年产6.8万吨异丙醇装置丙烯精制工段工艺设计----脱乙烷塔部分

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乙烯装置分离工段------丙烯精馏工序工艺设计

1.3.1 烃类热裂解法生产乙烯 ............................................................................................................. 3
1.3.2 乙烯的主要分离技术 ................................................................................................................. 4
2.2.4工艺条件控制指标.................................................................................................................... 17
第三章、乙烯装置的物料衡算 ...................................................................................................... 19
3.2.1 丙烯精馏塔热流示意图 ........................................................................................................... 23
3.2.2 热量衡算 .................................................................................................................................. 23

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。

乙烯装置脱乙烷塔的模拟分析与优化探讨

乙烯装置脱乙烷塔的模拟分析与优化探讨赵雄【摘要】针对乙烯装置脱乙烷塔塔釜温度低、脱丙烷塔压力易超压的实际问题,运用Aspen Plus软件进行模拟计算,分析了问题产生的原因,研究了回流比、塔顶采出量和进料位置变化对塔分离效果的影响,建立了以冷凝器热负荷为约束条件的优化模型.结果表明,采用将再沸器热源由急冷水改为0.35 MPa低压蒸汽的方法可以提高脱乙烷塔的分离效果,增强装置运行稳定性.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2018(049)010【总页数】4页(P95-98)【关键词】脱乙烷塔;Aspen Plus;模拟;分析;优化【作者】赵雄【作者单位】西安泽沣网络科技有限公司,西安710061【正文语种】中文乙烯是石油化工基本有机原料之一，其生产水平代表着一个国家或地区石油化工行业的发展状况，其生产规模、成本、稳定性、质量等也会对整个石油化工联合企业起到支配作用，因此乙烯装置就成为关系全局的核心生产装置[1-3]。

脱乙烷塔是乙烯装置分离系统的主要分离设备，其运行状况直接影响乙烯、丙烯产品的质量和收率。

本文对某乙烯装置由于多次扩能改造及裂解炉多产烯烃等新技术的应用，导致脱乙烷塔难以适应目前的工艺条件，在生产中长期存在塔釜温度偏低、脱丙烷塔压力易偏高的问题，运用Aspen Plus软件分析该问题产生的原因，并探讨相关优化改进措施。

1 工艺流程简介及基本工艺条件乙烯装置分离系统采用美国LUMMUS顺序分离流程[4]，脱乙烷塔设置在脱甲烷过程之后。

裂解气经前冷系统和脱甲烷塔脱除氢气、甲烷等轻组分后，由脱甲烷塔塔釜得到C2及以上馏分，作为脱乙烷塔的进料。

脱乙烷塔进料组成(摩尔分数，x)见表1。

表1 脱乙烷塔进料组成 x，%项目数据项目数据甲烷0.09丙烷2.78乙炔0.291,3-丁二烯1.86乙烯61.551-丁烯2.13乙烷13.89丁烷0丙二烯0.291-戊烯0.39丙炔0.46C6及以上组分0丙烯16.27合计100脱乙烷塔共有58块塔盘，进料分2股，一股进入第21块塔盘，另一股进入第25块塔盘，根据进料组分的轻重考虑进料位置。

