丙烯精制工段工艺设计
毕业设计（论文）任务书
摘要
本人所设计所依据的是以丙烯精制生产装置为设计原型。我所设计的题目是年产105000吨气体分馏装置丙烯精制工段工艺，开工周期为8000小时/年，其中原
料主要组成为C
20，C
3
=，C
3
0，iC
4
0，等组分，按各组分的沸点和相对挥发度的不同使
各组分分离。本设计采用多组分精馏，按挥发度递减流程方案，两塔流程设计即脱
乙烷塔分离出C0
2，再由丙烯精馏塔塔底分出离出C0
3
和C0
4
及少量的水，塔顶得到丙
烯，其纯度为%
99以上。丙烯作为产品出装置，为下流生产聚丙烯和异丙醇提供原料。塔底的丙烷作为商品或烧火油出装置后作为商品出售或者做烧火油。
设计时，依次进行了物料衡算、热量衡算、塔结构的相关工艺计算，及换热设备的计算及附属设备的选型，并根据设计数据分别绘制了自控流程图。设备选型方面主要按照现场实际，并兼顾工艺控制要求与经济合理性。
随着先进控制技术的兴起，关键控制指标由定值控制向区间控制转变，调节变量与控制变量的关系由单对单向多变量预估控制转变。它是装置控制技术发展的方向，正在逐步普及。为了为装置以后上先进控制提供方便，我们在设计时，注意为塔顶温度，塔底温度，回流量等指标保留较大的操作弹性。
关键词：脱乙烷塔；丙烯精馏塔；物料衡算；热量衡算；
目录
1.1气分装置发展概况 (1)
1.2气分装置的原料来源、组成 (1)
1.3丙烯精制产品的用途、价值 (1)
1.4分离方案的确定 (1)
1.5丙烯精制设备确定 (2)
1.6丙烯精制工艺流程的叙述 (2)
第2章丙烯精制的物料衡算 (3)
2.1脱乙烷塔物料衡算 (3)
2.1.1 原料组成及流量 (3)
2.1.2脱乙烷塔的物料平衡 (4)
2.2丙烯精制塔物料衡算 (5)
2.2.1丙烯精制塔物料平衡 (5)
2.2.2原料组成及流量 (6)
第3章丙烯精制装置工艺条件的计算 (7)
3.1脱乙烷塔工艺条件的确定 (7)
3.1.1操作压力的确定 (7)
3.1.2回流温度的确定 (7)
3.1.3塔顶温度的计算 (8)
3.1.4塔底温度的计算 (8)
3.1.5进料温度的计算 (9)
3.1.6脱乙烷塔操作条件汇总 (9)
3.2丙烯精制塔工艺条件确定 (10)
3.2.1操作压力的确定 (10)
3.2.2回流温度的确定 (10)
3.2.3塔顶温度的计算 (10)
3.2.4塔底温度计算 (11)
3.2.5进料温度的计算 (11)
3.2.6丙烯精制塔操作条件汇总 (12)
第4章塔板数的确定 (12)
4.1脱乙烷塔塔板数的计算 (12)
4.1.1最小回流比的计算 (12)
4.1.2最少理论塔板数的计算 (13)
4.1.3理论塔板数和实际回流比的确定 (13)
4.1.4实际塔板数的确定 (14)
4.1.5进料位置的确定 (15)
4.1.6脱乙烷塔塔板数计算结果汇总 (15)
4.2丙烯精制塔塔板数的计算 (15)
4.2.1最小回流比的计算最小回流比 (15)
4.2.2最少理论塔板数的计算 (17)
4.2.3理论塔板数和实际回流比的确定 (17)
4.2.4实际塔板数的确定 (17)
4.2.5进料位置的确定 (18)
4.2.6丙烯精制塔塔板数计算结果汇总 (18)
第5章热量衡算 (19)
5.1脱乙烷塔热量衡算 (19)
5.1.1冷凝器的热量衡算 (19)
5.1.2再沸器的热量衡算 (20)
5.1.3全塔热量衡算 (20)
5.1.4脱乙烷塔热量衡算结果汇总 (24)
5.2丙烯精制塔热量衡算 (24)
5.2.1全凝器的热量衡算 (24)
5.2.2再沸器的热量衡算 (25)
5.2.3全塔热量衡算 (25)
5.2.4脱乙烷塔热量衡算结果汇总 (28)
第6章丙烯精制塔工艺尺寸的确定 (29)
6.1塔径的确定 (29)
6.1.1计算塔内气、液相密度 (29)
6.1.2计算气、液相负荷 (29)
6.1.3塔径的估算 (32)
6.1.4计算实际空塔气速 (32)
6.2浮阀塔结构尺寸确定 (32)
6.2.1塔板布置 (32)
6.2.2溢流装置设计计算 (34)
6.3塔板流体力学验算 (35)
6.3.1塔板压力降的计算 (35)
6.3.2物沫夹带校核 (36)
6.3.3液泛校核 (36)
6.4塔板负荷性能图 (37)
6.5塔高的确定 (39)
6-6塔板结构尺寸设计结果汇总 (40)
第7章设备附属选型 (40)
7.1丙烯精制塔附属设备选型计算 (40)
7.1.1丙烯精制塔全凝器的选择 (40)
7.1.2丙烯精制塔再沸器的选型 (41)
7.1.3丙烷冷却器的选择 (42)
7.1.4丙烯冷却器的选择 (43)
7.1.5接力泵的选择 (44)
7.1.6丙烯精制塔回流泵的选择 (45)
7.1.7附属设备选型及汇总表 (46)
设计计算结果汇总 (46)
谢词......................................................................................................................... 错误！未定义书签。
参考文献.............................................................................................................. 错误！未定义书签。
第1章概述
1.1气分装置发展概况
气体分馏是指对液化石油气的进一步分离。炼厂液化气中的主要成分是C3、C4的烷烃和烯烃，即丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。这些烃的沸点很低，如丙烷的沸点是－42.07℃，丁烷为－0.5℃，异丁烯为－6.9℃，在常温常压下均为气体，但在一定的压力下（2.0MPa以上）可呈液态，利用其不同沸点进行精馏加以分离。由于彼此之间沸点差别不大，分馏精度要求很高，要用几个多层塔板的精馏塔。塔板数越多塔体就越高，所以炼油厂的气体分馏装置都有数个高而细的塔。
