毕业设计-年产13.8万吨乙烯装置分离工段乙烯精馏工序工艺设计
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毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:年产万吨丙烯精馏塔的工艺设计(论文)的主要任务及目标:通过本次毕业设计加深学生精馏过程的理解,提高综合运用知识的能力;掌握本毕业设计的主要内容、工程设计或撰写论文的步骤和方法;提高制图能力,学会应用有关设计资料进行设计计算和理论分析的方法,以提高学生独立分析问题、解决问题的能力,逐步增强实际工程训练。
撰写设计说明书一份(不少于8000字);绘制主要设备装配图一张;绘制带控制点的工艺流程图一张。
2.(论文)的基本要求和内容:1)设计方案的选择及流程说明;2)物料衡算、热量衡算;3)塔板数、塔径计算;4)溢流装置、塔盘设计;5)流体力学计算、塔板负荷性能图;6)绘制带控制点的工艺流程图一张、主体设备装配图一张。
7)完成设计说明书一份(不少于8000字)。
1)设计原始数据见下表原始数据2)操作压力p=3)年开工时间为8000h;4)年生产能力 54000t。
目录摘要 (I)第1章绪论 (2)丙烯的性质 (2)丙烯的物理性质 (2)丙烯的化学性质 (2)丙烯的发展前景 (2)丙烯的生产技术进展 (3)概况 (3)丙烯的来源 (3)丙烯的生产方法 (3)丙烯生产新技术现状及发展趋势 (3)第2章丙烯精馏塔的物料衡算及热量衡算 (4)确定关键组分 (4) (5) (7)塔温的确定 (7)确定进料温度 (7)确定塔顶温度 (7)确定塔釜温度 (8)第3章精馏塔板数及塔径的计算 (9)塔板数的计算 (9)最小回流比的计算 (9)计算最少理论板数 (10)塔板数和实际回流比的确定 (10)确定进料位置 (10)全塔热量衡算 (11)冷凝器的热量衡算 (11)再沸器的热量衡算 (11)全塔热量衡算 (12)板间距离的选定和塔径的确定 (12)计算混合液塔顶、塔釜、进料的密度及气体的密度 (12)求液体及气体的体积流量 (14)初选板间距及塔径的估算 (15)浮阀塔塔板结构尺寸确定 (16) (16)溢流堰及降液管设计计算 (18)塔高的计算 (19)第四章流体力学计算及塔板负荷性能图 (20)水利学计算 (20)塔板总压力降的计算 (20)雾沫夹带 (21)淹塔情况校核 (24)浮阀塔的负荷性能图 (25)雾沫夹带线 (25)液泛线 (26)降液管超负荷线 (27) (27)液相下限线 (27)操作点 (28)总论 (29)致谢 (30)参考文献 (32)附录 (34)摘要本设计任务为设计一个精馏塔来进行丙烯-丙烷混合物的分离,采用连续操作方式的浮阀精馏塔。
乙烯装置分离工段------丙烯精馏工序工艺设计摘要乙烯是石油化学工业中最重要基础有机原料之一。
由乙烯装置生产的乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯,即“三烯三苯”是生产各种有机化工原料和合成树脂、合成纤维、合成橡胶三大合成材料的基础原料,涉及到国民生活的各个方面。
所以,乙烯生产能力的大小直接影响着乙烯及其他衍生物的供应。
其产能是衡量一国乙烯竞争力的重要标准,也是衡量一个国家石油化工产业的重要标志。
乙烯装置是石油化工行业的龙头装置,对应乙烯装置,石油烃裂解制乙烯技术研究始于20世纪30年代,经过近70年的发展,裂解技术日臻完善,目前该技术所生产的乙烯已经占到世界乙烯总产量的98%以上。
本次设计参考了**乙烯厂的部分资料,以生产实践为基础,理论联系实际,针对乙烯装置分离工段进行重点设计。
设计生产能力为年生产10万吨。
本设计内容主要对丙烯精馏塔进行了物料衡算、热量衡算、塔型设计、尺寸计算与选型。
其中包括塔径计算、塔板布置、流体力学计算,附件的计算与选型,其中包括塔冷凝器的选择、再沸器的选取、接管及除沫器的计算、塔高的计算等内容。
设计过程中查阅了大量的文献资料,并以**乙烯厂装置为参考,设计基本达到了合理程度,绘制了工艺流程图和填料装配图。
关键词:乙烯;装置;丙烯;精馏ABSTRACT目录引言第一章、文献综述1.1 设计概述1.2 国内外乙烯工业的现状和发展前景1.3 乙烯的主要生产方法1.3.1 烃类热裂解法生产乙烯1.3.2 乙烯的主要分离技术1.3.3 乙烯生产的其他方法第二章、乙烯等主要产品的性质和工艺流程的确定2.1 乙烯等主要产品和主要副产品的性质、用途和质量规格2.1.1 聚合级乙烯2.1.2 聚合级丙烯2.1.3 主要副产品的性质、用途和质量规格2.2 乙烯生产工艺技术简介2.2.1 装置简介2.2.2 基本原理2.2.3工艺流程2.2.4工艺条件控制指标第三章、乙烯装置的物料衡算3.1 物料衡算3.1.1 裂解装置的物料衡算3.1.2 丙烯精馏塔物料衡算3.2 热量衡算3.2.1 丙烯精馏塔热流示意图3.2.2 热量衡算3.3 设备尺寸衡算与选型3.3.1 丙烯精馏塔的设备尺寸计算与选型3.3.2 丙烯精馏塔附属设备及主要附件选型与计算第四章、设计结果汇总引言乙烯是石油化工的基础原料。
乙烯——乙烷精馏装置设计乙烯和乙烷是两种非常重要的烃类化合物,它们在石化行业中具有广泛的应用。
乙烯作为一种重要的原料,广泛用于制造塑料、橡胶、合成纤维等。
而乙烷则常用作能源和燃料。
为了有效地分离乙烯和乙烷,需要设计一套乙烯-乙烷精馏装置。
乙烯-乙烷精馏装置是通过馏分精馏原理实现分离的。
馏分精馏是利用物质的不同沸点来将其分离的方法。
乙烯和乙烷的沸点有一定的差异,可以通过精馏来获得纯度较高的乙烯和乙烷。
乙烯-乙烷精馏装置主要由以下几个部分组成:进料装置、精馏塔、冷却器、回流器、分离器和产品收集器等。
首先是进料装置。
乙烯和乙烷可以通过管道输送到进料装置,然后进入精馏塔。
精馏塔是乙烯-乙烷精馏的主要操作单元。
