年产30万吨乙烯裂解气脱甲烷系统工艺设计(毕业设计)
吉化三十万吨乙烯及其配套工程
吉化三十万吨乙烯及其配套工程一、一、工程概况吉化三十万吨乙烯工程及其配套工程座落于吉林省吉林市江北化工区内，由韩国三星公司总承包，引进德国林德公司技术，吉化设计院、北京环球设计院配套设计。
整个工程以年产30万吨乙烯、60万吨加氢裂化、40万吨联合芳烃、10万吨聚乙烯、10万吨α－高碳醇、10万吨乙二醇、2万吨乙丙橡胶、8万吨苯酚丙酮、4万吨苯酐、6．6万吨丙烯晴、10万吨ABS装置以及配套的年产五万吨丁烯－1．4万吨丁二烯等装置为主，配套辅助、公用工程共195项。
总占地面积为475．12公顷，总投资195．58亿元。
吉化30万吨乙烯工程于1992年2月27日立项，1993年11月23日开工典礼，1994年4月破土动工，整个工程分两批建成，乙烯等七套主装置1996年9月建成投产，其它4套装置于1997年10月陆续建成投产。
吉化30万吨乙烯装置九七年获化工部部优工程，九八年获得中国企业管理协会和中国企业家协会颁发的创造国内同类建设工程施工工期最短的中国施工企业新记录，九九年荣获中国建筑工程鲁班奖。
承建的其他装置均已获得化工部建筑工程鲁班奖或吉林省优质工程。
30万吨乙烯装置、10万吨α－高碳醇装置和10万吨ABS装置的建设工期，分别比合同工期提前了6—9个月。
二、应用新技术情况在建设30万吨乙烯工程的过程中，公司普遍采用了商品砼和散装水泥应用技术、粗直径钢筋连接技术、新型模板与脚手架应用技术、建筑节能技术、建筑防水工程新技术、现代管理与计算机应用技术、砼真空吸水技术、氩电联焊技术、储罐埋弧自动焊技术、CO2气体保护焊技术、大型设备整体吊装技术、超高火炬吊装技术和管道内衬砂浆技术等，在提高工程质量、加快工程进度、提高管理水平、增加经济效益等方面都取得了明显的成效。
新技术应用情况综述如下：1、商品砼和散装水泥应用技术为满足乙烯工程对商品砼需要，我们改建了商品砼搅拌车间。
改建后的搅拌车间采用MCCS－FA型砼搅拌楼微机自控系统，以STD总线结构工业控制微型计算机为核心，用以控制砼搅拌的全部工艺过程，系统具有很高的自动化水平，控制功能全面。
乙烯裂解工艺设计
乙烯裂解工艺设计乙烯裂解是一种重要的工业化学反应过程，用于将乙烷转化为乙烯。
乙烯是一种重要的基础化学品，广泛应用于塑料、橡胶、纺织品和其他化学制品的生产中。
乙烯裂解工艺设计包括反应器选择、反应条件优化、产品分离和废物处理等方面。
首先，反应器的选择是乙烯裂解工艺设计的重要方面之一、常见的反应器类型包括垂直管式反应器和横向管式反应器。
垂直管式反应器较为常用，具有简单的结构和操作灵活性，但产品分离困难。
横向管式反应器则具有较好的产品分离性能，但结构复杂，操作较为困难。
因此，在工艺设计中需要合理选择反应器类型，根据生产需求和经济性进行权衡。
其次，反应条件的优化对乙烯裂解工艺的效果起着重要的影响。
反应温度、压力、催化剂种类和催化剂负载量等因素都会影响乙烯裂解反应的转化率和选择性。
在工艺设计中，需要通过实验和模拟计算等手段优化反应条件，以实现最佳的反应效果。
产品分离是乙烯裂解工艺设计中的另一个关键环节。
在乙烯裂解反应中，不仅会生成乙烯，还会产生一些副产物和杂质。
因此，需要进行适当的产品分离，使得纯度较高的乙烯可以得到回收和利用。
常见的产品分离操作包括冷凝、吸收、蒸馏和气相吸附等方法。
工艺设计中需要选择适当的分离方法和设备，并进行合理的调节和操作，以实现高效的产品分离。
最后，废物处理也是乙烯裂解工艺设计中的重要考虑因素。
乙烯裂解反应过程中会产生一些废物和副产物，例如炭黑、氢气和二氧化碳等。
这些废物需要进行合理的处理和回收利用，以减少对环境的污染并实现资源的有效利用。
工艺设计中需要考虑废物处理的方法和设备，确保废物能够得到有效处理和利用。
综上所述，乙烯裂解工艺设计涉及到反应器选择、反应条件优化、产品分离和废物处理等方面。
通过合理的工艺设计，可以实现乙烯裂解反应的高效转化和选择性，提高产品纯度和产量，并减少废物排放和对环境的污染。
年产万吨的乙烯车间工艺设计
化学工艺学课程设计题目：年产22.7520万吨的乙烯车间工艺设计学院: 化学与材料工程学院专业: 化学工程与工艺班级:姓名:学号:指导老师:完成日期: 2012年1月7日目录1、总论............................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.1概述........................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.2设计依据及规模................................................................................. 错误!未定义书签。
1.3工艺方案............................................................................................... 错误!未定义书签。
2、工艺设计方案 .................................................................................. 错误!未定义书签。
2.1概述........................................................................................................ 错误!未定义书签。
2.2石脑油裂解工艺现状........................................................................ 错误!未定义书签。
年产30万吨乙烯裂解气脱甲烷系统工艺设计(毕业设计)
摘要摘要：在乙烯生产中，脱甲烷系统的能量消耗相当的大，大约是整个分离系统能量的50%，确立一个能量消耗低、投资小、流程简单的脱甲烷系统流程相当的重要。
这次设计过程中将首先对几种分离方法做简单的比较，然后选择技术成熟、操作稳定、产品纯度高、能耗低的深冷分离法。
从能耗来看，在深冷分离的三种流程中，以顺序流程的能耗最低。
流程确立后，将要根据已知产品的产量和要求，对整个脱甲烷系统工艺流程进行相应的计算，确定各部分的操作条件，然后对主要的分离设备的工艺尺寸计算，并做出流程图和主设备图。
关键词：乙烯；脱甲烷塔；深冷分离；乙烯生产AbstractAbstract:In the production of ethylene , energy consumption of demethanizing system is rather remarkable, about accupying the separate system of 50% entirely , establish one energy consumption lower , little invest , the simple flow of demethanizing system is equal to importance. At first, compared to several kinds of separation methods in this design, then choose mature technology , operate stability , and produce product quality, which is separation by deep refrigeration. According to energy consumption, in separation by deep refrigeration include three kinds, but it is the lowest energy consumption of sequential process. After process established, according to the product of output and the request of process requirements, demethanizing system of process flow going on corresponding calculation, and confirm the operation condition of every part, then calculate anyone which are separate equipment, process and dimension. And do the process flow diagram and the main drawing.Keywords:Ethylene; Demethanizer; Separation by deep refrigeration ; Ethylene producing.目录1 绪论 (1)1.1乙烯裂解气分离技术的现状 (1)1.2乙烯脱甲烷系统设计的目的、意义 (1)1.3设计过程主要解决的问题 (2)1.4设计的指导思想 (2)2 脱甲烷系统流程及基础数据 (3)2.1脱甲烷系统流程的确定 (3)2.1.1 后脱氢高压深冷法 (3)2.1.2 前脱氢高压深冷法 (3)2.1.3 带膨胀机的前脱氢高压深冷法 (3)2.1.4 带C回收塔的高压脱甲烷法 (3)22.1.5 前脱氢低压深冷法 (4)2.1.6 结论 (4)2.2设计基础数据 (5)2.2.1 设计要求 (5)2.2.2 基础数据 (5)3 工艺过程计算 (8)3.1分离器的计算 (8)3.1.1 分离器的操作参数 (8)3.1.2 分离器的工艺计算 (8)3.1.2.1 第一分离器 (8)3.1.2.2 第二分离器 (9)3.1.2.3 第三分离器 (10)3.1.2.4 第四分离器 (11)3.1.2.5 第五分离器 (11)3.1.2 富氢产品和低压甲烷产品 (12)3.2脱甲烷塔的计算 (12)3.2.1 进料的确定 (12)3.2.2 脱甲烷塔塔板数计算 (13)3.2.2.1 塔顶和塔底抽出物料 (13)3.2.2.2 塔顶和塔底操作温度、压力 (15)3.2.2.3 理论和实际塔板数计算 (17)3.2.2.4 脱甲烷塔热量衡算 (19)3.2.2.5 换热器及冷箱热负荷计算 (20)4 主要设备工艺尺寸计算 (26)4.1压缩机 (26)4.1.1 甲烷压缩机 (26)4.1.2 去脱乙烷塔原料压缩机 (28)4.2分离器 (29)4.3.1 塔径和板间距 (35)4.3.2 堰及降液管 (36)4.3.3 塔板设计 (38)4.3.4 板压降的计算 (39)4.3.5 几个极限的校核 (40)4.3.6 塔板的负荷性能图 (42)4.3.7 设计结果 (48)4.3.8 塔件设计 (49)谢词 (50)参考资料 (51)1 绪论乙烯是石油化工工业中最重要的基本原料之一，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本原料。
乙烷制乙烯 30万吨乙烯装置脱乙烷工段
乙烷制乙烯 30万吨乙烯装置脱乙烷工段导读:就爱阅读网友为您分享以下“30万吨乙烯装置脱乙烷工段”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持!(4) 本地在装置投产后对环境造成的影响不大，同时与居民区合理的距离与方位。
(5) 本地避离低于水位，能确保不受水淹，自然地形有利于厂房和管线布置、交通联系和场地排水。
1.3 装置特点1( 采用LSCC-1型裂解炉技术、乙烯产率高，原料灵活性大，适用于重质原料裂解，炉热效率高，运转周期长。
2( 采用双塔双压前脱乙烷、高压脱甲烷分离流程，以使预1冷、脱甲烷塔和乙烯精馏塔系统所需的总压缩功最低。
3( 裂解气压缩系统采用壳体―注水‖技术，段间凝液―逆闪‖工艺和低阻力降段间冷却器，以避免叶轮结垢和降低压缩功耗。
4( 乙烯制冷压缩机采用―干气‖密封技术，并使乙烯精馏塔与乙烯制冷系统构成开式热泵流程，以降低制冷功率及设备投资费用。
5( 采用DMF溶剂吸收法回收高纯度乙炔，以最大限度提高装置的经济效益。