气体分馏装置要根据需要分离出哪几种产品以及要求的纯度来设定装置的工艺流程。气体分馏装置中的精馏塔一般为三个或四个，少数为五个，实际中可根据生产需要确定精馏塔的个数。一般地，如要将气体分离为n个单体烃或馏分，则需要精馏培的个数为n－1。
气分装置包括气体的压缩和冷却系统、稳定系统、脱硫化氢和二氧化碳的碱精制系统和分离系统。精制的原料进入精馏塔，然后连续在精馏塔进行分离，分出丙烯、丙烷、轻C4馏分（主要是异丁烷、异丁烯、l-丁烯组分）、重C4馏分（主要为2-丁烯和正丁烷）及戊烷馏分。
1.2气分装置的原料来源、组成
气分装置的原料主要来自重整车间、加氢裂化、催化裂化、焦化等车间分离出来
1.3丙烯精制产品的用途、价值
丙烯在常温常压下为无色可燃性气体，比空气重，与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限%1.112～（体积），可溶于乙醇和乙醚，微溶于水。
丙烯是石油化工基本原料之一，可用以生产多种重要有机化工原料，可以生产丙烯腈，环氧丙烷，环氧氯丙烷，异丙醇，丁醇，辛醇等，也可直接合成聚丙烯，乙丙烷等。丙稀可做聚丙稀、异丙醇的原料，还可做腈纶、丙烯睛等产品的原料，丙烯在我国的需要量很大，它是三大合成材料的重要原材料。
1.4分离方案的确定
生产流程方案的数目由下列公式决定： Z ＝［2（C －1）］！／C ！（C-1）！
其中：Z ——方案数目 C ——主要组分数 原料主要有三个组分：C 2°、C 3＝、C 3°，生产方案有两种：
图1·1 丙烯精制生产流程方案图
图（A ）为按挥发度递减顺序采出，图（B ）为按挥发度递增顺序采出。在基本有机化工生产过程中，按挥发度递减的顺序依次采出馏分的流程较常见。因各组分采出之前只需一次汽化和冷凝，即可得到产品。而图（B ）所示方法中，除最难挥发组分外。其它组分在采出前需经过多次汽化和冷凝才能得到产品，能量（热量和冷量）消耗大。并且，由于物料的内循环增多，使物料处理量加大，塔径也相应加大，再沸器、冷凝器的传热面积相应加大，设备投资费用大，公用工程消耗增多，故应选用图（A ）所示的生产方案。
由于原料中的 3C 和0
3C 常压下沸点相近，都在－40℃以下，如在常压下分离这
两个组分需采用深冷的方法，使用制冷剂，工艺流程复杂，附属设备多，设备的投资费用加大，根据烃的沸点随压力增加而升高的特点，采用高压分离的方法，用冷却水即可满足工艺要求，只是采用高压分离丙稀，精馏塔应有较多的塔板数和较大的回流比，所以本设计采用常温加压分离方法，采用相对挥发度递减顺序流程方案分离出丙稀。
1.5丙烯精制设备确定
本装置的平面布置应严格遵循《炼油装置平面设计的主要原则》设计，宜采用同类设备集中与流程方式相结合的方案布置。在装置内设有塔区、罐区、操作区三部分，同时应考虑装置的主要泄漏地点在罐区和原料泵附近。东北地区风向多为西北风，故装置按流程顺序应为南北走向，以防止泄漏后可燃气体被吹出装置而引起事故。
1.6丙烯精制工艺流程的叙述
来自气分车间的碳三进入原料罐内，罐中碳三经脱乙烷塔进料泵再经流量控制阀、原料预热器预热后由进入脱乙烷塔，采用精馏原理，对碳三中的碳二进行分离，塔顶馏分进入分凝器至回流罐，塔顶不凝器由回流罐顶经控制阀进入高压罐网，回流罐液体靠回流泵再经控制阀打回塔顶，为塔盘提供液相介质，塔底重沸器采用0.9Mpa 蒸汽供热，塔底一部分液相经塔底重沸器返回第一层塔盘下，提供气相介质，另一部分作为丙烯精制塔进料靠两塔之间压差、经流量控制阀压入丙烯精制塔。
丙烯和丙烷的混合物从进料层流入丙烯精制塔。丙烯精制塔底馏分一部分经塔底重沸器返回第一层塔板下，另一部分经流量控制阀、流量计送产品罐区。丙烯精制塔顶的轻组分即丙烯径冷凝器再经回流罐最后经控制阀，一部分打回流，一部分经产品泵送至丙烯后冷，根据需要送聚合或水合。
第2章丙烯精制的物料衡算
2.1脱乙烷塔物料衡算
2.1.1 原料组成及流量
（一）进料质量流量
1.年（8000小时）产量105000吨气体分馏装置，且生产能力为：0.22丙烯（99.5%）/吨原料。
由原始依据可知：
2.进料的质量流量
由原始依据可知：丙烯在脱乙烷塔和丙烯精制塔的回收率分别为：95％、99.5％。丙烯在进料中的质量百分率为70.2
(二)进料组成
由原始依据知：
组分：
o
2
C=
3
C o
3
C o
4
iC=
4
iC
Wt% 7.00 70.2 22.10 0.51 0.19
则丙烯的质量流量是W
=
3
C=W×70.2% = 4307.9922×70.2% = 3024.16kg/h
同理可以求出其他组分的质量流量W。
丙烯的摩尔流量kmol/h
同理求得其他组分的摩尔流量F ：见下表：2-1
2.1.2脱乙烷塔的物料平衡
本工段精馏属于多组分精馏，采用清晰分割作物料衡算
清晰分割法：当轻重关键组分相对挥发度相差很大时，比轻关键组分还轻的组分全部从塔顶馏出液采出，比重关键组分还重的组分全部从塔釜排出，这种分离叫清晰分割
02C ——轻关键组分
＝
2C ——重关键组分
对全塔的物料衡算，以单位时间为基准 总物料 F=D+W
易挥发组分 F ·X F:=D ·X D:+W ·X W:
则有：F=D+W
丙烯回收率＝ ???%
95%1003
3
=???=
=
FC WC X F X
W 0
2
0202WC DC FC X W X D X F ?+?=?
乙烷回收率＝
由此上述数据可求得各组分在塔顶和塔釜的流量，见表 2-2
2-2脱乙烷塔顶的流量及组成
2-3脱乙烷塔塔釜的流量及组成
2.2 丙烯精制塔物料衡算
2.2.1丙烯精制塔物料平衡
对全塔物料衡算，并以单位时间为基准 总物料 F=D+W
易挥发组分 Wi Di Fi X W X D X F ?+?=? 按清晰分割计算
=3C ：为轻关键组分
3
C ：为重关键组分 %
96.99%1000
2
2
=???FC DC X F X D
则有 F=D+W
由原始数据知：
丙烯回收率＝
丙烷回收率=
2.2.2原料组成及流量
由此上述数据可求得各组分在塔顶和塔釜的流量，见表 2-4
2-5丙烯塔塔釜的流量和组成
?
