年产8万吨二甲醚精馏工段及分离塔的设计

年产8万吨甲基叔丁基醚项目优化设计甲基叔丁基醚(methyl tert-butyl ether,MTBE)是一种高辛烷值,具有醚样气味的无色透明液体,一般由甲醇与异丁烯制得。

MTBE是一种优良的汽油添加剂,同时也是生产甲基丙烯酸甲酯、异丁烯和丁基橡胶的重要化工原料。

MTBE的应用从20世纪80年代开始,其生产工艺流程日趋完善。

本设计从环境保护、节约能源及降低成本的角度出发,贯彻“绿色化工”的理念,以国内某厂年产8万吨MTBE生产技术为蓝本进行优化设计,选择混相反应蒸馏技术生产MTBE,在发生混相反应的同时实现与产品的分离。

本设计确定了年产8万吨甲基叔丁基醚的生产工艺流程,并通过Aspen Plus 软件对全流程进行模拟。

运用Aspen Plus软件中的Sensitivity Analysis模块对实际生产装置的主要操作参数进行优化,确定了较优的操作参数,并采用Aspen Energy Analyzer软件进行换热网络优化,降低了生产能耗,节约装置运行费用。

利用Aspen Plus模拟完成了整个工艺流程的物料衡算和能量衡算,对醚化反应器、甲醇回收塔等主要设备进行详细的计算和选型,并采用SW6-98等专业化工软件对主要设备进行强度校核。

采用智能选泵软件对流程中的泵进行了选型设计。

利用天正建筑和AutoCAD软件绘制了厂区总平面布置图、带控制点工艺流程图、设备装配图、设备布置图等。

安全设计上,结合标准规范对厂区的基础建设提出要求,并绘制了专业图纸。

优化后的生产技术操作更灵活,原料转化率更高,产品质量分数由原98.20%提升至99.50%,可以更好的面对市场变化,提高抵御风险的能力。

本设计能对国内MTBE生产工业的发展提供一定的参考及帮助。

年产8万吨甲苯精馏塔设计摘要此设计为苯-甲苯连续操作设计精馏塔，要求年产纯度为98%的甲苯6万t，塔顶馏出液中含甲苯不得高于2%，原料液中含甲苯40%（以上均为质量分数）。

精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工﹑炼油﹑石油化工等工业中得到广泛的应用。

本设计的题目是苯—甲苯二元物系板式精馏塔的设计。

在确定的工艺要求下，确定设计方案，设计内容包括精馏塔工艺设计计算，塔辅助设备设计计算，精馏工艺过程流程图，精馏塔设备结构图，设计说明书。

关键词：板式塔；苯--甲苯；工艺计算；结构图AbstractThis design for benzene-toluene continuous operation of the column, the design requirements of the purity of 98% annual capacity of 60000 t toluene, being in distillate including toluene shall not be higher than the 2%, raw material liquid 40% (above all is the toluene quality score) distillation separation liquid mixture is a kind of the most commonly used in chemical refining unit operation, oil chemical industry etc widely applied Keywords: plate tower; Benzene, toluene; Process calculation; chart目录摘要 (I)Abstract ·······························I I 第一章文献综述····························- 1 -1.1 概述······························- 1 -第二章设计方案的确定·························- 3 -2.1 设计方案的确定及流程说明····················- 3 -2.1.1 装置流程的确定······················- 3 -2.2 操作条件····························- 3 -2.2.1 进料液状态的选择····················- 3 -2.2.2加热方式·························- 4 -2.2.3回流比的选择·······················- 4 -2.3 主要设备的工艺尺寸计算·····················- 4 -2.4 流体力学计算··························- 4 -2.5 已知参数····························- 5 -第三章塔体计算····························- 7 -3.1 料液及塔顶、塔底产品含苯的摩尔分率···············- 7 -3.2 平均分子量···························- 7 -3.3 物料衡算····························- 7 -3.4 塔板数的确定··························- 8 -3.4.1 根据苯和甲苯的气液平衡数据作出x-y图···········- 8 -3.4.2 求最小回流比及操作回流比R ················- 8 -3.4.3 求理论板数·······················- 9 -3.5 全塔效率····························- 9 -3.6 实际板数N ···························- 9 -3.7 精馏塔有效高度的计算·····················- 10 -3.8 塔工艺条件及物性数据计算···················- 10 -3.8.1 操作压强的计算Pa ···················- 10 -3.8.2 操作温度的计算运用orign绘出图象如下图········- 11 -3.8.3 平均摩尔质量计算····················- 11 -3.8.4 平均密度计算······················- 12 -3.8.5 液体平均表面张力的计算················- 13 -3.8.6 液体平均粘度的计算···················- 14 -3.9 精馏塔气液负荷计算······················- 14 -3.10 塔和塔板的主要工艺尺寸的计算················- 15 -3.10.2 溢流装置·······················- 16 -3.10.3 塔板布置·······················- 18 -3.11 筛孔数n与开孔率······················- 18 -第四章流体力学验算·························- 20 -4.1 气体通过筛板压降相当的液柱高度···············- 20 -4.2 液面落差··························- 21 -4.3 精馏段雾沫夹带量的验算···················- 22 -4.4 精馏段漏液的验算······················- 22 -4.5 精馏段液泛验算·······················- 22 -第五章塔板负荷性能图························- 24 -5.1精馏段···························- 24 -5.1.1 液沫夹带线······················- 24 -5.1.2 液泛线························- 25 -5.1.3 液相负荷上限线····················- 26 -5.1.4漏液线（气相负荷下限线）···············- 26 -5.1.5 液相负荷下限线····················- 27 -第六章设计一览表··························- 29 -6.1精馏塔的工艺设计计算结果汇总················- 29 -结束语································- 31 -参考文献·······························- 32 -附录·································- 33 -主要符号说明···························- 33 -致谢·································- 36 -第一章文献综述1.1 概述塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。