6( 采用PSA法提纯氢气工艺，以提高装置运行的安全可靠性。
裂解汽油一段加氢采用英国ICI技术，二段采用IFP加氢工艺，由于LD145催化剂的氢化高活性和HR306催化剂的脱硫高活性，使得加氢反应条件不甚苛刻，并在两种催化剂联合作用下，表现芳烃损失率很低的高加氢选择性。
7( 原料采用前脱砷工艺，经过技术改进，催化剂采用国产催化剂，石脑油由高温脱砷改为目前的低温脱砷，脱砷效果较好，而且达到节省中压蒸汽降低装置综合能耗的目的，是2目前为止国内乙烯装置脱砷系统改进最成功的。
8( 采用集散控制系统(DCS)以对装置的全过程进行监视、控制。
9( 采用高温湿氧化法处理废碱液工艺，使其再经中和后可进一步生化处理，以达到环保要求。
10( 采用独立设置的联锁和紧急停车系统，可实现装置的联锁功能和实现安全停车。
1.4 主要原料和产品1.4.1 原料及产品[1]a、原料:乙烯装置物料平衡见表1-1。
30万吨乙烯工艺流程
30万吨乙烯工艺流程乙烯是化工工业中最常见的重要有机化学品之一、它广泛应用于塑料工业、橡胶工业、纺织工业、涂料工业等众多领域。
本文将介绍一种生产30万吨乙烯的工艺流程。
一、原料准备乙烯的主要原料是石油原油或天然气。
在加工过程中，原料通过分离和精炼，去除其中的杂质和硫化物，并得到纯净的石脑油或天然气。
二、裂解反应裂解反应是乙烯生产的关键步骤。
现代乙烯生产工艺主要采用热解技术，即通过在高温和高压下将石脑油或天然气裂解成乙烯和丙烯。
常用的方法有石油蒸气裂解（Petrochemical Steam Cracking）、重油裂解（Residual Oil Cracking）和循环流化床催化裂解（Cyclic Fluid Bed Catalytic Cracking）等。
裂解反应通常在反应器中进行，通过加热，将原料加热至高温，和催化剂一起进行反应。
催化剂通常是金属或金属氧化物。
三、分离和净化裂解反应产生的混合气体中除了乙烯和丙烯外，还有其他杂质气体，如氢气、一氧化碳、甲烷等。
在分离和净化过程中，需要通过各种分离技术，如冷凝、吸附、吸收、凝结等将目标产品分离出来，并去除其他杂质。
其中，乙烯和丙烯通过分馏和冷凝技术得到液态乙烯和丙烯。
此外，通过吸附技术可以去除其他杂质气体，如碳氢化合物、硫化氢等。
四、脱碳和再生脱碳是乙烯生产过程中的一项重要技术。
在裂解反应中产生的催化剂中会含有沉积的碳物质，会降低催化剂的活性，因此需要进行脱碳处理。
脱碳一般分为浮选脱碳和气流脱碳两种方法。
浮选脱碳是利用催化剂颗粒的密度差异，通过空气悬浮将含碳颗粒从催化剂中分离出来。
气流脱碳是通过高温空气在流化床中吹拂催化剂，将含碳颗粒氧化成CO2和CO，然后再用空气吹扫，将CO和CO2脱去。
脱碳后的催化剂可以再生利用。
五、乙烯加氢乙烯加氢是为了提高乙烯的纯度。
乙烯在加热或长时间存储过程中容易聚合，这会影响产品质量。
因此需要将乙烯加氢，将其中的不饱和键饱和掉。
(完整版)年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计毕业论文
本科毕业设计年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计Decarbonization Process design on synthetic ammonia目录摘要 ............................................................................................................................................................ Abstract ........................................................................................................................ 错误！未定义书引言 ............................................................................................................................................................第一章总论 ....................................................................................................................................1.1 概述..........................................................................................................................1.1.1 氨的性质...................................................................................................................1.1.2 氨的用途及在化工生产中的地位 ..........................................................................1.2 合成氨的发展历史......................................................................................................1.2.1 氨气的发现...............................................................................................................1.2.2 合成氨的发现及其发展 ..........................................................................................1.2.3 世界合成氨工业发展 ..............................................................................................1.3 文献综述......................................................................................................................1.3.1合成氨脱碳................................................................................................................1.3.2合成氨脱碳的方法概述 ...........................................................................................1.4 设计的依据..................................................................................................................第二章流程方案的确定 ...............................................................................................................2.1各脱碳方法对比...........................................................................................................2.1.1化学吸收法................................................................................................................2.1.2物理吸收法................................................................................................................2.1.3物理化学吸收法........................................................................................................2.2碳酸丙烯酯（PC）法脱碳工艺基本原理 .................................................................2.2.1 PC法脱碳技术国内外现状 .....................................................................................2.2.2发展过程....................................................................................................................2.2.3技术经济....................................................................................................................第三章生产流程的简述 ...............................................................................................................3.1 气体流程......................................................................................................................3.1.1 原料气流程...............................................................................................................3.1.2 解吸气体回收流程...................................................................................................3.2液体流程.......................................................................................................................3.2.1 碳酸丙烯酯脱碳流程简述 ......................................................................................3.2.2 稀液流程循环...........................................................................................................3.3存在的问题及解决的办法 ..........................................................................................3.3.1综合分析PC法脱碳存在的主要问题有 ................................................................3.3.2解决办法....................................................................................................................