??％％＝丙丙丙5.991003
3
???=
=
C F DC X F X
D ％％＝丙丙丙丙991000
3
03
???C F C W X F X W =
==?+?=?3
33WC DC FC X W X D X F
第3章丙烯精制装置工艺条件的计算
3.1 脱乙烷塔工艺条件的确定
3.1.1操作压力的确定
塔顶冷凝器采用新鲜汞为冷剂，温度15℃，则由物料与冷剂温差，设塔顶气相冷凝温度→确定塔顶压力采用现场生产数据： 塔顶压力：2929.596Kpa 进料压力：2937.7Kpa 塔釜压力：2950.869Kpa
3.1.2回流温度的确定
利用试差去求塔顶回流温度即泡点温度， 其公式如下
,若 说明所设温度偏高，ki
值太大，若 说
明温度偏低，ki 值太小，经反复假设温度，并求出相应的kiyi 直到足
为止，此时的温度即泡点。
设t=30℃ P 塔顶＝2929.6KPa ，试差结果如下：
3-1试差法求露点温度
∵∑xi ＝1.00 ∴露点为30℃
11
1
==∑∑==c
i i i c i i X k y 1yi >∑1yi <∑1yi ∑＝
3.1.3塔顶温度的计算
利用试差去求塔顶温度即露点温度 其公式 若 说明所设温度偏低，ki 值太小，若 说明温度偏高，ki 值太大，经反复假设温度，并求出相应的kixi 直到满足 时的温度即露点。 设t=38℃ P 塔顶＝2929.56KPa ，试差结果如下：
3-2试差法求塔顶温度数据表
∵∑xi ＝1.00 ∴露点为38℃
3.1.4塔底温度的计算
利用试差法，求算塔釜温度即泡点温度，其公式如下
,若 说明所设温度偏高，ki 值太大，若 说
明温度偏低，ki 值太小，经反复假设温度 ，并求出相应的kiyi 直到满足 为止，此时的温度即泡点。
假设t=78℃ P 釜 =2950.869KPa ，由《化工原理》中P44烃类P-T-K 图中查得i
K 及试差结果如下：
3-3试差法求塔釜温度数据表
1xi >∑1xi <∑1xi ∑＝1
1
1c
c
i
i i i i
y X k ====∑∑
1yi <∑1yi ∑＝1
1
1
==∑∑==c
i i i c i i X k y 1yi >∑
1.00yi =∑ ∴泡点为78℃
3.1.5进料温度的计算
进料为饱和液体进料，即为泡点进料，同计算塔釜的温度相同。 设t=66℃ P 进料＝2937.7KPa ，试差结果如下：
3-4试差法求进料温度数据表
∵∑yi ＝1.00 ∴进料温度为66℃
3.1.6脱乙烷塔操作条件汇总
3-5脱乙烷塔操作条件汇总
3.2丙烯精制塔工艺条件确定
3.2.1操作压力的确定
塔顶冷凝器采用新鲜汞为冷剂，温度15℃，则由物料与冷剂温差，设塔顶气相冷凝温度→确定塔顶压力采用现场生产数据： 塔顶压力：2929.596Kpa 进料压力：2937.7Kpa 塔釜压力：2950.869Kpa
3.2.2回流温度的确定
泡点：公式为 设t=56℃ P 回＝2089.008Kpa ，试差结果如下： 3-6试差法求回流温度数据表
1
∵∑yi ＝1.00 ∴即泡点为56℃
3.2.3塔顶温度的计算 露点：公式为 设t=56℃ P 塔顶＝2019.922Kpa ，试差结果如下：
11
1==∑
∑
==c
i c
i ki
yi
1
1
1
==∑∑==c
i c
i kiXi yi
3-7试差法求塔顶温度数据表
∵∑Xi =1.00 ∴露点为56℃
3.2.4塔底温度计算
泡点：公式为 设t=65℃ P 塔釜＝2089.008Kpa ，试差结果如下：
3-8试差法求塔釜温度数据表
∵∑yi ＝1.00 ∴即泡点为65℃ 3.2.5进料温度的计算
由原始数据，进料为饱和液进料，即泡点进料，P 进料＝2059.429KPa
设t=56.5℃由《化工原理》中P44烃类P-T-K 图图得ki 及试差结果如下：
3-9试差法求进料温度数据表
1
1
1
==∑∑==c
i c
i kiXi yi
∵∑yi ＝1.00 ∴进料温度为56.5℃ 3.2.6丙烯精制塔操作条件汇总
第4章塔板数的确定
4.1 脱乙烷塔塔板数的计算
4.1.1最小回流比的计算
依据上表中的平均相对挥发度用恩德伍德公式求Rmin
（1） ??aix
R ai aix c c
i Di
+=-∑=1
min 1θ
（2）
由进料知q ＝1 取θ＝6.001
4-2试差结果列于下表
(2)公式右边＝0 试差结果0.0095≈0 ∴θ可取6.001
4.1.2最少理论塔板数的计算
最少理论板数N min
因为脱乙烷塔塔顶采用分凝器： 由芬斯克方程
而 ∴N min = （不含塔釜再沸器与分凝器）
4.1.3理论塔板数和实际回流比的确定 （一）理论塔板数的确定
1.依据吉利兰关联图找出理论板数： 由
65.01
76.1282
.376.121=+-=+-R Rm R ()()47
.262
.295.554.349.9＝＝釜顶?=Lh Lh lh a a a ()块02.10247
.2lg 00004.07552.02628.07372.0lg =-?
??
?????? ????? ??
求得N T ＝12（块）（不含塔釜再沸器与分凝器）
2.确定精馏段，提馏段的理论板数n,m
N+2=m+n ……………(1)其中包括塔釜与分凝器 由于泡点进料，由柯克布赖德经验式
(2)
∴
∴ （含塔釜再沸器与分凝器）
（二）实际回流比的确定 回流比R
R ＝4R min =4×3.19=12.76
4.1.4实际塔板数的确定
实际塔板数Np E 0=0.17-0.616lg ∑x F μ
L
而全塔的平均温度： ℃ 查《石油化工工艺计算图表》得：
002=c μ 059788.02=＝c μ 07765.003=c μ 11184.00
4=c i μ 1232.04==
c i μ
则 ∴E 0＝0.17-0.616lg0.07424=0.9303 考虑到实际经验值E 0＝40% ∴Np=
1.02=+-T m
T N N N 2272
.12228.000004.00964.06909.07.13031.91lg 206.0lg 206.0lg 2
2
-?
?????????? ????=???
????????? ??????? ??=＝Dh wi F i h X X X X D W m
n 05927.0=m
n
13
1
m n =??=??????==+05927
.014
m n n m 45.543878＝＝釜顶??=t t t ()07424.011184
.00037.007765.022.005978.068.00095.01232.00013.0=?+?+?+?+?=L F x μ（块）＝＝35%
4014
0E N T
4.1.5进料位置的确定
精馏段，提馏段实际数n′ m′
n′ =n/0.4=1/0.4=3（块）
m′＝m/0.4=13/0.4=32(块)（含塔釜再沸器与分凝器）由n′可知进料板为上数第3块板。
脱乙烷塔选浮阀塔板，浮阀为F1型。
4.1.6脱乙烷塔塔板数计算结果汇总
4-3脱乙烷塔塔板数计算结果汇总
4.2丙烯精制塔塔板数的计算4.2.1最小回流比的计算最小回流比
过程工艺与设备课程设计 丙烯——丙烷精馏塔设计 课程名称：化工原理课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 完成时间：
前言 本设计说明书包括概述、流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共7章。 说明中对精馏塔的设计计算做了详细的阐述，对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了正确的说明。 鉴于设计者经验有限，本设计中还存在许多错误，希望各位老师给予指正 感老师的指导和参阅！
目录第一节：标题丙烯—丙烷板式精馏塔设计 第二节：丙烯—丙烷板式精馏塔设计任务书第三节：精馏方案简介 第四节：精馏工艺流程草图及说明 第五节：精馏工艺计算及主体设备设计 第六节：辅助设备的计算及选型 第七节：设计结果一览表 第八节：对本设计的评述 第九节：工艺流程简图
第十节：参考文献 第一章 任务书 设计条件 1、 工艺条件： 饱和液体进料 进料丙烯含量%65x F = (摩尔百分数)。 塔顶丙烯含量%98x D ≥ 釜液丙烯含量%2x W ≤ 总板效率为0.6
