 6.塔板设计位置:塔底3.2 物料衡算及热量衡算1物料衡算:w d f Wx Dx Fz WD F +=+= 其中: D ——塔顶采出 W ——塔底采出 F ——进料量Xd ——塔顶产品组成,摩尔分数Xw ——塔底产品组成,摩尔分数 Zf ——进料组成,摩尔分数解得结过果: h kmol D /9375.45= h kmol W /0625.24= 2.求质量流量:Md=0.98*42+0.02*44=42.04 kg/kmol; Mw=0.02*42+0.98*44=43.964 kg/kmol; Mf=0.65*42+0.35*44=42.7 kg/kmol则 qMd = D •Md/3600 =0.5364kg/s ; qMw = W•Mw/3600 =0.2939kg/s qf=F•Mf/3600=0.8303 kg/s 其中:Md ,Mw ,Mf ——塔顶,塔底,进料物流摩尔质量kg/kmol ; qMd ,qMd ,qf ——塔顶。

塔底,进料物流质量流量kg/s 。

3. 塔内气、液相流量:1)精馏段:L =R •D; V =(R+1)•D;2)提馏段:L'=L+q •F; V'=V-(1-q)•F; L'=V'+W; 其中q=1;则:L’=L+F; V’=V 4. 热量衡算1)再沸器热流量:Qr=V'•r'再沸器加热蒸气的质量流量:Gr= Qr/Rr2)冷凝器热流量:Qc=V •Cp •(t2-t1)冷凝器冷却剂的质量流量:Gc= Qc/(Cl •(t2-t1))3.3 塔板数的计算1 相对挥发度的计算:通过对给定的温度—组成表格,计算相对挥发度α α=Ka/Kb=(ya*xb)/(yb*xa)计算后平均,算得,1.72Mpa (绝)下α=1.131583 1.82Mpa (绝)下α=1.127408 平衡关系:x=y/(α-(α-1)y). 2 估算塔底的压力:已知塔顶的压力为1.62Mpa (表) 即1.72Mpa (绝) 工程经验每块塔板压降100mm 液柱,丙烷-丙烯:密度 460。

年产8万吨丙烯的生产工艺设计(精馏工段)毕业设计

年产8万吨丙烯的生产工艺设计(精馏工段)毕业设计

年产8万吨丙烯的生产工艺设计(精馏工段)毕业设计1. 引言本篇文档描述了一种用于年产8万吨丙烯的生产工艺设计,主要关注于精馏工段的设计。

丙烯是一种重要的工业原料,在塑料、橡胶、纺织品等行业中具有广泛的应用。

因此,高效且稳定的生产工艺对于提高丙烯产量和质量具有重要意义。

2. 精馏工段概述精馏工段是丙烯生产过程中的关键环节,它通过分离混合物中的丙烯和杂质,提高丙烯的纯度和产品质量。

本工艺设计中,精馏工段采用了传统的蒸馏塔来实现分离。

3. 设计原则在精馏工艺设计中,有以下几个重要的设计原则:•降低能耗:通过优化塔设计和操作参数,最大限度地降低能耗。

•提高产品纯度:通过合理的操作条件和塔设计,提高丙烯的纯度,满足产品质量要求。

•确保设备安全性:考虑设备的可靠性和安全性,防止事故发生。

4. 设计步骤4.1 塔型选择根据生产规模和产品要求,本设计选择了常压下的蒸馏塔作为精馏设备。

蒸馏塔采用板式结构,具有较高的分离效率和操作灵活性。

4.2 操作参数选择在设计过程中,需要确定一些关键的操作参数,包括塔顶压力、回流比、冷凝温度等。

这些参数的选择需要通过模拟计算和实验验证,在保证丙烯纯度的前提下,尽可能降低能耗。

4.3 塔设计塔设计需要考虑塔的高度、塔板的数量和间距等因素。

高效的塔设计能够提高分离效率,降低能耗。

在本设计中,采用了理论计算和经验数据相结合的方法来确定塔设计参数。

4.4 热力学计算热力学计算是精馏工艺设计过程中的关键步骤。

通过计算混合物的热力学性质,可以确定操作参数和塔设计。

在本设计中,采用了常用的热力学计算方法,如赫希函数法和闵彻林方程。

4.5 安全性考虑在设计过程中,安全性是非常重要的考虑因素之一。

需要对塔进行全面的安全评估,包括对过程压力、温度和流量进行分析,防止塔内发生过热、过压等危险情况。

此外,还需要设计一套完善的安全控制系统,及时采取措施应对突发情况。

5. 结论在本毕业设计中,年产8万吨丙烯的生产工艺设计的精馏工段经过了系统的设计和优化。

丙烯-毕业设计任务书

丙烯-毕业设计任务书

年产x万吨丙烯精馏塔的工艺设计1设计说明书1.1丙烯生产概况简述1.2设计方案的确定1.3工艺流程图及流程说明1.4工艺设计计算结果汇总1.5附属设备选用一览表1.6设计结果评价2丙烯精馏塔的计算2.1原始数据操作压力1.74MPa(表压);年生产能力60000吨,塔顶丙烯的浓度不低于99.6%,塔釜丙烯的浓度不超过3.0%,年工作时数8000小时。