丙烯丙烷分离塔及辅助设备的设计方案

丙烯丙烷分离塔及辅助设备的设计方案1. 引言丙烯丙烷是石油化工中常用的烃类化合物，其分离和纯化对于生产高纯度产品具有重要意义。

为了实现有效的丙烯丙烷分离，需要设计一套合理的分离塔及辅助设备。

本文将介绍一种设计方案，包括分离塔的结构、工艺参数以及辅助设备的选型。

该方案能够实现高效的丙烯丙烷分离，并能够满足工业生产的需求。

2. 分离塔的结构分离塔是实现丙烯丙烷分离的核心设备，其结构设计需要考虑到以下几个方面：2.1 塔身结构分离塔的塔身采用直立圆筒形结构，由碳钢制成。

塔身内部应采用防腐蚀措施，以减少化学反应对设备的腐蚀。

塔身上部设置进料口和出料口，以及压力、温度和液位传感器。

2.2 塔板设计分离塔内部设置多个塔板，塔板的布置以及间距的确定需要根据丙烯丙烷的物性和分离要求进行计算。

塔板材质可选用不锈钢，以提高其耐腐蚀性能。

同时，在塔板上设置密封装置，以确保塔板之间不会有气体和液体泄漏。

2.3 塔顶装置塔顶装置由多个组件组成，包括冷凝器、分离器和气体排放管道等。

冷凝器用于冷却进塔的气体，使其液化；分离器用于将液体和气体分离；气体排放管道用于将分离后的气体排放到环境中。

3. 工艺参数分离塔的设计需要考虑到丙烯丙烷的物性和分离要求。

以下是一些常用的工艺参数：3.1 运行压力分离塔的设计需要考虑到丙烯丙烷的汽液平衡关系，并结合生产工艺要求确定运行压力。

一般情况下，运行压力应该能够使丙烯丙烷在塔中保持液相状态。

3.2 运行温度运行温度对于丙烯丙烷的分离效果也有一定影响。

一般情况下，较低的温度有利于丙烯丙烷的液化，但过低的温度可能会导致能源浪费。

因此，需要在保证分离效果的前提下选择适当的运行温度。

3.3 进料流量和组分进料流量和组分是分离塔设计的重要参数。

根据生产工艺要求和产品质量要求，确定合理的进料流量和丙烯丙烷的组分范围，以确保分离塔能够满足需要。

4. 辅助设备的选型除了分离塔之外，还需要配置一些辅助设备，以提高整个分离过程的效率和安全性。

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。

丙烯—丙烷板式精馏塔设计

过程工艺与设备课程设计丙烯——丙烷精馏塔设计课程名称：化工原理课程设计班级：姓名：学号：指导老师：完成时间：前言本设计说明书包括概述、流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共7章;说明中对精馏塔的设计计算做了详细的阐述,对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了正确的说明;鉴于设计者经验有限,本设计中还存在许多错误,希望各位老师给予指正感谢老师的指导和参阅目录第一节：标题丙烯—丙烷板式精馏塔设计第二节：丙烯—丙烷板式精馏塔设计任务书第三节：精馏方案简介第四节：精馏工艺流程草图及说明第五节：精馏工艺计算及主体设备设计第六节：辅助设备的计算及选型第七节：设计结果一览表第八节：对本设计的评述第九节：工艺流程简图第十节：参考文献第一章任务书设计条件1、工艺条件：饱和液体进料进料丙烯含量%=摩尔百分数;x65F塔顶丙烯含量%≥x98D釜液丙烯含量%x2W总板效率为2、操作条件：塔顶操作压力表压加热剂及加热方法：加热剂——热水加热方法——间壁换热冷却剂：循环冷却水回流比系数：R/Rmin=3、塔板形式：浮阀4、处理量：F=50kml/h5、安装地点：烟台6、塔板设计位置：塔顶安装地点：烟台;处理量：64kmol/h产品质量：进料 65%塔顶产品 98%塔底产品 <2%1、工艺条件：丙烯—丙烷饱和液体进料进料丙烯含量 65% 摩尔百分数塔顶丙烯含量 98%釜液丙烯含量 <2%总板效率为2、操作条件：塔顶操作压力表压加热剂及加热方法：加热剂——热水加热方法——间壁换热冷却剂：循环冷却水回流比系数：3、塔板形式：浮阀4、处理量：F=64kml/h5、安装地点：烟台6、塔板设计位置：塔顶第二章精馏过程工艺及设备概述精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作,在化工,炼油,石油化工等工业中得到广泛应用,精馏过程在能量剂驱动下有时加质量剂,使气液两相多次直接接触和分离,利用液相混合物中各组分挥发度不同,使易挥发组分由液相向气相转移,难挥发组分由气相向液相转移,实现原料混合液中各组分的分离,该过程是同时传热,传质的过程;为实现精馏过程,必须为该过程提供物流的贮存,输送,传热,分离,控制等的设备,仪表;1、精馏装置流程原料丙烯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;将塔顶蒸汽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汽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,、工艺流程1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;2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;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;3、设备简介及选用精馏塔选用浮筏塔,配以立式热虹吸式再沸器;1精馏塔精馏塔是一种圆形筒体,塔内装有多层塔板或填料,塔中部适宜位置没有进料板;本设计为浮筏塔,它已广泛的应用于精馏,吸收,解吸等过程;其主要特点是在塔板的开孔上装有可浮动的浮筏,可以根据气体或液体的大小上下浮动,自动调节;2再沸器再沸器的作用是将塔底液体部分汽化后送回精馏塔,使塔内汽液两相间接触传质得以进行;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;第三章精馏塔工艺设计第一节设计条件1、工艺条件：饱和液体进料,进料丙烯含量%65x F = 摩尔百分数;塔顶丙烯含量%98x D ≥ ,釜液丙烯含量%2x W ≤ ,总板效率为;2、操作条件：1塔顶操作压力表压加热剂及加热方法：加热剂——热水加热方法——间壁换热冷却剂：循环冷却水回流比系数：R/Rmin=3、塔板形式：浮阀4、处理量：F=50kml/h5、安装地点：烟台6、塔板设计位置：塔顶第二节精馏过程工艺计算1、全塔物料衡算q nDh +q nWh =q nFh q nDh x d +q nWh x w =q nFh x f解得： q nDh =h ; q nWh =h2、塔顶、塔底温度确定①、塔顶压力Pt=1620+=；假设塔顶温度Tto=316K 经泡点迭代计算得塔顶温度Tt=查P-T-K 图得K A 、K B 因为Y A =结果小于10-3;所以假设正确,得出塔顶温度为;用同样的计算,可以求出其他塔板温度; α1=KA/KB=②、塔底温度设NT=120含塔釜则NP=NT-1/ =198按每块阻力降100液柱计算 pL=470kg/m3则P底=P顶+120×100×÷1000 =假设塔顶温度Tto=324K 经泡点迭代计算得塔顶温度T=查P-T-K图得KA 、KB因为XA=结果小于10-3;所以假设正确,得出塔顶温度为;用同样的计算,可以求出其他塔板温度;α2=KA/KB=所以相对挥发度α=α1+α2/2=3、回流比计算泡点进料：q=1q线：x=xf = 65%代入数据,解得 xe=;ye=;R===1 精馏塔的物料衡算；2 塔板数的确定：3 精馏塔的工艺条件及有关物件数据的计算；4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算；5 塔板主要工艺尺寸的计算；6 塔板的流体力学验算：7 塔板负荷性能图；8 精馏塔接管尺寸计算；9 绘制生产工艺流程图；10 绘制精馏塔设计条件图；11 对设计过程的评述和有关问题的讨论;设计方案的确定及工艺流程的说明原料液由泵从原料储罐中引出,在预热器中预热至84℃后送入连续板式精馏塔筛板塔,塔顶上升蒸汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液,其余作为产品经冷却至25℃后送至产品槽；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供气相流,塔釜残液送至废热锅炉;第四节：精馏工艺流程草图及说明一、流程方案的选择1.