摘要摘要轻苯中的主要成分是苯，是纯苯的主要生产来源。

苯的用途有很多，是有机合成的基础化工原料，可制造成苯乙烯、苯酚、丙酮、环己烷、硝基苯、顺丁烯二酸酐等化工产品，更进一步可制成合成纤维、合成橡胶、合成树脂以及染料、洗涤剂、农药、医药等多种生活生产必需产品。

本次设计，首先是介绍轻苯的物质组成、物理化学性质以及轻苯精制产品的用途。

随后又介绍了轻苯精制的工艺流程，以便能够更清晰地了解并掌握到本设计的原理与目的。

经过设备的各方面对比，选择最适合本设计的设备，最后经过物料衡算、热量衡算等计算，得出本设计所需要的原料与热量以及相应设备。

本设计中的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、不饱和化合物以及少量含硫、氮、氧的化合物。

其中，最主要的产品是纯苯、甲苯和二甲苯。

关键词：轻苯精制酸洗精制法轻苯AbstractThe main component of the light benzene is benzene, the main source of benzene. The use of benzene is the organic synthesis of the basic raw material can be made of styrene, phenol, acetone, cyclohexane, nitrobenzene, maleic anhydride, etc., and further can be prepared synthetic fibers, synthetic rubber, synthetic resins and dyes , detergents, pesticides, pharmaceuticals and other products.The design is first to introduce the use of benzene-light composition, properties and obtained clumsy. Later on the process, allows us to more clearly understand the principles of design and purpose. After the device compared to select the most suitable device of this design, and finally through the material balance and heat balance, draw the design of raw materials and heat.The design of the products are benzene, toluene, xylene, unsaturated compounds and a small amount of sulfur, nitrogen and oxygen compounds. The main products are benzene, toluene and xylene.Key words : Light benzene refining , Pickling refined method, Light benzene目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章引言 (1)1.1 轻苯的定义、产品用途及生产意义 (1)1.2 轻苯的供求关系以及市场需求 (2)1.3 目前国内外轻苯精制的方法 (2)1.4 酸洗精制 (3)1.5 加氢精制 (4)1.6 工艺选择 (5)1.7设计方案 (6)1.8 生产设备的选择 (7)第二章物料衡算 (9)2.1 初步精馏 (9)2.2 吹苯 (10)2.3 纯苯塔的物料衡算 (10)2.3.1 操作条件 (10)2.3.2 全塔物料衡算 (10)2.3.3 温度的确定 (11)2.3.4 平均相对挥发度： (12)2.3.5 最小回流比Rmin (12)2.3.6 操作线方程 (12)第三章设备的计算 (15)3.1 塔径的计算 (15)3.1.1精馏段塔径的计算 (15)3.1.2 提馏段塔径的计算 (16)3.2 理论塔板数计算 (17)3.2.1 求最小理论塔板数Nm： (17)3.2.2 理论板数的计算 (17)3.2.3 进料板位置 (17)3.2.4 计算板效率 (18)3.3 实际塔板数 (19)3.4 塔内件设计 (19)3.4.1 溢流堰设计 (19)3.4.2 降液管设计 (20)3.4.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (21)3.5 塔板流体力学验算 (23)3.5.1 气相通过浮阀塔的压降 (23)3.5.2 淹塔 (24)3.5.3 雾沫夹带 (25)3.6 塔板负荷性能 (26)3.6.1 雾沫夹带线 (26)3.6.2 液泛线 (27)3.6.3 液相负荷上限 (27)3.6.4 漏液线 (28)3.6.5 液相负荷下限 (28)第四章辅助设备的计算 (31)4.1 常压塔主要尺寸设计 (31)4.1.1 壁厚 (31)4.1.2 封头 (31)4.1.3 裙座 (31)4.1.4 塔高设计 (31)4.1.5 基础环设计 (31)4.2 公用工程规格 (32)4.2.1 电 (32)4.2.2 冷却水 (32)第五章轻苯精制中的危害因素与防护 (33)5.1防火 (33)5.2 原料、产品、及中间产品的储存 (33)5.3 废气的处理 (34)第六章轻苯精制的发展方向 (35)6.1现状 (35)6.2展望 (35)参考文献 (36)致谢及声明 (37)第一章引言1.1 轻苯的定义、产品用途及生产意义轻苯是一种由二硫化碳、苯、甲苯、二甲苯、环戊二烯、噻吩等组成的混合物质。

二甲醚分离装置中的精馏工段工艺设计__本科毕业设计论文摘要本设计主要针对分离中的精馏工段进行工艺设计，分离二甲醚、甲醇和水三元体系。

查阅相关资料充分了解二甲醚的性质、用途及其现有的分离工艺。

结合实际情况提出分离工艺。

通过基础数据的查找、处理得到相应条件下的基础数据。

精馏塔采用浮阀塔，本设计较为突出的特点有以下几点：（1）塔顶采用液氨冷凝，用来准确控制回流比。

（2）塔板结构设计中精馏段采用单溢流，提馏段则采用双溢流。

塔底采用水蒸汽加热，以提供足够的热量。

再通过计算得出理论板数为7.76块，塔效率为0.292，实际板数为27块，进料位置为提馏段向上第十六块，在浮阀塔主要工艺尺寸的设计计算中得出精馏段塔径为1.6m，提馏段塔径为2.1m。

