苯-乙苯精馏塔工艺设计_精品.doc

 目录 第1节 设计任务书 2 （一）设计题目 2 （二）操作条件 2 （三）塔板类型 2 （四）工作日 2 （五）主要物性数据 2 第2节 方案设计 2 方案设计 2 方案简介 2 第3节 物料衡算 2 3.1进料组成： 2 3.2全塔的物料衡算： 2 3.3相对挥发度： 2 3.4理论塔板数和进料板确定 2 3.5实际板数和实际进料位置确定 2 第4节 塔体工艺尺寸计算 2 4.1操作压力的计算 2 4.2 塔体工艺尺寸计算 2 第5节 各接管的设计 2 5.1进料管 2 5.2釜残液出料管 2 5.3回流液管 2 5.4塔顶产品出口管 2 第6节 热量衡算 2 6.1塔顶冷却水用量 2 6.2塔釜饱和蒸汽用量 2 第7节 辅助设备的计算及选型 2 7.1 冷凝器的选择 2 7.2 再沸器的选择 2 第1节 设计任务书 题目：苯-乙苯精馏塔工艺设计 （一）设计题目 某化工厂拟采用一板式塔分离苯－乙苯混合液。已知：生产能力为年产44000 吨98%的乙苯产品；进精馏塔的料液含乙苯45%（质量分数，下同），其余为苯；塔顶的乙苯含量不得高于2%；残液中乙苯含量不得低于98%；料液初始温度为30℃，加热至沸点进料；塔顶冷凝器用温度为 30 ℃的冷水冷却；塔底再沸器用温度为 150 ℃的中压热水加热。 试根据工艺要求进行： （1）板式精馏塔的工艺设计； （2）标准列管式原料预热器或塔顶冷凝器或塔底再沸器的选型设计； （3）确定接管尺寸； （4）画出带控制点的工艺流程图。 （二）操作条件 1.塔顶压力 4kPa（表压） 2.进料热状态 泡点进料 3.回流比 2倍最小回流比 4.加热蒸气压力 0.5MPa（表压） 5.单板压降 ≤0.7kPa。 （三）塔板类型 板式塔 （四）工作日 每年工作日为300天，每天24小时连续运行。 （五）主要物性数据 1.苯、乙苯的物理性质 项目 分子式 分子量 沸点℃ 临界温度℃ 临界压强Pa 苯A C6H6 78.11 80.1 288.5 6833.4 乙苯B C8H10 106.16 136.2 348.57 4307.7 t/℃ 20 40 60 80 100 120 140 28.8 26.25 23.74 21.27 18.85 16.49 14.17 29.3 27.14 25.01 22.92 20.85 18.81 16.82 3.苯、乙苯在某些温度下的粘度 t/℃ 0 20 40 60 80 100 120 140 0.742 0.638 0.485 0.381 0.308 0.255 0.215 0.184 0.874 0.666 0.525 0.426 0.354 0.300 0.259 0.226 4.苯、乙苯的液相密度 t/℃ 20 40 60 80 100 120 140 877.4 857.3 836.6 815.0 792.5 768.9 744.1 867.7 849.8 931.8 913.6 795.2 776.2 756.7 5.不同塔径的板间距 塔径D/m 0.3-0.5 0.5-0.8 0.8-1.6 1.6-2.4 2.4-4.0 板间距HT/mm 200-300 250-350 300-450 350-600 400-600 T/℃ x y 80 1．000 1.000 88 0.743 0.940 96 0.542 0.865 104 0.385 0.762 112 0.259 0.631 120 0.157 0.465 128 0.072 0.257 136 0.000 0.000 第2节 方案设计 方案设计 本项目是设计苯-乙苯体系生产工艺的设计。分为精馏塔的设计，换热器的设计，阀门等带控制点的设备的设计。设计的主要内容为精馏塔的设计，换热器的选型以及带控制点的流程图的绘制。 精馏塔的设计流程为原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。为了使精馏塔连续的稳定的进行，流程中还要考虑设置原料槽。产品槽和相应的泵,有时还要设置高位槽。且在适当位置设置必要的仪表（流量计、温度计和压力表）。以测量物流的各项参数。 换热器的选型主要为换热器的热量衡算以及其选型。原料预热器的热量主要通过再沸器中的蒸汽经过冷却下来的水，通过控制温度到达原料预热器的所需温度，用以加热，出去的水用来作为塔顶冷却器的冷却水，通