2、操作条件： 塔顶操作压力1.62MPa(表压) 加热剂及加热方法：加热剂——热水 加热方法——间壁换热冷却剂：循环冷却水 回流比系数：R/Rmin=1.2 3、塔板形式：浮阀 4、处理量：F=50kml/h 5、安装地点： 6、塔板设计位置：塔顶 安装地点：。 处理量：64kmol/h 产品质量：进料65% 塔顶产品98% 塔底产品<2%
1、工艺条件：丙烯—丙烷 饱和液体进料 进料丙烯含量65% (摩尔百分数) 塔顶丙烯含量98% 釜液丙烯含量<2% 总板效率为0.6 2、操作条件： 塔顶操作压力1.62MPa(表压) 加热剂及加热方法： 加热剂——热水 加热方法——间壁换热
丙烯精制毕业设计方案 我们毕业设计的题目是1.6或1.8万吨/年pp装置丙烯精制装置工段设计。本设计是以锦州石化公司聚丙烯车间丙烯精制装置为设计原型。主要数据来至于生产实际并在设计中根据专业理论知识结合生产实际对旧设备、旧工艺进行改进。 一、基础数据的确定： 首先我们对锦州石化公司聚丙烯车间丙烯精制装置进行实际考察摸 索生产流程及丙稀单耗、丙烯质量指标、副产品指标。确定了本次 设计的基础数据。 二、流程方案的选择 1.生产流程方案的确定： 原料主要有三个组分：C 2°、C 3 ＝、C 3 °，生产方案有两种：（见下图A，B）如任务书规定： C 2° C 3 ＝ C 3 ° iC 4 ° iC 4 ＝∑ W% 5.00 73.20 20.80 0.52 0.48 100 图（A）为按挥发度递减顺序采出，图（B）为按挥发度递增顺序采出。在基本有机化工生产过程中，按挥发度递减的顺序依次采出馏分的流程较常见。因各组分采出之前只需一次汽化和冷凝，即可得到产品。而图（B）所示方法中，除最难挥发组分外。其它组分在采出前需经过多次汽化和冷凝才能得到产品，能量（热量和冷量）消耗大。并且，由于物料的内循环增多，使物料处理量加大，塔径也相应加大，再沸器、冷凝器的传热面积相应加大，设备投资费用大，公用工程消耗增多，故应选用图（A）所示的是生产方案。 2.工艺流程分离法的选择： 在工艺流程方面，主要有深冷分离和常温加压分离法。脱乙烷塔，丙烯精制塔采用常温加压分离法。因为C2，C3在常压下沸点较低呈气态采用加压精馏沸
点可提高，这样就无须冷冻设备，可使用一般水为冷却介质，操作比较方便工艺简单，而且就精馏过程而言,获得高压比获得低温在设备和能量消耗方面更为经济一些，但高压会使釜温增加，引起重组分的聚合，使烃的相对挥发度降低，分离难度加大。可是深冷分离法需采用制冷剂来得到低温，采用闭式热泵流程，将精馏塔和制冷循环结合起来，工艺流程复杂。综合考滤故选用常温加压分离法流程。 三、工艺特点： 1、脱乙烷塔：根据原料组成及计算:精馏段只设四块浮伐 塔板,塔顶采用分凝器、全回流操作 2、丙烯精制塔：混合物借精馏法进行分离时它的难易程度取决 于混合物的沸点差即取决于他们的相对挥发度丙烷－丙烯的 沸点仅相差5—6℃所以他们的分离很困难,在实际分离中为 了能够用冷却水来冷凝丙烯的蒸气经常把C3馏分加压到20 大气压下操作，丙烷－丙烯相对挥发度几乎接近于1在这种 情况下，至少需要120块塔板才能达到分离目的。建造这样 多板数的塔，高度在45米以上是很不容易的，因而通常多 以两塔串连应用，以降低塔的高度。 四、操作特点： 脱乙烷塔1、压力：采用不凝气外排来调节塔内压力，在其他条件不 变的情况下，不凝气排放量越大、塔压越低：不凝气排 放量越小、塔压越高。正常情况下压力调节主要靠调节 伐自动调节。 2、塔低温度：恒压下，塔低温度是调节产品质量的主要手 段，釜温是釜压和物料组成决定的，塔低温度主要靠重 沸器加热汽来控制。当塔低温度低于规定值时，应加大 蒸汽用量以提高釜液的汽化率塔低温度高于规定值时， 操作亦反。 五、改革措施： 丙烯精制塔顶冷却器由四台串联改为两台并联，且每台 冷却器设计时采用的材质较好，管束较多，传热效果好。.六、设想：若本装置采用DCS控制操作系统，这样可以使操作 者一目了然，可以达到集中管理，分散控制的目的。能 够使信息反馈及时，使装置平稳操作，提高工作效率。 为了降低能耗丙烯塔可以采用空冷。
30000t/年丙烯制异丙醇项目工艺设计 德士古工艺的优点主要有：丙烯单程转化率高、反应操作灵活易控制、阳离子交换树脂催化剂易褥、催化剂对设备腐蚀较弱、能耗低、无污染环境等； （4）开发树脂法丙烯直接水合工艺及配套的耐高温阳离子树脂催化剂，建设高效的国产化异丙醇生产装置十分必要。 1 反应车间 来自总厂的质量分数为99.7%、压力为1.25Mpa、温度为25℃的丙烯经三级单螺杆泵（P0101A/B、P0102A/B、P0103A/B）压缩至8Mpa,再经U型管换热器（E0101、E0102）加热至135℃，然后分成三股物流进入三台并联的固定床反应器（R0101A、R0101B、R0101C）；脱盐水（电导率≤5μS/cm）经三级单螺杆泵（P0104A/B、P0105A/B、P0106A/B）压缩至8Mpa,再经U型管换热器（E0103）加热至120℃，然后分成三股分别进入固定床反应器（R0101A、R0101B、R0101C）的三段床层，三段床层进水量的比为4.14:1:1。 本工艺采用强酸性阳离子交换树脂作为催化剂，催化剂的床层温度要控制在130℃-165℃，因为当温度高于165℃时，磺酸根基团的脱落速度将加快，导致反应的转换率迅速降低，并且异丙醇的选择性也开始下降。当温度小于130℃时，丙烯时空收率将减低。在本反应中，总水稀摩尔比为12，大水稀比一方面有利于增加反应推动力，同时产物异丙醇在水中的浓度也较低，可抑制副产品二异丙醚的生成，因而提高目标产物异丙醇的选择性：另一方面，由于丙烯水合为放热反应，大水稀比有利于控制床层的反应温度，并可使催化剂表面能得到充分浸润，能及时移走催化剂床层的反应热，防止催化剂超温失活。
安徽工程大学 毕业设计开题报告 2013届 毕业设计题目80m3液化石油气储罐设计 院（系）机械与汽车工程学院 专业名称过程装备与控制工程 学生姓名王韶韶 学生学号3090107108 指导教师徐振法老师 安徽工程大学大学学生毕业设计（论文）开题报告表
课题名称80m3卧式液化石油气储罐设计课题类型设计 课题来源分配导师徐振法姓名王韶韶学号3090107108 专业过程装备与控 制工程 一、查阅国内外文献情况（刊物名称、文献题目主要内容） 1.国家质量技术监督局.GB150-1998《钢制压力容器》.中国标准出版社.1998 2.国家质量技术监督局.《压力容器安全技术监察规程》.中国劳动社会保障出版社.1999 3.国家经济贸易委员会. JBT4736-2002《补强圈》.2002 4.全国化工设备设计技术中心站.《化工设备图样技术要求》.2000.11 5.郑津洋、董其伍、桑芝富.《过程设备设计》.化学工业出版社.2001 6.黄振仁、魏新利.《过程装备成套技术设计指南》.化学工业出版社.2002 7.国家医药管理局上海医药设计院.《化工工艺设计手册》.化学工业出版社.1996 8.蔡纪宁.《化工设备机械基础课程设计指导书》.化学工业出版社.2003年 9.贺匡国.《化工容器及设备简明设计手册》.化学工业出版社.2002年8月 10.邵金玲. 液化气储罐设计探讨[J]. 石油化工设备,1999 11.万倩雯. 液化石油气储罐的设计[J]. 河南化工,2000 12.焦伟. 卧式储罐储液体积的计算[J]. 煤气与热力，2001 13.李圣明. 液化石油气储罐设计的几个问题[J].山西化工,2001 14.王利畏. 液化石油气储罐充液高度的计算[J]. 科技情报开发与经济，2006 15.GB150-89《钢制压力容器》 16.JB4731-2000《钢制卧式容器》 17.劳动部.压力容器安全技术监察规程[M].北京:劳动部锅炉压力容器安全杂志社,1990 18.郑津洋，董其伍，桑芝富主编.过程设备设计[M]. 北京：化学工业出版社,2005 19.Perry,R.H.,and Green,D. W Chemical Engi neers’Handbook. 6th ed McGraw-Hill,1984 二、与选题相关的调研报告 1、调研内容 液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备，由于该气体具有易燃易爆的特点，因此在设计这种储罐时，要注意与一般气体贮罐的不同点，尤其是安全与防火，还要注意在制造、安装等方面的特点。 （1）液化石油气贮罐的分类 目前我国普遍采用常温压力贮罐, 常温贮罐一般有两种形式: 球形贮罐和圆筒形贮罐。球形贮罐和圆筒形贮罐相比: 前者具有投资少, 金属耗量少, 占地面积少等优点, 但加工制造及安装复杂, 焊接工作量大, 故安装费用较高。一般贮
