杨美开题报告1.doc

沈阳工业大学 本科生毕业设计（论文）开题报告 毕业设计（论文）题目： 前脱氢高压脱甲烷系统工艺设计 学 院： 石油化工学院 专业班级： 化学工程与工艺0701 学生姓名： 杨美 指导教师： 阎金城（副教授） 开题时间： 年 月 日 指导教师意见 指导教师签字： 年 月 日 一、概述 1、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。 乙烯常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体。几乎不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂.是合成纤维、合成橡胶、合成塑料的基本化工原料,也用于制造氯乙烯、苯乙烯、环氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸药等,尚可用作水果和蔬菜的催熟剂。属低毒类。麻醉作用较强,但对呼吸影响较小。提炼乙烯的车间，宜采用露天框架式建筑，便于乙烯扩散稀释。用乙烯作原料的工业要注意阀门及管道的密闭。液态乙烯钢瓶应加强保管和定期检查，防止意外事故的发生。 甲烷是无色、无臭、易燃的气体。在工业产品或原料中，通常存在于管道中，或以液化气体的形式存储于钢管中。甲烷本身对健康没有什么危害，是非致癌物，不会对人体产生影响。因此，任何机构都没有对其作出暴露浓度的限制。但是对于高浓度的甲烷，由于它会取代空中的氧，而造成缺氧环境，从而危害人身健康，甚至危害生命。甲烷主要是作为燃料，如天然气和煤气，广泛应用于民用和工业中。作为化工原料，可以用来生产乙炔 、氢气、合成氨、碳黑、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氢氰酸等。甲烷在通常情况下是稳定的，但很容易与氧化物发生反应。因此，使用中应避免接触下列物质：高氯酸盐(酯)、过氧化物、高锰酸盐、硝酸盐(酯)，氯、溴、氟、碘等。系统脱除甲烷-氢的原理是利用低温，使裂解气中除甲烷-氢外的各组分全部液化，然后将不凝气体甲烷-氢分离掉，此操作在脱甲烷塔内进行。脱甲烷塔是深冷分离系统中温度最低的精馏塔。　　甲烷-氢分离在整个深冷分离系统中所占费用最大，所消耗冷量很大，工艺又最复杂，它的操作效果严重地影响产品的纯度和以后的分离工序，所以是裂解气分离的关键。??? 在甲烷塔中分离甲烷-氢，一方面要使塔顶尾气中乙烯含量尽可能低，以提高乙烯得率；另一方面又要使塔釜的甲烷含量尽可能低，以提高乙烯纯度。与此同时，还要最大可能地减少能量消耗。如果在甲烷塔系统中设置中间再沸器和中间冷凝器，可以很好地实现能量的回收和利用，达到节能降耗的目的。 对精馏塔过程进行有效能分析可以知道，减少精馏塔传热过程的温差，减少传质过程的推动力以及流动压差，可提高有效能的利用率，中间再沸器和中间冷凝器就是基于有效能的分析而采取的措施。　　所谓中间再沸器，就是在精馏塔提馏段的某一处加入一个热量，用来代替一部分原来从塔底加入的热量。由于精馏塔的温度是自下而上逐渐降低，所以在中间再沸器中可以用温度比塔釜再沸器稍低的廉价热剂作为热源，从而节省能量消耗。同样道理，如果在精馏塔精馏段某处设中间冷凝器，则可以用冷冻温度比塔顶回流器稍高的廉价冷剂作为冷源，也达到节省能量的目的。　　 采用了中间再沸器和中间冷凝器后，精馏塔塔顶冷凝器和塔釜再沸器的负荷减低，其直接的后果是会导致精馏段回流比与提馏段的蒸汽比减少，所以要相应在提馏段增加塔板数。但是另一方面，在中间再沸器和中间冷凝器下面的塔段，因为热负荷减小从而可以减少板间距离或塔径，就换热器面积而言，总的来讲，在使用了中间再沸器以后，是减少了而不是增加了。中间再沸器和中间冷凝器往往选用在传质推动力比较大的位置，这样能回收较大的能量。 综上所述，利用非绝热精馏系统（带中间冷凝器、中间再沸器）的精馏塔来降低分离过程中的有效能损失，不是靠降低总热能消耗量来达到的，而是借助于所用热能的品位不同、成本不同而实现的。对于顶底温差较大的低温塔（例如脱甲烷塔），设置中间冷凝器和中间再沸器节能效果更加明显。据估计，脱甲烷塔采用中间再沸器和中间冷凝器，可节省能量约27%。节能相当于该塔能耗的17%，或相当于制冷总能量的6%。????? 能量的有效利用是化工生产和设计中的重要问题，很显然，能耗增加将使产品成本增加。能量回收及利用的好坏，直接体现了工艺流程及技术的先进水平。