2.2清晰分割法物料衡算2.3塔的操作温度的确定2.4各组分平均相对挥发度的计算2.5非清晰分割法物料衡算2.6最小回流比和回流比的确定2.7塔板数的计算2.8进料位置的确定2.9全塔热量衡算2.10塔板间距的选定和塔径的确定2.11浮阀塔塔板结构尺寸确定2.11.1塔板布置2.11.2溢流堰及降液管设计计算2.12塔的水力学计算2.12.1塔板总压降的计算2.12.2雾沫夹带2.12.3淹塔情况校核2.13浮阀塔的负荷性能图2.13.1雾沫夹带线2.13.2液泛线2.13.3降液管超负荷线2.13.4泄露线2.13.5液相下限线2.13.6操作点2.14塔的附属设备计算2.14.1再沸器的计算2.14.2塔顶冷凝器的计算2.14.3预热器选择2.14.4回流泵2.14.5回流管线确定2.14.6进料泵流量3设计图纸3.1工艺流程图3.2设备布置图3.3塔的装配图4参考文献时间安排8.26-8.31收集资料9.1-9.8物料衡算相关内容9.9-9.12热量衡算9.13-9.18塔结构设计计算9.19-9.28绘制设计图纸9.29-9.30设计计算书电子稿审核10月份答辩工作准备自拟题目亦可。

乙烯装置分离工段------丙烯精馏工序工艺设计

乙烯装置分离工段------丙烯精馏工序工艺设计

乙烯装置分离工段------丙烯精馏工序工艺设计摘要乙烯是石油化学工业中最重要基础有机原料之一。

由乙烯装置生产的乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯,即“三烯三苯”是生产各种有机化工原料和合成树脂、合成纤维、合成橡胶三大合成材料的基础原料,涉及到国民生活的各个方面。

所以,乙烯生产能力的大小直接影响着乙烯及其他衍生物的供应。

其产能是衡量一国乙烯竞争力的重要标准,也是衡量一个国家石油化工产业的重要标志。

乙烯装置是石油化工行业的龙头装置,对应乙烯装置,石油烃裂解制乙烯技术研究始于20世纪30年代,经过近70年的发展,裂解技术日臻完善,目前该技术所生产的乙烯已经占到世界乙烯总产量的98%以上。

本次设计参考了**乙烯厂的部分资料,以生产实践为基础,理论联系实际,针对乙烯装置分离工段进行重点设计。

设计生产能力为年生产10万吨。

本设计内容主要对丙烯精馏塔进行了物料衡算、热量衡算、塔型设计、尺寸计算与选型。

其中包括塔径计算、塔板布置、流体力学计算,附件的计算与选型,其中包括塔冷凝器的选择、再沸器的选取、接管及除沫器的计算、塔高的计算等内容。

设计过程中查阅了大量的文献资料,并以**乙烯厂装置为参考,设计基本达到了合理程度,绘制了工艺流程图和填料装配图。

关键词:乙烯;装置;丙烯;精馏ABSTRACT目录引言第一章、文献综述1.1 设计概述1.2 国内外乙烯工业的现状和发展前景1.3 乙烯的主要生产方法1.3.1 烃类热裂解法生产乙烯1.3.2 乙烯的主要分离技术1.3.3 乙烯生产的其他方法第二章、乙烯等主要产品的性质和工艺流程的确定2.1 乙烯等主要产品和主要副产品的性质、用途和质量规格2.1.1 聚合级乙烯2.1.2 聚合级丙烯2.1.3 主要副产品的性质、用途和质量规格2.2 乙烯生产工艺技术简介2.2.1 装置简介2.2.2 基本原理2.2.3工艺流程2.2.4工艺条件控制指标第三章、乙烯装置的物料衡算3.1 物料衡算3.1.1 裂解装置的物料衡算3.1.2 丙烯精馏塔物料衡算3.2 热量衡算3.2.1 丙烯精馏塔热流示意图3.2.2 热量衡算3.3 设备尺寸衡算与选型3.3.1 丙烯精馏塔的设备尺寸计算与选型3.3.2 丙烯精馏塔附属设备及主要附件选型与计算第四章、设计结果汇总引言乙烯是石油化工的基础原料。

丙烯精馏塔工艺设计()

丙烯精馏塔工艺设计()

