脱丙烷塔提馏段毕业设计.doc

目录 1. 工艺介绍……………………………………………第2页 2. 控制方案的选择……………………………………第2页 3. 控制原理介绍………………………………………第2页 4. 仪表及设备的选型依据……………………………第3页 4.1 进料口孔板计算……………………………………第3页 4.2 提馏段孔板计算…………………………………….第7页 4.3 进料口调节阀选型…………………………………第12页 4.4 提馏段调节阀选型……………………………........第13页 5. 脱丙烷塔控制系统设备表………………………...第14页 6. 节流装置数据表…………………………………..第16页 7. 调节阀数据表……………………………………..第16页 8. 电气设备材料表…………………………………..第17页 9. 仪表技术说明书…………………………………..第18页 10. 设计总结与体会…………………………………...第20页 11. 参考文献…………………………………………...第20页 12. AutoCAD设计图纸五张：带控制点的工艺流程图、仪表正面布置图、架装仪表布置图、仪表盘背面电气接线图和供电系统图。 1.工艺介绍 工艺对脱丙烷塔操作的基本要求是希望塔内能进行传质过程。塔顶轻关键组分和塔底重组分能达到规定的分离纯度。尽量提到产品的回收率，以获得较高的产量；尽量节约能源，使精馏过程中消耗的能源最少。为此脱丙烷塔的自动控制也必须满足质量指标，物料平衡及余数条件等制要求。 影响脱丙烷精馏操作因素有：进料量、成分、进料温度、再沸加热量。塔内蒸汽上升速度、回流量、塔顶底的采出量。 可操作变量有进料流量、塔底及底的采出流量、及再沸器加热量等。 脱丙烷塔的主要任务是切割C3和C4混合馏分。混合液进入精馏塔内。（主要含C3和C4）进料为气态混合物。液化率0.28.进料温度32摄氏度，塔顶89摄氏度塔底72摄氏度。塔内绝对压力0.75MPa采用回流比1.13.冷凝液由0摄氏度丙烯蒸发制冷，再沸器加热用的是0.15MPa减压蒸汽是又来自裂解炉的0.6MPa底压蒸汽与冷凝水混合制得的。 进料混合瘤分经过脱丙烷塔切割分离，塔顶瘤分被冷凝器冷凝后送至回流管中。 脱丙烷塔所处的环境为甲级防爆区域，工艺介质多为混合物，沸点低，易挥发，易爆生产装置处于露天低压主导风向由西向东，冬夏季温差较大。 2.控制方案的选择 脱丙烷塔提馏段温控采用串级控制方案。 为了保证塔底。产品质量的要求，以塔釜温度作为控制指标，生产工艺要求塔釜温度控制在一个较小的变化范围内，而在实际生产过车程中，蒸汽压力变化剧烈，而且变化幅度大 对于如此大的扰动变化性，若采用简单控制系统，很难达到最好的控制整定效果。塔釜的温差变化剧烈，难以满足工艺生产要求。而以蒸汽流量为副变量，提馏段温度为主变量的串级控制系统把蒸汽压力变化这个主要干扰包括在副回路中充分运用串级控制系统对进入副回路扰动具有较强抑制能力的特点，把对系统产生的主要干扰进行超前调节。如此调节完全满足生产工艺要求。 系统以提留段温度为主变量，再沸器减压蒸汽流量为副变量减压蒸汽流量为操作变量的串级控制系统。 进料流量为单闭环均匀控制系统。 3.控制原理介绍 进料混合馏分经过脱丙烷塔切割分离，塔顶馏分被冷凝器冷凝后送至回流管、灌中，回流罐中的冷凝液被泵抽出后，一部分作为塔顶回流，另一部分作为塔顶采出送至分子筛干燥器和低温加氢反应器，经过干燥和加氢后，送至第二脱乙烷塔作为进料。回流灌中的不凝气体通过尾气管线返回裂解气压缩机或送至火炬烧掉。塔釜液的一部分进入再沸器易产生上升蒸汽，另一部分作为塔底采出送至脱丁烷塔继续分离。 精馏过程是现代化工、炼油等工业生产中应用极为广泛的一种传质过程，其目的是利用混合液中各组分挥发度的不同，也就是同一温度下，各组分蒸汽分压不同这一性质，是液相中的情组分转移到气象中，而气相中的重组分转移到液相中，从而实现分离。 4.仪表及设备的选型依据 4.1 进料口孔板计算 已知条件： a. 被测介质：液态混合物，成分：丙烷占10%，丁二烯占89%，其他杂质占1%。 b. 质量流量：qmmax =6225㎏/h. qmcom=4175kg/h.qmmin=1826kg/h。 c. 工作压力：P1=2.78MPa(表压)。工作温度：t1=720C。 d. 压力损失：δp不限。 f. 管道内径：D20=80mm。材质为20号钢，新无缝钢管。 g. 要求采用角接取压标准孔板，配FB1151DP4S22B-i型差压变送器。 （2）辅助计算 工作状态下，质量流量标尺上限：q=6225㎏/h。 管道材质的线膨胀系数：∧D=11.16×10-6mm/mm0C