毕业设计实施方案
机械与汽车工程学院
本科毕业设计实施方案
毕业设计是本科教学工作的一个重要环节，对提高学生利用所学知识解决 问题、分析问题的能力起着重要的作用。为了规范本科毕业设计工作，确保毕 业设计的质量，按照我校毕业设计的基本要求精神，特制定机械学院本科毕业 设计实施方案。
一、毕业设计（论文）的任务与要求 毕业设计(论文)是专业培养计划的重要组成部分，是学生在校的最后一个 综合性教学环节。毕业设计(论文)是培养学生综合运用所学的基础理论、基本 知识和基本技能来分析、解决实际问题的能力，提高专业素质和培养创造能力 的重要环节，也是专业学习的深化与升华过程。 通过毕业设计（论文）培养学生以下几方面的能力：综合运用所学基本理 论知识和实践技能的能力；初步具备搜集和处理信息的能力及阅读文献资料的 能力；方案制订、论证、分析比较、设计计算和计算机应用的能力；常用仪器、 设备的使用及调试能力；图表制作能力：撰写论文、技术说明书的能力；调查 研究、与人合作及协调工作关系的能力。 包括如下环节：教师题目的申报与论证，学生选题，下达任务书，调研与 文献检索，方案论证，撰写开题报告，分析与实验，设计与制作，设计说明书 （论文）撰写，资料审查，答辩等。 二、毕业设计的组织 1、毕业设计分校内进行和校外进行两种情况，每名教师指导学生人数原则 不得超过 10 人； 2、校内学生由学院统一组织教师进行题目申报、论证，学生选题，期初、 期中检查，答辩等；指导教师每周至少与学生见面 3 次，检查学生工作进度的 同时，对学生存在的问题进行指导，指导要有指导记录。 3、参与校外毕业设计的学生必须是订单班的学生，或是通过学校组织进行 的企业招聘或教师联系以就业为前提、企业要求提前到岗的学生，原则上同一 企业学生人数不少于 10 人；
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丙烷丙烯储罐 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
设计依据 《化工工艺设计手册》中国石化集团上海工程有限公司第三版化学工业出版社丙烷储罐 根据要求，使用地点为室外，储存温度为--10—40℃，介质为易燃易爆的气体。温度从40℃降到-10℃时,丙烷的饱和蒸气压力下降的很厉害,可以推断,在低温状态下,由饱和蒸气压力引起的应力水平不会很高。由上述条件选择危险温度为设计温度。为保证安全，对设计温度留一定的富裕量，取最高设计温度 t=50℃，最低设计温度t=﹣20℃。50℃下丙烷的饱和蒸汽压为P=，取最高工作压力Pw=。 丙烷物理性质 储存管理 储存于阴凉、干燥、通风良好的不燃库房。远离火种、热源。库温不宜超过40℃。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、酸类等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料，储存于阴凉、干燥、通风良好的不燃库房 罐体积计算 丙烷的年产量暂定：20万吨 每天原料需求：吨
丙烷密度：吨/立方米 装料系数K ： 贮存时间：1d 储罐容积： 228 6 8.04995.09 .547=??m3 设计条件 设计温度:50℃ 设计压力： 极端温度：最高50℃，最低-15℃ 抗震烈度：7 罐的选型 HG5-1580-85卧式椭圆形封头贮罐系列 该种设计罐的设计参数为： 盛装液体密度≤1200kg/m3 设计压力，，1MPa ，，，2MPa ， ，3MPa ，4MPa 设计温度-20—200℃ 容器材料根据设计温度和设计压力决定罐壁材料 公称容积—100m3 公称直径DN600—DN3200mm 腐蚀裕度 由于储存条件符合HG5-1580-85卧式椭圆形封头贮罐系列，选择公称容积为100m3，公称直径为3000mm ，材料为16MnR 的卧式椭圆形封头贮罐，总数量6个，其标准代号为HG5-。 丙烯储罐 根据要求，使用地点为室外，储存温度为--10—40℃，介质为易燃易爆的气体。温度从40℃降到-10℃时,丙烯的饱和蒸气压力下降的很厉害,可以推断,在低
毕业设计实施方案
机械与汽车工程学院 本科毕业设计实施方案 毕业设计是本科教学工作的一个重要环节，对提高学生利用所学知识解决问题、分析问题的能力起着重要的作用。为了规范本科毕业设计工作，确保毕业设计的质量，按照我校毕业设计的基本要求精神，特制定机械学院本科毕业设计实施方案。 一、毕业设计（论文）的任务与要求 毕业设计(论文)是专业培养计划的重要组成部分，是学生在校的最后一个综合性教学环节。毕业设计(论文)是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能来分析、解决实际问题的能力，提高专业素质和培养创造能力的重要环节，也是专业学习的深化与升华过程。 经过毕业设计（论文）培养学生以下几方面的能力：综合运用所学基本理论知识和实践技能的能力；初步具备搜集和处理信息的能力及阅读文献资料的能力；方案制订、论证、分析比较、设计计算和计算机应用的能力；常见仪器、设备的使用及调试能力；图表制作能力：撰写论文、技术说明书的能力；调查研究、与人合作及协调工作关系的能力。 包括如下环节：教师题目的申报与论证，学生选题，下达任务书，调研与文献检索，方案论证，撰写开题报告，分析与实验，设计与制作，设计说明书（论文）撰写，资料审查，答辩
等。 二、毕业设计的组织 1、毕业设计分校内进行和校外进行两种情况，每名教师指导学生人数原则不得超过10人； 2、校内学生由学院统一组织教师进行题目申报、论证，学生选题，期初、期中检查，答辩等；指导教师每周至少与学生见面3次，检查学生工作进度的同时，对学生存在的问题进行指导，指导要有指导记录。 3、参与校外毕业设计的学生必须是订单班的学生，或是经过学校组织进行的企业招聘或教师联系以就业为前提、企业要求提前到岗的学生，原则上同一企业学生人数不少于10人； 4、校外学生采用双导师制，即校内和企业各指定一名指导教师进行联合指导，校内指导教师要与企业导师及时沟通，保证毕业设计题目的及时确定和督促学生按计划保质保量的完成毕业设计； 5、校外学生的校内指导教师由学院酌情指定，校外学生不再参与校内选题； 6、校内指导教师要经常经过电话、微信、QQ等方式与学生进行沟通、交流、指导，并不少于三次到企业进行现场督促、检查、指导。 三、学生的日常管理和考核 1、在校内进行毕业设计的学生，按《机械与汽车工程学院校
丙烷丙烯储罐 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
设计依据《化工工艺设计手册》中国石化集团上海工程有限公司第三版化学工业出版社 丙烷储罐 根据要求，使用地点为室外，储存温度为--10—40℃，介质为易燃易爆的气体。温度从40℃降到-10℃时,丙烷的饱和蒸气压力下降的很厉害,可以推断,在低温状态下,由饱和蒸气压力引起的应力水平不会很高。由上述条件选择危险温度为设计温度。为保证安全，对设计温度留一定的富裕量，取最高设计温度t=50℃，最低设计温度t=﹣20℃。50℃下丙烷的饱和蒸汽压为P=1.744MPa，取最高工作压力Pw=1.744MPa。 丙烷物理性质 储存管理 储存于阴凉、干燥、通风良好的不燃库房。远离火种、热源。库温不宜超过40℃。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、酸类等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料，储存于阴凉、干燥、通风良好的不燃库房 罐体积计算
丙烷的年产量暂定：20万吨 每天原料需求：547.9吨 丙烷密度：0.4995吨/立方米 装料系数K ：0.8 贮存时间：1d 储罐容积：228 6 8.04995.09 .547=??m3 设计条件 设计温度:50℃ 设计压力：1.9MPa 极端温度：最高50℃，最低-15℃ 抗震烈度：7 罐的选型 HG5-1580-85卧式椭圆形封头贮罐系列 该种设计罐的设计参数为： 盛装液体密度≤1200kg/m3 设计压力0.25MPa ，0.6MPa ，1MPa ，1.6MPa ，1.8MPa ，2MPa ，2.2MPa 2.5MPa ，3MPa ，4MPa 设计温度-20—200℃ 容器材料根据设计温度和设计压力决定罐壁材料 公称容积0.5m3—100m3 公称直径DN600—DN3200mm 腐蚀裕度1.5mm