生产流程方案的确定：原料主要有三个组分：C2°、C3＝、C3°,生产方案有两种：见下图A,B如任务书规定：C2° C3＝ C3° iC4° iC4＝∑W% 100A为按挥发度递减顺序采出,图B为按挥发度递增顺序采出;在基本有机化工生产过程中,按挥发度递减的顺序依次采出馏分的流程较常见;因各组分采出之前只需一次汽化和冷凝,即可得到产品;而图B所示方法中,除最难挥发组分外;其它组分在采出前需经过多次汽化和冷凝才能得到产品,能量热量和冷量消耗大;并且,由于物料的内循环增多,使物料处理量加大,塔径也相应加大,再沸器、冷凝器的传热面积相应加大,设备投资费用大,公用工程消耗增多,故应选用图A所示的是生产方案;2.工艺流程分离法的选择：在工艺流程方面,主要有深冷分离和常温加压分离法;脱乙烷塔,丙烯精制塔采用常温加压分离法;因为C2,C3在常压下沸点较低呈气态采用加压精馏沸点可提高,这样就无须冷冻设备,可使用一般水为冷却介质,操作比较方便工艺简单,而且就精馏过程而言,获得高压比获得低温在设备和能量消耗方面更为经济一些,但高压会使釜温增加,引起重组分的聚合,使烃的相对挥发度降低,分离难度加大;可是深冷分离法需采用制冷剂来得到低温,采用闭式热泵流程,将精馏塔和制冷循环结合起来,工艺流程复杂;综合考滤故选用常温加压分离法流程;二、工艺特点：1、脱乙烷塔：根据原料组成及计算:精馏段只设四块浮伐塔板,塔顶采用分凝器、全回流操作2、丙烯精制塔：混合物借精馏法进行分离时它的难易程度取决于混合物的沸点差即取决于他们的相对挥发度丙烷－丙烯的沸点仅相差5—6℃所以他们的分离很困难,在实际分离中为了能够用冷却水来冷凝丙烯的蒸气经常把C3馏分加压到20大气压下操作,丙烷－丙烯相对挥发度几乎接近于1在这种情况下,至少需要120块塔板才能达到分离目的;建造这样多板数的塔, 高度在45米以上是很不容易的,因而通常多以两塔串连应用,以降低塔的高度;三、操作特点：1、压力：采用不凝气外排来调节塔内压力,在其他条件不变的情况下,不凝气排放量越大、塔压越低：不凝气排放量越小、塔压越高;正常情况下压力调节主要靠调节伐自动调节;2、塔低温度：恒压下,塔低温度是调节产品质量的主要手段,釜温是釜压和物料组成决定的,塔低温度主要靠重沸器加热汽来控制;当塔低温度低于规定值时,应加大蒸汽用量以提高釜液的汽化率塔低温度高于规定值时,操作亦反;四、改革措施：丙烯精制塔顶冷却器由四台串联改为两台并联,且每台冷却器设计时采用的材质较好,管束较多,传热效果好;五、设想：若本装置采用DCS控制操作系统,这样可以使操作者一目了然,可以达到集中管理,分散控制的目的;能够使信息反馈及时,使装置平稳操作,提高工作效率;为了降低能耗丙烯塔可以采用空冷 ;第五节：精馏工艺计算及主体设备设计精馏塔的工艺设计计算,包括塔高、塔径、塔板各部分尺寸的设计计算,塔板的布置,塔板流体力学性能的校核及绘出塔板的性能负荷图;1 物料衡算与操作线方程通过全塔物料衡算,可以求出精馏产品的流量、组成和进料流量、组成之间的关系;物料衡算主要解决以下问题：1根据设计任务所给定的处理原料量、原料浓度及分离要求塔顶、塔底产品的浓度计算出每小时塔顶、塔底的产量；2在加料热状态q和回流比R选定后,分别算出精馏段和提馏段的上升蒸汽量和下降液体量；3写出精馏段和提馏段的操作线方程,通过物料衡算可以确定精馏塔中各股物料的流量和组成情况,塔内各段的上升蒸汽量和下降液体量,为计算理论板数以及塔径和塔板结构参数提供依据;通常,原料量和产量都以kg/h或吨/年来表示,但在理想板计算时均须转换为kmol/h;在设计时,汽液流量又须用m3/s来表示;因此要注意不同的场合应使用不同的流量单位;2、塔物料衡算F=D+WFXf=DXD+WXw则代入数据为64=D+W6465%=D98%+W2%解得D=h,W=h塔内气、液相流量精馏段：L=RD,V=L+D提留段：L’=L+F,V’=V3.热量衡算再沸器热流量：qr=V’rv再沸器加热蒸汽质量流量：Gr=Qr/rR冷凝器热流量：Qc=Vrv冷凝器冷却剂的质量流量：Gc=Qc/Cvt1-t2塔板数的计算相对挥发度利用试差法求相对挥发度表压P=1620kpa,则塔顶绝压Ptop=+= LnPA’=同理得PB’==Y A=P-PB’/PA’-PB’=KA=PA’/P=XA=y A/KA==同理得y B=,KB=,XB=y B/KB=∑X=y A/KA+y B/KB=∑y-1==<,符合要求故塔顶温度Ttop=塔顶挥发度阿a AB=KA/KB==1.塔底挥发度a’AB由xn=yn/a-a-1yn得,xn=查资料得表如下：液相组分质量分数为WA=,WB=塔顶液相密度为m3气相密度为m3设理论塔板数位NT=150,设每块塔板上的压降为100mm液柱;经计算得latm=液柱塔底压力P=Ptop+NT100mm=设塔底温度为由lnPA’=A-B/T+C得, lnPA’=同理得PB’==所以XA=P-PB’/PA’-PB’=, y B=所以,塔底温度为a AB=KA/KB==2.计算回流比R由相平衡方程ye=a xe/1+a-1xe和q线方程q=1,计算得xe=时,ye=Rmin=XD-ye/ye-xe=则R=,Rmin=3.计算精馏段操作方程精馏段操作线方程yn+1=R/R+1xn+XD/R+1代入数据得该精馏操作方程为yn+1=+4.计算塔板数经过模拟计算得所需理论板数为NT=95理论进料板位置Nf=44已知总办效率为ET=进料板位置Nf/=73所以实际塔板数为Np=NT-1/ET=95-1/=155实际塔板数和初设塔板数150比较接近,故所设值比较合理;5.塔径计算两相流动参数=Ls/Vs√p1/pv=设间距Ht=,查图知C20=气体负荷因子C=C20ó/20{方}=液泛气速Uf=C√p L-pv/pv=su/Uf=,则u=s则流道截面积A=Vs/u= m2孔隙率Ad/At=,A/At=1-Ad/At=则At==塔径D=√4At/=查表知D=,Ht=,与设的吻合,则合理;6.塔高计算实际板数为155,塔有效高度Z=155=釜液流出量W=h=h=s则釜液高度△ Z=4W/DD =143块塔板,共设8个人孔,每个人孔处板间距增大200mm 进料板板间距增大100mm裙坐取3m塔顶与釜液上方气液分离高度取塔顶与釜液上方气液分离空间高度均取总塔高Z=+++8+2=7.溢流装置设计计算弓形降液管所占面积Ad=At-A=Lw/D=,降液管宽度Bd=D1-√1- Lw/d Lw/d/2=取底隙h=确定堰长Lw=D==堰上液头高How=Lh/Lw2/3=>6mm满足E取1的条件取Hw=,清夜层高度Hl由选取的堰高Hw确定Hl=Hw+How=+=液流强度Lh/lw==<100降液管底隙液体流速u=Ls/lwhb=s<s,符合要求8.塔板流动性能的校核所得泛点率低于,故不会产生过量的液沫夹带计算干板阻力由以上3个阻力之和求塔板阻力=12.塔板负荷性能图1.过量液沫夹带线2.液相下限线How=Lh/lw2/3=取E=1,lw=,Lh==h此为液相下限线3.严重漏液线3.液相上限线4、精馏塔主体设备设计计算、再沸器精馏塔底的再沸器可分为：釜式再沸器、热虹吸式再沸器及强制循环再沸器;1釜式式再沸器如图6-2a和b所示;a是卧式再沸器,壳方为釜液沸腾,管内可以加热蒸汽;塔底液体进入底液池中,再进入再沸器的管际空间被加热而部分汽化;蒸汽引到塔底最下一块塔板的下面,部分液体则通过再沸器内的垂直挡板,作为塔底产物被引出;液体的采出口与垂直塔板之间的空间至少停留8～10分钟,以分离液体中的气泡;为减少雾沫夹带,再沸器上方应有一分离空间,对于小设备,管束上方至少有300mm高的分离空间,对于大设备,取再沸器壳径为管束直径的～倍;b是夹套式再沸器,液面上方必须留有蒸发空间,一般液面维持在容积的70%左右;夹套式再沸器,常用于传热面较小或间歇精馏中;2热虹吸式再沸器如图6-2c、D、e所示;它是依靠釜内部分汽化所产生的汽、液混合物其密度小于塔底液体密度,由密度差产生静压差使液体自动从塔底流入再沸器,因此该种再沸器又称自然循环再沸器;这种型式再沸器汽化率不大于40%,否则传热不良;3强制循环再沸器如图6-2中f所示;对于高粘度液体和热敏性气体,宜用泵强制循环式再沸器,因流速大、停留时间短,便于控制和调节液体循环量;原料预热器和产品冷却器的型式不象塔顶冷凝器和塔底再沸器的制约条件那样多,可按传热原理计算;图6-2 再沸器的型式、管路尺寸的确定、管路阻力计算及泵的选择接管直径各接管直径由流体速度及其流量,按连续性方程决定,即：d= 