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BeiJing JiaoTong University HaiBin College化工原理课程设计说明书题目：年处理量18万吨苯—甲苯混合液的连续精馏塔的设计院（系、部）：化学工程系姓名：班级：学号：指导教师签名：2015 年4 月12 日摘要目前用于气液分离的传质设备主要采用板式塔，对于二元混合物的分离，应采用连续精馏过程。
浮阀塔在操作弹性、塔板效率、压降、生产能力以及设备造价等方面都比较优越。
其主要特点是在塔板的开孔上装有可浮动的浮阀，气流从浮阀周边以稳定的速度水平进入塔板上液层进行两相接触，浮阀可根据气体流量的大小上下浮动，自行调节。
其中精馏塔的工艺设计计算包括塔高、塔径、塔板各部分尺寸的设计计算，塔板的布置，塔板流体力学性能的校核及绘出塔板的性能负荷图。
关键词：气液传质分离；精馏；浮阀塔ABSTRACTCurrently，the main transferring equipment that used for gas-liquid separation is tray column. For the separation of binary, we should use a continuous process. The advantages of the float value tower lie in the flexibility of operation, efficiency of the operation, pressure drop, producing capacity, and equipment costs. Its main feature is that there is a floating valve on the hole of the plate, then the air can come into the tray plate at a steady rate and make contract with the level of liquid, so that the flow valve can fluctuate and control itself according to the size of the air. The calculations of the distillation designing include the calculation of the tower height, the tower diameter, the size of various parts of the tray and the arrangement of the tray, and the check of the hydrodynamics performance of the tray. And then draw the dray load map.Key words：gas-liquid mass transfer；rectification；valve tower目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)2 设计方案的确定 (3)2.1 设计流程 (3)2.2 设计要求 (3)2.3 设计思路 (4)2.4 相关符号说明 (5)3 塔板的工艺设计 (6)3.1 设计方案的确定 (6)3.2 塔的工艺计算 (6)3.2.1 物料衡算 (6)3.2.2 精馏塔的气液相负荷 (8)3.2.3 操作线方程 (9)3.2.4 用逐板法算理论板数 (9)3.2.5 实际板数的求取 (10)3.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (11)3.3.1 进料温度的计算 (11)3.3.2 操作压强 (11)3.3.3 平均摩尔质量 (11)3.3.4 平均密度计算 (12)3.3.5 液体平均表面张力的计算 (14)3.3.6 液体平均黏度计算 (14)3.4 精馏塔工艺尺寸的计算 (15)3.4.1 塔径的计算 (15)3.4.2 精馏塔有效高度的计算 (17)3.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (18)3.5.1 精馏段溢流装置计算 (18)3.5.2 提馏段溢流装置计算 (20)3.6 塔板流体力学验算 (22)3.6.1 精馏段流体力验算 (22)3.6.2 提馏段流体力验算 (24)3.7 塔板负荷性能图 (26)3.7.1 精馏段负荷性能图 (26)3.7.2 提馏段负荷性能图 (29)4 热量衡算 (32)4.1 相关介质的选择 (32)4.1.1 加热介质的选择 (32)4.1.2 冷凝剂 (32)4.2 蒸发潜热衡算 (32)4.2.1 塔顶热量 (32)4.2.2 塔底热量 (33)4.3 焓值衡算 (35)5 辅助设备的选型 (38)5.1 冷凝器的选型 (38)5.2 冷凝器的传热面积和冷却水的用量 (38)5.3 选用釜式再沸器 (39)6 塔附件设计计算 (40)6.1 接管 (40)6.1.1 进料管 (40)6.1.2 回流管 (40)6.1.3 塔顶蒸汽接管 (41)6.1.4 釜液排出管 (41)6.1.5 塔釜进气管 (42)6.2 塔总体高度的设计 (42)7 安全与环保 (43)7.1 安全注意事项 (43)7.2 环境保护 (43)8 结论 (45)设计体会 (46)参考文献 (47)附录： (47)附录一：塔板 (47)附录二：精馏塔 (48)1 绪论为了加强工业技术的竞争力，长期以来，各国都在加大塔的研究力度。
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对于年产20万吨苯乙烯的初步设计，我们首先需要考虑工艺流程和工艺条件。
以下是一个初步的设计方案。
1.原料处理
苯和乙烯是苯乙烯生产的主要原料。
首先，将苯和乙烯送入储罐中进行储存。
然后，通过泵送系统将苯和乙烯送入反应器中。
2.反应器
反应器是制备苯乙烯的关键设备。