湖北科技职业学院焊接结构课程设计题目:低温钢压力容器丙烯精馏塔制造工艺学号:100109009姓名:刘洋专业班级:10 焊接(1)班指导老师:周碧芬目录、八、亠前言------------------2一焊接结构应用介绍-----------3一)课程设计地目地和要求------- -4二)课程设计地目地-----------4三)课程设计地基本要求-------- -5二丙烯精馏塔地总体设计-------- -6一)丙烯精馏塔结构工作原理------6二)丙烯精馏塔地主要部件-------6三)丙烯精馏塔结构焊接接头设计- - - -7四)丙烯精馏塔结构焊缝地受力分析- -8三分析丙烯精馏塔材料地焊接性----10四编制丙烯精馏塔地制造工艺流程- - - 13 五编制封头工艺过程卡------14六编制封头工艺焊接工艺卡-------15七参考文献---------------16八结束语----------------17、八、,前言焊接结构是学生地一门重要地技术基础课, 其课程设计涉及多学科知识, 包括化工, 制图, 控制, 机械等各种学科, 是一项综合性很强地工作;是锻炼工程观念和培养设计思维地好方法, 是为以后地各种设计准备条件;是化工原理教案地关键环节, 也是巩固和深化理论知识地重要环节.在设计过程中, 得到了周碧芬老师地指导, 得到了同学们地帮助, 同学们一起讨论更让我感受到设计工作是一种集体性地劳动, 少走了许多弯路, 避免了不少错误, 也提高了效率.鉴于学生地经验和知识水平有限, 设计中难免存在错误和不足之处, 请老师给予指正感谢老师地指导和参阅!焊接结构应用介绍焊接技术历史都是随着科学技术地整体进步而发展和变革地,在19 世纪初地电气产业革命中,电弧用于焊接,开始了电弧焊地纪元.20 世纪前期发明和推广了焊条电弧焊,中期发明和推广了埋弧焊和气体保护焊;随着现代科学地发展和进步,各种高能束(电子束,激光束)也在焊接上得到应用.到了20 世纪70 年代,在世界范围内,焊接技术已成为机械制造业中地关键技术之一.特别是20 世纪后期,随着电子技术及自动控制技术地进步,焊接产业开始向高新技术方向发展,焊接技术更加突出地反映了整个国家地工业生产水平和机械制造水平. 焊接结构是将各种经过轧制地金属材料及铸,锻等采用焊接方法制成能承受一定载荷地金属结构.随着焊接技术地发展和进步,焊接结构地应用越来越广泛,焊接结构几乎渗透到国民经济地各个领域,如工业中地石油与化工机械,重型与矿山机械,起重与吊装设备,冶金建筑,各类锻压机械等;交通运输业中地汽车,船舶,车辆,拖拉机地制造;兵器工业中地常规兵器,火箭,深浅设备航空航天技术中地人造卫星和载人飞船等.甚至对于许多产品,例如用于核电站地工业设备以及开发海洋资源所需地海上平台,海底作业机械或潜水装置等,为了确保加工质量和后期使用地可靠性,除了采用焊接结构外,难以找到比焊接更好地制造技术,也难以找到比通过焊接工艺保证这些机械机构满足其实用性能要求地更好地其他方法.因此,目前各国地焊接结构用钢量,均已占到其钢材消费量地40%~60%.一、课程设计地目地和要求(一)课程设计地目地1.培养知识应用能力加深学生对该课程基础知识和理论地理解和掌握, 培养学生综合运用所学知识, 独立分析和解决工程技术问题地能力.2.培养动手能力培养学生在理论计算、绘图、运用标准和规范、查阅设计手册与资料检索以及应用计算机网络等方面地能力.3.培养科学创新及想互合作能力加强理论联系实际, 培养学生科学严谨、实事求是地工作作风和勇于创新、和谐协作精神.(二)课程设计地基本任务根据设计题目, 收集资料, 分析该结构材料地焊接性, 对该结构地焊缝、焊接接头按有关标准进行设计.绘制焊接结构图, 编制该结构地制造工艺流程, 制定主要零部件工艺过程卡,焊接工艺卡.(三)课程设计地基本要求1.看懂焊接结构施工图, 收集资料了解该结构地工作原理、结构特点、技术要求.2.通过对该结构材料焊接性地分析, 找出该材料焊接地主要问题, 制定相应地工艺措施.3.对该结构地焊缝、焊接接头按有关标准进行设计、明确该结构各部分地受压情况及技术要求.4.根据机械制图国家标准并参考焊接结构图地习惯画法,完整明确地绘制焊接结构施工总图(用A3 纸单独画出).5.编制该结构地制造工艺流程, 对主要地零部件, 如压力容器中地筒体和封头结合加工制造工序绘制准确地制造工艺流程图.6.制定主要零部件工艺过程卡, 对主要零部件,如压力容器中地筒体和封头等, 编制制造工艺过程卡.7.制定主要零部件地焊接工艺卡、参考焊接工艺课程所学内容及有关焊接工艺评定报告制定合理地焊接工艺.二丙烯精馏塔焊接结构总体设计(一)丙烯精馏塔工作原理精馏是化工生产中分离互溶液体混合物地典型单元操作,其实质是多级蒸馏, 即在一定压力下,利用互溶液体混合物各组分地沸点或饱和蒸汽压不同, 使轻组分(沸点较低或饱和蒸汽压较高地组分)汽化, 经多次部分液相汽化和部分气相冷凝, 使气相中地轻组分和液相中地重组分浓度逐渐升高, 从而实现分离.(二)丙烯精馏塔地主要部件精馏过程地主要设备有:精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐和输送设备等.