6-7式中：V S——流体体积流量,m3/ s；u——流体流速,m/ s；d——管子直径,m;1塔顶蒸气出口管径D V蒸气出口管中的允许气速U V应不产生过大的压降,其值可参照表6-1;表6-1 蒸气出口管中允许气速参照表2回流液管径D R冷凝器安装在塔顶时,冷凝液靠重力回流,一般流速为～s,速度太大,则冷凝器的高度也相应增加;用泵回流时,速度可取～s;3进料管径d F料液由高位槽进塔时,料液流速取～s;由泵输送时,流速取为～m/s;4釜液排除管径d W釜液流出的速度一般取～s;5饱和水蒸气管饱和水蒸气压力在295kPa表压以下时,蒸气在管中流速取为20～40m/s；表压在785 kPa以下时,流速取为40～60m/s；表压在2950 kPa以上时,流速取为80m/s;加热蒸气鼓泡管加热蒸气鼓泡管又叫蒸气喷出器若精馏塔采用直接蒸气加热时,在塔釜中要装开孔的蒸气鼓泡管;使加热蒸气能均匀分布与釜液中;其结构为一环式蒸气管,管子上适当的开一些小孔;当小孔直径小时,汽泡分布的更均匀;但太小不仅增加阻力损失,而且容易堵塞;其孔直径一般为5～10mm ,孔距为孔径的5～10倍;小孔总面积为鼓泡管横截面积的～倍,管内蒸气速度为20～25m /s;加热蒸气管距釜中液面的高度至少在以上,以保证蒸气与溶液有足够的接触时间;离心泵的选择离心泵的选择,一般可按下列的方法与步骤进行：1确定输送系统的流量与压头液体的输送量一般为生产任务所规定,如果流量在一定范围内波动,选泵时应按最大流量考虑;根据输送系统管路的安排,用柏努利方程计算在最大流量下管路所需的压头;2选择泵的类型与型号首先应根据输送液体的性质和操作条件确定泵的类型,然后按已确定的流量Q e 和压头H e 从泵的样本或产品目录中选出合适的型号;显然,选出的泵所提供的流量和压头不见得与管路要求的流量Q e 和压头H e 完全相符,且考虑到操作条件的变化和备有一定的裕量,所选泵的流量和压头可稍大一点,但在该条件下对应泵的效率应比较高,即点Q e 、H e 坐标位置应靠在泵的高效率范围所对应的H-Q 曲线下方;另外,泵的型号选出后,应列出该泵的各种性能参数;3核算泵的轴功率若输送液体的密度大于水的密度时,可按,102QH N kW ρη=核算泵的轴功率;第六节：辅助设备的计算及选型精馏装置的主要附属设备包括蒸气冷凝器、产品冷凝器、塔底再沸器、原料预热器、直接蒸汽鼓管、物料输送管及泵等;前四种设备本质上属换热器,并多采用列管式换热器,管线和泵属输送装置;下面简要介绍;回流冷凝器按冷凝器与塔的位置,可分为：整体式、自流式和强制循环式;1整体式如图6-1a和b所示;将冷凝器与精馏塔作成一体;这种布局的优点是上升蒸汽压降较小,蒸汽分布均匀,缺点是塔顶结构复杂,不便维修,当需用阀门、流量计来调节时,需较大位差,须增大塔顶板与冷凝器间距离,导致塔体过高;该型式常用于减压精馏或传热面较小场合;图6-1 冷凝器的型式2自流式如图6-1c 所示;将冷凝器装在塔顶附近的台架上,靠改变台架的高度来获得回流和采出所需的位差;3强制循环式如图6-1D 、e 所示;当冷凝器换热面过大时,装在塔顶附近对造价和维修都是不利的,故将冷凝器装在离塔顶较远的低处,用泵向塔提供回流液;需指出的是,在一般情况下,冷凝器采用卧式,因为卧式的冷凝液膜较薄,故对流传热系数较大,且卧式便于安装和维修;管壳式换热器的设计与选型管壳式换热器的设计与选型的核心是计算换热器的传热面积,进而确定换热器的其它尺寸或选择换热器的型号;.1流体流动阻力压强降的计算1管程流动阻力管程阻力可按一般摩擦阻力公式求得;对于多程换热器,其阻力ΣΔp i 等于各程直管阻力、回弯阻力及进、出口阻力之和;一般情况下进、出口阻力可忽略不计,故管程总阻力的计算式为12()i t s p p p p F N N ∑∆=∆+∆ 6-1 式中 ΔP 1、ΔP 2——分别为直管及回弯管中因摩擦阻力引起的压强降,P a ；F t ——结垢校正因数,对Φ25mm ×的管子取；对Φ19mm ×2mm 的管子取；N P ——管程数；N s ——串联的壳程数;上式中直管压强降ΔP 1可按第一章中介绍的公式计算；回弯管的压强降ΔP 2由下面的经验公式估算,即 2232u p ρ⎛⎫∆= ⎪⎝⎭6-22壳程流动阻力壳程流动阻力的计算公式很多,在此介绍埃索法计算壳程压强降ΔP 0的公式,即012S p p p N ∑∆=∆+∆’’S （）F 6-3式中 ΔP 1’——流体横过管束的压强降,Pa ；ΔP 2’——流体通过折流板缺口的压强降,Pa ；F S ——壳程压强降的结垢校正因数；液体可取,气体可取;2'0102'02(1)22(3.5)2c B B u p Ff n N u h p N D ρρ∆=+∆=- 6-4 式中 F ——管子排列方法对压强降的校正因数,对正三角形排列F =,对转角三角形为,正方形为；f0——壳程流体的摩擦系数；N c——横过管束中心线的管子数；N c值可由下式估算：管子按正三角形排列：n=c管子按正方形排列：n=c式中 n——换热器总管数;N B——折流挡板数；h——折流挡板间距；u0——按壳程流通截面积A0计算的流速,m/s,而A0=hD-n c d0;2管壳式换热器的选型和设计计算步骤1计算并初选设备规格a．确定流体在换热器中的流动途径b．根据传热任务计算热负荷Q;c．确定流体在换热器两端的温度,选择列管换热器的形式；计算定性温度,并确定在定性温度下的流体物性;d．计算平均温度差,并根据温度差校正系数不应小于的原则,决定壳程数;e．依据总传热系数的经验值范围,或按生产实际情况,选择总传热系数K值;f．由总传热速率方程Q = KSΔt m,初步计算出传热面积S,并确定换热器的基本尺寸如D、L、n及管子在管板上的排列等,或按系列标准选择设备规格;2计算管程、壳程压强降根据初定的设备规格,计算管程、壳程流体的流速和压强降;检查计算结果是否合理或满足工艺要求;若压降不符合要求,要调整流速,在确定管程数或折流板间距,或选择另一规格的换热器,重新计算压强降直至满足要求为止;3核算总传热系数计算管程、壳程对流传热系数,确定污垢热阻R si和R so,在计算总传热系数K’,比较K 的初设值和计算值,若K’ /K=～,则初选的换热器合适;否则需另设K值,重复以上计算步骤;第七节：设计结果一览表1、操作条件及物性系数操作压力：塔顶塔底 MPa操作温度：塔顶塔底2、塔板主要工艺尺寸水力学核算第八节：对本设计的评述作为本学期难得的一次大型作业报告,我个人而言,收获良多,首先是看到了自己的不足,例如一些以前学习过的内容能够得到复习,毕竟差不多一年过去了,CAD课程内容所教授的内容,许多都已经不记得了,通过这次大型课题报告,让我们重新学习和掌握CAD课程;而且由于类似这种大型作业报告,需要考虑多方面的问题,必须多方面考虑周全,所以这次作业,也让我在做事方面想得更加周全,面面俱到,这对于我们这些学生而言,是非常难得的;本人参照了指导老师给我们的指导资料,并参考了其他学长的个人设计格式,查阅了较多的关于本专业的相关资料文献,花费了不少的时间勉强完成了这个设计方案,但由于个人专业知识缺乏和时间上比较仓促,所以未能完成得很好;通过这次课程设计使我充分理解到化工原理课程的重要性和实用性,更特别是对精馏原理及其操作各方面的了解和设计,对实际单元操作设计中所涉及的个方面要注意问题都有所了解;通过这次对精馏塔的设计,不仅让我将所学的知识应用到实际中,而且对知识也是一种巩固和提升充实;在老师和同学的帮助下,及时的按要求完成了设计任务,通过这次课程设计,使我获得了很多重要的知识,同时也提高了自己的实际动手和知识的灵活运用能力;至此,对于里面一些不当的操作及数据,我总结出了以下原因：1、物料平衡的影响和制约根据精馏塔的总物料衡算可知,不能任意增减,否则进、出塔的两个组分的量不平衡,必然导致塔内组成变化,操作波动,使操作不能达到预期的分离要求;2、塔顶回流的影响回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素,生产中经常用回流比来调节、控制产品的质量;3、进料热状况的影响当进料状况xF和q发生变化时,应适当改变进料位置,并及时调节回流比R;一般精馏塔常设几个进料位置,以适应生产中进料状况,保证在精馏塔的适宜位置进料;如进料状况改变而进料位置不变,必然引起馏出液和釜残液组成的变化;4、塔釜温度的影响釜温是由釜压和物料组成决定的;精馏过程中,只有保持规定的釜温,才能确保产品。