精馏塔一般是一个垂直筒状的容器,内部设置有多个塔板。
塔板上有孔洞,可以通过增加塔板的层数来增加乙烯和乙烷的分离效果。
精馏塔内部还设有回流器和分离器。
回流器用来控制乙烯和乙烷的循环流动,以增加塔板上的液相浓度。
分离器则用来分离乙烯和乙烷的上部和下部产品。
冷却器是用来冷却馏分中的汽相,以使其冷凝为液相。
通过冷却器的冷却作用,可以分离乙烯和乙烷的汽相,使其变为液体,然后漏斗或者分离器将乙烯和乙烷分离。
产品收集器用来收集输出的乙烯和乙烷产品。
乙烯和乙烷的纯度可以通过控制精馏塔的操作参数来调整,例如塔底温度、馏出液的回流比等。
乙烯-乙烷精馏装置的设计还需要考虑一些工艺参数,例如进料温度、进料流量、塔内压力等。
这些参数的选择需要根据具体情况来确定,以达到分离效果和经济效益的最佳平衡。
此外,乙烯-乙烷精馏装置的设计还需要考虑安全性和能源消耗。
为了保障装置的安全运行,可以采用一些安全措施,例如设置压力控制装置、温度控制装置等。
为了降低能源消耗,可以采用热回收技术和优化操作参数等方法。
综上所述,乙烯-乙烷精馏装置的设计是一个复杂而重要的过程。
通过合理设计装置结构、选择适当工艺参数和采用安全措施,可以实现乙烯和乙烷的高效分离,并提高经济效益和能源利用效率。
化学工艺学课程设计题目:年产22.7520万吨的乙烯车间工艺设计学院: 化学与材料工程学院专业: 化学工程与工艺班级:姓名:学号:指导老师:完成日期: 2012年1月7日目录1、总论............................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.1概述........................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.2设计依据及规模................................................................................. 错误!未定义书签。
1.3工艺方案............................................................................................... 错误!未定义书签。
2、工艺设计方案 .................................................................................. 错误!未定义书签。
2.1概述........................................................................................................ 错误!未定义书签。
2.2石脑油裂解工艺现状........................................................................ 错误!未定义书签。
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。
苯乙烯装置精馏工段的工艺设计概述(doc 51页)部门: xxx时间: xxx制作人:xxx整理范文,仅供参考,勿作商业用途设 计 任 务 书一 设计题目:年产3万吨苯乙烯装置精馏工段的工艺设计二 设计的原始数据:1.生产能力:年产3万吨2.生产时间:330天/年3.单程转化率:55%4.原料及产品规格:原料规格(乙苯)产品规格(苯乙烯)5.反应方程式:主反应: 乙苯→苯乙烯+氢气-CH=CH 2H 2CH -+ 117.8 KJ/mol副反应: 乙苯→苯+乙烯乙苯→甲苯+甲烷6.原料配比: 水蒸气:乙苯 2.6:1一次配气 1:0.38二次配气 1:1.48三次配气 1:0.747.说明:为了简化计算,假设混合原料中二乙苯不参加化学反应,并且无结焦,过程的物系按理想气体或理想溶液处理,冷凝回收系统3%损失,精苯乙烯塔的收率是97.4%.粗苯乙烯塔的收率是95.39%.三 设计要求:1. 编制设计说明书(1).流程的确定及说明(2).设备的物料衡算(3).设备的热量衡算_ C H 3 + H 2 C 2 H 5 -- 5 4 . 5 K J / m o l + CH HH4 + C 2 H 4 1 05 K J / m o l- C 2 H 5(4).塔的工艺计算及主体设备计算(5).绘制塔板负荷性能图(6).设计参考文献2.绘制系统工艺流程图四指导教师:五设计时间:2008年4月目录前言--------------------------------------------------------------5一.物料衡算-------------------------------------------------------111.1乙苯蒸发器物料衡算------------------------------------------------111.2乙苯过热器物料衡算------------------------------------------------111.3反应器物料衡算-----------------------------------------------------111.4循环水冷却器物料衡算----------------------------------------------121.5油水分离器物料衡算------------------------------------------------131.6粗苯乙烯塔物料衡算------------------------------------------------141.7精苯乙烯塔物料衡算------------------------------------------------151.8循环乙苯塔物料衡算----------------------------------------------- 151.9苯,甲苯塔分离塔物料衡算------------------------------------------16二.