精馏塔以进料板为界, 上部为精馏段, 下部为提留段. 一定温度和压力地料液进入精馏塔后, 轻组分在精馏段逐渐浓缩, 离开塔顶后全部冷凝进入回流罐, 一部分作为塔顶产品(也叫馏出液), 另一部分被送入塔内作为回流液. 回流液地目地是补充塔板上地轻组分, 使塔板上地液体组成保持稳定, 保证精馏操作连续稳定地进行. 而重组分在提留段中浓缩后, 一部分作为塔釜产品(也叫残液), 一部分则经再沸器加热后送回塔中, 为精馏操作提供一定量连续上升地蒸气气流.(一)精馏塔精馏塔是一圆形筒体, 塔内装有多层塔板或填料塔中部适宜位置设有进料板. 两相在塔板上相互接触时, 液相被加热, 液相中易挥发组分向气相中转移;气相被部分冷凝, 气相中难挥发组分向液相中转移, 从而使混合物中地组分得到高程度地分离.简单精馏中, 只有一股进料,进料位置将塔分为精馏段和提馏段, 而在塔顶和塔底分别引出一股产品精馏塔内, 气、液两相地温度和压力自上而下逐渐增加, 塔顶最低, 塔底最高.本设计为筛板塔, 筛板地突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高. 但易漏液, 易堵塞. 然而经长期研究发现其尚能满足生产要求, 目前应用较为广泛.(二)再沸器作用:用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔, 使塔内气液两相间地接触传质得以进行.本设计采用立式热虹吸式再沸器, 它是一垂直放置地管壳式换热器. 液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化, 由在壳程内地载热体供热.立式热虹吸特点:▲循环推动力:釜液和换热器传热管气液混合物地密度差.▲结构紧凑、占地面积小、传热系数高.▲壳程不能机械清洗, 不适宜高粘度、或脏地传热介质.▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区.(三)冷凝器用以将塔顶蒸气冷凝成液体, 部分冷凝液作塔顶产品, 其余作回流液返回塔顶, 使塔内气液两相间地接触传质得以进行, 最常用地冷凝器是管壳式换热器三丙烯精馏塔接头设计压力容器中, 焊接接头主要形式有:对接接头, 搭接接头, 角接接头.(1)对接接头容器地主体, 筒体与封头等重要部位地连接均采用对接接头, 应对接接头受力比较均匀, 强度可达到与母材相等.(2)角接接头管接头与壳体地连接多用角接头. (3)搭接接头搭接接头主要用于非受压部件于受压壳体地连接, 如鞍座. 四丙烯精馏塔焊缝地受力分析按焊缝地位置可分为A B、C D四类A 类:圆筒部分地纵向接头(多层包扎容器层板层纵向接头除外)、球形封头与圆筒连接地环向接头、各类凸形封头中地所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接地接头,均为A类焊接接头■B 类:壳体部分地环向接头、锥形封头小端与接管连接地接头、长颈法兰与接管连接地接头,均为B 类焊C 类:平盖、管板与圆筒非对接连接地接头,法兰与壳体、接管连接地接头,内封头与圆筒地搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头,均为C 类焊接接头■D 类:接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接地接头,均属D类焊接接头,但已规定为A B类地除外.A 类焊缝是容器中受力最大地接头,因此一般要求采用双面焊或者保证全焊透地单面焊缝;B类焊缝地应力一般为A类地一半,除了可采用双面焊地对接焊缝以外,也可采用带衬垫地单面焊;在中低压焊缝中,C 类接头地受力较小,通常采用角焊缝连接■ 对于高压容器,盛有剧毒介质地容器和低温容器应采用全焊透地接头;D类焊缝是接管与容器地交叉焊缝,受力条件较差,且存在较高地应力集中,在后壁容器中这种焊缝地拘束度相当大,残余应力亦较大,易产生裂纹等缺陷,因此在这种容器中D类焊缝应采取全焊透地焊接接头;对于低压容器可采用局部焊透地单面或双面角焊■三分析精馏塔地材料地焊接性壳体采用09MnNiDR低温钢,其化学成分和力学性能分别见表1-1和表1-2表1-1 09MnNiDR 化学成分%表1-2 09MnNiDR地力学性能根据国际焊接学会(IIW )所采用地碳当量(CE)计算公式:CE=C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5 (%)将09MnNiDR所含化学成分地相应数值代入上式,计算其碳当量•通过计算得出,09MnNiDR地碳当量CE=0・35%~0.44%09MnNiDR为WNi=0.5%,工作温度为-40—70 C地低温压力容器用钢,经鉴定各项性能指标均已达到国外同类产品水平.3.5%Ni 地钢工作温度为-80 —-101 C,主要用于能源及化工设备制造.Ni是提高钢地淬透性元素,但对于含镍较低(WNi W3.5%)地钢冷裂纹倾向并不严重,焊接薄板时可以不预热。

