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1、XXX大学2014届本科毕业设计说明书XXXX大学本科毕业设计选题审批表届：2014 学院（系）： 化学化工学院 专业：化学工程与工艺 2013 年 11 月 11 日学生姓名学号指导教师职称所选题目年产100万吨 乙烷热裂解制乙烯丙烯精馏工序初步设计题目来源生产实践选题理由（选题意义、拟解决的问题、对专业知识的综合训练情况等）：乙烯是世界石油化工工业最重要的基础原料之一，约75%的石油化工产品由乙烯生产， 一个国家乙烯工业的水平标志了这个国家石化工业的实力。在顺序分离流程和前脱乙烷分离流程中，由脱丙烷塔塔顶获得含有丙烯、丙烷、丙炔（甲基乙炔和丙二烯）的碳三馏分。由脱丙烷塔塔顶或脱乙烷塔塔釜所
2、得碳三馏分可直接送至丙烯精馏塔而获得化学级或聚合级的丙烯产品。在本设计项目的分离流程中，以脱甲烷塔塔顶或脱乙烷塔塔釜所得碳三馏分作为丙烯精馏塔进料，进料以碳三馏分丙烯、丙烷和乙烷为主，乙丙烯和丙烷含量约占99.6%（mol）以上，另含乙烷等轻组分0.03%左右，丁烷、丁烯等重组分在0.037%（mol）左右。因此，丙烯精馏塔可以近似看作丙烯-丙烷二元精馏系统。本设计的目标是根据生产任务，利用软件对乙烷裂解制乙烯丙烯精馏的流程进行模拟，本设 计的内容涉及工艺流程的选择，工艺过程的物料衡算，主要设备的热量衡算，主要非标设备的 工艺设计计算，车间的工艺布置，车间附属设备的计算、选型，生产控制方案的设
3、计，工艺流 程图、设备工艺条件图、车间布置图的绘制等多方面的内容，最后撰写设计说明书，使学生在 正确运用四年大学学习的知识于实践以及多种设计规范的使用方面得到较全面的综合训练。签字： 年 月 日指导教师意见院（系）专家组意见教研室（研究所）意见签字：2013 年 11 月 12 日签字：2013年 11 月 13 日签字：2013年 11 月 14 日塔板序号 252 53 143气相体积流量Vh(m3/h)10885.029210724.626910721.38599815.8129液相体积流量Lh(m3/h)967.9673992.6194993.33841130.6775操作压强P(MP
4、ag)1.797861.840871.84171.9191操作温度t()45.658147.293247.367758.4235分子量M(kg/kmol)42.083942.256042.245444.4678液相密度L(kg/m3)436.8637431.5179431.6693402.5670气相密度V(kg/m3)41.184842.391542.365945.9588液体表面张力（mN/m）5.07985.10995.11404.7470 注：（1）“选题理由”由拟题人填写。 （2）本表一式二份，一份院系留存，一份发给学生，最后装订在毕业设计说明书（毕业论文）中。 XXXX大学本科毕业
5、设计开题报告届：2014 学院（系）：化学化工学院 专业：化学工程与工艺 2014年2月 24 日毕业设计题目 年产30万吨 乙烷热裂解制乙烯丙烯精馏工序初步设计学生姓名 学号 指导教师 职称 一、课题的来源及意义乙烯是石油化工最基础原料，是生产各种重要的有机化工产品的基础。由于乙烯装置是石油化工生产的有机原料的基础，是石油化学工业的龙头，所以它的生产规模，产量和技术标志着一个国家的石油化学工业的发展水平。随着世界经济的发展，低级烯烃的需求呈逐年增加的的趋势。面对新的形势，乙烯生产企业应该依靠技术创新，努力提高装置技术水平，以增强产品的竞争力。二、国内外发展状况未来几年，中国将进入新一轮乙烯建
6、设高峰，乙烯装置等项目相继投产,除此以外，有些石化企业正在酝酿新建乙烯装置，现有乙烯装置也在策划新一轮乙烯扩能,已有数套乙烯装置单套能力达到世界级规模。半个世纪以来，石油化学工业一直以高于国民经济生产总值的增长速度发展，许多国家还把它列为国家工业发展的重点。1960年世界乙烯产量为2910kt，1970年为19760kt，1980年达到34020kt1990年达到56300kt。20世纪80年代末、90年代初，由于全球经济复苏，特别是亚洲发展中国家的经济迅速发展，对石化产品的需求大大增加，刺激了各国石油化工装置的增建和扩建。三、研究内容1根据设计依据，详细查阅资料，掌握国内外丙烯精馏技术状况，
7、在充分论证的基础上，确定丙烯精馏工艺路线和流程；2丙烯精馏工序工艺计算，包括生产流程的物料能量衡算，丙烯精馏塔的工艺条件和外形尺寸计算；3进行丙烯精馏工段车间的平、立面设计，包括车间厂房、设备平台的空间方位；4绘制设计图纸，包括PFD、PID图 1张，能表达分楼层设备布置的车间平面布置图(1号图12张)，车间立面布置图(1号图12张)，主要设备工艺条件图； 5说明在生产过程中的安全控制体系和控制方法及三废处理；6使用HAZOP分析方法进行危险性分析；7对本设计评述和结论；四、研究方法在顺序分离流程和前脱乙烷分离流程中，在前脱丙烷分离流程中则由脱乙烷塔塔釜获得这样的碳三馏分。由脱丙烷塔塔顶或脱乙
