年产500万吨炼油厂成品车间设计 油气工程专业 大学论文.doc

化工与材料工程学院 毕业设计小论文 年产万吨设计 An annual output of 5 million tons of oil refinery finished product design workshop年产万吨设计 0 引 言 丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原料和合成橡胶单体，在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯。主要用于合成顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等多种橡胶产品，此外还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙66、1，4-丁二醇等有机化工产品以及用作粘接剂、汽油添加剂等，用途十分广泛。 基本原理 由于C4原料中各组分的沸点相近，故不能采用普通精馏方法分离出丁二烯，而本设计中由于采用加入萃取剂乙腈，利用各组分在乙腈中溶解度不同，分别将其他组分去除，从而得到聚合级的丁二烯。 物料衡算 脱除C4组分中的重组分在脱重组分塔中进行，脱除C4组分中的轻组分在脱轻组分塔中进行，两塔的部分压力，温度如下表： 表2-1 塔压分布表 脱重塔 脱轻塔 塔顶压力(kPa) 400 590 塔釜压力（kPa） 450 630 进料压力(kPa) 480 610 表2-2 塔温度分布 脱重塔 脱轻塔 塔顶温度（℃） 37 39.5 塔釜温度（℃） 53.2 54.24 进料温度（℃） 44 41 由安托因公式计算脱重组分塔，脱轻组分塔的塔顶，塔釜组成及流率列于下面两表： 表2-3 脱重组分塔的塔顶、塔釜组成 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 总计 组分 丙炔 反-2-丁烯 1-丁烯 顺-2-丁烯 1，3-丁二烯 1，2-丁二烯 丁炔 乙烯基乙炔 戊烷 塔顶组成mol% 0.0065 0.0031 0.0003 0.0034 0.9856 0 0.001 0.00016 0 1.002 塔顶流率 0.8756 0.4151 0.0424 0.4574 132.71 0 0.1219 0.2155 0 134.64 塔釜流率 0 0.2487 0 5.1204 0.1360 0.466 0.0191 0.1194 0.7 6.830 塔釜组成mol% 0 0.036 0 0.7497 0.020 0.068 0.0028 0.0175 0.1 0.9998 表2-4 脱轻组分塔塔顶、塔釜组成及流率 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 总计 组分 丙炔 反-2-丁烯 1-丁烯 顺-2-丁烯 1，3-丁二烯 1，2-丁二烯 丁炔 乙烯基乙炔 戊烷 塔顶组成mol% 0.5684 0 0.00035 0 0.4311 0 0 0 0 1.0001 塔顶流率 0.8747 0 0.00054 0 0.6635 0 0 0 0 1.5389 塔釜流率 0.0009 0.4150 0.04185 0.4574 132.04 0 0.1218 0.022 0 133.1 塔釜组成mol% 0 0.0031 0.0003 0.0034 0.992 0 0.0009 0.0002 0 1.0002 根据对脱重组分塔，脱轻组分塔进行物料衡算得出的操作条件列于下表： 表2-5 操作条件表 操作条件 理论板数 实际板数 进料位置 脱重组分塔 37 55 60.6629 139 39 脱轻组分塔 43 54.24 32.467 49 27 两塔热量衡算 脱重组分塔釜再沸器循环水由℃降到℃所需冷水量为117590.531kg/h。 塔顶冷凝器冷却水由℃升到℃需热水量为501933.29kg/h。 脱轻组分塔塔釜再沸器循环水由℃降到℃需冷水量为25460.557kg/h 塔顶冷凝器冷却水由℃升到℃需热水量为80125.51449kg/h 两塔设备设计 脱轻组分塔的工艺条件及有关物性数据的计算 操作压力与温度 塔顶压力：590kPa 塔顶温度：39.5℃ 进料压力：610kPa 进料温度：41℃ 塔釜压力：630kPa 塔釜温度：54.24℃ 精馏段平均压力：600kPa 精馏段平均温度：40.25℃ 提馏段平均压力：620kPa 提馏段平均温度：47.62℃ 脱重组分塔，脱轻组分塔的气液负荷结果列于下表： 表4-1 两塔的气液负荷表 脱重组分塔 脱轻组分塔 精馏段 提馏段 精馏段 提馏段 上升气体 5.8921 5.5333 4.0819 4.064 839.7466 814.8855 178.2842 192.5793 4947.