热量衡算-------------------------------------------------------172.1脱氢反应器的热量衡算----------------------------------------------172.2乙苯过热器的热量衡算及选型---------------------------------------192.3废热锅炉的热量衡算及选型-----------------------------------------212.4乙苯蒸发器的热量衡算及选型---------------------------------------222.5水冷却器的热量衡算及选型-----------------------------------------252.6冷凝器的热量衡算及选型-------------------------------------------262.7粗笨乙烯塔热量衡算及选型-----------------------------------------282.8循环乙苯塔热量衡算及选型-----------------------------------------302.9精苯乙烯塔热量衡算及选型-----------------------------------------32三.粗苯乙烯塔的设计计算-------------------------------------------333.1塔的工艺计算部分--------------------------------------------------343.2塔的设备计算部分--------------------------------------------------37四.参考文献-------------------------------------------------------51前言苯乙烯英文名称:Styrene Monomer ,分子式88H C ,是苯环侧链上带有双键的一种芳烃,它是不饱和芳烃中十分普通但有十分重要的一员。
第1篇一、引言乙烯作为一种重要的基础化工原料,广泛应用于塑料、合成纤维、合成橡胶、合成树脂等领域。
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,乙烯的需求量逐年增加。
因此,研究和掌握乙烯的生产工艺具有重要意义。
本课程设计旨在通过学习乙烯生产工艺,了解乙烯的合成原理、设备、流程以及操作要点,为今后从事相关行业的工作打下基础。
二、乙烯的生产原理乙烯的工业生产主要通过两种方法:石油裂解法和天然气制乙烯法。
1. 石油裂解法石油裂解法是利用高温将重油或石脑油等石油原料分解成乙烯、丙烯、丁二烯等低分子烃类。
其主要反应为:\[ \text{C}_{n}\text{H}_{2n+2} \rightarrow \text{C}_{2}\text{H}_{4} + \text{H}_{2} \]2. 天然气制乙烯法天然气制乙烯法是利用天然气中的乙烷、丙烷等轻烃为原料,通过催化裂化或蒸汽转化等方法生产乙烯。
其主要反应为:\[ \text{C}_{2}\text{H}_{6} \rightarrow \text{C}_{2}\text{H}_{4} +\text{H}_{2} \]三、乙烯生产设备乙烯生产过程中涉及多种设备,主要包括:1. 反应器反应器是乙烯生产的核心设备,其作用是完成裂解反应。
根据反应类型,反应器可分为固定床反应器、流化床反应器和浆态床反应器等。
2. 加热炉加热炉用于为反应器提供所需的高温,通常采用辐射加热和传导加热两种方式。
3. 分离设备分离设备用于将裂解气中的乙烯与其他烃类分离。
常见的分离设备有冷凝器、吸收塔、干燥塔等。
4. 压缩机压缩机用于提高裂解气的压力,以便于后续的分离和运输。
四、乙烯生产工艺流程1. 原料预处理首先对原料进行预处理,包括脱硫、脱氮、脱氧等,以降低原料中的杂质含量。
2. 原料进料将预处理后的原料送入反应器,进行裂解反应。
3. 裂解气分离裂解气从反应器出来后,进入冷凝器、吸收塔等设备进行分离,得到乙烯。
氯乙烯车间精馏段工艺设计是一个重要的工艺环节,对于生产高纯度的氯乙烯具有重要的影响。
下面我们将针对年产10万吨氯乙烯车间精馏段工艺设计进行详细介绍。
1.工艺流程:原料进料:原料主要包括含氯乙烯混合物(如塑料制品的热分解产物)和氯乙烯废气。
原料通过进料系统进入精馏塔。
预热:原料在进入精馏塔之前需要进行预热,提高进料温度有利于后续的加热和精馏过程。
加热:预热后的原料经由加热系统进一步进行加热,使其达到精馏所需的温度。
加热过程中需要控制温度,避免原料过热或过冷导致工艺异常。
精馏:加热后的原料进入精馏塔顶部,并通过不同的馏分装置进行蒸馏分离。
精馏塔是将原料分离成不同沸点的组分的关键设备。
冷凝:在精馏塔顶部,将蒸汽冷却成液体。
冷凝系统通过抽空泵将余热回收,提高能源利用效率。
分离:通过不同的馏分装置将精馏塔中获得的不同相组分进行分离,其中包括底液、顶液和中间产品。
产品回流:从分离系统中分离出的高纯度氯乙烯可通过产品回流系统进行回流,保证产品的高纯度。
2.设备选型:在年产10万吨氯乙烯车间精馏段工艺设计中,需要选择适合的设备进行加热、精馏和冷凝。
常见的设备选择包括管壳式换热器、板式蒸馏塔、分离塔等。
在选择设备时需要考虑生产规模、工艺要求以及设备的可靠性、能耗等因素。
