年产10万吨丙烯精制塔的工艺设计2.doc

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 物料名称 进料组成（质量分数/％） 塔顶组成（质量分数/％） 塔釜组成（质量分数/％） 丙烯 92.75 99.6 ﹤15.2 丙烷 7.05 0.4 丁烷 0.20 0 操作压力 p=1.74MPa（表压）。 年生产能力100000t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100000000／8000=12500kg／h 3.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 项 目 组 分 进料量／（kg／h） 馏出液量／（kg／h） 釜液量／（kg／h） 丙烯 92.75 0.996D 0.152W 丙烷 7.05 0.004D 7.05－0.004D 丁烷 0.2 0 0.2 共计 100 D 7.25－0.004D＋0.152W F=D+W 或 解得： W=8.116kg／h D=100－8.1161＝91.8839 kg／h 丙烷 x=﹪ 丁烷 x=﹪ 式中 F?原料液流量，kg／h; D—塔顶产品（馏出液）流量，kg／h W—塔底产品（釜残液）流量，kg／h x—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= 式中 x——液相中A组分的摩尔质量； 、M、M——A、B、C组分的摩尔质量，kg/mol; x x x——液相中A、B、C组分的质量分数。 各组分的相对分子质量见表三 表三各组分的相对分子质量 项目 组分 分子式 相对分子质量 丙烯 CH 42.08 丙烷 CH 44.09 丁烷 CH 58.12 计算举例： 丙烯进料摩尔组成： x= =0.9310 同理，计算得各组分的摩尔分数如表四 表四 各组分的摩尔分数 项目 组分 项目 进料 塔顶产品 塔釜液 丙烯 0.9310 0.9962 0.1591 丙烷 0.0675 0.0038 0.8223 丁烷 0.0015 0 0.0186 共计 1.0000 1.0000 1.0000 5. 计算进料量和塔底产品量 ｛ 因为 D=12500 kg／h 所以 解得 W=1055.8362 kg／h F=12500+1055.8362=13555.8362 式中 x——原料液中易挥发组分的质量分数； x——馏出液中易挥发组分的质量分数； x——釜残液中易挥发组分的质量分数。 6. 物料衡算计算结果见表五。 表五 物料衡算 组 分 CH CH CH 共计 相对分子质量 42.08 44.09 58.12 进 料 Kg/h 12573.0381 955.6864 27.1117 135555.8362 质量分数/% 92.75 7.05 0.2 100 Kmol/h 298.7889 21.6758 0.4665 320.9312 摩尔分数/% 93.10 6.75 0.15 100 塔 顶 Kg/h 12450 50 0 12500 质量分数/% 99.6 0.4 0 100 Kmol/h 295.8650 1.1340