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目录前言 (1)第一章脱戊烷精馏塔概述 (2)1.1概述 (2)1.2精馏塔设计原则 (2)1.3设计方案 (3)1.3.1 塔设备的选型 (3)1.3.2 板式塔精馏操作流程 (4)1.3.3 分离序列的选择 (5)1.3.4 产品纯度或回收率 (5)1.3.5 能量的利用 (5)1.3.6 辅助设备的选择 (6)1.3.7 系统控制方案 (6)1.4操作条件的选择 (7)1.4.1 操作压力 (7)1.4.2 进料状态 (7)1.4.3 加热剂和加热方法 (8)1.4.4 冷却剂 (8)1.4.5 回流比 (9)第二章脱戊烷塔体的设计 (10)2.1脱戊烷塔材料的选择 (10)2.2脱戊烷塔设计参照标准 (10)第三章脱戊烷塔的强度校核 (10)3.1自振、风载及地震载荷分析 (11)3.2筒体和封头的强度校核 (14)3.2.1 筒体的强度校核 (14)3.2.2 椭圆封头的校核 (23)3.3开孔及接管的强度校核........................ 错误!未定义书签。
3.3.1 人孔开孔补强的计算及接管的校核.......... 错误!未定义书签。
3.3.2 塔底出料口的开孔及接管补强的计算........ 错误!未定义书签。
3.3.3 塔顶油气出口管开孔补强计算及校核........ 错误!未定义书签。
3.4裙座的强度计算和校核........................ 错误!未定义书签。
3.4.1 裙壳对接焊缝拉应力计算.................. 错误!未定义书签。
3.4.2 裙壳的应力计算.......................... 错误!未定义书签。
3.4.3 螺栓座的强度校核........................ 错误!未定义书签。
第四章塔的零部件设计 ............................ 错误!未定义书签。
4.1板式塔塔盘的结构............................ 错误!未定义书签。
河南城建学院专科毕业设计毕业设计 [论文]题目：30万吨乙烯裂解气分离脱丁烷塔设计系别：化学化工系专业：煤炭深加工与利用姓名：王林威学号：111308150指导教师：张顺泽河南城建学院2011年 3 月17 日设计说明乙烯是有机化工领域重要的产品之一，石油裂解气制乙烯是合成乙烯的一种重要方法。
深冷分离法是净化裂解气的一种重要方法据温度、压力的不同分为高压和低压两种方法。
本设计采用石油裂解气低压深冷分离的方法制乙烯：（1）首先从给定的数据上知道了裂解气的组成，然后考虑经过除杂后的组成，根据给出的裂解气的回收率，计算各个组分在塔顶塔底的含量，再计算泡点温度和露点温度，根据泡点温度和露点温度计算气化率，之后计算回流比和板效率，从而确定实际塔板数；（2）热平衡的计算；（3）塔的水力计算和塔板计算，经过计算，求出塔高、塔径等一系列塔的参数，完成了塔主体设备的计算；算出塔高度为:30m,塔径：4.2m，塔的裕度0.4,塔板数：53；（4）车间的布置。
关键词：裂解气；低压法；深冷分离；乙烯；关键组分AbstractEthylene is an important organic chemical industry one of the products, oil cracked gas ethylene is an important method of synthesis of ethylene. Cryogenic separation of cracked gas purification method is an important method, according to the temperature and pressure were divided into high and low pressure two ways.The design uses low-pressure cryogenic gas oil cracking method of separation of ethylene: (1) First, from the data given that the pyrolysis gas composition, and then, after considering