30万吨年MTBE气分装置中碳四碳五分离过程模拟分析与研究.doc

本科毕业设计 题 目 30万吨/年MTBE气分装置中 碳四碳五分离过程模拟分析与研究 学院名称　 化学与制药工程学院 　　　　　专业班级　　 化工09-1 　　　　　学生姓名　 XXX 　 　　　　　导师姓名　 XXX 二〇一三年五月三十日 目 录 摘 要 1 ABSTRACT 2 第一章 概述 3 1.1 设计描述 3 1.2 MTBE综合分析 3 1.2.1 MTBE简介 3 1.2.2 MTBE的化学性质 3 1.2.3 MTBE用途 4 1.2.4 MTBE市场供需分析 4 1.2.5 MTBE发展预测 5 1.3 副产品综合分析 7 1.3.1正丁烷的用途 7 1.3.2异丁烷的用途 7 1.3.3 丁烷性质 8 1.3.4丁烷的发展趋势 8 1.3.5丁烷经济分析 8 1.4原料分析 9 1.4.1碳四馏分来源 9 1.4.2碳四馏分在国内的利用现状 10 1.4.3原料价格分析预测 10 第二章 工艺方法确定 11 2.1 碳四碳五分离原理 11 2.2脱重塔系 12 2.2.1脱重塔系流程简图 12 2.2.2脱重塔系流程简述 12 2.2.3 脱重塔系影响因素 13 2.3总工艺流程 13 2.3.1总工艺流程简述 13 2.3.2总工艺流程简图 13 2.4 本设计研究方法 14 2.4.1 方法简述 14 2.4.2 Aspen Plus 总体介绍 14 2.4.3 Aspen Plus功能介绍 15 第三章 脱重塔系计算 17 3.1物料衡算 17 3.1.1工艺要求 17 3.1.2原料处理，分析与计算 17 3.3塔参数计算 20 3.3.1最小理论板计算 20 3.3.2回流比计算 21 3.3.3理论板计算 21 3.3.4简洁法求精馏段理论板数 22 3.3.5实际塔板数 23 3.3.6 本节小结 24 第四章 脱重塔计算 24 4.1 Aspen Pluse计算选择 24 4.1.1物性方法的选择 24 4.1.2模型的选择 25 4.2 DSTWU塔模拟过程 26 4.2.1塔初步设计计算模拟DSTWU 26 4.2.2塔模拟建立 26 4.2.3 DSTWU小结 32 4.3塔精确计算模拟及塔条件确定 32 4.3.1建立精馏塔模型 32 4.3.2塔运行结果 35 4.4 塔分析 36 4.4.1分布刨面 36 4.4.2分析运行结果 38 4.5塔优化及分析 38 4.5.1优化数据输入塔设定值 38 4.5.2优化后数据结果分析 39 4.6塔的水力学数据导出表 40 4.7 塔径的确定 42 4.8 塔板数的确定 43 第五章 换热器计算 43 5.1换热器的计算选型 43 5.1.1建立Aspen脱重塔流程 43 5.1.2换热器详细计算 44 5.1.3换热器选型计算结果 51 5.1.4所选换热器参数汇总表。 54 5.2换热器的选型 54 5.3 浮头式换热器的介绍 55 5.4 换热器的定型表达 56 5.5 各设备重要接管口口径确定 57 5.5.1 管径确定的一般要求 57 5.5.2 管径的确定 57 第六章 泵的计算 58 6.1泵的参数计算 58 6.1.1 泵汽蚀余量的计算 58 6.1.2 泵的扬程的计算 59 6.2 泵的选型 59 6.3泵的特点和结构 59 第七章 物料平衡汇总表 61 7.1 物料平衡汇总表 61 7.1.1物料平衡表陈述 61 结 论 68 参 考 文 献 69 致 谢 70 附 录 71 摘 要 我国炼油工艺的主要结构特点是以催化裂化为主，催化裂化的副产物中大约有60%是碳四馏分，它的主要组分有异丁烷、正丁烷、正丁烯、异丁烯和2-丁烯，其中异丁烷含量可高达34%，烯烃含量可达40%以上。 近年来，随着碳四馏分利用的研发深入和不断发展，对催化裂化碳四馏分综合利用烯烃后的剩余烷烃馏分进行正、异丁烷分离，以提高碳四组分的化工利用是解决碳四出路的又一新途径。为了更好的提高工业生产能力，基于投资少，能耗低，效益高的想法，本文对年产30万吨丁烯异构脱重塔系进行模拟研究。 模拟研究来自于实际生产MTBE过程中的脱重塔系。 针对C4与C5气体的分离塔研究，经过物料衡算通过Aspen Plus软件设计计算塔的各种参数，换热器的参数并选择合适的设备。通过精馏塔分离C4与C5组分并进行流出物冷却输送，设