3.控制参数:在工艺设计中,需要选择合适的控制参数,以确保精馏过程的稳定性和产品的高纯度。
常见的控制参数包括温度、流量、压力等。
通过监控和调整这些参数,可以实现对精馏过程的精确控制。
4.安全措施:在氯乙烯车间精馏段工艺设计中,需要考虑安全措施,以防止事故发生。
例如,要确保设备的密封性,避免泄漏,设置报警装置和安全阀,以确保设备运行的安全性。
以上是对年产10万吨氯乙烯车间精馏段工艺设计的简要介绍。
在实际工程设计中,还需要结合具体情况进行详细的设计工作,并进行工艺模拟和优化,以确保工艺的稳定性和产品的高纯度。
摘要乙烯工业是石油化工产业的核心,乙烯产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要指标。
七十年代末期,我国集中引进了一批年产30万吨规模的大型乙烯生产装置,扬子乙烯生产装置即是其中之一。
换热器在工业生产中占有重要的地位,用于冷、热流体进行热量交换。
在乙烯工业中是必不可失的设备。
本次设计是对扬子乙烯装置中乙烯精馏工段的乙烯精馏塔塔顶冷凝器的设计。
冷凝器的作用是冷凝乙烯使其返回塔顶回流。
设计时了解各种换热器型式、优缺点和适用场合,综合考虑最后采用的是釜式固定管板换热器。
本次设计主要根据GB/T150-2014与GB/T151-2014对换热器进行设计与校核,工作的重点为结构设计与强度校核。
最后绘制换热器图纸。
本次设计的内容包括:设备选型、选材、工艺计算、机械设计,并对其进行了强度、刚度、稳定性校核以及使用CAD绘制换热器的装配图与零件图。
关键词:换热器;釜式;固定管板;工艺计算;强度校核Design of Ethylene Distillation Tower Condenser for 300,000 Tons /Year Ethylene PlantAbstractEthylene industry is the core of the petrochemical industry, ethylene productionis a measure of a country's petrochemical development level of an important indicator. The late seventies, China focused on the introduction of a number of an annual output of 300,000 tons of large-scale ethylene production plant, the Yangtze ethylene production plant is one of them.Heat exchangers in industrial production occupies an important position for cold and hot fluid for heat exchange. In the ethylene industry is essential equipment.This design is the design of the ethylene rectification tower of the ethylene distillation column in the ethylene distillation section of the Yangtze ethylene plant. The role of the condenser is to condense the ethylene back to the top of the tower. Design to understand the various heat exchanger type, advantages and disadvantages and the application of the occasion, taking into account the final use of the kettle fixed tube plate heat exchanger. This design is mainly based on GB / T150-2014 and GB /T151-2014 on the heat exchanger design and verification, the work of the focus on structural design and strength check. Finally draw the heat exchanger drawing.The design includes: equipment selection, selection, process calculation, mechanical design, and its strength, stiffness, stability check and the use of CAD drawing heat exchanger assembly drawings and parts map.Key words:Heat exchanger; Kettle type; Fixed pipe plate; Process calculation; Strength check目录摘要 (I)Abstract (II)1 文献综述..................................................... - 1 -1.1 乙烯装置简介........................................... - 1 -1.2换热器介绍............................................... - 2 -1.2.1换热器的概述....................................... - 