the composition through the impurity, according to the rate given by pyrolysis gas calculate the various components in the top of the tower bottom of the column's content, and calculate the bubble point temperature and dew point temperature, according to the temperature and dew point temperature, bubble point calculation gasification efficiency, followed by calculation of the efficiency of reflux ratio and the board to determine the actual plate number; ( 2) the heat balance calculation; (3) tower tray hydraulic calculations and calculation, after calculation, find the tower, tower diameter and other parameters of a series of towers, the tower of the main equipment to complete the calculation; calculate the tower height: 14m, column diameter: 2.5m, Tower's margin of 0.6, plate number: 25; (4) shop layout.Key words: low pressure; cryogenic separation; ethylene; key component目录引言 (1)1总述 (2)1.1概述 (2)1.2分离的基本过程 (2)1.3分离方法简介 (2)1.4裂解气分离流程说明 (4)1.4.1裂解气的压缩 (4)1.4.2裂解气的净化 (4)1.5裂解气的干燥 (6)1.5.1水的来源及水的危害 (6)1.5.2水的脱除方法 (6)1.5.3裂解气的精馏 (7)1.6设计任务的依据 (8)1.6.1数据 (8)2.工艺计算书（物料和热量衡算） (8)2.1确定轻重关键组分 (8)2.2计算塔顶塔底组成，塔顶塔底温度 (9)2.3泡点计算 (14)2.4由芬斯克方程计算m N (15)R (15)2.5由恩德伍德方程计算min2.6由吉利兰图确定T N (18)2.7由奥康奈尔图确定板效率 (18)2.8确定进料板位置 (19)3.热平衡计算 (20)3.1焓值计算 (20)3.2塔顶计算 (20)3.3塔底计算 (21)4.塔的水力计算和塔板计算 (23)4.1 准备工作 (23)4.1.1求mG ρ,mL ρ,L ρ进料,mG M ,mL M (23)4.1.2求G 和L ' (24)4.1.3求平均温度下的表面张力 (24)4.2 塔径的选取 (25)4.3 塔高计算 (26)4.4 塔板结构尺寸确定 (26)4.4.1塔板尺寸 (26)4.4.2出口堰高度w h ................................................................................ .284.4.3计算降液管底部进板处的液体流速d u ' (27)4.4.4验算液体在降液管内的停留时间τ (27)4.5塔板布置 (28)4.6流体力学验算 (29)4.6.1全塔总压降 (29)4.6.2漏液的验算 (30)4.6.3降液管液泛验算 (30)4.6.4雾沫夹带验算 (31)4.7操作弹性 (31)4.8负荷性能图 (32)4.8.1雾沫夹带上限线1 (34)4.8.2降液管液泛线2 (34)4.8.3液相负荷上限线3 (34)4.8.4气相负荷下限线4 (34)4.8.5液相负荷下限线5 (34)4.9进料管计算 (36)5塔附属设备的设计 (37)5.1接管尺寸的计算 (37)5.1.1进料管计算 (37)5.1.2回流管 (37)5.1.3釜液出口管 (38)5.1.4 塔顶蒸汽出料管 (38)5.1.5加热蒸汽管 (38)5.2丝网除沫器 (38)5.3 裙座 (38)5.4 人孔 (39)5.5 塔体总高度的设计 (39)5.5.1塔顶空间 (39)5.5.2塔底空间 (39)5.5.3塔高计算 (39)6.