年产8万吨丙烯酸工艺设计

年产8万吨丙烯酸工艺设计年产80000吨丙烯酸生产工艺设计摘要本次设计是采用丙烯直接氧化法生产丙烯酸，又称丙烯二步氧化法。

丙烯在第一个反应器生成丙烯醛，在第二个反应器生成产物丙烯酸，然后送入精制，其间需加入催化剂。

整个工艺过程大致分为氧化工段和精制工段两个部分，氧化部分主要设备有第一氧化器和第二氧化器，精制部分主要有吸收塔，汽提塔，脱水塔和脱重塔，还有附属设备冷却器等，以此来实现丙烯酸的生产及精制。

本次设计主要包括生产方案选择、工艺流程图及描述、物料衡算、热量衡算、设备选型、车间布置和环境保护等。

并绘制了PFD图、PID图、车间布置图和主要设备装配图。

关键词：丙烯酸、二步氧化法、氧化工段、精制工段、工艺设计Process Design of Acrylic Acid with Annual Output of80,000 TonsAbstractThe design is to use propylene direct oxidation method to produce acrylic acid, also known as propylene two-step oxidation method. Acrolein is produced in the first reactor, then acrylic acid is produced in the second reactor, and the product is fed into the refining process, during which a catalyst is added. The whole process is roughly divided into two parts: the oxidation section and the refining section. The main equipment of the oxidation section is the first oxidizer and the second oxidizer, and the refined part is the absorption tower, stripper tower, dehydrating tower and deweighting tower, as well as the auxiliary equipment coolers and so on. To achieve the production and refining of acrylic acid.The design mainly includes the selection of production plan, process flow chart and description, material balance, heat balance, equipment selection, workshop layout and environmental protection. The PFD drawing, PID drawing, workshop layout drawing and main equipment assembly drawing were drawn.Keywords: Acrylic acid, two-step oxidation, oxidation section, refining section.目录1前言 (1)1.1产品简介 (1)1.2产品的应用 (1)1.3丙烯酸的市场概况 (1)1.4丙烯酸的生产工艺 (2)2丙烯酸的生产方案 (5)2.1生产方案的选择 (5)2.2产品原料的规格 (5)2.3工艺流程图 (5)2.4工艺流程叙述 (7)2.5可行性分析 (8)3物料衡算 (9)3.1物性数据 (9)3.1.1基础数据 (9)3.1.2配方基本信息 (9)3.2基准时间 (10)3.3物性计算 (10)3.3.1第一氧化器物料衡算 (10)3.3.2冷却器的物料衡算 (12)3.3.3第二氧化器物料衡算 (13)3.4原料消耗综合表 (15)3.5精制物料衡算 (15)3.5.1吸收塔的物料衡算 (15)3.5.2汽提塔的物料衡算 (20)3.5.3脱水塔的物料衡算 (25)3.5.4脱重塔的物料衡算 (28)4热量衡算 (31)4.1基础数据 (31)4.1.1计算基准 (31)4.1.2热量衡算方程式 (32)4.2热量衡算式中计算方法 (32)4.3氧化工段计算 (32)4.3.1氧化反应器热量衡算 (33)4.3.2冷却器的热量衡算 (34)4.4 动力消耗综合表 (35)4.5精制工段热量衡算 (35)4.5.1吸收单元热量衡算 (36)4.5.2汽提单元热量衡算 (38)4.5.3脱水单元热量衡算 (38)4.5.4脱重单元热量衡算 (39)5 设备的工艺设计与选型 (41)5.1反应器的设计 (41)5.2吸收填料塔的设计 (44)5.2.1塔径设计 (44)5.2.2填料高度计算 (47)5.2.3填料层压力降 (48)5.2.4筒体与封头厚度计算 (49)5.2.5接管尺寸和人孔选择 (51)5.2.6其他塔附件选择 (51)6车间布置 (53)6.1设计依据及基本资料 (53)6.1.1设计依据 (53)6.1.2基本资料 (53)6.2车间布置原则和设计 (53)6.3车间布置设计内容 (54)7环境保护 (56)7.1设计采用标准 (56)7.2三废处理 (56)7.2.1废水处理 (56)7.2.2废气处理 (56)7.2.3废渣处理 (56)7.2.4噪音处理 (57)8 结论 (58)参考文献 (59)致谢...................................................................................................................................... 错误!未定义书签。