第四章物料衡算和热量衡算 ....................................................................................................4.1工艺参数及指标...........................................................................................................4.1.1计算依据CO2在PC中的溶解度关系 ...................................................................4.1.2 PC的密度与温度的关系 .........................................................................................4.1.3 PC的蒸汽压 .............................................................................................................4.1.4 PC的黏度 .................................................................................................................4.2物料衡算.......................................................................................................................4.2.1各组分在PC中的溶解量 ........................................................................................4.2.2溶剂夹带量................................................................................................................4.2.3溶液带出的气量........................................................................................................4.2.4出脱碳塔净化气量....................................................................................................4.2.6 入塔液中CO2夹带量..............................................................................................4.2.7 带出气体的质量流量 ..............................................................................................4.2.8 验算吸收液中净化气中CO2的含量 .....................................................................4.2.9出塔气的组成............................................................................................................4.3热量衡算.......................................................................................................................第五章吸收塔的结构设计..........................................................................................................5.1确定吸收塔塔径及相关参数 ......................................................................................5.1.1基础数据....................................................................................................................5.1.2求取塔径....................................................................................................................5.1.3核算数据....................................................................................................................5.1.4填料层高度的计算....................................................................................................5.1.5 气相总传质单元高度 ..............................................................................................5.1.6塔附属高度................................................................................................................第六章塔零部件和辅助设备的设计与选取.....................................................................6.1 吸收塔零部件的选取..................................................................................................6.1.1筒体、封头等部件的尺寸选取 ...............................................................................6.1.2防涡流挡板的选取....................................................................................................6.1.3液体初始分布器........................................................................................................6.1.4 液体再分布器...........................................................................................................6.1.5 填料支撑装置...........................................................................................................6.1.6接管管径的确定........................................................................................................6.2 解吸塔的选取..............................................................................................................6.3贮槽的选择...................................................................................................................结论..........................................................................................................................................................致谢.......................................................................................................................... 错误！未定义书参考文献 ...............................................................................................................................................年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计摘要：本设计为年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计，是由指导老师指定的产量和生产规模，结合生产实习中收集的各类生产技术指标以及参考文献所提供的数据为依据而设计的。
第一脱甲烷塔控制系统毕业论文
目录摘要 .......................................... 错误!未定义书签。
ABSTRACT .......................................... 错误!未定义书签。
第一章引言 . (3)第2章工艺流程说明 (4)2.1乙烯生产工艺流程方块图 (4)第3章集散控制系统 (9)3.1集散控制系统的简介 (9)3.1.1概述 (9)3.1.2集散控制系统的组成及其特点 (9)3.2CENTUM CS-1000的介绍 (10)3.2.1概述 (10)3.2.2CENTUM CS-1000 系统的组成及其特点 (11)3.2.3CS-1000输入/输出（I/O）连接 (11)3.2.4现场控制站（FCS） (13)3.2.5CENTUM CS-1000的内部仪表 (17)第4章第一脱甲烷塔的控制 (20)4.1第一脱甲烷塔的原理 (20)4.2第一脱甲烷塔的任务、原料、干扰、工艺参数及主要控制点 (21)4.3第一脱甲烷塔控制系统 (22)4.4第一脱甲烷控制系统的组态 (24)4.4.1组态的概述 (24)4.4.2第一脱甲烷各部分控制系统对应的组态 (25)第5章仪表的选择 (30)5.1检测仪表的选择 (30)5.1.1概述 (30)5.1.2检测仪表的选择 (30)5.2调节阀的选择 (34)5.2.1概述 (34)5.2.2调节阀的选择 (34)5.3控制器的选择 (38)5.3.1控制器控制规律的选择 (38)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)第一章引言石油化工是推动世界经济发展的支柱产业之一，而乙烯工业作为石化工业的龙头具有举足轻重的地位,是世界石化工业最重要的基础原料之一。