丙烯 丙烯（propylene,CH2=CHCH3）常温下为无色、稍带有甜味的气体。分子量42.08，密度0.5139g/cm3(20/4℃)，冰点-185.3℃，沸点-47.4℃。易燃，爆炸极限为2%～11%。不溶于水，溶于有机溶剂， 危险性概述 健康危害：本品为单纯窒息剂及轻度麻醉剂。急性中毒：人吸入丙烯可引起意识丧失，当浓度为15%时，需30分钟；24%时，需3分钟；35%～40%时，需20秒钟；40%以上时，仅需6秒钟，并引起呕吐。慢性影响：长期接触可引起头昏、乏力、全身不适、思维不集中。个别人胃肠道功能发生紊乱。 环境危害：对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。 燃爆危险：本品易燃。 急救措施 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 消防措施 危险特性：易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与二氧化氮、四氧化二氮、氧化二氮等激烈化合，与其它氧化剂接触剧烈反应。气体比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。 有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。 灭火方法：切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。 泄漏应急处理 应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。用工业覆盖
层或吸附/ 吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方，防止气体进入。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。 丙烯醛 外观与性状：无色或淡黄色易挥发不稳定液体，有类似油脂烧焦的辛辣臭气。熔点(℃)：-87.7 相对密度（水=1）：0.84 沸点(℃)：52.5 相对蒸气密度（空气=1）：1.94 丙烯醛结构式 分子式：C3H4O 分子量：56.06 饱和蒸气压(kPa)：28.53(20℃) 燃烧热(kJ/mol)：93.1 辛醇/水分配系数的对数值：0.0086 闪点(℃)：-26 爆炸上限%(V/V)：31.0
第40卷第9期2012年9月化学工程 CHEMICAL ENGINEERING （CHINA ）Vol．40No．9Sep．2012 收稿日期：2011-11-01作者简介：曹媛维（1979—），女，硕士，工程师，主要从事乙烯装置的工艺设计工作，电话：（010）58676692， E-mail ：caoyuanwei@hqcec．com 。乙烯装置丙烯精馏塔优化设计 曹媛维 （中国寰球工程公司，北京100029） 摘要：针对近年来大型乙烯装置中的丙烯精馏塔操作不稳定、能耗大的问题，利用PRO /Ⅱ软件模拟分析该塔流程，总结出随着装置规模大型化该塔采用多溢流塔板形式，计算中应考虑塔板形式对板效率取值的影响。当进料组成与设计工况不符或装置负荷增大时导致产品不达标的情况，可增设进料口在非设计工况下不同位置进料以满足分离的要求， 并且塔顶冷凝器和塔底再沸器需要考虑充分的设计余量。并创造性提出了，在传统工艺流程基础上在塔顶冷凝器后增设排放冷凝器进一步回收丙烯的节能优化方案，为实际生产提供建议性指导。关键词：丙烯精馏塔；操作波动；PRO /Ⅱ模拟中图分类号：TQ 051．81 文献标识码：B 文章编号：1005-9954（2012）09-0074-05DOI ：10．3969/j．issn．1005-9954．2012．09．0017 Optimization design of propylene rectifying column in ethylene plant CAO Yuan-wei （China HuanQiu Contracting ＆Engineering Corporation ，Beijing 100029，China ） Abstract ：According to high energy consumption and instable operation problems of propylene rectifying column in large-scale ethylene plants ，the propylene rectifying column system was simulated with PRO/Ⅱsoftware．The conclusion is that the influence of the tray type on the tray efficiency should be considered in calculation ，and it is better to use multi-overflow tray type for large-scale ethylene plant．If the propylene product is substandard in the inconsistent feed composition case or the increased duty case ， the added feed nozzles are prefered to switch the diffierent feed location for different case．Enough design margin should be considered for the top condenser and the bottom reboiler．The energy saving optimization scheme that adding a new vent condenser after the top condenser to recover more propylene product is creatively put forward ，which provides the constructive guidance for the actual production．Key words ：propylene rectifying column ；operation fluctuation ；PRO /Ⅱsimulation 丙烯主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷以 及异丙醇等， 是仅次于乙烯的重要石油化工原料［1］ 。丙烯衍生物的快速发展带动了丙烯需求的快速增长， 据估计从2006年到2015年全球范围内丙烯需求仍以4．9%的速度持续增长，中国的丙烯需求预计年均 增长达到6．3%［2］ 。目前从市场份额看，来自乙烯装置的丙烯占到59%，从炼厂轻烃分离装置回收的丙烯占到35%。本文针对乙烯装置实际运行中丙烯精馏塔进料组成和负荷波动大导致产品不合格、能耗高的问题，利用流程模拟软件PRO /Ⅱ优化该塔操作参数，并探索性地提出在冷凝器出口增设排放冷凝器进一步回收丙烯产品的工艺，为丙烯精馏塔在实际操作 中低能耗、平稳运行提供理论指导和建议。1原始工况的模拟计算 1．1 模拟计算条件 本模拟计算以80万t /a 乙烯装置丙烯精馏塔为例，该塔进料组成条件如表1所示。采出丙烯产品的规格按照GB/T 7716—2002中聚合级丙烯优等品（摩 尔分数99．6%），塔釜丙烯控制指标为摩尔分数≤2%。1．2模拟过程1．2．1 模拟图与模拟参数选择 工业生产中由于受到运输和加工制造的限制，将丙烯精馏塔分成双塔串联或并联操作，但在模拟
[] 毕业设计展策划方案 [设计艺术院12 届毕业展] | Administrator