车间布置 (39)6.1车间布置设计的原则 (40)6.2车间平面布置的内容和要求 (40)6.2.1车间平面布置的内容 (40)6.2.2车间平面布置的要求 (41)6.3车间平面布置方法 (41)6.3.1准备资料................................................................................. (41)6.3.2流程式布置 ................................................................................. . (41)主要符号说明 (42)参考文献 (45)致谢 (46)引言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。
乙烯装置分离工段脱乙烷塔工序工艺设计第一章文献综述1.1设计概述本设计是对年产10万吨乙烯装置裂解分离工段的设计。
该设计是以****石油公司乙烯裂解装置为依据，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。
主要对脱乙烷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。
本设计中裂解炉选用的是鲁姆斯公司的SRT型裂解炉，脱乙烷塔采用的是筛板塔。
整个设计工作持续了近4个月，在指导老师的帮助下，我们去****乙烯厂进行了毕业实习，参观了实际生产设备，在工厂老师的细心讲解下，对生产流程有了较深刻的了解。
回来后查阅了大量的文献资料和相关书籍，对理论知识有了更深的认识，并应用到毕业设计当中，顺利的完成了设计。
1.2乙烯等主要产品和主要副产品的性质、用途和质量规格1.2.1聚合物乙烯本装置生产的乙烯产品送往下述装置：聚乙烯装置、环氧乙烷装置、聚丙烯装置、对二甲苯装置。
性质：常温常压下为无色可燃性气体，略具烃类特有的臭味，冰点—169.4℃沸点—103.8℃、比重：气体（空气=1）0.9852、粘度0.000093Cp,在空气中的爆炸极限：上限为16～29％（体积分数），下限为3～3.5％（体积分数）。
规格乙烯99.9 wt％最小氢气 1 ppm wt 最大乙炔 5 ppm wt 最大一氧化碳 5 ppm wt 最大二氧化碳 5 ppm wt 最大氧 1 ppm wt 最大硫（按H2S） 1 ppm wt 最大甲烷500 ppm wt 最大饱和烃总量1000 ppm wt 最大烯烃50 ppm wt 最大甲醇10 ppm wt 最大大气压下露点—60℃用途：乙烯为石油化工基本原料之一，乙烯可以制备多种有机原料，如乙醇、乙醛、醋酸、环氧乙烷等，也可以作为合成材料的单体，如聚乙烯等。
1.2.2聚合级丙烯装置生产的聚合级丙烯送往聚丙烯装置，部分产品送往对二甲苯装置，作为冷剂。
第二节工艺装置1.0乙烯装置1.1装置概述中海壳牌石化公司的低烯烃装置由Stone & Webster公司提供乙烯装置工艺设计包。
装置设计中包含S&W公司拥有的超选择转化（USC）裂解炉技术和先进回收系统（ARS）技术。
1.1.1产品方案、生产规模、建设性质及生产方法本装置为新建装置，生产规模为乙烯产量80万公吨/年、丙烯产量43万公吨/年（不计装置间循环返回物流）。
设计年操作8000小时，设计停车检修周期5年。
乙烯装置利用特殊设计的蒸汽裂解炉对烃原料进行热裂解，获得乙烯和丙烯主产品，及氢气、甲烷、燃料气、混合C4、裂解汽油、裂解柴油和裂解尾油副产品；裂解回收出来的乙烷和丙烷返回裂解炉循环裂解。
裂解反应在安装于辐射炉膛内的高合金管中发生。
视裂解原料的种类，裂解气从裂解炉辐射段出来的温度为815-840℃，压力0.8 Barg。
烟气中的余热在对流段回收，用来对烃、稀释蒸汽和锅炉给水预热，并对超高压蒸汽（105 Barg，510℃）进行过热，超高压蒸汽是在对裂解气进行冷却时产生的。
裂解气在急冷油塔中被进一步冷却，与急冷油塔相连的急冷油循环和盘油循环系统从裂解气中回收热量，借助燃料油汽提塔，该系统也将裂解气中的燃料油组份同时除去。
