苯乙苯精馏塔工艺设计

绍兴文理学院化学化工学院

《化工设计》报告

苯-乙苯精馏塔工艺设计

应化092班钱武

09114514（19）

2012

目录

第1节设计任务书............................................ 错误!未定义书签。（一）设计题目................................................ 错误!未定义书签。（二）操作条件................................................ 错误!未定义书签。（三）塔板类型................................................ 错误!未定义书签。（四）工作日.................................................. 错误!未定义书签。（五）主要物性数据............................................ 错误!未定义书签。第2节方案设计............................................... 错误!未定义书签。方案设计...................................................... 错误!未定义书签。方案简介...................................................... 错误!未定义书签。第3节物料衡算............................................... 错误!未定义书签。进料组成：.................................................... 错误!未定义书签。全塔的物料衡算：.............................................. 错误!未定义书签。相对挥发度：.................................................. 错误!未定义书签。理论塔板数和进料板确定 ........................................ 错误!未定义书签。实际板数和实际进料位置确定 .................................... 错误!未定义书签。第4节塔体工艺尺寸计算 ....................................... 错误!未定义书签。操作压力的计算................................................ 错误!未定义书签。塔体工艺尺寸计算............................................. 错误!未定义书签。第5节各接管的设计 .......................................... 错误!未定义书签。进料管........................................................ 错误!未定义书签。釜残液出料管.................................................. 错误!未定义书签。回流液管...................................................... 错误!未定义书签。塔顶产品出口管................................................ 错误!未定义书签。第6节热量衡算.............................................. 错误!未定义书签。塔顶冷却水用量................................................ 错误!未定义书签。塔釜饱和蒸汽用量.............................................. 错误!未定义书签。第7节辅助设备的计算及选型 ................................... 错误!未定义书签。冷凝器的选择................................................. 错误!未定义书签。再沸器的选择................................................. 错误!未定义书签。

第1节设计任务书

题目：苯-乙苯精馏塔工艺设计

（一）设计题目

某化工厂拟采用一板式塔分离苯－乙苯混合液。已知：生产能力为年产44000 吨98%的乙苯产品；进精馏塔的料液含乙苯45%（质量分数，下同），其余为苯；塔顶的乙苯含量不得高于2%；残液中乙苯含量不得低于98%；料液初始温度为30℃，加热至沸点进料；塔顶冷凝器用温度为 30 ℃的冷水冷却；塔底再沸器用温度为 150 ℃的中压热水加热。

试根据工艺要求进行：

（1）板式精馏塔的工艺设计；

（2）标准列管式原料预热器或塔顶冷凝器或塔底再沸器的选型设计；

（3）确定接管尺寸；

（4）画出带控制点的工艺流程图。

（二）操作条件

1.塔顶压力 4kPa（表压）

2.进料热状态泡点进料

3.回流比 2倍最小回流比

4.加热蒸气压力（表压）

5.单板压降≤。

（三）塔板类型

板式塔

（四）工作日

每年工作日为300天，每天24小时连续运行。（五）主要物性数据

第2节方案设计

方案设计

本项目是设计苯-乙苯体系生产工艺的设计。分为精馏塔的设计，换热器的设计，阀门等带控制点的设备的设计。设计的主要内容为精馏塔的设计，换热器的选型以及带控制点的流程图的绘制。

精馏塔的设计流程为原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。为了使精馏塔连续的稳定的进行，流程中还要考虑设置原料槽。产品槽和相应的泵,有时还要设置高位槽。且在适当位置设置必要的仪表（流量计、温度计和压力表）。以测量物流的各项参数。

换热器的选型主要为换热器的热量衡算以及其选型。原料预热器的热量主要通过再沸器中的蒸汽经过冷却下来的水，通过控制温度到达原料预热器的所需温度，用以加热，出去的水用来作为塔顶冷却器的冷却水，通过这样的循环，可以减少工厂运行的成本。

方案简介

设计方案简介：

设计中采用泡点进料，塔顶上升蒸汽采用全冷凝器冷凝，冷凝液在泡点下一

部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔

底产品经冷却后送至储罐。加料方式采用直接流入塔内，采用泡点进料，即热状

态参数q=。具体如下：

塔型的选择：

本设计中采用浮阀塔。其设计比较容易。

设计的依据与技术来源：

本设计依据于精馏的原理（即利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助

于多次部分汽化和部分冷凝使轻重组分分离），并在满足工艺和操作的要求，满足