丙烯精制毕业设计

丙烯精制毕业设计

丙烯精制工段工艺设计毕业设计(论文)任务书摘要本人所设计所依据的是以丙烯精制生产装置为设计原型。

我所设计的题目是年产105000吨气体分馏装置丙烯精制工段工艺,开工周期为8000小时/年,其中原料主要组成为C20,C3=,C30,iC40,等组分,按各组分的沸点和相对挥发度的不同使各组分分离。

本设计采用多组分精馏,按挥发度递减流程方案,两塔流程设计即脱乙烷塔分离出C02,再由丙烯精馏塔塔底分出离出C03和C04及少量的水,塔顶得到丙烯,其纯度为%99以上。

丙烯作为产品出装置,为下流生产聚丙烯和异丙醇提供原料。

塔底的丙烷作为商品或烧火油出装置后作为商品出售或者做烧火油。

设计时,依次进行了物料衡算、热量衡算、塔结构的相关工艺计算,及换热设备的计算及附属设备的选型,并根据设计数据分别绘制了自控流程图。

设备选型方面主要按照现场实际,并兼顾工艺控制要求与经济合理性。

随着先进控制技术的兴起,关键控制指标由定值控制向区间控制转变,调节变量与控制变量的关系由单对单向多变量预估控制转变。

它是装置控制技术发展的方向,正在逐步普及。

为了为装置以后上先进控制提供方便,我们在设计时,注意为塔顶温度,塔底温度,回流量等指标保留较大的操作弹性。

关键词:脱乙烷塔;丙烯精馏塔;物料衡算;热量衡算;目录1.1气分装置发展概况 (1)1.2气分装置的原料来源、组成 (1)1.3丙烯精制产品的用途、价值 (1)1.4分离方案的确定 (1)1.5丙烯精制设备确定 (2)1.6丙烯精制工艺流程的叙述 (2)第2章丙烯精制的物料衡算 (3)2.1脱乙烷塔物料衡算 (3)2.1.1 原料组成及流量 (3)2.1.2脱乙烷塔的物料平衡 (4)2.2丙烯精制塔物料衡算 (5)2.2.1丙烯精制塔物料平衡 (5)2.2.2原料组成及流量 (6)第3章丙烯精制装置工艺条件的计算 (7)3.1脱乙烷塔工艺条件的确定 (7)3.1.1操作压力的确定 (7)3.1.2回流温度的确定 (7)3.1.3塔顶温度的计算 (8)3.1.4塔底温度的计算 (8)3.1.5进料温度的计算 (9)3.1.6脱乙烷塔操作条件汇总 (9)3.2丙烯精制塔工艺条件确定 (10)3.2.1操作压力的确定 (10)3.2.2回流温度的确定 (10)3.2.3塔顶温度的计算 (10)3.2.4塔底温度计算 (11)3.2.5进料温度的计算 (11)3.2.6丙烯精制塔操作条件汇总 (12)第4章塔板数的确定 (12)4.1脱乙烷塔塔板数的计算 (12)4.1.1最小回流比的计算 (12)4.1.2最少理论塔板数的计算 (13)4.1.3理论塔板数和实际回流比的确定 (13)4.1.4实际塔板数的确定 (14)4.1.5进料位置的确定 (15)4.1.6脱乙烷塔塔板数计算结果汇总 (15)4.2丙烯精制塔塔板数的计算 (15)4.2.1最小回流比的计算最小回流比 (15)4.2.2最少理论塔板数的计算 (17)4.2.3理论塔板数和实际回流比的确定 (17)4.2.4实际塔板数的确定 (17)4.2.5进料位置的确定 (18)4.2.6丙烯精制塔塔板数计算结果汇总 (18)第5章热量衡算 (19)5.1脱乙烷塔热量衡算 (19)5.1.1冷凝器的热量衡算 (19)5.1.2再沸器的热量衡算 (20)5.1.3全塔热量衡算 (20)5.1.4脱乙烷塔热量衡算结果汇总 (24)5.2丙烯精制塔热量衡算 (24)5.2.1全凝器的热量衡算 (24)5.2.2再沸器的热量衡算 (25)5.2.3全塔热量衡算 (25)5.2.4脱乙烷塔热量衡算结果汇总 (28)第6章丙烯精制塔工艺尺寸的确定 (29)6.1塔径的确定 (29)6.1.1计算塔内气、液相密度 (29)6.1.2计算气、液相负荷 (29)6.1.3塔径的估算 (32)6.1.4计算实际空塔气速 (32)6.2浮阀塔结构尺寸确定 (32)6.2.1塔板布置 (32)6.2.2溢流装置设计计算 (34)6.3塔板流体力学验算 (35)6.3.1塔板压力降的计算 (35)6.3.2物沫夹带校核 (36)6.3.3液泛校核 (36)6.4塔板负荷性能图 (37)6.5塔高的确定 (39)6-6塔板结构尺寸设计结果汇总 (40)第7章设备附属选型 (40)7.1丙烯精制塔附属设备选型计算 (40)7.1.1丙烯精制塔全凝器的选择 (40)7.1.2丙烯精制塔再沸器的选型 (41)7.1.3丙烷冷却器的选择 (42)7.1.4丙烯冷却器的选择 (43)7.1.5接力泵的选择 (44)7.1.6丙烯精制塔回流泵的选择 (45)7.1.7附属设备选型及汇总表 (46)设计计算结果汇总 (46)谢词........................................................................................................................... 错误!未定义书签。