在反应器中，苯和乙烯通过热解反应生成苯乙烯。
为了提高反应效率和产量，可以采用催化剂，并调节反应器的工艺条件，如温度、压力和反应时间。
3.分离装置
反应后的混合物需要进行分离，以得到纯净的苯乙烯。
分离装置包括精馏塔和冷凝器。
在精馏塔中，将混合物加热使其分馏，使苯乙烯和其他成分的沸点不同，从而分离它们。
冷凝器用于将蒸汽冷却成液体，得到纯净的苯乙烯。
4.储存与运输
得到的苯乙烯将被储存在专门的储存罐中，并通过管道运输到需要的地方。
在这个初步设计方案中，需要考虑以下几个关键问题：
1.反应器的选择和设计，包括反应器的类型、尺寸和催化剂的选择。
2.分离装置的设计，包括精馏塔和冷凝器的尺寸和操作条件。
3.安全措施，包括防止反应过程中发生事故的措施以及储存和运输过程中的安全措施。
4.能源消耗和环保考虑，包括对能源的利用效率的优化和对废物处理的考虑。
总结起来，年产20万吨苯乙烯的初步设计方案涉及到原料处理、反应器、分离装置、储存与运输等多个方面。
在设计过程中需要综合考虑工艺流程和工艺条件，并注重安全措施和环保考虑。
年产万吨苯乙烯工艺设计摘要本文对年产万吨苯乙烯的工艺设计进行了详细探讨。
首先，介绍了苯乙烯的定义、用途和市场前景。
然后，分析了苯乙烯的生产工艺及其主要原材料。
接着，详细介绍了年产万吨苯乙烯的工艺流程、设备配置和工艺参数。
最后，对工艺设计的节能环保措施进行了探讨。
1. 引言苯乙烯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等行业。
随着全球经济的发展和相关产业的推动，苯乙烯市场需求不断增长。
因此，设计一个年产万吨苯乙烯的工艺，具有重要的意义和广阔的市场前景。
2. 苯乙烯的生产工艺苯乙烯的生产主要通过石油炼制和煤化工两种途径实现。
石油炼制法是利用石油中的芳烃为原料进行加氢裂化，生成苯乙烯。
煤化工法是利用煤制气生产合成气，再经过一系列反应转化为苯乙烯。
两种方法各有优劣，并在不同地区得到应用。
3. 年产万吨苯乙烯的工艺流程苯乙烯工艺流程图苯乙烯工艺流程图年产万吨苯乙烯的工艺流程包括丙烯制备、丙烯催化裂化、催化剂再生、苯乙烯分离和净化等环节。
首先，通过石油炼制或煤化工法制备丙烯，然后将丙烯送入丙烯催化裂化装置进行裂化反应。
反应后，通过催化剂再生装置对催化剂进行再生，以提高其使用寿命。
接着，将反应产生的气体混合物送入分离装置进行分离和净化，得到高纯度的苯乙烯产品。
4. 年产万吨苯乙烯的设备配置•丙烯制备装置：包括丙烯气化、催化裂化等设备。
•催化剂再生装置：用于对催化剂进行再生和循环利用。
•产品分离装置：包括分离塔、冷凝器等设备用于对反应产物进行分离和净化。
•辅助设施：如循环水系统、冷却系统、废气处理系统等。
5. 年产万吨苯乙烯的工艺参数•丙烯制备装置投料量：XX吨/小时•丙烯催化裂化装置温度：XXX℃•催化剂再生装置氢气流量：XX千立方米/小时•产品分离装置塔压：XX千帕•产品分离装置塔底温度：XXX℃•催化剂再生装置压力：XX千帕6. 节能环保措施为提高工艺的经济效益和环境友好性，年产万吨苯乙烯的工艺设计中应考虑以下节能环保方面的措施： - 使用高效催化剂，提高反应转化率和产率。
涉及工艺流程，设备及仪表，安全防护设施，电气控制设计，工艺参
数设计，厂区及图示等。
一、工艺流程
此工艺流程包括来料处理、芳烃精馏、加氢反应、苯乙烯分离、净料
出口等单元过程，分别为：
1.来料处理：将一般原料和稀释剂经分散器对混合物进行分散破碎，
然后由单级泵将其注入芳烃精馏装置中，其中含有一定量的苯乙烯和芳烃
成分；
2.芳烃精馏：将来料放入反应器进行热加热，使其中的芳烃挥发，然
后由冷凝器冷凝回收，收集的产物分离出苯乙烯含量高的分段物；
3.加氢反应：将来自芳烃精馏部分收集的苯乙烯浓度高的混合物送入
加氢反应器中加热，加入氢气及催化剂，进行加氢反应，将苯乙烯转化成
高纯度的苯乙烯；
4.苯乙烯分离：将加氢反应后的物料进入萃取器罐，加入水作为萃取剂，经过萃取循环冷凝器冷凝回收，回收的液体苯乙烯分离出；
5.净料出口：将从苯乙烯分离过程中回收的苯乙烯再次进行分离，去
除残留的萃取剂，经过洗涤冷凝、蒸发和干燥，将收获的苯乙烯分段回收，达到净料出口要求。
二、设备及仪表
1.来料处理：分散器、单级泵；
2.芳烃。
18万吨年苯乙烯精馏工段工艺设计苯乙烯是一种重要的有机化工产品，具有广泛的应用领域。
为了满足市场需求，设计了一种年产量为18万吨的苯乙烯精馏工段工艺。
工艺流程如下：1. 原料准备：苯乙烯产物进入本工段前需要经过预处理工段，去除杂质和不纯度，以提高苯乙烯的纯度。
2. 精馏塔：设计使用一台精馏塔进行主要分离操作。
塔内分为苯乙烯顶部的精馏区和底部的回流区。
塔底部的液体回流含有苯乙烯以及其他难以分离的组分，经过加热再进入塔顶部，形成气相上升。
3. 温度控制：控制塔顶和底部的温度，以实现分离和回流的效果。
一般来说，温度逐层递减，塔底温度较低，塔顶温度较高。
4. 物料流动：通过控制液位和流程，使得物料在塔内流动。
较重的组分会向下沉降，较轻的组分则向上升。
5. 冷凝操作：对于塔顶的气相流出液体进行冷凝，将其中所含的苯乙烯液体回流至底部，确保苯乙烯产物的纯度。
6. 产品回收：通过冷凝操作，将纯度较高的苯乙烯收集起来，作为最终的产品。
工艺设计应注意以下几点：1. 优化温度和压力控制，以达到最佳的分离效果和能源利用效率。
2. 选择适当的塔板间距、塔板孔径和填料类型，以提高精馏效果和减少能量消耗。
3. 设计冷凝器的规格和运行参数，使得其能够满足回流液的冷凝需求。
4. 考虑废气的处理和废热的回收利用，以减少对环境的影响和提高能源利用效率。
综上所述，18万吨年苯乙烯精馏工段工艺设计应该综合考虑分离效果、能源消耗、产品质量和环境影响等因素，以实现效益最大化和可持续发展。
苯乙烯是一种重要的有机化工产品，广泛应用于塑料、橡胶、纺织、涂料、电子等行业。
为满足市场需求，设计一种年产量为18万吨的苯乙烯精馏工段工艺，确保产品质量，并考虑能源消耗和环境保护。
首先，进行原料准备。
苯乙烯产物经过预处理工段，去除杂质和不纯度，提高苯乙烯的纯度。
在预处理过程中，常见的方法包括冷却、过滤、析出等。