2 -1.2.2面临的问题......................................... - 5 -1.2.3换热器优化......................................... - 5 -1.3换热器的设计流程......................................... - 5 -1.4设计方案分析............................................. - 7 -2 再沸器工艺计算............................................... - 7 -2.1 设计任务与设计条件..................................... - 7 -2.1.1 设计条件.......................................... - 7 -2.1.2 物性数据.......................................... - 7 -2.2 估算设备尺寸........................................... - 8 -2.2.1 传热面积和壳体尺寸................................ - 8 -2.2.2 接管尺寸.......................................... - 9 -2.3 换热器核算............................................. - 9 -2.3.1 管内传热系数...................................... - 9 -2.3.2 管外传热系数..................................... - 10 -2.3.3 总传热系数....................................... - 11 -2.3.4 裕度计算......................................... - 11 -2.3.5 热流密度核算..................................... - 11 -2.3.6 流体阻力核算..................................... - 12 -3 结构与强度设计.............................................. - 15 -3.1壳体壁厚................................................ - 15 -3.1.1 大端壁厚......................................... - 15 -3.1.2 偏心锥壳......................................... - 16 -3.1.3 膨胀节........................................... - 16 -3.2 管箱.................................................. - 18 -3.2.1 短节............................................. - 18 -3.2.2 封头............................................. - 18 -3.2.3 法兰............................................. - 19 -3.3 接管.................................................. - 19 -3.3.1 管程入口接管..................................... - 19 -3.3.2 管程出口接管..................................... - 20 -3.3.3 壳程入口接管..................................... - 21 -3.3.4 壳程出口接管..................................... - 22 -3.3.5 其它接管......................................... - 23 -3.4 固定管板.............................................. - 24 -3.4.1 管束与壳体参数计算............................... - 24 -3.4.2 法兰参数计算..................................... - 25 -3.4.3 管板参数计算..................................... - 26 -3.4.4 6种工况校核..................................... - 29 -3.5 折流板与支持板........................................ - 44 -3.6 拉杆.................................................. - 44 -3.7 支座与吊耳............................................ - 44 -4 流体诱导振动................................................ - 45 -4.1 计算横流速度.......................................... - 45 -4.2 计算卡门涡街频率...................................... - 45 -4.3 计算声频.............................................. - 45 -4.4 换热管的固有频率...................................... - 46 -4.5 临界横流速度.......................................... - 46 -4.6 计算振幅.............................................. - 47 -4.7 校核.................................................. - 47 - 设计总结.................................................... - 48 - 参考文献.................................................... - 49 - 致谢............................................ 错误!未定义书签。
沈阳化工大学本科毕业论文题目:年产13.8万吨乙烯装置分离工段乙烯精馏工序工艺设计院系: 化学工程学院专业:化学工程与工艺班级: 化工 0703班学生姓名:指导教师:论文提交日期:年月日论文答辩日期:年月日毕业设计任务书化学工程与工艺化工0703学生:班内容摘要乙烯是石油化工的主要代表产品,在石油化工重占主导地位。
目前世界上乙烯的生产绝大数来源于蒸汽裂解制烯烃技术。
由于蒸汽裂解是石油化工中的大能耗装置,而且完全依赖不可再生的石油资源,因此研究和开发人员进行了新的乙烯生产技术的探索和开发。
乙烷脱氢、催化裂解、甲烷氧化偶联和甲醇转化等乙烯生产新工艺,希望能够以此作为蒸汽裂解制乙烯的补充,甚至在将来替代蒸汽裂解制乙烯。
乙烯主要用于生产聚乙烯、聚氯乙烯和乙二醇等。
乙烯除少量由酒精脱水制得外,绝大部分石油烷烃裂解生产。
本设计是以抚顺乙烯化工有限公司裂解装置为蓝本,完成了年产13.8万吨级得乙烯装置分离工段乙烯精馏工序的工艺设计。
本设计对乙烯精馏塔进行了物料衡算和热量衡算,并且对乙烯精馏塔进行了工艺设计与选型设计。
乙烯精馏塔采用了浮阀塔,并符合流体力学验算和操作条件。
在指导老师的指导下,我们在整个设计过程中查阅了大量的相关文献及资料,深入掌握了有关的基本理论和专业知识,对理论知识有了更深的认识,灵活的应用到设计当中,并结合了有关的化工过程的要求去设计,还是比较顺利的完成了此次毕业设计。
关键词:乙烯;分离;乙烯精馏AbstractThe ethylene is petroleum chemical industry mainrepresentative the product, occupies the dominantposition in the petroleum chemical industry. At present in the world theethylene production overwhelming majority originates fromthe steam decomposition system alkene technology.Because the stearu decomposition isin thepetroleum chemical in dustry big energyconsumption installment, moreover total dependence non-renewable oil resource, therefore the research and the development personnel have carried on the new ethylene production technologyexploration and the development.Ethylene and so on ethane dehydrogenation, catalytic pyrolysis, methane oxidation coupling and methyl alcoholtransformation produce the new crafi, the hope can bythis achievementsteam de compositionsystem ethylene supplement, even in future substitution steam decomposition system ethylene.The ethylene mainly uses in producingthe polyethylene,the polyvinyl-chloride and theglycol and soon. The ethylene besides by the dehydration of alcohol system, the major part decomp oses few bythe petroleum alkane the production.The design is basedon ChemicalCo., Ltd. Fushun ethylene cracker based onthe completion oftheannual production capacity of 138,000 ton ethylene cracker plant section of the separation process design . This design has carried on