苯-乙苯精馏塔工艺设计

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1、绍兴文理学院化学化工学院2012《化工设计》报告苯-乙苯精馏塔工艺设计应化092班钱武09114514（19）目录第1节设计任务书2（一）设计题目2（二）操作条件2（三）塔板类型2（四）工作日2（五）主要物性数据2第2节方案设计2方案设计2方案简介2第3节物料衡算23.1进料组成：23.2全塔的物料衡算：23.3相对挥发度：23.4理论塔板数和进料板确定23.5实际板数和实际进料位置确定2第4节塔体工艺尺寸计算24.1操作压力的计算24.2塔体工艺尺寸计算2第5节各接管的设计25.1进料管25.2釜残液出料管25.3回流液管25.4塔顶产品出口管

2、2第6节热量衡算26.1塔顶冷却水用量26.2塔釜饱和蒸汽用量2第7节辅助设备的计算及选型27.1冷凝器的选择27.2再沸器的选择2第1节设计任务书题目：苯-乙苯精馏塔工艺设计（一）设计题目某化工厂拟采用一板式塔分离苯－乙苯混合液。已知：生产能力为年产44000吨98%的乙苯产品；进精馏塔的料液含乙苯45%（质量分数，下同），其余为苯；塔顶的乙苯含量不得高于2%；残液中乙苯含量不得低于98%；料液初始温度为30℃，加热至沸点进料；塔顶冷凝器用温度为30℃的冷水冷却；塔底再沸器用温度为150℃的中压热水加热。试根据工艺要求进行：（1）板式精馏塔的工

3、艺设计；（2）标准列管式原料预热器或塔顶冷凝器或塔底再沸器的选型设计；（3）确定接管尺寸；（4）画出带控制点的工艺流程图。（二）操作条件1.塔顶压力4kPa（表压）2.进料热状态泡点进料3.回流比2倍最小回流比4.加热蒸气压力0.5MPa（表压）5.单板压降≤0.7kPa。（三）塔板类型板式塔（四）工作日每年工作日为300天，每天24小时连续运行。（五）主要物性数据1.苯、乙苯的物理性质项目分子式分子量沸点℃临界温度℃临界压强Pa苯AC6H678.1180.1288.56833.4乙苯BC8H10106.16136.2348.574307.72.

4、苯、乙苯在某些温度下的表面张力t/℃2040608010012014028.826.2523.7421.2718.8516.4914.1729.327.1425.0122.9220.8518.8116.823.苯、乙苯在某些温度下的粘度t/℃0204060801001201400.7420.6380.4850.3810.3080.2550.2150.1840.8740.6660.5250.4260.3540.3000.2590.2264.苯、乙苯的液相密度t/℃20406080100120140877.4857.3836.6815.0792.57

5、68.9744.1867.7849.8931.8913.6795.2776.2756.75.不同塔径的板间距塔径D/m0.3-0.50.5-0.80.8-1.61.6-2.42.4-4.0板间距HT/mm200-300250-350300-450350-600400-6006.苯-乙苯气液平衡数据T/℃xy801．0001.000880.7430.940960.5420.8651040.3850.7621120.2590.6311200.1570.4651280.0720.2571360.0000.000第2节方案设计方案设计本项目是设计苯-乙苯

6、体系生产工艺的设计。分为精馏塔的设计，换热器的设计，阀门等带控制点的设备的设计。设计的主要内容为精馏塔的设计，换热器的选型以及带控制点的流程图的绘制。精馏塔的设计流程为原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。并将冷凝液借助重力作用送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。为了使精馏塔连续的稳定的进行，流程中还要考虑设置原料槽。产品槽和相应的泵,

7、有时还要设置高位槽。且在适当位置设置必要的仪表（流量计、温度计和压力表）。以测量物流的各项参数。换热器的选型主要为换热器的热量衡算以及其选型。原料预热器的热量主要通过再沸器中的蒸汽经过冷却下来的水，通过控制温度到达原料预热器的所需温度，用以加热，出去的水用来作为塔顶冷却器的冷却水，通过这样的循环，可以减少工厂运行的成本。方案简介设计方案简介：设计中采用泡点进料，塔顶上升蒸汽采用全冷凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。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1.5倍。塔釜采用间接蒸汽加

8、热，塔底产品经冷却后送至储罐。加料方式采用直接流入塔内，采用泡点进料，即热状态参数q=1.0。具体如下：塔型的选择：本设计中采用浮阀塔。