通过这些处理步骤，可以降低原料中杂质的含量，提高苯乙烯的纯度。
北京理工大学珠海学院课程设计任务书一、课程设计题目年产54万吨苯乙烯精馏工段工艺设计二、课程设计内容1．文献检索、分析、综述设计项目的目的和意义；2．工艺方法选择及其论证；3．工艺流程设计及论证；4. 物料衡算、热量衡算；5. 部分设备的选型及管路设计；6. 绘制工艺流程图、车间平面布置图、车间设备布置图；7．撰写、排版设计说明书。
三、进度安排第10周：课程设计动员，下达任务书；第11周（业余时间）：查阅文献、综述设计项目的目的和意义；确定生产方法和生产工艺流程，结合实际工程内容，收集所需资料及相关技术与法律规范标准，从技术可行性和经济合理性两方面确定设计思路。
第12周（业余时间）：物料衡算；第13周（业余时间）：热量衡算；第14周（业余时间）：部分设备的选型及管路计算；第15周（业余时间）：按相应工艺设计要求，依据资料、方案、估算等资料与指标着手正式编设计书，具体参照《化工设计》相关内容中的要求。
第16-17周（业余时间）在设计基础上进行车间工艺平面设计流程图和绘制平面布置图，带控制点的流程图等。
第18周：整理说明书，并提交。
第19周（1整天）：答辩。
四、基本要求1．学生要刻苦钻研，勇于创新，独立完成课程设计任务，不准弄虚作假、抄袭别人的成果，保质保量地完成课程设计的任务。
2．严格遵守纪律，在指定的地点进行课程设计，不得擅自带离学校。
3．自觉遵守教室使用的相关规则，定期打扫课程设计工作现场的卫生，保持良好的工作环境。
4．课程设计成果及资料按时提交。
5. 认真准备答辩。
教研室主任签名：2013年5月9日年产54万吨苯乙烯车间乙苯精馏工段的工艺设计摘要本设计是以年产54万吨苯乙烯为生产目标，采用乙苯脱氢制得苯乙烯的工艺方法，对整个工段进行工艺设计和设备选型。
本文针对设计要求对整个工艺流程进行物料衡算，热量衡算，然后根据物料平衡分别对循环苯塔、乙苯塔的进料量，塔顶、塔底出料量进行物料衡算。
根据热力学定律，对乙苯塔进行热量衡算，求得泡点、露点，理论塔板数、实际塔板数以及最小回流比。
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载18万吨年苯乙烯精馏工段工艺设计地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容摘要本设计为1.8万吨/年乙苯脱氢制苯乙烯精馏工段工艺设计，工艺采用具有低活性、高选择性的氧化铁系列催化剂，参照鲁姆斯公司（Lummus）公司生产苯乙烯的技术，以乙苯脱氢法生产苯乙烯。
乙苯催化脱氢法是目前生产苯乙烯的主要方法，目前世界上大约90%的苯乙烯采用该方法生产。
它以乙苯为原料，在催化剂的作用下脱氢生成苯乙烯和氢气。
设计内容主要包括：工艺流程设计、工艺计算、设备设计等。
本设计主要是精馏工序的设计。
原料来自乙苯生产装置或原料采购部门，循环水、冷冻水、电和蒸汽来由公用工程系统提供，生产出的苯乙烯产品到成品库。
乙苯脱氢反应在绝热固定床反应器中进行，反应物送至精馏工序。
先经乙苯--苯乙烯分离出乙苯（含苯、甲苯）和粗苯乙烯（带重组分及焦油）。
乙苯馏分送苯—甲苯塔分成苯、甲苯馏分和回收乙苯，回收乙苯返回脱氢工序。
粗苯乙烯送精馏塔分成精馏苯乙烯和焦油。
关键词:苯乙烯精馏装置工艺设计AbstractThe design for the unnual production capacity of 1.8 Ethylbenzenne Dehydrogena-tion to Styrene process ,technology used with a law activity ,high selectivity of the iron oxide catalyst ,in the light of (Lummus) styrene production technology to ethylbenzene from Styrene production of hydrogen .Design elements include :process design ,process calculation ,equipment design .Designed for use mainly by the dehydrogenation reaction and distillation systems composed of two processes .Dehydrogenation of ethylbenzene in adiabatic fixed-bed reactor ,the reactant to the distillation process .Fist , by ethylbenzene –tower isolated ethylbenzene styrene(benzene,toluene) and the crude styrene (with the reorganization of sub-and tar ).Ethylbenzene benzene distillate delivery –Tap into toluene benzene ,toluene ethylbenzene distillate and recovery , the recovery process of ethylbenzene dehydrogenation to return .Send crude distillation column is divided into fine styrene and styrene tar .Keywords: ethylbenzene, dehydrogenation, Design