目前有75%的石油化工产品由乙烯生产，乙烯工业的发展水平从总体上代表了一个国家石化工业的实力。
脱甲烷塔是一个非常典型的化工设备，由于工艺、塔结构等多方面的因素，使脱甲烷塔的控制要求很高。
(完整版)年产30万吨甲醇工艺设计毕业设计
本科毕业设计年产30万吨甲醇工艺设计Process Design of 300 kta Methanol SynthesisSection目录摘要 .......................................................................................................................................... Abstract ..................................................................................................................................引言......................................................................................................................................第一章概述...................................................................................................................1.1甲醇的概述..................................................................................................................1.1.1理化性质...................................................................................................................1.1.2制法...........................................................................................................................1.1.3用途...........................................................................................................................1.2由CO和H2合成甲醇 ...............................................................................................1.2.1高压法.......................................................................................................................1.2.2低压法.......................................................................................................................1.2.3中压法.......................................................................................................................1.3甲醇生产技术的发展趋势 .........................................................................................第二章工艺流程设计.....................................................................................................2.1甲醇合成......................................................................................................................2.1.1反应方程式...............................................................................................................2.1.2合成法反应机理 ......................................................................................................2.1.3甲醇合成塔的选择 ..................................................................................................2.1.4催化剂的选用 ..........................................................................................................2.1.5合成工序工艺操作条件的论证与确定 ..................................... 错误！未定义书2.1.6低压Lurgi甲醇合成工艺.......................................................... 错误！未定义书第三章生产工艺计算........................................................................ 错误！未定义书3.1甲醇生产的物料平衡计算 ............................................................ 错误！未定义书3.1.1合成工段物料衡算 ..................................................................... 错误！未定义书3.2甲醇生产的能量平衡计算 ............................................................ 错误！未定义书3.2.1合成工段能量衡算 ..................................................................... 错误！未定义书3.2.2冷凝器能量计算 ......................................................................... 错误！未定义书第四章主要设备计算及选型.......................................................... 错误！未定义书4.1合成系统主要设备的计算及选型 ................................................ 错误！未定义书4.1.1甲醇合成塔的设计 ..................................................................... 错误！未定义书4.1.2水冷器的工艺设计 ..................................................................... 错误！未定义书4.1.3甲醇分离器...............................................................................................................4.1.4循环压缩机的选型 ..................................................................................................4.2控制仪表的选择 ............................................................................ 错误！未定义书结论......................................................................................................... 错误！未定义书致谢......................................................................................................... 错误！未定义书参考文献.................................................................................................................................附录......................................................................................................................................年产30万吨甲醇合成工段工艺设计摘要：甲醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳化学的基础产品，在国民经济中占有十分重要的地位。
毕业设计(论文)-扬子30万t年乙烯装置丙烯精馏塔再沸器设计[管理资料]
![毕业设计(论文)-扬子30万t年乙烯装置丙烯精馏塔再沸器设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/3f80a79648d7c1c709a145d1.png)
大连理工大学本科毕业设计（论文）扬子30万t/年乙烯装置丙烯精馏塔再沸器设计Design of Propylene Rectifying Column Reboiler in YangziEthylene Plant学部（学院）：化工机械学院专业：过程装备与控制工程学生姓名：学号：指导教师：评阅教师：完成日期：大连理工大学Dalian University of Technology摘要该设计为扬子30万t/年乙烯装置丙烯精馏塔设计了再沸器。
论文首先收集了国内外诸多近期关于再沸器的文献，指出了现阶段再沸器存在的问题与解决方法，并展望了未来的发展方向。
论文从选型方面，对各种再沸器的优缺点进行了详细的分析与比较，并结合实际生产情况，确定使用釜式再沸器。
在工艺设计方面，使用管内无相变传热公式和莫斯廷斯基管外传热公式，确定了合适的尺寸，避免再沸器尺寸过大，且裕度合适。
设计中的强度设计依照GB150-1998和GB151-1999，按照TEMA-1998设计了浮头管板，并校核了振动失效。
经计算，所有设计均安全。
此外，文中还对新旧设计进行比较，从经济性，可靠性与维护方面进行分析。
经济性方面，成本费与加工费合计约为80万人民币。