序：本次设计作品展是针对的2012届毕业学生的毕业作品，是为毕业学生为 四年大学生活的最后记忆。展示的不仅是作品本身，也是学生生活的展示。设计本来就是多样的，通过作品展提供一个可供学习和交流的平台。通过作品展的展示效果能使非设计展业人群能从一定程度上了解作品所要表达的内容。通过展示效果向用人单位以及公司能了解学生的情况，促进学生的就业。作品展是对学生学习成果的展示，通过作品展能使学校了解教学情况，也是一定程度上的对学校专业进行的一种宣传手段，能够促进设计展业的发展 主题：绘眼 选题背景： 世界日新月异，设计在一代一代的传承中不断发展。作为新时代的我们，需紧跟时代的步伐，不断创新，突破自我。设计与生活息息相关，我们要有一双善于发现新事物的眼睛。 在这最后的展览中，我们可以最大限度的表现自己，表达自己，展现自己，诠释 自己，给自己一份满意的答卷。 主题阐述： “绘”有绘画，作图之意，“眼”是视觉的器官。视觉是设计的一部分，也是它必不可少的 一部分。“绘眼”亦同“慧眼”，慧眼，一般为佛教语。五眼之一，指二乘的智慧之目。亦 泛指能照见实相的智慧。慧眼又称灵眼，其来源于印度教湿婆神的巨大慧眼，可以洞悉凡间一切。绘眼此主题意在表达我们设计中需要有明锐的洞察力，善于发现新事物的双眼，才能更好的发展自己，突破自我。 布展、开幕及展览时间 布展时间：2016年6月13日~6月14日 开幕时间：2016年6月15日上午9点30分 展出时间;2016年6月15日~17日 展览地点： 中国——哈尔滨商业大学A区图书馆二楼大厅 开幕式流程：
安徽职业技术学院毕业论文 论文题目：丙烯酸甲酯 所属系部：化工系 专业：应用化工技术 姓名：陈小帅 班级：应化1022班 学号： 2010272252 指导老师：汪武 完成日期： 2013-3-24
丙烯酸甲酯制备工艺流程
摘要 作为有机合成中间体，也是合成高分子聚合物的单体，用于橡胶、医药、皮革、造纸、粘合剂等。丙烯酸甲酯拥有很强的功用。 工艺描述:丙烯酸甲酯是由粗丙烯酸和甲醇在作为酸性酯化催化剂的硫酸存在下直接生产。反应热约为-25.1KJ/mol，即酯化反应只是轻微的放热反应，反应物开始反应时不会出现剧烈的反应。相反，会形成一个平衡的混合物，其中除了需要的产物，还存在相当数量的原料。为了加速这个典型的平衡反应，得到需要的产物，通过蒸馏不断地从反应系统中移去两个反应产物，水和丙烯酸甲酯，蒸馏塔塔顶物中含有没反应的甲醇被回收，没反应的丙烯酸甲酯留在酯化反应器中。酯化反应在均态液相下进行，既不需要有机溶剂，也不需要搅拌。通过蒸馏分离出高纯度丙烯酸甲酯。 将甲醇（来自甲醇回收塔C5200和罐区）、硫酸（来自罐区）、成品塔C5500底部馏分和（来自罐区）加化学处理剂联氨改性的粗丙烯酸送入酯化反应器R5010中。来自甲醇回收塔5200的新鲜及循环甲醇以气态进入R5010；然后，塔顶物（丙烯酸甲酯，水，轻组分）被送到抽提塔（C5100），在C5100，用工艺水洗去甲醇，被洗过的丙烯酸甲酯从底部去抽提塔分离器V5110，底部物流送醇回收塔C5200，在C5200中轻组分从顶部蒸出，回收的醇送回C5200。基本没有有机物的水冷却后用作抽提塔C5100的循环水，多余的通过废水罐送废水处理厂。分离器V5110中的粗酯被送往初馏塔（C5300），也作为酯化塔的回流。少量含有丙烯酸甲酯的初馏塔塔顶低沸物在冷凝器E5330中冷凝并收集在相分离器V5340中。有机相的大部分在塔上部温度控制下作为回流返回初馏塔C5300，一小部分有机相通过容器V5460送初馏物蒸馏塔C5400，以得到合格产品。为进一步精制，C5300塔底物送成品塔C5500，这个塔的塔顶物是最终产品，送到罐区的检验罐，5500塔底物送回酯化部分。 关键词：丙烯酸甲酯；工艺节能描述；工艺化学反应；工艺操作流程；节能技术的应用。
年产5.4万吨丙烯精馏塔 的工艺设计
目录 摘要............................................................. I 第1章绪论.. (2) 1.1丙烯的性质 (2) 1.1.1 丙烯的物理性质 (2) 1.1.2 丙烯的化学性质 (2) 1.2丙烯的发展前景 (2) 1.3丙烯的生产技术进展 (3) 1.3.1 概况 (3) 1.3.2 丙烯的来源 (3) 1.3.3 丙烯的生产方法 (3) 1.3.4 丙烯生产新技术现状及发展趋势 (4) 第2章丙烯精馏塔的物料衡算及热量衡算 (4) 2.2.1 确定关键组分 (5) 2.2.2计算每小时塔顶产量 (5) 2.2.4物料衡算计算结果见表2.5 (7) 2.3塔温的确定 (8) 2.3.1 确定进料温度 (8) 2.3.2 确定塔顶温度 (8) 2.3.3 确定塔釜温度 (8) 第3章精馏塔板数及塔径的计算 (10) 3.1塔板数的计算 (10) 3.1.1 最小回流比的计算 (10) 3.1.2 计算最少理论板数 (11) 3.1.3 塔板数和实际回流比的确定 (11) 3.2确定进料位置 (11) 3.3全塔热量衡算 (12)
3.3.1 冷凝器的热量衡算 (12) 3.3.2 再沸器的热量衡算 (13) 3.3.3 全塔热量衡算 (13) 3.4板间距离的选定和塔径的确定 (14) 3.4.1 计算混合液塔顶、塔釜、进料的密度及气体的密度 (14) 3.4.2 求液体及气体的体积流量 (16) 3.4.3 初选板间距及塔径的估算 (17) 3.5浮阀塔塔板结构尺寸确定 (18) 3.5.1塔板布置 (18) 3.5.2 溢流堰及降液管设计计算 (19) 3.6塔高的计算 (21) 第四章流体力学计算及塔板负荷性能图 (22) 4.1水利学计算 (22) 4.1.1 塔板总压力降的计算 (22) 4.1.2 雾沫夹带 (23) 4.1.3 淹塔情况校核 (26) 4.2浮阀塔的负荷性能图 (27) 4.2.1 雾沫夹带线 (27) 4.2.2 液泛线 (28) 4.2.3 降液管超负荷线 (29) 4.2.4泄露线 (29) 4.2.5 液相下限线 (30) 4.2.6 操作点 (30) 总论 (32) 致谢 (33) 参考文献 (35) 附录 (38)
方案编号 施工技术方案 吉化集团公司10.6万吨／年丙烯腈扩建工程丙烯球罐组焊 三类 批准： 复审：审核： 编制： 编制单位：
1、工程概况 吉化集团公司丙烯腈装置是“吉化30万吨乙烯及其配套工程”的配套装置之一。该装置采用美国BP公司的工艺技术，于1997年10月建成投产。 原设计规模为6.6万吨/年，2000年丙烯腈装置扩建至10.6万吨/年。根据吉林石化公司“十五”计划和吉林化纤厂“十五”计划，吉林地区对丙烯腈产品的总需求量预计超过21万吨/年。 鉴于上述原因，吉化集团公司决定将10.6万吨/年丙烯腈装置扩建至21万吨/年，并相应增设罐区及配套设施。扩建后的丙烯腈装置提供储存原料丙烯和成品丙烯腈能力的罐区。在现有的基础上新增3台2000m3丙烯球罐。 本施工方案针对吉化集团公司10.6万吨/年丙烯腈装置罐区中的丙烯球罐而编制。其中包括组装及焊接施工工艺，并另对安全措施给予介绍。 所达到的质量目标计划： ａ、单位工程交验合格率100%； ｂ、分部、分项工程交验优良率90%； ｃ、封闭设备抽检合格率100%； ｄ、无任何大小质量事故； 2、编制依据 ａ、《压力容器安全技术监察规程》国家技术质量监督局 ｂ、GB150-98《钢制压力容器》 ｃ、GB12337-98《钢制球形贮罐》及附录A“低温球形储罐” ｄ、HG20585-1998《钢制低温压力容器技术规定》 ｅ、GB50094-98《球形储罐施工及验收规范》
ｆ、JB/T4709-2000<钢制压力容器焊接工艺评定》 ｇ、JB4730-94《压力容器无损检测》、 中国石油集团工程设计有限责任公司东北分公司设计院丙烯球罐设计图纸ｈ、JB4708-2000 《钢制压力容器焊接工艺评定》 ｉ、〔日〕高压气体保安协会“高强度钢使用标准” ｊ、〔日〕WES3003“低温结构用钢板评定标准” k、〔日〕JISZ3700－80 3、工程简介 3.1结构简图
过程工艺与设备课程设计（精馏塔及辅助设备设计） 设计日期： 2010年7月6日 班级：化机0701班 姓名：梁昊穹 指导老师：韩志忠
化工原理是化工及其相关专业学生的一门重要的技术基础课，其课程设计涉及多学科知识，包括化工，制图，控制，机械等各种学科，是一项综合性很强的工作；是锻炼工程观念和培养设计思维的好方法，是为以后的各种设计准备条件；是化工原理教学的关键环节，也是巩固和深化理论知识的重要环节。 本设计说明书包括概述、方案流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共七章。 说明中对精馏塔的设计计算做了较为详细的阐述，对于再沸器、辅助设备和管路和控制方案的设计也做了简要的说明。 在设计过程中，得到了韩志忠老师的指导，得到了同学们的帮助，同学们一起讨论更让我感受到设计工作是一种集体性的劳动，少走了许多弯路，避免了不少错误，也提高了效率。 鉴于学生的经验和知识水平有限，设计中难免存在错误和不足之处，请老师给予指正 感谢老师的指导和参阅！