丙烯精制塔工艺设计

丙烯精制塔工艺设计

丙烯精制塔工艺设计引言丙烯是一种重要的有机化工原料,广泛应用于塑料、纤维、橡胶、油漆等行业。

丙烯的生产过程中,精制塔起到了关键作用。

本文将介绍丙烯精制塔的工艺设计。

一、工艺流程丙烯精制塔的工艺流程主要包括以下几个步骤:1.原料进料:丙烯的原料可以是丙烯裂解产物中提取得到的混合物,也可以是丙烷经氧化制得的丙烯气体。

原料进料需要经过一系列的预处理,如除杂、除水等。

2.分离:原料进入精制塔后,经过一系列的分离步骤,将其中的杂质、不纯物质分离出去。

分离步骤包括萃取、精馏等过程。

3.反应:在分离的过程中,需要进行一些反应来进一步净化丙烯。

例如,可以利用酸催化剂将杂质烷烃转化为酮烯烃。

4.冷凝和除水:丙烯在分离过程中会生成一些难以分离的气体。

这些气体需要经过冷凝和除水处理,以进一步提高丙烯的纯度。

5.精制丙烯得到产品:经过上述步骤,最终得到的丙烯可以达到工业使用的标准。

这个过程需要控制好操作条件和仪表参数,以保证丙烯的质量。

二、关键设备丙烯精制塔的工艺设计中,有几个关键的设备需要特别关注:1.萃取塔:用于将丙烯与其他杂质进行分离。

一般采用溶剂萃取法,在塔内加入溶剂,将杂质从丙烯中萃取出来。

2.精馏塔:用于进一步提纯丙烯。

由于丙烯与其他组分的沸点有差异,可以通过塔内的精馏过程,将杂质分离出去,得到纯净的丙烯。

3.冷凝器:用于冷凝塔内产生的气体,将气体冷凝成液体,以便进一步分离处理。

4.除水器:用于去除丙烯中的水分。

水对丙烯的纯度有一定的影响,因此需要将丙烯中的水分去除。

三、工艺控制在丙烯精制塔的工艺设计中,工艺控制是非常重要的。

需要合理调节操作条件和仪表参数,以保证丙烯的纯度和产量。

1.温度控制:丙烯的分离和反应过程中,温度的控制非常重要。

适当的温度可以加速反应速度和提高分离效果。

因此,在工艺设计中需要考虑到温度的调控。

2.压力控制:在分离和冷凝过程中,适当的压力可以改善分离效果。

同时,压力的控制也可以影响生产能力和设备的安全性。

年产8万吨丙烯的生产工艺设计精馏工段

年产8万吨丙烯的生产工艺设计精馏工段

年产8万吨丙烯的生产工艺设计(精馏工段)摘要本篇论文旨在设计一种年产8万吨丙烯的精馏工段生产工艺。

本文首先概述了丙烯的应用领域和市场需求;其次,介绍了丙烯的物化性质以及其产生的原因;然后,分析了精馏工艺的特点和重要性;接着,设计了一套包含入料、预处理、精馏、产品提纯等步骤的生产工艺,并详细描述了每一个步骤的过程、设备和要点。

最后,在实验结果的基础上进行精馏工段的优化,提高了工艺的效率和产品质量,并总结了生产过程中的注意事项。

关键词:丙烯;精馏工艺;生产工艺设计;优化AbstractThe aim of this thesis is to design a production process for the distillation section of 80,000 tons annual output of propylene. Firstly, the application areas and market demand of propylene are outlined; secondly, the physicochemical properties of propylene and the reasons for its production are introduced; then, the characteristics and importance of the distillation process are analyzed; after that, a production process including feed, pretreatment, distillation, product purification and other steps are designed, and the process, equipment and key points of each step are described in detail. Finally, the distillation section is optimized based on the experimental results to improve the efficiency and product quality of the process, and the precautions during the production process are summarized.Keywords: propylene; distillation process; production process design; optimization目录1.引言2.丙烯的特点和应用3.丙烯的物化性质4.精馏工艺的特点和重要性5.生产工艺设计概述6.入料和预处理7.精馏步骤7.1质量流量和热量平衡7.2设备选型7.3平板塔操作8.产品提纯9.实验结果和优化10.注意事项11.结论正文1.引言随着社会的发展和经济的增长,对丙烯的需求越来越大。

年产10万吨丙烯精制塔的工艺设计2范文

年产10万吨丙烯精制塔的工艺设计2范文

年产10万吨丙烯精制塔的工艺设计一、说明书(1) 丙烯生产概况简述。

(略)(2) 设计方案的确定与论证。

(略)(3) 本设计的工艺流程图(看附件),及流程说明(略)。

(4)工艺设计计算结果汇总,附属设备一览表,工艺管线接管尺寸汇总表,设计结果评价。

(略)(5)工艺计算。

(6)设备计算及选型。

(略)(7)参考文献。

二、丙烯精制塔的工艺计算(1)物料衡算1. 关键组分按多组分精馏确定关键组分;挥发度高的丙烯作为轻关键组分在塔顶分出;挥发度低的丙烷作为重关键组分在塔底分出。

原始数据见表一表一原始数据操作压力 p=1.74MPa (表压)。

年生产能力t 丙烯2. 计算每小时塔顶产量,每年的操作时间按8000h 计算。

由题目给定/8000=12500kg /h3.计算塔釜组成设计比丙烷重的全部在塔底,比丙烷轻的全部在塔顶。

以100kg /h 进料为基准,进行物料衡算见表二。

表二 物料衡算F=D+W%2.15100125.0004.025.7125.0=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-WD W D W 或 ⎩⎨⎧+=+=D W W D 100125.0996.075.92解得: W=8.116k g /h D=100-8.1161=91.8839 k g /h丙烷 x 83H WC =34.82125.0004.025.7004.005.7=+--WD D﹪丁烷x 104H WC =46.2125.0004.025.72.0=+-WD ﹪式中 F −原料液流量,k g /h;D —塔顶产品(馏出液)流量,k g /hW —塔底产品(釜残液)流量,k g /h x W—釜液中各组分的质量分数。

4. 将质量分数换算成摩尔分数按下式计算: x A =CC B B M x M x M x M x W W A WAAWA ++式中 x A ——液相中A 组分的摩尔质量;A M 、MB 、MC ——A 、B 、C 组分的摩尔质量,kg/mol; x WA x WB x WC ——液相中A 、B 、C 组分的质量分数。