相比较，原设计的设备成本比新设计要低。
可靠性和维护性方面，由于釜式再沸器有着相当的缓冲能力，而且不存在热应力，其可靠性好。
另外由于壳程是可拆结构，有利于壳程的清洗，对设备的持续工作有利。
所以，新设计在可靠性与维护性方面有优势。
关键词：工艺设计；强度设计；经济性分析Design of Propylene Rectifying Column Reboiler in Yangzi EthylenePlantAbstractThe reboiler of propylene rectifying column in Yangzi ethylene plant is designed in this work.. Firstly, the literatures about reboiler both at home and abroad are collected in this work, point out the exiting problem of rebioler and the possible solutions. It also prospects the future direction of its development. In the part of model selection, this designation has made a fully comparison and analysis of all kinds of reboiler. And after serious consideration of the reality, designer decides to use kettle reboiler. In process design part, designer uses no-phase-change Heat Transfer Tube Formula and Mosdingski Heat Transfer Tube Formula. The result is pretty appropriate because it avoid the oversize of the reboiler. In the strength design part, this designation fully obeys the standard of GB150-1998 and GB151-1999. TEMA-1998 standard is also used in the designation of floating head tube sheet. After that, designer checks the possibility of vibration failure, which shows a total safety of all the designation.What’s more, the comparison between the new reboiler and the old one is made. In economy part, the material cost and manufacturing cost is nearly 800,000RMB. It is shown that the old designation is cheaper than the new one. In reliability and maintenance part, because kettle rebioler has a considerable buffering capacity and has no thermal stress, its reliability is better. What’s more, the kettle rebioler is detachable which could convenient the wash and fix job. So the new designation has more advantage in reliability and maintenance.Key Words：Process Design；Strength Design；Economy Analyze目录摘要 (I)Abstract (II)1 文献综述 (1)再沸器的主要种类、特点及其应用场合 (1)釜式再沸器 (1)塔内置式再沸器 (1)水平热虹吸再沸器 (2)立式管侧热虹吸再沸器 (3)立式壳侧热虹吸再沸器 (3)强制流动再沸器 (4)再沸器存在的问题及其解决 (5)腐蚀泄漏问题 (6)振动失效问题 (8)焊接问题 (9)再沸器优化设计 (10)论文结构 (12)2 再沸器工艺设计 (13)设计背景 (13)再沸器选型 (16)工艺设计 (17)设计任务与设计条件 (17)估算设备尺寸 (17)传热系数的校核 (19)阻力校核 (22)工艺设计结果 (25)3 再沸器结构与强度设计 (26)筒体 (26)大端壁厚 (26)锥壳壁厚 (26)封头 (27)管箱 (27)短节 (27)封头 (28)结构尺寸 (29)补强 (29)管箱接管 (29)壳体进料接管 (30)壳体气相出口接管 (30)壳体液相出口接管 (31)固定管板 (32)计算各参数 (32)确定管板设计压力 (32)计算无量纲数 (32)计算管板厚度 (33)校核轴向应力 (33)校核拉脱力 (34)浮头 (35)浮动管板计算 (35)浮头盖计算 (37)浮头计算结果 (40)折流板，拉杆，滑道 (40)振动 (40)支座 (42)强度设计结果 (43)4 个人重点—设备费用与经济性分析 (44)设备费用估算 (44)操作费用评估 (46)可靠性评估 (46)设备维护 (46)结论 (47)参考文献 (48)附录A 符号说明 (49)致谢 (51)1 文献综述再沸器的主要种类、特点及其应用场合再沸器是精馏工艺中的核心装备之一，属于换热器的范畴，但是由于在其中发生了相变，其设计、施工、维修和管理方面也与日常的无相变换热器有所不同。
30万吨年乙烯装置乙烯精馏塔冷凝器设计 化学工程与工艺专业
摘要乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要指标。
七十年代末期，我国集中引进了一批年产30万吨规模的大型乙烯生产装置，扬子乙烯生产装置即是其中之一。
换热器在工业生产中占有重要的地位，用于冷、热流体进行热量交换。
在乙烯工业中是必不可失的设备。
本次设计是对扬子乙烯装置中乙烯精馏工段的乙烯精馏塔塔顶冷凝器的设计。
冷凝器的作用是冷凝乙烯使其返回塔顶回流。
设计时了解各种换热器型式、优缺点和适用场合，综合考虑最后采用的是釜式固定管板换热器。
本次设计主要根据GB/T150-2014与GB/T151-2014对换热器进行设计与校核，工作的重点为结构设计与强度校核。
最后绘制换热器图纸。
本次设计的内容包括：设备选型、选材、工艺计算、机械设计，并对其进行了强度、刚度、稳定性校核以及使用CAD绘制换热器的装配图与零件图。
关键词：换热器；釜式；固定管板；工艺计算；强度校核Design of Ethylene Distillation Tower Condenser for 300,000 Tons /Year Ethylene PlantAbstractEthylene industry is the core of the petrochemical industry, ethylene productionis a measure of a country's petrochemical development level of an important indicator. The late seventies, China focused on the introduction of a number of an annual output of 300,000 tons of large-scale ethylene production plant, the Yangtze ethylene production plant is one of them.Heat exchangers in industrial production occupies an important position for cold and hot fluid for heat exchange. In the ethylene industry is essential equipment.This design is the design of the ethylene rectification tower of the ethylene distillation column in the ethylene distillation section of the Yangtze ethylene plant. The role of the condenser is to condense the ethylene back to the top of the tower. Design to understand the various heat exchanger type, advantages and disadvantages and the application of the occasion, taking into account the final use of the kettle fixed tube plate heat exchanger. This design is mainly based on GB / T150-2014 and GB /T151-2014 on the heat exchanger design and verification, the work of the focus on structural design and strength check. Finally draw the heat exchanger drawing.The design includes: equipment selection, selection, process calculation, mechanical design, and its strength, stiffness, stability check and the use of CAD drawing heat exchanger assembly drawings and parts map.Key words:Heat exchanger; Kettle type; Fixed pipe plate; Process calculation; Strength check目录摘要 (I)Abstract (II)1 文献综述..................................................... - 1 -1.1 乙烯装置简介........................................... - 1 -1.2换热器介绍............................................... - 2 -1.2.1换热器的概述....................................... - 2 -1.2.2面临的问题......................................... - 5 -1.2.3换热器优化......................................... - 5 -1.3换热器的设计流程......................................... - 5 -1.4设计方案分析............................................. - 7 -2 再沸器工艺计算............................................... - 7 -2.1 设计任务与设计条件..................................... - 7 -2.1.1 设计条件.......................................... - 7 -2.1.2 物性数据.......................................... - 7 -2.2 估算设备尺寸........................................... - 8 -2.2.1 传热面积和壳体尺寸................................ - 8 -2.2.2 接管尺寸.......................................... - 9 -2.3 换热器核算............................................. - 9 -2.3.1 管内传热系数...................................... - 9 -2.3.2 管外传热系数..................................... - 10 -2.3.3 总传热系数....................................... - 11 -2.3.4 裕度计算......................................... - 11 -2.3.5 热流密度核算..................................... - 11 -2.3.6 流体阻力核算..................................... - 12 -3 结构与强度设计.............................................. - 15 -3.1壳体壁厚................................................ - 15 -3.1.1 大端壁厚......................................... - 15 -3.1.2 偏心锥壳......................................... - 16 -3.1.3 膨胀节........................................... - 16 -3.2 管箱.................................................. - 18 -3.2.1 短节............................................. - 18 -3.2.2 封头............................................. - 18 -3.2.3 法兰............................................. - 19 -3.3 接管.................................................. - 19 -3.3.1 管程入口接管..................................... - 19 -3.3.2 管程出口接管..................................... - 20 -3.3.3 壳程入口接管..................................... - 21 -3.3.4 壳程出口接管..................................... - 22 -3.3.5 其它接管......................................... - 23 -3.4 固定管板.............................................. - 24 -3.4.1 管束与壳体参数计算............................... - 24 -3.4.2 法兰参数计算..................................... - 25 -3.4.3 管板参数计算..................................... - 26 -3.4.4 6种工况校核..................................... - 29 -3.5 折流板与支持板........................................ - 44 -3.6 拉杆.................................................. - 44 -3.7 支座与吊耳............................................ - 44 -4 流体诱导振动................................................ - 45 -4.1 计算横流速度.......................................... - 45 -4.2 计算卡门涡街频率...................................... - 45 -4.3 计算声频.............................................. - 45 -4.4 换热管的固有频率...................................... - 46 -4.5 临界横流速度.......................................... - 46 -4.6 计算振幅.............................................. - 47 -4.7 校核.................................................. - 47 - 设计总结.................................................... - 48 - 参考文献.................................................... - 49 - 致谢....................................................... - 50 -1 文献综述1.1 乙烯装置简介乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯工业是石油化工产业的核心，世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
【精品完整版】30万吨乙烯裂解气分离脱丁烷塔课程设计
河南城建学院专科毕业设计
毕业设计 [论文]
题目：30万吨乙烯裂解气分离
脱丁烷塔设计
系别：化学化工系
专业：煤炭深加工与利用
姓名：王林威
学号：111308150
指导教师：张顺泽
河南城建学院
2011年 3 月17 日
河南城建学院专科毕业设计设计说明
设计说明
乙烯是有机化工领域重要的产品之一，石油裂解气制乙烯是合成乙烯的一种重要方法。
深冷分离法是净化裂解气的一种重要方法据温度、压力的不同分为高压和低压两种方法。
本设计采用石油裂解气低压深冷分离的方法制乙烯：（1）首先从给定的数据上知道了裂解气的组成，然后考虑经过除杂后的组成，根据给出的裂解气的回收率，计算各个组分在塔顶塔底的含量，再计算泡点温度和露点温度，根据泡点温度和露点温度计算气化率，之后计算回流比和板效率，从而确定实际塔板数；（2）热平衡的计算；（3）塔的水力计算和塔板计算，经过计算，求出塔高、塔径等一系列塔的参数，完成了塔主体设备的计算；算出塔高度为:30m,塔径：4.2m，塔的裕度0.4,塔板数：53；（4）车间的布置。
关键词：裂解气；低压法；深冷分离；乙烯；关键组分
I。
年产三十万吨聚氯乙烯毕业设计1
年产三十万吨聚氯乙烯毕业设计1沈阳化工大学毕业设计题目: 年产3.26万吨聚氯乙烯生产车间工段的设计院系: 材料科学与工程学院专业: 材料化学班级: 材化0601学生姓名:指导教师:论文提交日期： 2021年 6 月 22 日论文答辩日期： 2021年 6月 29日内容摘要本文讲述了我国聚氯乙烯工业生产技术的发展进程和目前状况，包括原料路线、工艺设备、聚合方法等。
本设计采用悬浮法生产聚氯乙烯，介绍了采用悬浮法生产PVC树脂工聚合机理，工艺过程中需要注意的问题，包括质量影响因素，工艺条件及合成工艺中的各种助剂选择，对聚合工艺过程进行详细的叙述。
并且从物料衡算、热量衡算和设备计算和选型三个方面进行准确的工艺计算，对厂址进行了选择，采取了防火防爆防雷等重要措施，对三废的处理回收等进行了叙述，画出了整个工艺的流程图。
关键词：聚氯乙烯；生产技术；悬浮法；乙炔法；乙烯法；防粘釜技术；目录第一章总论 (2)1.1 国内外 pvc发展状况及发展趋势 (2)1.2 单体合成工艺路线 (3)1.2.1乙炔路线 (3)1.2.2乙烯路线 (4)1.3聚合工艺实践方法 (5)1.3.1本体法聚合生产工艺 (5)1.3.2乳液聚合生产工艺·································································· 5 1.3.3悬浮聚合生产工艺.................................................................. 6 1.4最佳的配方、后处理设备的选择 (7)1.4.1配方的选择 (7)1.4.2后处理设备侧选择.................................................................. 7 1.5 防粘釜技术. (9)1.6原料及产品性能 (9)1.7 聚合机理 (11)1.7.1自由基聚合机理 (11)1.7.2链反应动力学机理................................................................ 12 1.7.3 成粒机理与颗粒形态.. (12)1.8影响聚合及产品质量的因素 (13)1.9工艺流程叙述 (14)1.10.1加料系统 (14)1.10.2聚合系统 (16)1.10.3浆料汽提及废水汽提系统 (17)1.10厂址的选择 (18)第二章工艺计算 (19)2.1物料衡算 (19)2.1.1聚合釜 (19)2.1.2 混料槽 (22)2.1.3汽提塔································· (23)2.1.4离心机 (26)2.1.5 沸腾床 (27)2.1.6 包装 (28)2.2热量衡算 (29)2.2.1聚合釜 (29)2.2.2沸腾床的热量计算................................................................ 34 2.3 设备的计算及选型 (40)2.3.1 聚合釜 (40)3.3.2 混料槽 (42)3.3.3 汽提塔 (42)3.3.4 离心机 (43)3.3.5内热式沸腾床的计算 (44)2.3.6泵、鼓风机、过滤器 (49)第三章非工艺部分 (52)3.1厂内的防火防爆措施 (52)3.2车间照明及采暖措施 (52)3.3防静电，防雷措施 (53)3.4三废处理情况 (54)3.4.1电石渣的处理 (54)3.4.2电石渣上清液的处理 (54)3.4.3 热水的综合利用 (54)3.4.4尾气的回收利用 (55)3.4.5转化水洗塔水的回收利用 (55)结束语 (56)附录 (58)。
年产30万吨重油催化裂化反应_再生系统工艺设计_毕业设计
年产30万吨重油催化裂化反应-再生系统工艺设计目录摘要 (1)ABSTRACT (1)第一章前言 (1)1.1催化裂化的目的及意义 (1)1.2催化裂化技术发展 (1)1.3设计的主要内容 (2)第二章工艺叙述 (3)2.1反应-再生系统 (3)2.2分馏系统 (4)2.3吸收—稳定系统 (4)第三章设计原始数据 (5)3.1处理量 (5)3.2开工时 (5)3.3原始数据及再生-反应及分馏操作条件 (5)第四章反应-再生系统工艺计算 (9)4.1再生系统 (9)4.1.1 燃烧计算 (9)4.1.2热量平衡 (10)4.1.2.1 热流量入方 (10)4.1.2.3 热流量出方 (11)4.1.3催化剂循环量 (11)4.1.4空床流速 (13)4.1.4.1密相床层 (13)4.1.4.2 稀相床层 (13)4.2提升管反应器 (13)4.2.1 物料衡算 (14)4.2.2热量衡算 (16)4.2.2.1热量入方各进料温度 (16)4.2.3 提升管工艺计算 (19)4.2.3.1提升管进料处的压力和温度 (19)4.2.3.2提升管直径 (20)4.2.3.3 预提升段的直径和高度 (22)4.2.4 旋风分离器工艺计算 (22)4.2.4.1 筒体直径 (23)4.2.2.2一级入口截面积 (24)4.2.2.3 二级入口截面积 (24)4.2.2.4一级料腿负荷及管径 (24)第六章计算结果汇总 (28)结束语 (29)参考文献 (30)致谢 (1)摘要催化裂化是石油炼制过程之一，是在热和催化剂的使用下使重质油发生裂化反应，转变为裂化汽，汽油和柴油等的过程。