年产9.8万吨异丙醇装置丙烯精制工艺设计

年产9.8万吨异丙醇装置丙烯精制工艺设计异丙醇是一种重要的化工原料，广泛用于合成丙烯酸盐、丙烯醛、丙烯酸等化工产品。

为满足市场需求，我们设计了一个年产量为9.8万吨的异丙醇装置丙烯精制工艺。

该工艺的主要步骤包括原料净化、蒸馏、萃取、脱钠、脱水和质量优化。

下面将对每个步骤进行详细描述。

首先，原料净化。

原料丙烯通常含有杂质，例如硫化氢、硫醇、氧化物等。

因此，必须通过吸附剂床和净化装置来去除这些杂质，以保证后续步骤的正常进行。

其次是蒸馏。

将净化后的丙烯进入蒸馏塔，在适当的物料温度和压力下进行蒸馏分离。

重要的是要保持塔内温度和压力稳定，以确保较低沸点的异丙醇得到高纯度的提取。

接下来是萃取。

采用适当的溶剂，将蒸馏的产品进一步分离和提纯。

常用的溶剂包括丁醇、汽油、醚类等。

萃取过程中，需注意提取液的比例、温度和时间控制，以获得高质量的异丙醇产品。

完成萃取后，需要进行脱钠处理。

普遍采用碱处理方法，通过与碱溶液反应，使残余的钠离子转化为可溶性盐，并从溶液中除去。

脱钠过程中，要注意控制反应条件和效果以及溶液的pH值。

随后是脱水。

通过适当的方法，将异丙醇中的水分除去，以提高产品的纯度和稳定性。

常见的脱水方法包括分子筛吸附、质子交换树脂等。

脱水过程需要控制温度和压力，确保脱水效果。

最后是质量优化。

这一步骤主要是通过添加适量的防腐剂、稳定剂和其他化学品，优化异丙醇产品的质量和性能。

同时，还需对产品进行质量分析和检测，确保符合相关的质量标准。

总之，通过以上的工艺步骤，我们设计了一个年产量为9.8万吨的异丙醇装置丙烯精制工艺。

这个工艺具有高效、稳定和绿色环保的特点，能够满足市场需求，提供高质量的异丙醇产品。

继续优化的异丙醇装置丙烯精制工艺，我们可以使用先进的技术和设备，以提高装置的能效和产品质量。

以下是我们可以考虑的一些改进方案：首先，我们可以引入先进的催化剂技术。

催化剂是异丙醇装置丙烯精制过程中不可或缺的关键因素。

通过使用新型的催化剂，我们可以提高反应速率和选择性，从而减少能耗和副产品的生成。

年产2万吨异丙醇的生产车间工艺设计

年产2万吨异丙醇的生产车间工艺设计异丙醇的概述异丙醇，也称为异丙基醇，是一种无色液体，化学式为C3H8O。

它具有优异的溶解性和挥发性，在许多工业应用中被广泛使用。

异丙醇是工业上生产丙烯酸酯和丙型聚氨酯的重要原料，也可用作溶剂和提取剂。

生产车间概述本文档描述了年产2万吨异丙醇的生产车间的工艺设计。

该生产车间包括原料处理、反应装置、分离装置、净化及储存装置等部分。

原料处理部分在生产异丙醇的过程中，原料包括丙烯和水。

原料处理部分的主要任务是将原料进行预处理，确保原料的质量和纯度。

1.丙烯的预处理：–丙烯通过解离罐解离，除去杂质和不纯物质。

–经过解离罐处理后的丙烯进入过滤器进行过滤，去除悬浮颗粒和杂质。

–过滤的丙烯进入储罐进行稳定化处理。

2.水的预处理：–水通过预处理系统，包括过滤、去离子和脱氧等步骤，确保水的纯度和质量。

反应装置部分反应装置部分是生产异丙醇的核心部分，主要包括丙烯与水反应生成异丙醇的反应器。

1.反应器的设计：–反应器采用连续式反应器，保证生产的连续性和高效性。

–反应温度、压力和催化剂的使用量通过实验确定，以获得最佳反应条件。

2.反应过程：–在反应器中，丙烯和水按一定的比例加入反应器。

–反应器内部采用搅拌机械，保证反应物的充分混合和反应效果。

–反应过程需要控制温度和压力，以及催化剂的添加和循环。

分离装置部分在反应结束后，需要将反应产物中的异丙醇与水等组分进行分离，以获得高纯度的异丙醇。

1.分离器的设计：–分离器采用连续式分离器，可实现高效的分离效果。

–分离器内部采用分子筛、膜分离等技术，提高分离效率。

2.分离过程：–反应产物经过变温系统降温至一定温度，将异丙醇和水等组分分离。

–分离过程中产生的气体通过净化系统进行处理，以达到环保要求。

净化及储存装置部分为了获得高纯度的异丙醇，还需要对分离后的异丙醇进行净化处理。

1.净化处理：–异丙醇经过净化系统，包括蒸馏、吸附等步骤，去除杂质和不纯物质。

年产68万吨异丙醇装置丙烯精制工段工艺设计---脱乙烷

年产9.8万吨异丙醇装置丙烯精制工段工艺设计----脱乙烷塔部分摘要丙烯是石油化工的原料之一，在原油加工中具有重要作用。

由裂解气净化与分离工段的丙烯精馏塔分离出的丙烯除了用于生产聚丙烯外，还大量地作为生产丙烯腈，丁醇，辛醇，环氧丙烷，异丙醇等产品的主要原料。

为了更好的提高生产能力，本着投资少，能耗低，效益高的想法，本设计根据设计任务书中确定的生产任务进行的，年产9.8万吨异丙醇，开工周期为8000小时/年，原料组成为乙烷、丙烯、丙烷、异丁烷，其中丙烯含量为74.1%，按其各组分的沸点和相对挥发度的不同使各组分分离。

由于对丙烯纯度要求极高，本文设计的精馏塔塔板数较多，丙烯塔较高。

最后以优化后的精馏塔结果为基础，确定了该塔的设备参数，塔径，浮阀塔盘，塔高，热负荷，从而设计了塔底再沸器，塔顶冷凝器以及塔体主要设备。

流程简单，投资较少，操作较为简单，基本可以满足丙烯优等品的工业生产。

本设计采用多组分精馏，按挥发度递减流程方案，两塔流程设计即先经过脱乙烷塔塔顶分离出乙烷，再由丙烯塔精馏塔塔顶得到丙烯，其纯度为93.5%以上，丙烯作为产品出装置为生产异丙醇提供原料，塔底的丙烷可作为商品出售或作为烧火油。

设塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。

前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔，在各种塔型中，当前应用最广泛的是筛板塔与浮阀塔。

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，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的合理性。

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；脱乙烷塔；热量衡算。

丙烷脱氢装置工艺流程

本项是一台年产60 万吨丙烯的丙烷脱氢装置（PDH），采用的丙烷脱氢装置引进美国CB&I LUMMUS 公司的CATOFIN 丙烷脱氢制丙烯工艺，该工艺采用高效的铬系催化剂和HGM 材料；具有丙烷转换率高、丙烯选择性好、原料适应性强及装置在线率高等优点，是目前丙烷脱氢制丙烯的先进技术之一。