有效塔高15.5m。

通过浮阀的流体力学验算，用AutoCAD绘制负荷性能图证明各指标数据均符合标准。

以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。

关键词：二甲醚；甲醇；水；三元体系；分离AbstractThe design conducts process programming to separate ternary system of dimethyl, methanol and water mainly based on distillation processes in separation. understanding the nature, application and existing separation process of dimethyl through searching relevant information. proposing separation process with actual situation.Basic data of corresponding conditions was obtained by searching and handling basic data. the float valve tower was considered as the primary device of distillation operation, there are several points for the innovation characteristic of the design: (1) liquid ammonia condensate in the top of the tower, it Was used to control reflux ratio accurately. (2) the rectifying sectionutilizes single overflow and the stripping section utilizes double overflow in design of trays structure.Water vapor provide enough heat in tower bottom. Theoretical plate number of 7.76, tower efficiency of 0.292, The actual number of trays of 27, Feed location locates in sixteenth trays above the stripping section by calculation, Column diameter of the rectifying section of 1.6 meters, column diameter of the stripping section of 2.1 meters and effective tower height of 15.5 meters in the main process size design calculations of float valve tower. each index data are in line with standards In order to ensure the smooth progress of the rectification process and improve efficiency as much as possible by checking hydrodynamics of float valve tower which drawed load performance with Auto CAD.Keywords: DME ; Methanol ; Water ; Ternary system ; Separation毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

8万吨/年二甲醚精馏工段及分离塔的设计【摘要】本文主要对二甲醚精馏工段进行工艺设计，分离二甲醚、甲醇和水三元体系。

二甲醚精馏塔采用筛板塔，塔顶冷凝装置采用全凝器，用来准确控制回流比。

塔底采用水蒸汽加热，以提供足够的热量。

通过运用化工模拟软件对二甲醚精馏塔进行模拟，分别讨论了回流比、轻组分回收率等参数对二甲醚精馏过程的影响，得出合适的回流比，理论塔板数，最佳进料板位置。

由模拟结果进行工艺计算得出塔径，有效塔高，筛孔数，通过筛板塔的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。

同时，设计结果与实际生产情况相符。

【关键词】二甲醚精馏;工艺设计;模拟分析Abstract:The article mainly designes the process of DME distillation to separate dimethyl ether, methanol and water system.Design of DMEdistillation columnusessieve.To accurately control the reflux ratio,topcondensing unit uses all-condenser.At the bottom of the column,sufficient heat can be provided by steamheating.Sieveis simulated by usingASPEN PLUS chemical industry simulation system.Factors,such as refluxratio,feedingtemperature,light keycomponent recoveries are discussed on the effects of DMEdistillation to obtain suitablereflux ratio,number of theoretical plates, the best feedlocation..Column diameter, the effective height oftower,sievenumber can be calculated by the simulationresults.Checkingthrough thesieveof thefluid dynamics, proves that theindex dataare in lined withstandards.And the results of design conforme to the Actual production.Keywords: DMEDistillation; Process Design ;Simulation1.引言二甲醚(Dimethy1 Ether，简称DME)习惯上简称甲醚，为最简单的脂肪醚，分子式C2H6O，是乙醇的同分异构体，分子量46.07，是一种无色、无毒、无致癌性、腐蚀性小的产品。

前言二甲醚(简称DME)习惯上简称甲醚，为最简单的脂肪醚，分子式C2H6O，是乙醇的同分异构体，结构式CH3—O—CH3，，是一种无色、无毒、无致癌性、腐蚀性小的产品。

DME因其良好的理化性质而被广泛地应用于化工、日化、医药和制冷等行业, 近几年更因其燃烧效果好和污染少而被称为“清洁燃料”, 引起广泛关注。

DME的用途可分如下几种[1]：1．替代氯氟烃作气雾剂随着世界各国的环保意识日益增强,以前作为气溶工业中气雾剂的氯氟烃正逐步被其他无害物质所代替。

2．用作制冷剂和发泡剂由于DME的沸点较低,汽化热大,汽化效果好,其冷凝和蒸发特性接近氟氯烃,因此DME作制冷剂非常有前途。

国内外正在积极开发它在冰箱、空调、食品保鲜剂等方面的应用,以替代氟里昂。

关于DME作发泡剂,国外已相继开发出利用DME作聚苯乙烯、聚氨基甲酸乙酯、热塑聚酯泡沫的发泡剂。

发泡后的产品,孔的大小均匀,柔韧性、耐压性、抗裂性等性能都有所增强。

3． DME用作燃料由于DME具有液化石油气相似的蒸气压,在低压下DME 变为液体,在常温、常压下为气态,易燃、毒性很低,并且DME的十六烷值(约55)高，作为液化石油气和柴油汽车燃料的代用品条件已经成熟。

由于它是一种优良的清洁能源,已日益受到国内外的广泛重视。

在未来十年里,DME作为燃料的应用将有难以估量的潜在市场,其应用前景十分乐观。

可广泛用于民用清洁燃料、汽车发动机燃料、醇醚燃料。

4． DME用作化工原料DME作为一种重要的化工原料,可合成多种化学品及参与多种化学反应:与SO3反应可制得硫酸二甲酯；与HCL反应可合成烷基卤化物；与苯胺反应可合成N,N - 二甲基苯胺；与CO反应可羰基合成乙酸甲酯、醋酐,水解后生成乙酸；与合成气在催化剂存在下反应生成乙酸乙烯；氧化羰化制碳酸二甲酯；与H2S反应制备二甲基硫醚。