本设计题目是年产30万吨的重质油催化裂化反应工艺设计。
所用工艺对重油加工程度较深，且产品收率很高，同时具有较好的经济效益和环保效益。
通过汽油的方案及反-再系统工艺的计算，达到设计的目的。
关键词：重油；催化裂化；装置；设计ABSTRACTFCC is one of the petroleum refining processes. FCC is the process in which heavy oil cracks into stream cracker，gasoline, diesel, and etc. with the use of heat and catalysts.The topic of this design is 0.3 million tons per year of FCC process design. The technic used in this design is characterized by deeper heavy oil processing, higher yield, and better both economic and environmental performance. The aim of this design is to decide on the design of the gasoline and calculate the technics of the reaction-regeneration for heavy oil. Key word：Heavy oil; catalytic cracking；installment；design第一章前言1.1催化裂化的目的及意义我国原油偏重，轻质油品含量低，为增加汽油、柴油、乙烯用裂解原料等轻质油品产量。
30万吨年催化重整车间脱水工段的初步设计_毕业设计
30万吨年催化重整车间脱水工段的初步设计摘要本设计是30万吨/年催化重整车间脱水工段的初步设计。
催化重整是石油加工和石油化工的重要工艺之一，催化重整技术是以石脑油为原料，在催化剂的作用下，烃类分子重新排列成新分子结构的工艺过程。
其主要目的：一是生产高辛烷值汽油组分；二是为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供原料（苯、甲苯、二甲苯，简称BTX等芳烃）。
它在石油炼制工业中占有举足轻重的地位。
而预处理中的脱水工段是催化重整车间里重要工段之一。
其作用是对重整原料进行预处理，以使原料满足重整反应的要求。
脱水工段的设计质量和运行好坏将会直接影响的重整反应的进行。
通过对大庆石化炼油厂的实地考察以及通过在图书馆查阅大量的相关技术文献，对脱水工段的脱水塔进行了初步设计，包括塔的各种计算，比如物料衡算，热量衡算,塔的设备选型计算，带控制点的工艺流程、主要设备装配图及车间平面布置的CAD图，Aspen_Plus催化重整脱水工段全流程动态模拟。
关键词:催化重整；预处理；石脑油；脱水塔；设计AbstractThe design is the preliminary of 300,000 tons/year catalytic reforming plant dehydration Section. Catalytic reforming of petroleum processing and petrochemical process. The role of Catalyst. Hydrocarbon molecules re-arranged in the process of the new molecular structure.Its Main purpose: Firstly, theproduction of high octange gasoline components; The second is to provide raw materials for chemical fiber, rubber, plastics and fine chemicals (Benzene, toluene, xylene, referred to as BTX and other aromatics). So it is a pivotal position in the oil refining industry. Pretreatment of dehydration section become one of the catalytic reforming sections. In order to hit the requirements of reforming reaction, it plays important role in dealing with the raw materials. The quality of the catalytic reforming is affected by the design quality and the operation of the dehydration section. Through field visitsof the Daqing Petrochenical refineries as through access toa large number of related technical literature in the library. Dehydration tower dehydration. Section conducted a preliminary design.Including thetower of a varietyof computting. Such as Materialbalance,.Heatabalance. Tower equipment selectioncalculation. With the controlpo-ints of the process. CAD deawings of major equipm- ent assembly drawings and shop layout of Aspen_Plus catalytic reforming process dynamic s- imulation of dehydration Section.Key words: Catalytic reforming; Pretreatment; Naphtha; Dehydration tower ; Design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章总论 (1)1.1 概述 (1)1.1.1意义与作用 (1)1.1.2国内外的现状及发展前景 (2)1.1.3 产品的性质与特点 (3)1.2 厂址选择 (3)1.2.1产业基础 (3)1.2.2周边市场 (4)1.2.3城市基础条件 (4)1.2.4 经济基础 (4)1.3 设计依据 (4)1.4 设计规模与生产制度 (5)1.4.1 生产规模 (5)1.4.2 生产制度 (5)1.5 原料与产品规格 (5)1.5.1 主要原料指标及规格 (5)1.5.2 产品规格 (7)1.6 经济核算 (8)第2章工艺设计与计算 (10)2.1 工艺原理 (10)2.2 工艺路线的选择 (11)2.2.1 典型的铂铼重整工艺流程 (11)2.2.2 麦格纳重整工艺流程 (11)2.3 工艺流程简述 (12)2.4 工艺参数 (13)2.5 物料衡算 (14)2.5.1 塔顶物料衡算 (14)2.5.2 塔顶C3物料衡算 (15)2.5.3 容201/1预加氢油分离罐 (15)2.5.4 塔201物料衡算 (15)2.6 热量衡算 (16)2.6.1 塔201的热量衡算 (16)2.6.2 容201/1的热量衡算 (16)2.6.3 换热器H-202/1的热量衡算 (17)2.7 Aspen模拟 (18)2.7.1全流程的Aspen模拟图 (18)2.7.1泵的Aspen模拟图 (18)2.7.2脱水塔的Aspen模拟图 (19)2.7.3换热器的Aspen模拟图 (20)第3章设备选型 (22)3.1塔径的计算 (22)3.2理论塔板数的计算 (24)3.3泵的选型计算 (25)3.4换热器的选择 (26)3.4.1 确定设计方案 (26)3.4.2确定物性数据 (26)3.4.3 试算和初选换热器的规格 (26)3.4.4换热器核算 (27)第4章设备一览表 (29)第5章车间设备布置设计 (30)5.1 车间设备布置 (30)5.1.1 车间设备平面布置 (30)5.1.2 车间设备立面布置 (31)第6章自动控制 (32)6.1 自控水平 (32)6.2 工艺自动控制点 (32)6.2.1塔201顶压力控制 (32)第7 章安全与环境保护 (34)7.1 安全情况 (34)7.1.1 防爆 (34)7.1.2防烧伤 (34)7.1.3防触电 (34)7.1.4防机械伤害 (34)7.2 三废情况 (35)第8章公用工程 (36)8.1 供水及排水工程设计 (36)8.2 供电 (37)8.3 供暖 (37)8.4 通风 (38)结束语 (39)参考文献 (40)致谢 (41)第1章总论1.1 概述1.1.1意义与作用石油在工业生产中是一种重要的燃料动力资源，它的许多优点是其他燃料所无法比拟的。
基于PSO算法的乙烯分离过程脱甲烷系统多目标优化
基于PSO算法的乙烯分离过程脱甲烷系统多目标优化孙晓星;苏成利;李平【摘要】采用流程模拟软件Aspen Plus,根据乙烯装置脱甲烷系统实际工业数据,模拟不同操作参数下脱甲烷系统的运行状况,并进行灵敏度分析;在此基础上,结合响应面分析法建立脱甲烷系统的多目标优化模型,并采用自适应变异粒子群算法进行优化求解.结果表明,采用此算法优化后的操作参数可有效降低脱甲烷塔的能耗,并保证乙烯的收率,为脱甲烷系统优化设计和操作提供了一种有效的方法,同时也为其他分离过程的优化提供了理论依据.【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2016(032)005【总页数】7页(P974-980)【关键词】脱甲烷系统;流程模拟;响应面分析法(RSM);粒子群算法(PSO);多目标优化【作者】孙晓星;苏成利;李平【作者单位】辽宁石油化工大学信息与控制工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学信息与控制工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学信息与控制工程学院,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TP13随着乙烯工业的发展，乙烯装置日趋大型化，投资成本也随之降低，但分离过程还存在分离效率较低、能耗较大等问题[1]。
在现有基础上进一步降低能耗并保证乙烯收率，是有待解决的问题。
在乙烯分离系统中，脱甲烷系统所占能耗为30%～40%，因此脱甲烷系统的优化对乙烯分离过程有重要的意义。
脱甲烷系统呈现强非线性，而流程模拟软件对非线性过程的优化具有局限性，需要利用智能算法来优化调整脱甲烷系统各操作参数。
江爱朋等[2]采用简约空间序列二次规划算法对乙烯生产流程进行联塔优化，王钧炎等[3]利用差分进化算法并结合可行性规则处理约束对其所选模型进行多目标优化，均不能直观地反映出所选影响因素对优化目标的具体关系，且缺乏与实际生产计划的协调。