年产8万吨丙烯的生产工艺设计 (精馏工段)设计

年产8万吨丙烯的生产工艺设计 (精馏工段)设计

年产8万吨丙烯的生产工艺设计(精馏工段)设计长江大学工程技术学院毕业设计(论文)年产8万吨丙烯的生产工艺设计题目名称(精馏工段)题目类型毕业设计系部化学工程系专业班级化工60学生姓名指导教师辅导教师时间2011.11.20至2012.06.20目录毕业论文(设计)任务书 (Ⅰ)开题报告 (Ⅱ)指导教师审查意见 (Ⅲ)评阅教师评语 (Ⅳ)答辩会议记录 (Ⅴ)中文摘要 (Ⅵ)英文摘要 (Ⅶ)1 前言 (1)2 选题背景 (2)2.1 课题的来源、目的和意义 (2)2.2 国内外现状、发展趋势及存在的主要问题 (2)2.3 研究的指导思想与技术路线 (5)3 方案论证 (7)3.1 低压热泵工艺流程 (7)3.2 高压丙烯精馏流程 (7)4 过程论述 (9)4.1 基本原理 (9)4.2 丙烯的性质 (9)4.3 工艺流程 (11)4.4 精馏工段工艺计算 (11)5 结果分析 (44)6 结论或总结 (45)参考文献 (45)致谢 (47)长江大学工程技术学院毕业设计(论文)任务书系化学工程系专业化学工程与工艺班级学生姓名指导教师/职称/1.毕业论文(设计)题目:年产8万吨丙烯的生产工艺设计(精馏工段)2.毕业论文(设计)起止时间:20 年11月20日~20 年6月20 日3.毕业论文(设计)所需资料及原始数据(指导教师选定部分)主要书目:1. 石油化学工业丛书·烯烃工学;2. 石油炼制工程;3. 有机化工工艺学等。

主要期刊:1. 石油炼制技术;2. 石油炼制工程等。

原始数据:原材料、中间产品、成品物性数据及企业生产的相关数据。

4.毕业论文(设计)应完成的主要内容(1)了解石油催化裂化进展和技术装备的最新动态(2)掌握气体分馏技术的共同特点和流程(3)设计出合理的精馏工艺流程(4)作出全面的物料平衡和热量平衡(5)完成丙烯精馏塔和再沸器的工艺结构计算(6)绘制四张工程图纸(带控制点的工艺流程图、设备平面布置图、精馏塔和再沸器工艺结构装配图)(7)对本设计的评述和体会(8)外文翻译一篇5.毕业论文(设计)的目标及具体要求(1)11.20~3.26 收集资料,完成开题报告并提交指导老师审阅。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

过程工艺与设备课程设计(精馏塔及辅助设备设计)设计日期: 2010年7月6日班级:化机0701班*名:***指导老师:***化工原理是化工及其相关专业学生的一门重要的技术基础课,其课程设计涉及多学科知识,包括化工,制图,控制,机械等各种学科,是一项综合性很强的工作;是锻炼工程观念和培养设计思维的好方法,是为以后的各种设计准备条件;是化工原理教学的关键环节,也是巩固和深化理论知识的重要环节。

本设计说明书包括概述、方案流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共七章。

说明中对精馏塔的设计计算做了较为详细的阐述,对于再沸器、辅助设备和管路和控制方案的设计也做了简要的说明。

在设计过程中,得到了韩志忠老师的指导,得到了同学们的帮助,同学们一起讨论更让我感受到设计工作是一种集体性的劳动,少走了许多弯路,避免了不少错误,也提高了效率。

鉴于学生的经验和知识水平有限,设计中难免存在错误和不足之处,请老师给予指正感谢老师的指导和参阅!前言- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 第一章概述- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.1精馏塔- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.2再沸器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.3冷凝器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 第二章方案流程简介- - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.1 精馏装置流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.2 工艺流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.3 调节装置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 2.4 设备选用- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 2.5 处理能力及产品质量- - - - - - - - - - - - - - - - 8 第三章精馏过程系统设计- - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.1设计条件- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.2物料衡算及热量衡算- - - - - - - - - - - - - - - - - 10 3.3塔板数的计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 3.4精馏塔工艺设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 3.5溢流装置的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 3.6塔板布置和其余结构尺寸的选取- - - - - - - - - - - - 18 3.7塔板流动性能校核- - - - - - - - - - - - - - - - - - 19 3.8负荷性能图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 3.9 塔计算结果表- - - - - - - - - - - - - - - - - - -24附:塔设计图第四章再沸器的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - 25 4.1设计任务与设计条件- - - - - - - - - - - - - - - - - 25 4.2估算设备尺寸- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 26 4.3传热系数的校核- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 26 4.4循环流量校核- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 30 4.5 再沸器主要结构尺寸和计算结果表- - - - - - - - - - - 35 附:再沸器设计图第五章辅助设备的设计- - - - - - - - - - - - - - - - 36 5.1冷凝器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 36 5.2其它换热设备- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 36 5.3容器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 38 5.4 管路设计及泵的选择- - - - - - - - - - - - - - - - 39 第六章管路设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 43 第七章控制方案- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 45 附:工艺流程图设计心得及总结- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 46 附录一主要符号说明- - - - - - - - - - - - - - - - - - 48 附录二参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 49第一章概述精馏是分离过程中的重要单元操作之一,所用设备主要包括精馏塔,再沸器和冷凝器。

1.1精馏塔精馏塔是一圆形筒体,塔内装有多层塔板或填料,塔中部适宜位置设有进料板。

两相在塔板上相互接触时,液相被加热,液相中易挥发组分向气相中转移;气相被部分冷凝,气相中难挥发组分向液相中转移,从而使混合物中的组分得到高程度的分离。

简单精馏中,只有一股进料,进料位置将塔分为精馏段和提馏段,而在塔顶和塔底分别引出一股产品。

精馏塔内,气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加,塔顶最低,塔底最高。

本设计为筛板塔,筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。

但易漏液,易堵塞。

然而经长期研究发现其尚能满足生产要求,目前应用较为广泛。

1.2再沸器作用:用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔,使塔内气液两相间的接触传质得以进行。