此外,利用DME还可以合成低烯烃、甲醛和有机硅化合物。

目前，全球二甲醚总生产能力约为21万t/a，产量16万t/a左右，表1-1为世界二甲醚主要生产厂家及产量。

年产8万吨甲醇的生产工艺设计An annual output of 80ktons of methanol process design目录摘要 ....................................................................................................................... Abstract ................................................................................................................前言 .......................................................................................................................第一章概述.......................................................................................................1.1 甲醇的性质........................................................................................................1.2 甲醇的用途........................................................................................................1.3 甲醇生产工艺的发展.........................................................................................1.4 甲醇的合成方法 ................................................................................................1.4.1 常用的合成方法 ....................................................................................................1.4.2 本设计所采用的生产方法 ....................................................................................1.5 生产方案与工艺流程设计 .................................................................................1.6 工艺流程简述....................................................................................................1.6.1 甲醇合成工艺流程简述 ........................................................................................1.6.2 甲醇精馏工艺流程简述 ........................................................................................第二章工艺计算...............................................................................................2.1 工艺技术参数....................................................................................................2.1.1 原料天然气规格 ....................................................................................................2.1.2 合成工段的工艺参数 ............................................................................................2.1.3 产品质量标准 ........................................................................... 错误！未定义书2.2 合成工段物料衡算 .................................................................. 错误！未定义书2.2.1 合成塔中发生的化学反应: ..................................................... 错误！未定义书2.2.2 粗甲醇中甲醇扩散损失 ........................................................... 错误！未定义书2.2.3 合成反应中各气体的消耗和生成情况 ................................... 错误！未定义书2.2.4 新鲜气和弛放气气量的确定 ................................................... 错误！未定义书2.2.5 循环气气量的确定 ................................................................... 错误！未定义书2.2.6 入塔气和出塔气组成 ............................................................... 错误！未定义书2.2.7 甲醇分离器出口气体组成的确定 ........................................... 错误！未定义书2.2.8原料计算 .................................................................................... 错误！未定义书2.3 合成工段热量衡算 .................................................................. 错误！未定义书2.3.1 合成塔的热平衡计算 ............................................................... 错误！未定义书2.3.2入塔热量计算 ............................................................................ 错误！未定义书2.3.3 塔内反应热的计算 ................................................................... 错误！未定义书2.3.4 塔出口气体总热量计算 ........................................................... 错误！未定义书2.3.5 全塔热量损失的确定 ............................................................... 错误！未定义书2.3.6 沸腾水吸收热量的确定 ........................................................... 错误！未定义书2.3.7 入换热器的被加热气体热量的确定 ....................................... 错误！未定义书2.3.8 出换热器的被加热气体热量的确定 ....................................... 错误！未定义书2.3.9 入换热器的热气体热量的确定 ............................................... 错误！未定义书2.3.10 出换热器的热气体热量的确定 ............................................. 错误！未定义书2.3.11 出换热器的加热气体的温度的确定 ..................................... 错误！未定义书2.3.12 水冷器热平衡方程 ................................................................. 错误！未定义书2.3.13 水冷器入口气体显热的确定 ................................................. 错误！未定义书2.3.14 水冷器出口气体显热的确定 ................................................. 错误！未定义书2.3.15 出水冷器的粗甲醇液体热量的确定 ..................................... 错误！未定义书2.3.16 水冷器冷却水吸热的确定 ..................................................... 错误！未定义书2.3.17 冷却水用量的确定 ................................................................. 错误！未定义书2.4 精馏工段物料衡算 .................................................................. 错误！未定义书2.4.1 预精馏塔物料衡算 ................................................................... 错误！未定义书2.4.2 主精馏塔物料衡算 ................................................................... 错误！未定义书2.5 主精馏塔热量衡算 .................................................................. 错误！未定义书2.6 理论塔板数的确定 .................................................................. 错误！未定义书2.6.1 求最小回流比及操作回流比 ................................................... 错误！未定义书2.6.2 求精馏塔的气液相负荷 ........................................................... 错误！未定义书2.6.3 求操作线方程 ........................................................................... 错误！未定义书2.6.4 理论板层数（采用逐板法） ................................................... 错误！未定义书2.7 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ............................. 错误！未定义书2.8 精馏塔塔体工艺尺寸的计算 ................................................... 错误！未定义书2.8.1 塔径的计算 ............................................................................... 错误！未定义书2.8.2 填料层高度的计算 ................................................................................................2.8.3 填料层压降的计算 ................................................................................................2.8.4 筒体壁厚的计算 ....................................................................................................2.8.5 管径的计算 ............................................................................................................2.8.6 塔的附属设备及塔高的的计算及选型 ................................................................2.9 重要符号说明....................................................................................................第三章三废处理...............................................................................................3.1甲醇生产对环境的污染......................................................................................3.1.1废气..........................................................................................................................3.1.2废水..........................................................................................................................3.2处理方法 ............................................................................................................3.2.1废气处理 .................................................................................................................3.2.2废水处理 .................................................................................................................结论 .......................................................................................................................致谢 .............................................................................................. 错误！未定义书参考文献 ...............................................................................................................附录A附录B年产8万吨甲醇的生产工艺设计摘要：甲醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳一化学的基础产品，在国民经济中占有十分重要的地位。