8、烷塔塔釜所得碳三馏分可直接送至丙烯精馏塔而获得化学级或聚合级的丙烯产品。本课题的研究方法XXXX大学教务处制表是根据生产任务，利用软件将乙烷裂解制乙烯中丙烯精馏的流程进行模拟，设计出主要设备的工艺条件和参数并画出设备条件图，然后对整个工程项目进行控制、安全、经济和环境保护等方面的设计和评价，使设计的工程项目符合实际生产的要求，使学生在正确运用四年大学学习的知识于实践以及多种设计规范的使用方面得到较全面的综合训练。五、研究手段利用Aspen plus软件进行流程模拟，严格遵守国家标准中关于设备的要求，参考现有工程的实际情况，结合工业生产经验进行设备的设计，并使用HAZOP分析方法进行危险性分析，
9、产品质量标准遵照GB/T 7715-2003执行，表格和部分流股计算采用Microsoft Excel。六、研究步骤本设计从二月底开始，六月初完成定稿，历时约16周，其中：2013-11-52014-2-26查阅文献，做文献综述， 完成开题报告2014-2-272014-3-11进行丙烯精馏塔的工艺设计计算2014-3-122014-3-21运用ASPEN PLUS 11.1模拟软件对丙烯精馏过程进行模拟计算，画出 PFD图，2014-3-222014-3-28设备强度设计以及工艺控制设计做出PID 2014-3-222014-4-25车间的平、立面设计2014-4-262014-5-16使用
10、HAZOP分析方法进行危险性分析2014-5-172014-6-3完成设计说明书七、参考文献及资料1王汉松 何细藕.乙烯工艺与技术.北京，中国石化出版社，20002王汉松.乙烯装置技术与运行.北京，中国石化出版社，20093钱伯章 朱建芳.国内外乙烯生产与发展趋势J.石化技术，200714（1）：504陈滨.乙烯工学.北京，化学工业出版社，1997指导教师意见签字： 2014 年 3 月 5 日 XXXX大学教务处制表XXXXX本科毕业设计任务书题目：年产100万吨乙烷热裂解制乙烯丙烯精馏工序初步设计 学生姓名 届 学院 化学化工学院 专业 化学工程与工艺指导教师 职称 教 授 下达任务日期
11、2013年11月10日 XXXXX大学教务处制一、毕业设计内容及要求乙烯是世界石油化工工业最重要的基础原料之一，约75%的石油化工产品由乙烯生产， 一个国家乙烯工业的水平标志了这个国家石化工业的实力。在顺序分离流程和前脱乙烷分离流程中，由脱丙烷塔塔顶获得含有丙烯、丙烷、丙炔（甲基乙炔和丙二烯）的碳三馏分。由脱丙烷塔塔顶或脱乙烷塔塔釜所得碳三馏分可直接送至丙烯精馏塔而获得化学级或聚合级的丙烯产品。在本设计项目的分离流程中，以脱甲烷塔塔顶或脱乙烷塔塔釜所得碳三馏分作为丙烯精馏塔进料，进料以碳三馏分丙烯、丙烷和乙烷为主，乙丙烯和丙烷含量约占99.6%（mol）以上，另含乙烷等轻组分0.03%左右，丁
12、烷、丁烯等重组分在0.037%（mol）左右。因此，丙烯精馏塔可以近似看作丙烯-丙烷-乙烷三元精馏系统。毕业设计是理论学习的一次复习、综合、巩固和提高，在毕业设计中要结合以往学习的专业基础课、专业课和专业选修课的相关内容进行设计。本设计运用ASPEN PLUS 11.1模拟软件对丙烯精馏过程进行模拟计算，丙烯精馏工序设计的内容主要包括：(1) 根据设计依据，详细查阅资料，掌握国内外丙烯精馏技术状况，在充分论证的基础上，确定丙烯精馏工艺路线和流程；(2) 丙烯精馏工序工艺计算，包括生产流程的物料能量衡算，丙烯精馏塔的工艺条件和外形尺寸计算；(3) 进行丙烯精馏工段车间的平、立面设计，包括车间厂房
13、、设备平台的空间方位；(4) 绘制设计图纸，包括PFD、PID图 1张，能表达分楼层设备布置的车间平面布置图(1号图12张)，车间立面布置图(1号图12张)，主要设备工艺条件图 (5) 说明在生产过程中的安全控制体系和控制方法及三废处理；(6) 使用HAZOP分析方法进行危险性分析(7) 对本设计评述和结论 (8) 设计依据： 1.进料组成乙烷的摩尔分率：0.0003丙烷的摩尔分率：0.1236丙烯的摩尔分率：0.8670丁烷的摩尔分率：0.0001丁烯的摩尔分率：0.0050丁二烯/碳四炔烃的摩尔分率：0.0039 2.分离要求项目标定时产品质量产品质量控制指标聚合级丙烯丙烯纯度99.62mol%99.6mol%乙烷含量0.04mol%0.06mol%丙烷含量0.33mol%0.33mol%塔釜丙烷丙烯含量0.40mol%5.00mol% 3.操作参数参数名称 单位 设计值进料量 /h 29478进料温度 55.6进料压力 KPa 2.149塔顶压力 KPa 1.797塔釜压力