本设计采用立式热虹吸式再沸器,它是一垂直放置的管壳式换热器。

液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化,由在壳程内的载热体供热。

立式热虹吸特点:▲循环推动力:釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。

▲结构紧凑、占地面积小、传热系数高。

▲壳程不能机械清洗,不适宜高粘度、或脏的传热介质。

▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区。

1.3冷凝器(设计从略)用以将塔顶蒸气冷凝成液体,部分冷凝液作塔顶产品,其余作回流液返回塔顶,使塔内气液两相间的接触传质得以进行,最常用的冷凝器是管壳式换热器。

第二章方案流程简介2.1精馏装置流程精馏就是通过多级蒸馏,使混合气液两相经多次混合接触和分离,并进行质量和热量的传递,使混合物中的组分达到高程度的分离,进而得到高纯度的产品。

流程如下:原料(丙稀和丙烷的混合液体)经进料管由精馏塔中的某一位置(进料板处)流入塔内,开始精馏操作;当釜中的料液建立起适当液位时,再沸器进行加热,使之部分汽化返回塔内。

气相沿塔上升直至塔顶,由塔顶冷凝器将其进行全部或部分冷凝。

将塔顶蒸气凝液部分作为塔顶产品取出,称为馏出物。

另一部分凝液作为回流返回塔顶。

回流液从塔顶沿塔流下,在下降过程中与来自塔底的上升蒸气多次逆向接触和分离。

当流至塔底时,被再沸器加热部分汽化,其气相返回塔内作为气相回流,而其液相则作为塔底产品采出。

2.2工艺流程物料的储存和运输精馏过程必须在适当的位置设置一定数量不同容积的原料储罐、泵和各种换热器,以暂时储存,运输和预热(或冷却)所用原料,从而保证装置能连续稳定的运行。

必要的检测手段为了方便解决操作中的问题,需在流程中的适当位置设置必要的仪表,以及时获取压力、温度、液位等各项参数。

另外,常在特定地方设置人孔和手孔,以便定期的检测维修。

2.3调节装置由于实际生产中各状态参数都不是定值,应在适当的位置放置一定数量的阀门进行调节,以保证达到生产要求,可设双调节,即自动和手动两种调节方式并存,且随时进行切换。

2.4设备选用精馏塔选用筛板塔,配以立式热虹吸式再沸器。

2.5处理能力及产品质量处理量:70kmol/h产品质量:(以丙稀摩尔百分数计)进料:x f=65%塔顶产品:x D=98%塔底产品: x w≤2%第三章精馏过程系统设计————丙烯、丙烷精馏装置设计3.1 设计条件1. 工艺条件:饱和液体进料,进料丙烯含量xf=65%(摩尔分数)塔顶丙烯含量xD=98%,釜液丙烯含量xw≤2%,总板效率为0.6。

2.操作条件:1)塔顶操作压力:P=1.62MPa(表压)2)加热剂及加热方法:加热剂——水蒸气加热方法——间壁换热3)冷却剂:循环冷却水4)回流比系数:R/Rmin=1.4。

3.塔板形式:筛板4.处理量:qnfh=70kmol/h5.安装地点:大连6.塔板设计位置:塔底3.2 物料衡算及热量衡算1物料衡算:wd f Wx Dx Fz WD F +=+=其中:D ——塔顶采出W ——塔底采出F ——进料量Xd ——塔顶产品组成,摩尔分数Xw ——塔底产品组成,摩尔分数Zf ——进料组成,摩尔分数解得结过果: h kmol D /9375.45= h kmol W /0625.24=2.求质量流量:Md=0.98*42+0.02*44=42.04 kg/kmol;Mw=0.02*42+0.98*44=43.964 kg/kmol;Mf=0.65*42+0.35*44=42.7 kg/kmol则 qMd = D •Md/3600 =0.5364kg/s ;qMw = W•Mw/3600 =0.2939kg/sqf=F•Mf/3600=0.8303 kg/s其中:Md ,Mw ,Mf ——塔顶,塔底,进料物流摩尔质量kg/kmol ; qMd ,qMd ,qf ——塔顶。

塔底,进料物流质量流量kg/s 。

3. 塔内气、液相流量:1)精馏段:L =R•D; V =(R+1)•D;2)提馏段:L'=L+q•F; V'=V-(1-q)•F; L'=V'+W;其中q=1;则:L’=L+F; V’=V4. 热量衡算1)再沸器热流量:Qr=V'•r'再沸器加热蒸气的质量流量:Gr= Qr/Rr2)冷凝器热流量:Qc=V•Cp•(t2-t1)冷凝器冷却剂的质量流量:Gc= Qc/(Cl•(t2-t1))3.3 塔板数的计算1相对挥发度的计算:通过对给定的温度—组成表格,计算相对挥发度αα=Ka/Kb=(ya*xb)/(yb*xa)计算后平均,算得,1.72Mpa(绝)下α=1.1315831.82Mpa(绝)下α=1.127408平衡关系:x=y/(α-(α-1)y).2估算塔底的压力:已知塔顶的压力为1.62Mpa(表)即1.72Mpa(绝)工程经验每块塔板压降100mm液柱,丙烷-丙烯:密度460。

相关文档
最新文档