前言- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 第一章概述- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.1精馏塔- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.2再沸器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.3冷凝器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 第二章方案流程简介- - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.1 精馏装置流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.2 工艺流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.3 调节装置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 2.4 设备选用- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 2.5 处理能力及产品质量- - - - - - - - - - - - - - - - 8 第三章精馏过程系统设计- - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.1设计条件- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.2物料衡算及热量衡算- - - - - - - - - - - - - - - - - 10 3.3塔板数的计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 3.4精馏塔工艺设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 3.5溢流装置的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 3.6塔板布置和其余结构尺寸的选取- - - - - - - - - - - - 18 3.7塔板流动性能校核- - - - - - - - - - - - - - - - - - 19 3.8负荷性能图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 3.9 塔计算结果表- - - - - - - - - - - - - - - - - - -24
年产2.9万吨丙烯精馏浮阀塔结构设计的设计方案 第一部分工艺计算 设计方案 本设计任务为分离丙烯混合物，在常压操作的连续精馏塔分离丙-丙烯混合液：已知塔底的生产能力为丙烯3.6万吨/年，进料组成为0.50（苯的质量分率），要求塔顶馏出液的组成为0.98，塔底釜液的组成为0.02。 对于二元混合物分离采用连续精馏流程，设计中进料为冷夜进料，将原料液通过泵送入精馏塔，塔顶上升蒸汽采用全冷凝器冷凝，冷凝液一部分回流至塔，其余部分经产品冷却器冷却送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比小，故操作回流比取最小回流比的1.2倍。塔釜采用间接加热，塔底产品冷却后送至储罐。 1.1原始数据 年产量：2.9万吨丙烯 料液初温：25~35℃ 料液浓度： 50%（丙质量分率） 塔底产品浓度： 98%（丙烯质量分率） 塔顶苯质量分率不低于 97% 每年实际生产天数：330天（一年中有一个月检修） 精馏塔塔顶压强：4 kpa（表压） 冷却水温度：30℃ 饱和水蒸汽压力：2.5kgf/cm2(表压) 设备型式：浮阀塔 =45㎏/㎡，地质：地震烈度7级，土质为Ⅱ类场地土，气厂址：地区（基本风压：q 温：-20~40℃）
1.2选取塔基本参数 40.0=苯F x 60.0x F =甲苯 98.0y D =苯 02.0y F =甲苯 03.0x W =苯 97.0x W =甲苯 1.3确定最小回流比 1.3.1 汽液平衡关系及平衡数据 表1-1 常压下苯—甲苯的汽液平衡组成 1.3.2 求回流比 （1）M 苯=78.11 kg/mol, M 甲苯=92.13kg/mol 苯摩尔分率：XF=(50/78.11)/(50/78.11+50/92.13)=0.5412 XD=（97/78.11）/（97/78.11+3/92.13）=0.9744 XW=(2/78.11)/(2/78.11+98/92.13)=0.0235 表1-1 常压下丙烯的汽液平衡组成
烷丙烯储罐 集团文件发布号：（9816-UATWWWUB?WUNN-INNUL?DQQTY?
《化工工艺设计手册》中国石化集团上海工程有限公司第三版化学工业出版社 丙烷储罐 根据要求，使用地点为室外，储存温度为一10-40°C,介质为易燃易爆的气体。温度从40°C降到-10°C时，丙烷的饱和蒸气压力下降的很厉害,可以推断,在低温状态下，由饱和蒸气压力引起的应力水平不会很高。由上述条件选择危险温度为设计温度。为保证安全，对设计温度留一定的富裕量，取最高设计温度t=50o C,最低设计温度t=-20°C o50°C下丙烷的饱和蒸汽压为P=l. 744MPa,取最高工作压力Pw=I. 744MPaO 丙烷物理性质 储存管理 储存于阴凉、干燥、通风良好的不燃库房。远离火种、热源。库温不宜超过40°C°保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、酸类等分开存放，切忌混储。釆用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料，储存于阴凉、干燥、通风良好的不燃库房 罐体积计算
丙烷的年产量暂定：20万吨 每天原料需求：547.9吨 丙烷密度：0. 4995吨/立方米 装料系数K： 0.8 贮存时间：Id 储罐容积：--- 547-9----- = 228 m3 0.4995×0.8×6 设计条件 设计温度:50°C 设计压力：1.9MPa 极端温度：最高50°C,最低-15°C 抗震烈度：7 罐的选型 HG5-1580-85卧式椭圆形封头贮罐系列 该种设计罐的设计参数为： 盛装液体密度≤1200kg∕m3 设计压力 0. 25MPa, 0. 6MPa, IMPa, 1. 6MPa, 1. 8MPa, 2MPa, 2. 2MPa 2.5MPa, 3MPa, 4MPa 设计温度-20—2OO o C 容器材料根据设计温度和设计压力决定罐壁材料 公称容积0. 5m3—100m3 公称直径DN600—DN3200mm 腐蚀裕度1. 5mm
1、绪论 1.1 任务说明 设计一个容积为50m3的丙烯储罐，采用常规设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管进行设计，然后采用SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。 1.2 丙烯的性质 常温为气体，不易溶于水，易溶于非极性或弱性有机溶剂苯、乙醚。 2、设计参数的确定 表1 设计参数表 2.1 筒体材料的选择 根据丙烯的特性，查GB150-1998选择Q345R。Q345R是压力容器专用钢，适用范围：用于介质具有一定腐蚀性,壁厚较大（16mm ）的
压力容器。钢板标准GB6645和“关于《固定式压力容器安全技术监察规程》的实施意见”。根据GB713-2008中规定，厚度允许偏差按GB/T709的B 类偏差取0.3mm 。 2.2 钢管材料的选择 根据JB/T4731,钢管的材料选用20号钢，根据GB8163，其许用应力Mpa t 1.150][=σ 3、压力容器结构设计 3.1筒体公称直径计算 筒体的公称直径i D 有标准选择，而它的长度L 可以根据容积要求来决定。 根据公式 23i 50m 4 D L π = 取 L/D=4 将L/D=4代入得：i 2520D mm = 圆整后，i 2600mm D = 3.2 封头结构设计 查GB/T 25198-2010《压力容器封头》得：封头型号采用EHA 型，即标准椭圆封头，并以内径为标准。 表2 封头参数 查JB/T 4746-2002《钢制压力容器用封头》，由表B 、2 EHA 椭圆形封头质量得：m=1064.2kg 。 3.3筒体长度计算