CATOFIN PDH工艺通过固定床反应器，在氧化铬-氧化铝催化剂上将丙烷转换为丙烯。

未转化的丙烷将被分离并且循环利用，丙烯是唯一的主产品。

PDH装置规模大，PDH装置操作条件比较复杂，导致设备规格大型化。

设备大型化对设备设计、制造、检验等都会带来很多不利问题。

根据基础设计开工报告可知，PDH装置设备涉及反应器、塔器、容器、换热器、压缩机、透平、泵和过滤器等诸多类型。

统计各设备的数量装置大型设备就有199台，并且绝大多数为国外进口设备。

根据PDH的工艺物料的特性，本装置属于甲类生产装置，生产过程中涉及的主要物料为丙烷、丙烯、乙烯、装置尾气和天然气。

这些物料都属于易燃、易爆的物质，乙烯、氢气、共聚单体均属甲类火灾危险物质。

这些物质一旦泄漏与空气或氧化物接触，形成爆炸混合气体，极易引发火灾爆炸事故。

因此，火灾、爆炸是本装置的主要危险，防泄漏、防火、防爆是装置安全生产工作的重点。

丙烯工艺流程主要包括物料反应，产物压缩分离及尾气回收和产品提纯三个大的部分。

PDH装置规模大，PDH装置操作条件比较复杂，导致设备规格大型化。

设备大型化对设备设计、制造、检验等都会带来很多不利问题。

根据基础设计开工报告可知，PDH装置设备涉及反应器、塔器、容器、换热器、压缩机、透平、泵和过滤器等诸多类型。

统计各设备的数量装置大型设备就有199台，并且绝大多数为国外进口设备。

根据PDH的工艺物料的特性，本装置属于甲类生产装置，生产过程中涉及的主要物料为丙烷、丙烯、乙烯、装置尾气和天然气。

这些物料都属于易燃、易爆的物质，乙烯、氢气、共聚单体均属甲类火灾危险物质。

异丙醇丙烯精制(脱乙烷)

毕业设计（论文）任务书
一、题目：
年产万吨异丙醇装置丙烯精制工段工艺设计（脱乙烷塔）
二、基础数据
（1）丙烯单耗：0.8吨丙烯（99.5%）/吨异丙醇；
（2）年生产时间：8000小时
（3）产品丙烯质量：丙烯>99.5%(质量%)；乙烷<0.05%（质量%）
（4）副产品：丙烷>94.0%(质量%)
三、内容要求：
1. 说明部分：
(1)完成异丙醇装置丙烯精制工段工艺技术说明（装置的生产任务、产品的性能、用途、市场前景、生产方法. 设计任务的依据及生产流程的确定：分析各种生产方法及特点、确定工艺过程。

生产流程简述;环境保护等）。

(2)完成丙烯精制工段的物料衡算、热量衡算、脱乙烷塔设备工艺计算及附属设备选型。

(3)编制设计说明书。

2. 计算部分：
(1) 物料衡算：对所选系统进行物料衡算，并根据衡算结果，来确
定附属设备的选型。

(2).热量衡算：对所选系统进行热量衡算，并据此来确定换热设备的负荷。

(3)工艺条件的计算：温度、压力、流量及物料的配比等。

(4)设备计算：对脱乙烷塔进行工艺计算，确定其工艺尺寸、结构等。

3. 绘图部分：
1.物料衡算图
2.负荷性能图
3.带控制点的工艺流程图
四、发给日期：2014年5月16日
五、要求完成日期：2014年7月31日
指导教师：
系主任：
2014年5月14～16日。

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。

MTO前脱丙烷分离流程模拟及优化

收稿日期：2018-12-06；修改稿日期：2019-01-18。
基金项目：国家重点研发计划重点专项（2016YFC0801903）。
第一作者：陈昇（1987—），男，高级工程师，博士，研究方向为多相流、乙烯生产工艺。E-mail：chen_sheng1987@。
通信作者：王勇，教授级高级工程师，总工程师，研究方向为乙烯、聚烯烃生产工艺。E-mail：wangyong1439-hqc@。曹新波，高级工
程师，研究方向为甲醇制烯烃工艺。E-mail：caoxinbo-hqc@。
引用本文：陈昇, 曹新波, 赵梦, 等 . MTO 前脱丙烷分离流程模拟及优化[J]. 化工进展, 2019, 38(7): 3473-3481.
Citation：CHEN Sheng, CAO Xinbo, ZHAO Meng, et al. Simulation and optimization of MTO front-end depropanizer separation process[J]. Chemical Industry
丙烷分离流程。结果表明，现有 MTO 前脱丙烷分离流程主要差异在于脱丙烷系统和脱甲烷系统；脱丙烷系统中
采用高、低压脱丙烷塔，较凝液汽提塔+脱丙烷塔型式可节省能耗；脱甲烷系统中采用预切割-油吸收双塔或油
吸收-汽提双段单塔型式，较单脱甲烷塔型式可节省丙烷吸收剂用量（约 29%）。现有流程都存在吸收剂循环回
化
2019 年第 38 卷第 7 期
工பைடு நூலகம்
进
展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS

应用技术
· 3473 ·

丙烷脱氢装置工艺流程

丙烷脱氢装置工艺流程 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998本项是一台年产60 万吨丙烯的丙烷脱氢装置（PDH），采用的丙烷脱氢装置引进美国 CB&I LUMMUS 公司的 CATOFIN 丙烷脱氢制丙烯工艺，该工艺采用高效的铬系催化剂和 HGM 材料；具有丙烷转换率高、丙烯选择性好、原料适应性强及装置在线率高等优点，是目前丙烷脱氢制丙烯的先进技术之一。

