乙烯乙烷精馏装置设计.doc

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1、过程工艺与设备课程设计任务书乙烯乙烷精馏装置设计前言本设计说明书包括任务书、精馏过程工艺及设备概述、精馏塔工艺设计、再沸器的设计、辅助设备的设计、管路设计和控制方案共7章。说明中对精馏塔的设计计算做了一些阐述，对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了比较正确的说明。38目录第1章任务书……………………………………………………………4第2章精馏过程工艺及设备概述………………………………………5第3章精馏塔工艺设计…………………………………………………83.1精馏过程工艺流程………………………………………………83.2精馏过程工艺计算………………………………………………93.

2、2.1理论板个数的计算……………………………………………93.2.2塔板设计计算………………………………………………12第4章再沸器的设计……………………………………………………194.1再沸器的选型及设计条件………………………………………194.2估算设备尺寸……………………………………………………204.3传热能力校核……………………………………………………204.4循环流量的校核…………………………………………………23第5章辅助设备的设计…………………………………………………27第6章管路设计…………………………………………………………32第7章控制方案…………

3、………………………………………………33参考文献…………………………………………………………………38附表一主要符号说明……………………………………………………35附表二核算假设塔板数数据……………………………………………3838第1章任务书设计条件1.工艺条件：饱和液体进料，进料乙烯含量=65%（摩尔分数，下同）塔顶乙烯含量=99%，釜液乙烯含量≤1%，总板效率为0.62.操作条件塔顶压力2.5MPa（表压）加热剂及加热方式：加热剂：水蒸汽；加热方式：间壁换热冷却剂：液氨处理量：140kmol/h，回流比系数：R/Rmin=1.7塔板形式：筛板塔板位置：塔底安转地点：

4、38第2章精馏过程工艺及设备概述精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）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应用。精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气、液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分挥发度不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。该过程是同时传热、传质的过程。为实现精馏过程，必须为该过程提供物流的贮存、输送、传热、分离、控制等的设备、仪表。2.1精馏装置流程精馏就是通过多级蒸馏，使混合气、液两相经过多次混合接触和分离，并进行质量和热量的传递，是混合物中的组分达到高程

5、度的分离，进而得到高纯度的产品。其流程如下：原料（乙烯和乙烷混和液体）经过料管由精馏塔的某一位置（进料板处）流入精馏塔，开始精馏操作，塔底设再沸器加热釜液中的液体，产生蒸汽通过塔板的筛孔上升，与沿降液管下降并横向流过塔板的液体在各级筛板上错流接触并进行传热及传质，釜液定期作为塔底产品输出;塔顶设冷凝器使上升的蒸汽部分冷凝回流，其余作为塔顶产品输出精馏塔。2.2工艺流程38（1）精馏装置必须在实弹的位置设置一定数量不同容积的原料储罐，泵和各种换热器，以暂时储存，运输和预热（或冷却）所用原料，从而保证精馏装置能连续稳定的运行。（2）必要的检测手段为了随时了解操作情况及各设备

6、的运行状况，及时地发现操作中存在问题并采取相应的措施予以解决，需在流程中的适当位置设置必要的测量仪表，以及时获取压力，温度等各项参数，从而间接了解运行情况。另外。常在特定地方设置人孔和手孔，以便定期检修各设备及检查装置的运行情况。（3）调节装置由于实际生产过程中各种状态参数都不是定值，都会或多或少随着时间有所波动，应在适当位置设置一定数量的阀门进行调节，以保证达到生产要求，有时还可以根据需求设置双调节，即自动调节和手动调节两种调节方式并可以根据需要随时进行切换。2.3设备简介及选用所用设备主要包括精馏塔及再沸器和冷凝器。（1）精馏塔精馏塔是一圆形筒体，塔装有多层塔板或填

7、料，塔中部适宜位置设有进料板。两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，而在塔顶和塔底分别引出一股产品。精馏塔，气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加，塔顶最低，塔底最高。38本设计为筛板塔，筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。但易漏液，易堵塞。然而经长期研究发现其尚能满足生产要求，目前应用较为广泛。（2）再沸器作用：用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