通过在急冷水塔内的直接接触，裂解过程中注入的蒸汽被冷凝下来，急冷水循环系统允许利用自身的热量对丙烯精馏塔进行再沸或充当其它热源。
在一个闭合的稀释蒸汽回路系统中，利用急冷油的热产生裂解炉需要的蒸汽，该蒸汽来自急冷水塔冷凝下来的水。
裂解气在急冷水塔内冷却之后，被裂解气压缩机从0.3 Barg压缩到38 Barg，以便在深冷分离系统中进行分离。
在进行最终产品分馏之前，微量的污物如胂、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、乙炔和丙炔/丙二烯被清除到非常低的水平，以便达到氢气、乙烯、丙烯、甲烷、混合C4和裂解汽油所要求的指标。
碱洗用来脱除裂解气中的二氧化碳和硫化氢，固定床吸附系统用来脱除胂，乙炔在前加氢反应器系统中脱除，最终的乙烯产品在后面的乙烯精馏塔得到，乙烯精馏塔将乙烯和循环乙烷分离。
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 (1)第一章、文献综述 (2)1.1设计概述 (2)1.2国内外乙烯工业的现状和发展前景 (2)1.3乙烯的主要生产方法 (3)1.3.1 烃类热裂解法生产乙烯 (3)1.3.2 乙烯的主要分离技术 (4)1.3.3 乙烯生产的其他方法 (5)第二章、乙烯等主要产品的性质和工艺流程的确定 (6)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 (6)2.1.1 聚合级乙烯 (6)2.1.2 聚合级丙烯 (6)2.1.3 主要副产品的性质、用途和质量规格 (7)2.2乙烯生产工艺技术简介 (9)2.2.1 装置简介 (9)2.2.2 基本原理 (9)2.2.3工艺流程 (10)2.2.4工艺条件控制指标 (17)第三章、乙烯装置的物料衡算 (19)3.1物料衡算 (19)3.1.1 裂解装置的物料衡算 (19)3.1.2 丙烯精馏塔物料衡算 (20)3.2热量衡算 (23)3.2.1 丙烯精馏塔热流示意图 (23)3.2.2 热量衡算 (23)3.3设备尺寸衡算与选型 (25)3.3.1 丙烯精馏塔的设备尺寸计算与选型 (25)3.3.2 丙烯精馏塔附属设备及主要附件选型与计算 (30)第四章、设计结果汇总 (36)引言乙烯是石油化工的基础原料。
（全图详解）乙烯装置工艺流程（附详细流程图）（一）工艺装置1.乙烯装置（Steam Cracker）。
2.C4选择性加氢和烯烃转化（SHU/OCU）。
3.汽油加氢装置（GTU or DPG）。
（二）附属装置1.化学品储存。
2.中间罐（粗汽油、粗碳四）。
3.雨水处理系统。
4.排放系统（不包括火炬头系统）。
5.开车用乙烯和丙烯加热器。
6.含油污水和废水收集系统和平衡罐7.污油处理系统8.BFW、蒸汽和凝液系统。
9.废碱氧化单元。
10.碱储存和注入系统。
11.安全淋浴/洗眼器的水系统。
12.燃料系统。
13.公用水系统。
14.PA、IA。
15.N2。
16.CW。
17.消防水系统包括消防栓、消防炮等。
（三）工艺流程筒介•1）. 乙烯装置。
•2）. SHU/OCU。
•3）. GTU。
•4）. 废碱氧化。
•5）. 火炬排放系统。
1.乙烯装置•工段：裂解炉、急冷、压缩、冷分离、热分离、制冷、裂解气。
主要组成：H2 ；CH4 ；碳二（C2H2、C2H4、C2H6）；碳三（C3H6、C3H8、MAPD）；C4；C5；C6~C8；C9+；•急冷区包括急冷油塔、急冷水塔、稀释蒸汽发生系统。
•主要作用：使裂解气快速降温，防止聚合。
回收热量。
发生稀释蒸汽。
轻重燃料油汽提塔回收轻组份并降低QO的粘度。
•压缩区包括压缩机、碱洗、凝液汽提塔、裂解气干燥。
•主要作用：提高裂解气压力（1.4——38kg/cm2）。
脱除酸性气CO2、H2S。
脱除裂解气中的水分，防止冷区堵塞。
包括冷箱、脱甲烷塔系、脱乙烷塔、碳二加氢、乙烯塔。
•主要作用：分离出氢气、甲烷、乙烯和乙烷、甲烷化。
采用冷箱的目的是将板翅式换热器集成在一起，尽量减少外部配管，降低冷损失。
绝对禁止固体颗粒进入冷箱，若由于痕量水引起堵塞，可采用注甲醇以溶解。
包括脱丙烷塔、C3加氢、丙烯塔、脱丁烷塔。
•主要作用：生产丙烯、丙烷、混合C4、粗汽油。
C3加氢用以转化MAPD为丙烷，增加产量并减少丙烷中杂质。