element目录前言----------------------------------------------------------------------1一、绪论------------------------------------------------------------------21、原料的主要性质和用途------------------------------------------------22、苯乙烯的性质和用途--------------------------------------------------33、苯乙烯生产的各种比较------------------------------------------------34、本设计说明----------------------------------------------------------5二、生产工艺说明-----------------------------------------------------------81、原料、成品及半成品--------------------------------------------------82、主、副化学反应反应--------------------------------------------------83、生产步骤------------------------------------------------------------84、原理、化学组成及化学化学性质-----------------------------------------85、反应器设计依据-----------------------------------------------------116、主要工艺变量（参数）的选择与控制-------------------------------------117、流程叙述-----------------------------------------------------------12三、工艺计算及设备设计----------------------------------------------------16 （一）物料衡算------------------------------------------------------------161、粗苯乙烯塔---------------------------------------------------------162、精苯乙烯塔---------------------------------------------------------163、循环乙烯塔---------------------------------------------------------174、苯，甲苯塔----------------------------------------------------------17 （二）热量衡算------------------------------------------------------------181、粗苯乙烯塔---------------------------------------------------------182、循环乙苯塔---------------------------------------------------------193、精苯乙烯塔---------------------------------------------------------204、苯-甲苯塔----------------------------------------------------------21四、粗苯乙烯塔的一些物性参数----------------------------------------------221、塔的操作压力及温度-------------------------------------------------222、最小回流比R------------------------------------------------------23 min3、最小理论板数-------------------------------------------------------234、理论板数N的确定---------------------------------------------------24--------------------------------------245、全塔平均板效率及实际塔板数N实6、确定加料板的位置---------------------------------------------------24五、设备计算--------------------------------------------------------------25 （一）精馏段--------------------------------------------------------------251、操作气速-----------------------------------------------------------252、塔板的设计---------------------------------------------------------263、塔板适宜操作区的计算和分析-----------------------------------------28 （二）提馏段--------------------------------------------------------------311、操作气速-----------------------------------------------------------312、塔板的设计---------------------------------------------------------323、塔板适宜操作区的计算和分析-----------------------------------------34六、谢辞------------------------------------------------------------------37七、参考文献--------------------------------------------------------------38八、附图前言苯乙烯作为化工生产的基本原料，在国民经济中起到了越来越大的作用。