CATOFIN PDH工艺通过固定床反应器，在氧化铬-氧化铝催化剂上将丙烷转换为丙烯。

未转化的丙烷将被分离并且循环利用，丙烯是唯一的主产品。

PDH装置规模大，PDH装置操作条件比较复杂，导致设备规格大型化。

设备大型化对设备设计、制造、检验等都会带来很多不利问题。

根据基础设计开工报告可知，PDH装置设备涉及反应器、塔器、容器、换热器、压缩机、透平、泵和过滤器等诸多类型。

统计各设备的数量装置大型设备就有199台，并且绝大多数为国外进口设备。

根据PDH的工艺物料的特性，本装置属于甲类生产装置，生产过程中涉及的主要物料为丙烷、丙烯、乙烯、装置尾气和天然气。

这些物料都属于易燃、易爆的物质，乙烯、氢气、共聚单体均属甲类火灾危险物质。

这些物质一旦泄漏与空气或氧化物接触，形成爆炸混合气体，极易引发火灾爆炸事故。

因此，火灾、爆炸是本装置的主要危险，防泄漏、防火、防爆是装置安全生产工作的重点。

丙烯工艺流程主要包括物料反应，产物压缩分离及尾气回收和产品提纯三个大的部分。

PDH装置规模大，PDH装置操作条件比较复杂，导致设备规格大型化。

设备大型化对设备设计、制造、检验等都会带来很多不利问题。

根据基础设计开工报告可知，PDH装置设备涉及反应器、塔器、容器、换热器、压缩机、透平、泵和过滤器等诸多类型。

统计各设备的数量装置大型设备就有199台，并且绝大多数为国外进口设备。

根据PDH的工艺物料的特性，本装置属于甲类生产装置，生产过程中涉及的主要物料为丙烷、丙烯、乙烯、装置尾气和天然气。

年产15万吨异丙醇工艺优化及主要设备设计

拟结果。并且软件的灵敏度分析、设计规定、计算器等模块的使用对工艺流程的改进优化
提供了非常可靠、可行的方案，同时也是用户可以更加直观的了解、熟悉整个工艺的运行
和各个模块的实际功用。
1.5 本文主要研究内容
本文通过查询、阅读文献资料掌握了异丙醇的合成方法及其优缺点，通过对比发现丙
烯气相直接水合法制备异丙醇具有操作简单、投资低、产品收率高等优点，因此选择丙烯
158.7197
0
0.003
0.996
0.001
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0.00294
0.740056
0.18956
0.066786
9.56E-05
0.000562
0
3.1.3 分离一塔
图 3.2 分离一塔操作框图
1）进料量：39379.4156kg/h（异丙醇：45%）
异丙醇
分离
二塔
分离
三塔
废水
分离
四塔
苯
苯
水
图 2.1 丙烯直接水合制异丙醇工艺流程
在该异丙醇合成工艺中，从装置来的纯度为 99.6%、压力为 1.07MPa、温度为 25℃的
原料丙烯,经过压缩机压缩至反应压力,与循环气和预先净化的水混合,气化的丙烯和水按
摩尔比 1:0.65,经两个原料-反应产物换热器后进入加热炉加热至 190℃,进入绝热固定床
器中分离出液体和气体。气体在循环冷却器冷凝后一部分返回原料烯烃装置,以控制原料
组分的浓度,一部分则经过气体压缩机压缩后循环使用。高压分离器分离出来的液体进入

异丙醇装置工艺设计的总结

异丙醇装置工艺设计的总结异丙醇是一种常用的有机化学品，广泛应用于溶剂、增塑剂、合成树脂等领域。

异丙醇装置工艺设计是指在生产异丙醇的过程中，通过各种工艺步骤和设备的选择，实现高效、稳定、安全的生产过程。

异丙醇装置工艺设计的总结如下：1. 原料选择：选择合适的原料是异丙醇装置工艺设计的第一步。

一般来说，异丙醇的原料主要有丙烷和氨，通过氨解反应生成氨丙醇，再通过脱水反应生成异丙醇。

在原料选择时需考虑原料的纯度、可获得性和成本等因素。

2. 反应步骤和条件：异丙醇的生产过程包括氨解反应和脱水反应两个步骤。

氨解反应一般在高温高压下进行，需要考虑反应速率、产物纯度和反应副产物的生成等因素。

脱水反应一般在催化剂的作用下进行，需选择合适的催化剂和反应条件，以提高反应速率和产物纯度。

3. 设备选择：异丙醇生产过程中需要用到的设备包括反应釜、换热器、蒸馏塔等。

在设备选择时需考虑生产规模、质量要求、能源消耗和安全性等因素。

同时，需选择合适的材质和设计参数，以确保设备的性能和寿命。

4. 过程控制和安全：异丙醇生产过程中需要进行严格的过程控制和安全措施。

包括温度、压力、流量等参数的监控和调节，以保证生产过程的稳定性和安全性。

同时，还需制定应急预案和安全操作规程，加强装置的防火、防爆、防毒等安全设施。

5. 节能减排：异丙醇装置工艺设计应考虑节能减排的问题。

通过采用先进的工艺、设备和控制系统，减少能源消耗和废气排放，提高生产效率和资源利用率。

总之，异丙醇装置工艺设计需要综合考虑原料选择、反应步骤和条件、设备选择、过程控制和安全、节能减排等因素，以确保生产过程的高效、稳定和安全。

同时，还需根据实际情况进行优化和改进，不断提高生产效率和产品质量。

年产5万吨异丙醇工艺设计.doc

年产5万吨异丙醇工艺设计1. 引言异丙醇（Isopropanol）是一种广泛应用于工业和日常生活中的化学品。

它可用作溶剂、清洁剂、融冰剂，也可作为化工原料用于合成香精、涂料、树脂等。

本文将详细介绍年产5万吨异丙醇的工艺设计，包括原料准备、反应步骤、分离与提纯等方面的内容。

2. 原料准备2.1 乙烯乙烯是异丙醇的主要原料，它可通过石油 cracking 或乙醇脱水得到。

在本工艺设计中，我们选择采用乙醇脱水的方法。

乙醇经过脱水反应，生成乙烯气体，进一步用于异丙醇的合成。

乙烯的纯度对反应效果有重要影响，因此需要经过精馏和其他处理步骤来提高纯度。

2.2 氢气氢气是异丙醇合成反应中的还原剂，它可通过水电解产生。

在工艺设计中，我们需要充分考虑供应可靠、稳定的氢气供应系统，保证反应过程中的氢气浓度达到合适的比例。

2.3 催化剂触媒是异丙醇合成反应的关键。

常用的触媒包括氧化铜、氧化锌等。

在本工艺设计中，我们将详细考虑催化剂的选择、制备及再生等方面。

催化剂的活性和稳定性对工艺实施的影响较大，需要通过实验确定最佳工艺参数。

3. 反应步骤异丙醇的合成可通过顺序发生脱氢、水合和脱水等反应。

在本工艺设计中，我们将采用以下步骤来实现异丙醇的合成：3.1 乙烯脱氢乙烯经过加热、催化剂的作用，发生脱氢反应生成丙醛。

该反应需要控制温度、氢气浓度等参数，以提高反应效率和产物纯度。

3.2 丙醛水合丙醛与水反应生成异丙醇。

该反应是一个可逆反应，需要控制反应温度、压力和催化剂用量，以实现较高的转化率和选择性。

3.3 异丙醇脱水通过加热和脱水剂的作用，异丙醇中的水分被去除，生成高纯度的异丙醇。

该步骤主要涉及温度控制、脱水剂的选择和回收等方面。

4. 分离与提纯为了获得高纯度的异丙醇产品，需要进行分离与提纯步骤。

常用的分离方法包括蒸馏、结晶、吸附等。

在本工艺设计中，我们将采用蒸馏和结晶相结合的方式进行产品的分离与提纯。

4.1 连续精馏通过连续精馏，将产物中的残留物、杂质逐步分离，提高异丙醇的纯度。

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。

丙烷丙烯分离工艺流程

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