年产8万吨甲醇—水常压连续精馏浮阀塔的设计目录1 设计任务及操作条件 (3)2 工艺流程及设计方案的确定 (4)3 物性数据 (5)4 精馏塔的物料衡算 (5)5 精馏塔的能量衡算 (7)6 塔板数的确定 (13)7 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (17)8 精馏塔的塔体工艺尺寸的确定 (21)9 塔板主要工艺尺寸的确定………………………………………………..22.10 塔板的流体力学验算 (27)11 塔板的负荷性能图 (32)12 精馏塔接管尺寸计算 (33)13 精馏塔的设计总表 (36)14 设计体会和收获 (38)15 重要符号说明 (40)16 参考文献 (43)17 附图 (44)1 设计任务及操作条件1.1设计题目在抗生素类药物生产过程中，需要用甲醇溶媒洗涤晶体，洗涤过滤后产生废甲醇溶媒,其组成为含甲醇46%、水54%（质量分数），另含有少量的药物固体微粒。

为使废甲醇溶媒重复利用，拟建立一套板式精馏塔，以对废甲醇溶媒进行精馏，得到含水量≤0.3%（质量分数）的甲醇溶媒。

设计要求废甲醇溶媒的处理量为80000 吨/年，塔底废水中甲醇含量≤0.5%（质量分数）。

1.2设计任务及操作条件（1）原料液含甲醇46％（质量分数，下同），其余为水；（2）馏出液含甲醇99.7％，残液含甲醇99.5％；（3）泡点进料；（4）料液可视为理想溶液；（5）年产80000吨；（5）操作条件：①常压操作；②回流液温度为塔顶蒸汽的露点；③塔顶压力常压；④直接蒸汽加热，加热蒸汽压力为5kgf/cm2（绝压）；⑤冷却水进口温度300C，出口温度450C；⑥设备热损失为加热蒸汽供热量的5％。

1.3塔板类型因废甲醇溶媒中含有少量的药物固体微粒，选用浮阀塔板。

1.4工作日每年工作日为300天，每天24小时连续运行。

1.5厂址厂址为长沙地区。

2 工艺流程及设计方案的确定2.1工艺流程图见附图12.2 设计方案的确定本设计任务为甲醇的精馏。

长江大学工程技术学院毕业设计(论文)年产8万吨丙烯的生产工艺设计题目名称（精馏工段）题目类型毕业设计系部专业班级学生姓名指导教师辅导教师时间毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：目录毕业论文(设计)任务书 (Ⅰ)开题报告 (Ⅱ)指导教师审查意见 (Ⅲ)评阅教师评语 (Ⅳ)答辩会议记录 (Ⅴ)中文摘要 (Ⅵ)英文摘要 (Ⅶ)1 前言 (1)2 选题背景 (2)2.1 课题的来源、目的和意义 (2)2.2 国内外现状、发展趋势及存在的主要问题 (2)2.3 研究的指导思想与技术路线 (6)3 方案论证 (8)3.1 低压热泵工艺流程 (8)3.2 高压丙烯精馏流程 (8)4 过程论述 (10)4.1 基本原理 (10)4.2 丙烯的性质 (10)4.3 工艺流程 (12)4.4 精馏工段工艺计算 (12)5 结果分析 (45)6 结论或总结 (46)参考文献 ............................................................................................... 46買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。