thematerial balance and the thermal graduated arm to the ethylene rectifying tower calculated, andhas carried on the technological design and the shaping desi gn to the tethylene rectifying ower, and has also drawn upthe belt control point flow chart. The deethanization tower used the float valvetower to carry on the computation. The design calculatesfin ally results in tower neck 2.2m,tower high 16.75m. And conforms to the hydromechanics checking calculation and the operating condition.Under supervising teacher's instruction, we ha ve consulted the massive correlation data andthe l iterature in theentire design process, has knownthe related elementary theory and the specialized knowledge thoroughly, had a deeper understa nding to the theoretical knowledge, the nimble application design, and unified the related chemical pro cessrequest to design, comparedwith smooth ha scompleted thegraduation project.Key words: Ethylene; Separation;ethylene rectifying目录引言乙烯是石油化工的基础原料。
随着世界经济的发展,低级烯烃的需求呈逐年增加的趋势。
面对新形势,乙烯生产企业应依靠技术创新,努力提高装置技术水平,以增强产品竞争力。
近年来,世界乙烯装置规模大型化趋势明显。
2010年5月,全球最大的乙烷裂解装置在卡塔尔建成,该装置的设计乙烯产能为130万吨/年。
随着裂解炉生产能力的提高,不但单位乙烯生产能力的投资下降,而且操作成本和维修成本也相应减少,从而降低了单位乙烯的生产成本。
我国乙烯装置普遍规模较小,其平均能耗、物耗也相应较高。
对装置规模小、缺乏市场竞争力的小型乙烯装置,专家建议可借鉴大型乙烯装置改造的经验,进行扩能改造,形成中型乙烯装置以有效地提高现有装置竞争力。
同时由于我国原油中轻质油含量普遍偏低,直馏石脑油和轻柴油一般只占原油的30%左右,因此,在我国发展重质油裂解技术研究具有极其重大的现实意义。
随着中国乙烯工业的发展,供需平衡关系将逐步得到改善,市场竞争则更加激烈。
面对以市场国际化、资源国际化、技术与人才国际化、资本国际化为主要特征的经济全球化大趋势,市场占有率主要取决于产品品种、质量和成本。
因此,每个乙烯厂应有各自的特色,形成自身的强势,如果只是简单地重复建设,产品结构雷同,则难以形成竞争优势。
中国乙烯存在巨大的市场缺口和消费增长空间,国产乙烯的市场占有率一直较低。
为缓解国内乙烯供应紧张,满足国内经济发展需求,虽然中国石油、中国石化和中海油加快实施乙烯扩能计划,但预计到2010年中国乙烯当量消费供需缺口将达1119万吨。
从整体情况看,中国乙烯工业还有较大的发展空间。
本设计是年产13.8万吨乙烯装置分离工段乙烯精馏工序工艺设计,在指导老师的带领下,结合课本知识,完成了本次设计。
第一章文献综述1.1设计概述本设计是对年产13.8万吨乙烯装置乙烯精馏塔的工艺设计。
该设计是以抚顺石油公司乙烯装置为依据,同时做了部分改动。
本设计以石脑油为原料,管式炉裂解的方法生产乙烯。
主要对乙烯精馏塔进行了物料衡算和热量衡算,并对其进行了工艺参数的确定以及设备尺寸计算与选型。
本设计中乙烯精馏塔采用的是浮阀塔。
1.2 乙烯原料的来源裂解原料的来源主要有两个方面,一是天然气加工厂的轻烃,如乙烷、丙烷、丁烷、天然气油等,二是炼油厂的加工产品,如炼厂气、汽油、煤油、柴油、重油、渣油等,以及炼油厂二次加工油,如焦化加氢油、加氢裂化油等。
1.2.1 天然气蕴藏在地层内的可燃性气体称为天然气,它的组成主要是甲烷,还含有乙烷、丙烷等低相对分子质量烷烃,和少量N2、H2、S2等非烃类成分。
天然气分干气和湿气两种,干气的主要成分是甲烷,含甲烷在90%以上。
湿气含90%以下的甲烷,其余成分是乙烷、丙烷和丁烷等烷烃,之所以称为湿天然气,是因为C2~C5这部分可以经压缩冷却得到液态的凝缩汽油。
1.2.2 炼厂气炼厂气是炼厂在石油加工过程中所得到的气体的总称。
它主要包括催化裂解气、加氢裂化气、焦化气、重整气。
本设计采用的乙烯原料主要有石脑油、拔头油、Cl、C4等。
1.3乙烯的生产工艺1.3.1 乙烯的生产基本方法早在30年代就开始对石油烃高温裂解生产技术进行研究,并在四十年代建成了裂解生产烯烃的工业装置。
经过近六十年的发展,石油烷烃经管式炉裂解生产乙烯产量占世界乙烯生产的99%以上。
目前主要的裂解方法:(1)蓄热炉裂解该方法以蓄热砖为载体使石油烃裂解来制取烯烃。
此法先用燃料和空气在炉内燃烧,使蓄热砖升至高温。
然后停止供给燃料和空气用蒸汽吹扫残存空气,即可通入裂解原料和水蒸气。
五十年代处实现工业化,由于其收率低、能耗大污水量大、因而除国内的一些小乙烯企业还在生产外,国内早已停产。