李军等[4]利用NSGA-II对隔壁塔的年操作费用和再沸器负荷进行了多目标优化，郑雪枫等[5]基于遗传算法对天然气液化流程进行了优化，但所采用的优化算法未根据优化目标的特点进行改进，因此其优化结果还有一定的提升空间。
产量万吨乙烯项目设计、看
原料气中惰性气体He 体积分数低于50% 时, He 对反 应性能影响不明显; 在He体积分数高于50% 时, He 含量越高, 乙烯选择性和乙烯收率越高, 而乙烷转 化率保持稳定。考虑到惰性气体含量过多, 会影响 单位时间的乙烷产率, 故He 含量不易过高。在所 选的工艺条件下, He 体积分数在50%。
根据分析, 乙烷氧化脱氢制乙烯的反应条 件 为850℃, 以CaTi0.9Li0.1O3.5Cl7作为
化剂, 以55%的He, n（C2H6）/n（O2）=2的比例
进料。此时C2H6转化率为93.1%, C2H4的选择 率为63.1%, C2H4的收率为58.7%。
燃料供 应便利 的地区
交通运输便利 的地区
8x106kWh
-560万
工资: 平均工资3000元/人，工人500，工资为3000x500=150 万元
设备资金: 引进设备1500万元。买地，建厂: 20000万元
综上所述，所得利润=192375-5383.616-30.22-50833.40.928-560-20000=115566.8万元
CaTi03 系列催 化剂上 乙烷氧 化脱氢 制乙烯 反应性 能
在原料气C2H6 + O2 +He、原料气停留时间为1.2 s 的 条件下, 650~ 900 ℃范围内, 反应温度增加, 乙烷转化 率增加, 而乙烯选择性下降; 低于700 ℃, 乙烷转化率增 加幅度较大, 而在700 ℃以上, 乙烯选择性下降速率变缓 。
材料 碳钢 碳钢 碳钢 碳钢 不锈钢 不锈钢 不锈钢 不锈钢 不锈钢
乙烷转化率为93.1%，一氧化碳，甲烷，二氧 化碳，乙烯的选择率分别为23.5%，10.8%， 0.9%，63.1%。
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摘要摘要：在乙烯生产中，脱甲烷系统的能量消耗相当的大，大约是整个分离系统能量的50%，确立一个能量消耗低、投资小、流程简单的脱甲烷系统流程相当的重要。
这次设计过程中将首先对几种分离方法做简单的比较，然后选择技术成熟、操作稳定、产品纯度高、能耗低的深冷分离法。
从能耗来看，在深冷分离的三种流程中，以顺序流程的能耗最低。
流程确立后，将要根据已知产品的产量和要求，对整个脱甲烷系统工艺流程进行相应的计算，确定各部分的操作条件，然后对主要的分离设备的工艺尺寸计算，并做出流程图和主设备图。
关键词：乙烯；脱甲烷塔；深冷分离；乙烯生产AbstractAbstract:In the production of ethylene , energy consumption of demethanizing system is rather remarkable, about accupying the separate system of 50% entirely , establish one energy consumption lower , little invest , the simple flow of demethanizing system is equal to importance. At first, compared to several kinds of separation methods in this design, then choose mature technology , operate stability , and produce product quality, which is separation by deep refrigeration. According to energy consumption, in separation by deep refrigeration include three kinds, but it is the lowest energy consumption of sequential process. After process established, according to the product of output and the request of process requirements, demethanizing system of process flow going on corresponding calculation, and confirm the operation condition of every part, then calculate anyone which are separate equipment, process and dimension. And do the process flow diagram and the main drawing.Keywords:Ethylene; Demethanizer; Separation by deep refrigeration ; Ethylene producing.目录1 绪论 (1)1.1乙烯裂解气分离技术的现状 (1)1.2乙烯脱甲烷系统设计的目的、意义 (1)1.3设计过程主要解决的问题 (2)1.4设计的指导思想 (2)2 脱甲烷系统流程及基础数据 (3)2.1脱甲烷系统流程的确定 (3)2.1.1 后脱氢高压深冷法 (3)2.1.2 前脱氢高压深冷法 (3)2.1.3 带膨胀机的前脱氢高压深冷法 (3)2.1.4 带C回收塔的高压脱甲烷法 (3)22.1.5 前脱氢低压深冷法 (4)2.1.6 结论 (4)2.2设计基础数据 (5)2.2.1 设计要求 (5)2.2.2 基础数据 (5)3 工艺过程计算 (8)3.1分离器的计算 (8)3.1.1 分离器的操作参数 (8)3.1.2 分离器的工艺计算 (8)3.1.2.1 第一分离器 (8)3.1.2.2 第二分离器 (9)3.1.2.3 第三分离器 (10)3.1.2.4 第四分离器 (11)3.1.2.5 第五分离器 (11)3.1.2 富氢产品和低压甲烷产品 (12)3.2脱甲烷塔的计算 (12)3.2.1 进料的确定 (12)3.2.2 脱甲烷塔塔板数计算 (13)3.2.2.1 塔顶和塔底抽出物料 (13)3.2.2.2 塔顶和塔底操作温度、压力 (15)3.2.2.3 理论和实际塔板数计算 (17)3.2.2.4 脱甲烷塔热量衡算 (19)3.2.2.5 换热器及冷箱热负荷计算 (20)4 主要设备工艺尺寸计算 (26)4.1压缩机 (26)4.1.1 甲烷压缩机 (26)4.1.2 去脱乙烷塔原料压缩机 (28)4.2分离器 (29)4.3.1 塔径和板间距 (35)4.3.2 堰及降液管 (36)4.3.3 塔板设计 (38)4.3.4 板压降的计算 (39)4.3.5 几个极限的校核 (40)4.3.6 塔板的负荷性能图 (42)4.3.7 设计结果 (48)4.3.8 塔件设计 (49)谢词 (50)参考资料 (51)1 绪论乙烯是石油化工工业中最重要的基本原料之一，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本原料。
乙烯工业的发展水平代表一个国家石油化学工业的水平。
乙烯也是世界上产量最大的化学品之一。
乙烯装置是最复杂的化工装置之一，近年来随着我国乙烯工业的迅速发展，对乙烯技术的研究和开发取得了重大的进展。
1.1 乙烯裂解气分离技术的现状分离裂解气中烃类的方法有深冷分离法，油吸收法、络合分离法和吸附分离法。
油吸收分离法虽然可以省略乙烯制冷系统，但是吸收过程中不能得到氢气产品，只能获得甲烷-氢气混合馏分，而且总的能耗很高，生产一吨的乙烯的能耗大约为深冷法的1.5至2倍，产品质量差，回收率低，因此在大型装置上都不采用油吸收法，但由于其投资低的缘故，在小型的生产装置中仍然采用此法。
此外，尚对络合分离法和吸附分离法进行过研究，但现在还没有实现工业化。
深冷分离法技术成熟，操作稳定，产品纯度高、能耗低，是应用最广泛的工业分离技术。
按照裂解气中烃类分离顺序的不同，深冷分离法可分为以下不同的流程：顺序分离流程；前脱丙烷流程；前脱乙烷流程。
其中，以顺序分离法的适应性最广泛，能耗最低，所以其应用也最广泛。
目前，Lummus、S&W、Kellogg等公司均采用顺序流程，Linde公司采用前脱乙烷流程，三菱油化及Brawn、UOP公司等多采用前脱丙烷流程。
1.2 乙烯脱甲烷系统设计的目的、意义脱除裂解气中的氢和甲烷，是裂解气分离装置中投资最大、能耗最多的环节。
在深冷分离装置中，需要在－90℃以下的低温条件下进行氢和甲烷的脱除，其冷冻功耗约占全装置冷冻功耗的50％以上。
在顺序分离流程中，进入脱甲烷系统的裂解气除含有氢、甲烷之外，还有碳二至碳五以上的各种烃类。
在前脱丙烷的分离流程中，进入脱甲烷系统的裂解气除氢和甲烷之外，其余为碳二和碳三馏分。
在前脱乙烷的分离流程中，进入脱甲烷系统的裂解气仅含氢、甲烷和碳二烃类。
显然，在不同分离流程中，进入脱甲烷系统的气体组成相差甚大。
由于不同流程的差异，找一种合适的、最优化的流程来满足工艺的要求成为十分必要的问题。
1.3 设计过程主要解决的问题（1）根据导师给的题目要求，确定一个合适的工艺流程；（2）查找基础数据；（3）假设工艺流程中的各种主要的操作参数；（4）通过工艺的计算，确定工艺过程中各种工艺操作参数；（5）计算工艺流程的主要设备的工艺尺寸；（6）对主要的设备，画其设备图；（7）翻译与乙烯脱甲烷相关的外语文献。
1.4 设计的指导思想本次设计过程中确保独立完成设计内容，以科学的态度来对待此次毕业设计。
培养自己综合运用所学知识独立完成课题的工作能力、分析问题和解决问题的能力；培养自己从文献检索、科学实验、生产实践的调查研究中获得知识的能力。
2 脱甲烷系统流程及基础数据2.1 脱甲烷系统流程的确定对于深冷法脱甲烷，有以下几种较为典型的工艺流程]3[：后脱氢高压深冷法、前脱氢高压深冷法、带膨胀机的前脱氢高压深冷法、带C2回收塔的高压脱甲烷法和前脱氢低压深冷法。
2.1.1 后脱氢高压深冷法此法将裂解气经过一系列冷却器冷至－63℃，所得全部气液混合物送入脱甲烷塔，塔顶流出物冷却至－102℃，其冷却液回流入塔，未凝缩气体经两级冷箱分离甲烷和氢。
所得氢的浓度约71%，氢的回收率一般为53%，乙烯损失2%左右。
塔釜的C2以上馏分去脱乙烷塔分离。
2.1.2 前脱氢高压深冷法此法是在逐级冷却裂解气的过程中使冷却后的气液混合物在分离罐中分离，其液相送入脱甲烷塔，气相则进一步冷却。
因此，可在进入脱甲烷塔之前，在预冷过程中分离出大部分的氢和相当部分的甲烷。
这样不仅减少了脱甲烷塔的进料量，而且使塔内甲烷/氢的比值大为提高，从而使能耗和乙烯的损失均大幅度降低。
前脱氢高压深冷法所得氢气产品的浓度可以达到95mol%，乙烯的损失可以降低到0.1%以下。
2.1.3 带膨胀机的前脱氢高压深冷法在高压深冷法中，脱甲烷塔塔顶馏出的甲烷，大部分是经过节流阀减压，从而为原料预冷系统提供冷量。
如以膨胀机代替节流阀，即以等熵膨胀代替等焓膨胀，不仅能回收一定的机械功，而且能增加这部分甲烷的制冷量。
Lummus公司将－98℃的气相高压甲烷经过透平膨胀机膨胀减压至0.34MPa，温度降至－140℃。
对30万吨/年乙烯装置而言，由透平膨胀机可回收280KW的机械功，并且使乙烯制冷功耗减少530KW，共节能810KW。
回收塔的高压脱甲烷法2.1.4 带C2Linde公司早期曾采用后脱氢高压脱甲烷流程，现在已经转向前脱氢的方法。
与Lummus公司的前脱氢流程相比，其主要的特点是增设了C2回收塔。
当原料通过一系列冷箱冷至－95℃时气相产品中尚有相当的C2馏分，为此，增设C2馏分回收塔，对第三级冷箱的气相产品进行分馏，所得富含C2组分的馏分送入脱甲烷塔，而分馏C2之后的甲烷－氢馏分在进一步冷凝而获得氢气和甲烷产品。
与Linde的低压法相比，对30万吨/年乙烯装置而言，乙烯在甲烷中的损失可由347基方/小时降至181基方/小时，而压缩机的总功率降低2568KW。
2.1.5 前脱氢低压深冷法该法是前脱氢高压深冷法的改进。
原料预冷仍在3MPa的高压下进行，而脱甲烷塔则在0.5～0.6MPa压力下操作。
脱甲烷塔压力降低，将使甲烷对乙烯的相对挥发度增大从而可以大幅度降低回流比。