年产8万吨丙烯的生产工艺设计（精馏工段）毕业设计1. 引言本篇文档描述了一种用于年产8万吨丙烯的生产工艺设计，主要关注于精馏工段的设计。

丙烯是一种重要的工业原料，在塑料、橡胶、纺织品等行业中具有广泛的应用。

因此，高效且稳定的生产工艺对于提高丙烯产量和质量具有重要意义。

2. 精馏工段概述精馏工段是丙烯生产过程中的关键环节，它通过分离混合物中的丙烯和杂质，提高丙烯的纯度和产品质量。

本工艺设计中，精馏工段采用了传统的蒸馏塔来实现分离。

3. 设计原则在精馏工艺设计中，有以下几个重要的设计原则：•降低能耗：通过优化塔设计和操作参数，最大限度地降低能耗。

•提高产品纯度：通过合理的操作条件和塔设计，提高丙烯的纯度，满足产品质量要求。

•确保设备安全性：考虑设备的可靠性和安全性，防止事故发生。

4. 设计步骤4.1 塔型选择根据生产规模和产品要求，本设计选择了常压下的蒸馏塔作为精馏设备。

蒸馏塔采用板式结构，具有较高的分离效率和操作灵活性。

4.2 操作参数选择在设计过程中，需要确定一些关键的操作参数，包括塔顶压力、回流比、冷凝温度等。

这些参数的选择需要通过模拟计算和实验验证，在保证丙烯纯度的前提下，尽可能降低能耗。

4.3 塔设计塔设计需要考虑塔的高度、塔板的数量和间距等因素。

高效的塔设计能够提高分离效率，降低能耗。

在本设计中，采用了理论计算和经验数据相结合的方法来确定塔设计参数。

4.4 热力学计算热力学计算是精馏工艺设计过程中的关键步骤。

通过计算混合物的热力学性质，可以确定操作参数和塔设计。

在本设计中，采用了常用的热力学计算方法，如赫希函数法和闵彻林方程。

4.5 安全性考虑在设计过程中，安全性是非常重要的考虑因素之一。

需要对塔进行全面的安全评估，包括对过程压力、温度和流量进行分析，防止塔内发生过热、过压等危险情况。

此外，还需要设计一套完善的安全控制系统，及时采取措施应对突发情况。

5. 结论在本毕业设计中，年产8万吨丙烯的生产工艺设计的精馏工段经过了系统的设计和优化。

中国矿业大学银川学院本科毕业设计（15届）题目年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计系别化学工程系专业班级化学工程与工艺（2）班学生姓名曾豪指导教师苗泽凯教务处制2015年4月25日中文题目：年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计毕业设计共54页图纸共 4张说明书共1页完成日期：15年05月01日答辩日期：15年05月16日摘要本设计是对年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计，长期以来，甲醇都是被作为农药，医药，染料等行业的工业原料，但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域，为了使甲醇的利用更有竞争力，以便得到更纯度的甲醇而设计，设计中所采用的方法，归纳统计法、逐板计算法、演绎推理法。

本设计是以板式塔作为气液传质设备进行原料的分离，通过对精馏工艺进行物料衡、热量衡算、附属设备的选型计算，得到工艺数据从而绘制精馏塔的负荷性能图，确定操作线，分析结果确定设计是否符合要求。

本设计进料组成：水含量58.5%（摩尔分数，下同），甲醇含量41.7%；塔釜产品组成：水含量0.1%，甲醇含量99.9%。

通过设计得到的结论：泡点进料，精馏塔塔径2.6m，塔高26.91m,理论塔板数为19块，实际塔板数为38块，其实实际塔板数精馏段为21块，提馏段为17块，从第22块开始进料，全塔效率46.6%。

本设计通过各工段的计算、分析、绘图，结果基本符合设计要求。

关键词：甲醇；精馏段；提馏段；板式塔；性能图。

目录1 概述 (7)1.1甲醇的生产现状及应用 (7)1.2甲醇的合成方法及工艺 (7)1.2.1甲醇的合成所用的原料 (7)1.2.2甲醇合成方法 (7)1.2.3甲醇的生产工艺及进展 (8)1.3甲醇的精馏工艺 (8)2 设计任务 (9)2.1设计内容 (9)2.2本设计所选的工艺流程 (9)2.3操作条件的选择 (10)2.4设计依据 (11)3 精馏工段的物料衡算 (12)3.1预塔的物料衡算 (12)3.1.1预塔进料 (12)3.1.2预塔出料 (12)3.2加压塔的物料衡算 (13)3.2.1加压塔进料 (13)3.2.2加压塔出料 (13)3.3常压塔的物料衡算 (13)3.3.1常压塔进料 (13)3.3.2常压塔出料 (13)4 精馏常压塔工艺计算 (15)4.1常压塔参数及精馏条件的计算 (15)。

一、总论1．概述粗苯为中间体产品，本身用途极为有限，仅作为溶剂使用，但是精制后的的焦化苯、焦化甲苯、焦化二甲苯等产品，是有机化工、医药和农药的等重要原料，在国内，国际上都有很好的市场，目前精苯产品价格持续上涨，市场潜力巨大。

苯是染料、塑料、合成橡胶、合成树脂、合成纤维、合成药物和农药等的重要原料，也是重要的有机溶剂。

我国的纯苯消费领域主要在化学工业，以苯为原料的化工产品主要要苯乙烯、苯酚、己内酰胺、尼龙66盐、氯化苯、硝基苯、烷基苯和顺酐等。

在炼油行业中用作提高辛烷值的掺和剂。

甲苯是一种无色有芳香味的液体，广泛应用与农药、树脂等与大众息息相关的行业中，国际主要用途是提高汽油辛烷值或用于生产苯以及二甲苯，而在我国主要用途是化工合成和溶剂，其下游主要产品是硝基甲苯、苯甲酸、氯化苄、间甲酚、甲苯二异氰酸酯等，还可以生产很多农药和医药中间体。

另外，甲苯具有优异的有机物溶解性能，是一种有广泛用途的有机溶剂。

二甲苯的主要衍生物为对二甲苯，邻二甲苯等。

混合二甲苯主要作用油漆涂料的溶剂和航空汽油添加剂，此外还用于燃料、农药等生产。

对二甲苯主要生产PTA以及聚酯等。

邻二甲苯主要用于生产苯酐等。

生产方法及特点：采用溶剂萃取低温加氢工艺。

低温加氢工艺的加氢温度、压力较低，产品质量好，低温加氢工艺包括萃取蒸馏低温加氢工艺和溶剂萃取低温加氢工艺，这两种工艺在国内外是比较成熟的工艺，已被广泛用于石油重整油、高温裂解汽油、焦化粗苯为原料的加氢生产中，因此粗苯精制采用低温加氢精制工艺。

溶剂萃取低温加氢方法相对于萃取蒸馏低温加氢方法复杂，粗苯先精馏分成轻苯和重苯，然后对轻苯加氢，产品质量较高。

2. 文献综述焦化粗苯的加工技术主要有两种，即酸洗法和加氢法。

酸洗法由于在产品种类、材料选择、仪表操作维护以及投资与经济效益等方面存在诸多的不足之处，特别是其生产过程带来严重的环境污染，因而在国内外已经趋向淘汰。

因此加氢法是国内外粗苯加氢技术的发展趋势。

【强烈推荐】年产8万吨MTBE装置扩建工程项目可研报告目录1总论...................................................................1.1概述...............................................................1.2编制依据和原则 .....................................................1.3结论...............................................................2 市场分析和价格预测.....................................................2.1产品市场分析和价格预测 .............................................2.2原料供求和价格预测 .................................................3 生产规模及产品方案.....................................................3.1生产规模...........................................................3.2产品方案...........................................................4 工艺装置技术及设备方案.................................................4.1工艺技术的选择 .....................................................4.2工艺概述、流程及消耗定额 ...........................................4.3工艺设备技术方案 ...................................................4.4工艺装置“三废”排放...............................................4.5占地、建筑面积及定员...............................................4.6工艺及设备风险分析.................................................5 原料、辅助材料及燃料...................................................5.1原料供应...........................................................5.2燃料供应...........................................................6 自动控制 ..............................................................6.1概述...............................................................6.2全厂控制系统及仪表选型 ............................................6.3工艺装置自动控制方案 ...............................................6.4采用标准规范： .....................................................7 厂址选择 ..............................................................7.1建厂条件...........................................................7.2厂址选择........................................................... 8总图、储运、外管网及土建...............................................8.1总图...............................................................8.2储运...............................................................8.3外管...............................................................8.4土建...............................................................9 公用工程 ..............................................................9.1给排水.............................................................9.2供电...............................................................9.3电信部分...........................................................9.4供热...............................................................9.5采暖、通风及空调 ...................................................9.6空压站.............................................................9.7维修...............................................................9.8分析化验...........................................................9.9火炬...............................................................10 节能 .................................................................10.1概述..............................................................10.2耗能指标..........................................................10.3节能措施..........................................................10.5设计中采用的主要标准规范..........................................11 节水 .................................................................12 消防 .................................................................12.1消防体制和贯彻方针 ................................................12.2工程概述..........................................................12.3火灾爆炸危险性分析 ................................................12.4消防安全防范措施..................................................12.5消防设施配置 ......................................................12.6设计执行的消防法规、规范及标准.....................................12.7消防设施费用.....................................................13 环境保护 .............................................................13.1设计采用的环境保护标准............................................ 13.2主要污染源及主要污染物............................................ 13.3治理措施..........................................................13.4环境监测..........................................................13.5环保投资..........................................................14 职业安全卫生 .........................................................14.1设计标准及设计原则 ................................................ 14.2生产过程中职业危险有害因素分析.....................................14.3职业危害因素的防范及治理 .......................................... 14.4机构设置及人员配备情况............................................ 14.5安全投资估算......................................................14.6预期效果和评价....................................................15 工厂组织及劳动定员....................................................15.1工厂组织..........................................................15.2劳动定员..........................................................16 项目实施规划 .........................................................17 投资估算及资金筹措...................................................17.1项目概述..........................................................17.2项目投资估算范围及构成............................................ 17.3投资估算编制依据..................................................17.4投资估算说明......................................................17.5流动资金估算......................................................17.6资金筹措及资金使用计划............................................18 财务分析 ............................................................18.1财务分析依据及基础数据参数........................................18.2成本费用估算......................................................18.3营业收入估算......................................................18.4税收及利润分配....................................................18.5财务分析..........................................................18.6不确定性分析 (1)18.7财务分析结论及建议 (1)19 研究结论 (1)19.1简要结论 (1)1、附图：1) 附图-1:项目位置图2) 附图-2:总平面布置图3) 附图-3:工艺流程图4) 附图-4:MTBE装置示意流程图（一）5) 附图-5: MTBE装置示意流程图（二）2、附件：设计委托任务书1总论1.1概述1.1.1 项目名称及建设单位基本情况项目名称： 8万吨年MTBE装置扩建工程建设单位：黑龙江安瑞佳石油化工有限公司企业性质：股份制法人代表：孔繁云1.2编制依据和原则1.2.1编制依据(1)黑龙江安瑞佳石油化工有限公司与葫芦岛设计院签定的委托设计合同，合同号：(2)黑龙江安瑞佳石油化工有限公司提供的资料和数据。

中国矿业大学银川学院本科毕业设计（15届）题目年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计系别化学工程系专业班级化学工程与工艺（2）班学生姓名曾豪指导教师苗泽凯教务处制2015年4月25日中文题目：年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计毕业设计共54页图纸共 4张说明书共1页完成日期：15年05月01日答辩日期：15年05月16日摘要本设计是对年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计，长期以来，甲醇都是被作为农药，医药，染料等行业的工业原料，但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域，为了使甲醇的利用更有竞争力，以便得到更纯度的甲醇而设计，设计中所采用的方法，归纳统计法、逐板计算法、演绎推理法。

本设计是以板式塔作为气液传质设备进行原料的分离，通过对精馏工艺进行物料衡、热量衡算、附属设备的选型计算，得到工艺数据从而绘制精馏塔的负荷性能图，确定操作线，分析结果确定设计是否符合要求。

本设计进料组成：水含量58.5%（摩尔分数，下同），甲醇含量41.7%；塔釜产品组成：水含量0.1%，甲醇含量99.9%。

通过设计得到的结论：泡点进料，精馏塔塔径2.6m，塔高26.91m,理论塔板数为19块，实际塔板数为38块，其实实际塔板数精馏段为21块，提馏段为17块，从第22块开始进料，全塔效率46.6%。

本设计通过各工段的计算、分析、绘图，结果基本符合设计要求。

关键词：甲醇；精馏段；提馏段；板式塔；性能图。

目录1 概述 (7)1.1甲醇的生产现状及应用 (7)1.2甲醇的合成方法及工艺 (7)1.2.1甲醇的合成所用的原料 (7)1.2.2甲醇合成方法 (7)1.2.3甲醇的生产工艺及进展 (8)1.3甲醇的精馏工艺 (8)2 设计任务 (9)2.1设计内容 (9)2.2本设计所选的工艺流程 (9)2.3操作条件的选择 (10)2.4设计依据 (11)3 精馏工段的物料衡算 (12)3.1预塔的物料衡算 (12)3.1.1预塔进料 (12)3.1.2预塔出料 (12)3.2加压塔的物料衡算 (13)3.2.1加压塔进料 (13)3.2.2加压塔出料 (13)3.3常压塔的物料衡算 (13)3.3.1常压塔进料 (13)3.3.2常压塔出料 (13)4 精馏常压塔工艺计算 (15)4.1常压塔参数及精馏条件的计算 (15)4.1.1温度 (16)4.1.2密度的计算 (16)4.1.3表面张力计算 (17)4.1.4混合物黏度 (18)4.1.5相对挥发度 (19)4.1.6气、液相体积流量的计算 (19)4.2理论塔板数的计算 (21)4.3实际塔板数的计算 (21)4.4塔径的初步设计 (22)4.5塔板的工艺计算 (23)4.5.1有效塔高计算 (23)4.5.2溢流装置 (23)4.5.3浮阀数与排列 (25)5塔板流体力学验算 (26)5.1气相通过浮阀塔板的压降 (26)5.2淹塔 (27)5.3物沫夹带 (28)6 塔板负荷性能图 (29)6.1物沫夹带线 (29)6.2液泛线 (30)6.3液相负荷上限 (31)6.4漏液线 (31)6.5液相负荷下限 (31)7 塔附件设计 (35)7.1附件的计算 (35)7.1.1接管 (35)7.1.2.筒体与封头 (37)7.2 附属设备设计 (38)7.2.1冷凝器 (38)7.2.2再沸器 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录 (42)1 概述1.1甲醇的生产现状及应用据统计，2010年全球甲醇的年生产能力约为7726万吨。

年产8万吨丙烯的生产工艺设计（精馏工段）摘要本篇论文旨在设计一种年产8万吨丙烯的精馏工段生产工艺。

本文首先概述了丙烯的应用领域和市场需求；其次，介绍了丙烯的物化性质以及其产生的原因；然后，分析了精馏工艺的特点和重要性；接着，设计了一套包含入料、预处理、精馏、产品提纯等步骤的生产工艺，并详细描述了每一个步骤的过程、设备和要点。

最后，在实验结果的基础上进行精馏工段的优化，提高了工艺的效率和产品质量，并总结了生产过程中的注意事项。

关键词：丙烯；精馏工艺；生产工艺设计；优化AbstractThe aim of this thesis is to design a production process for the distillation section of 80,000 tons annual output of propylene. Firstly, the application areas and market demand of propylene are outlined; secondly, the physicochemical properties of propylene and the reasons for its production are introduced; then, the characteristics and importance of the distillation process are analyzed; after that, a production process including feed, pretreatment, distillation, product purification and other steps are designed, and the process, equipment and key points of each step are described in detail. Finally, the distillation section is optimized based on the experimental results to improve the efficiency and product quality of the process, and the precautions during the production process are summarized.Keywords: propylene; distillation process; production process design; optimization目录1.引言2.丙烯的特点和应用3.丙烯的物化性质4.精馏工艺的特点和重要性5.生产工艺设计概述6.入料和预处理7.精馏步骤7.1质量流量和热量平衡7.2设备选型7.3平板塔操作8.产品提纯9.实验结果和优化10.注意事项11.结论正文1.引言随着社会的发展和经济的增长，对丙烯的需求越来越大。

年处理8万吨苯-甲苯的精馏装置设计书设计方案的选择和论证1 设计流程本设计任务为分离苯__甲苯混合物。

对于二元混合物的分离，采用连续精馏流程。

设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔。

塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔，其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。

该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。

塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。

连续精馏塔流程流程图连续精馏流程附图图1-1 流程图2 设计思路在本次设计中，我们进行的是苯和甲苯二元物系的精馏分离，简单蒸馏和平衡蒸馏只能达到组分的部分增浓，如何利用两组分的挥发度的差异实现高纯度分离，是精馏塔的基本原理。

实际上，蒸馏装置包括精馏塔、原料预热器、蒸馏釜、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。

蒸馏过程按操作方式不同，分为连续蒸馏和间歇蒸馏，我们这次所用的就是浮阀式连续精馏塔。

蒸馏是物料在塔的多次部分汽化与多次部分冷凝所实现分离的。

热量自塔釜输入，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。

在此过程中，热能利用率很低，有时后可以考虑将余热再利用，在此就不叙述。

要保持塔的稳定性，流程中除用泵直接送入塔原料外也可以采用高位槽。

塔顶冷凝器可采用全凝器、分凝器-全能器连种不同的设置。

在这里准备用全凝器，因为可以准确的控制回流比。

此次设计是在常压下操作。

因为这次设计采用间接加热，所以需要再沸器。

回流比是精馏操作的重要工艺条件。

选择的原则是使设备和操作费用之和最低。

在设计时要根据实际需要选定回流比。

1、本设计采用连续精馏操作方式。

2、常压操作。

3、泡点进料。

4、间接蒸汽加热。

5、选R=2.0Rmin。

6、塔顶选用全凝器。

7、选用浮阀塔。

在此使用浮阀塔，浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两者的优点，其突出优点是可以根据气体的流量自行调节开度，这样就可以避免过多的漏液。