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1、辽宁石油化工大学继续教育学院论文 毕业设计（论文） 题目： 年产15万吨异丙醇装置丙烯精制工段工艺设计 脱乙烷塔部分姓 名： 张潆铎 专 业： 化学工程与工艺 学 院： 继续教育学院 学习形式： 函授 助学单位： 指导教师： 2015年3月2年产15万吨异丙醇装置丙烯精制工段工艺设计 脱乙烷塔部分摘 要 本人所设计所依据的是以丙烯精制生产装置为设计原型。我所设计的题目是年产15万吨异丙醇装置丙烯精制工段设计，年工作时间为8000小时，其中原料主要组成为C20 ，C3=，C30，iC40，等组分，按各组分的沸点和相对挥发度的不同使各组分分离。本设计采用多组分精馏，按挥发度递减流程方案，两塔流程设
2、计即脱乙烷塔分离出C02，再由丙烯精馏塔塔底分出离出C03和C04及少量的水，塔顶得到丙烯，其纯度为以上。丙烯作为产品出装置，为下流生产聚丙烯和异丙醇提供原料。塔底的丙烷作为商品或烧火油出装置后作为商品出售或者做烧火油。设计时，依次进行了物料衡算、热量衡算、塔结构的相关工艺计算，及换热设备的计算及附属设备的选型，并根据设计数据分别绘制了自控流程图。设备选型方面主要按照现场实际，并兼顾工艺控制要求与经济合理性。随着先进控制技术的兴起，关键控制指标由定值控制向区间控制转变，调节变量与控制变量的关系由单对单向多变量预估控制转变。它是装置控制技术发展的方向，正在逐步普及。为了为装置以后上先进控制提供方
3、便，我们在设计时，注意为塔顶温度，塔底温度，回流量等指标保留较大的操作弹性。关键词：脱乙烷塔；丙烯精馏塔；物料衡算；热量衡算；Yearly produces 150,000 t/a isopropyl alcohol installment propylene purification construction section technological design - deethanization column partAbstractThis design is based on propylene refining unit for the prototype. My project
4、topic is the yearly produces 150,000 ton isopropyl alcohol installment propylene purification construction section to design - the deethanization column part., started period 8000 hours / year, material composition of C20, C3 =, C30, iC40, and other components, according to the boiling point of each
5、 component and relative volatility of the different components to separate. This design uses a multi-component distillation process by decreasing volatility program, process design of two towers that ethane tower isolated C02, then separation of propylene distillation tower bottom from the C03 and C
6、04 and a small amount of water tower top by propylene, the purity of the above. Propylene as a product a device for the production of polypropylene and isopropyl alcohol to provide raw materials. Propane tower bottom oil as a commodity or light a fire after a device sold as a commodity, oil fires, o
7、r do.Design, in turn the mass balance, heat balance, the related technology tower structure calculation, and calculation of heat transfer equipment and ancillary equipment selection, and data were plotted according to the design automation flow chart. Equipment selection is done mainly according to
8、the actual site, taking into account the process control requirements and economic rationality.With the rise of advanced control technology, the key control target range from the control value control to change, adjust the relationship between variables and control variables by a single pair of one-
9、way transformation of multivariable predictive control. It is the device controlling the direction of technology development, is gradually spread. In order for the device to facilitate future advanced control, we design, attention to tower top temperature, the bottom of the column temperature and fl
10、ow indicators are back to keep a large operation flexibility.Keywords: ethane tower; propylene distillation column; material balance; heat balance;目 录第1章 概述11.1 丙烯的性质及用途11.2 丙烯的来源及丙烯生产在化工生产中的地位11.3 丙烯生产方法的确定11.4 丙烯精制工艺流程的叙述2第2章 丙烯精制装置的物料衡算32.1脱乙烷塔的物料衡算32.1.1 脱乙烷塔的进料量及进料组成32.1.2 脱乙烷塔塔顶及塔底的流量及组成42.1.3
11、 脱乙烷塔的物料平衡62.2 丙烯塔的物料衡算62.2.1 丙烯塔的进料量及进料组成62.2.2 丙烯塔塔顶及塔底的流量及组成62.2.3 丙烯塔的物料平衡8第3章 脱乙烷塔和丙烯精制塔工艺条件的确定93.1 脱乙烷塔工艺条件的确定93.1.1 操作压力的确定93.1.2 回流温度的确定103.1.3 塔顶温度的计算103.1.4 塔底温度的计算113.1.5 进料温度的计算123.1.6 脱乙烷塔操作条件汇总123.2 丙烯塔工艺条件的确定123.2.1 操作压力的确定123.2.2 回流温度的确定133.2.3 塔顶温度的计算133.2.4 塔底温度的计算143.2.5 进料温度的计算14
12、3.2.6 丙烯塔操作条件汇总15第4章 脱乙烷塔和丙烯塔塔板数的确定164.1 脱乙烷塔塔板数的计算164.1.1 最小回流比的计算164.1.2 最少理论塔板数的计算184.1.3 理论塔板数和实际回流比的确定184.1.4 实际塔板数的确定194.1.5 实际进料位置的确定194.1.6 脱乙烷塔塔板数计算结果汇总204.2 丙烯塔塔板数的计算214.2.1 最小回流比的计算214.2.2 最少理论塔板数的计算224.2.3 理论塔板数和实际回流比的确定224.2.4 实际塔板数的确定234.2.5 进料位置的确定244.2.6 丙烯塔塔板数计算结果汇总24第5章 热量衡算255.1 脱
13、乙烷塔热量衡算255.1.1 脱乙烷塔再沸器热负荷的计算255.1.2 脱乙烷塔冷凝器热负荷的计算275.2丙烯塔的热量衡算275.2.1再沸器热负荷的范围285.2.2 丙烯塔冷凝器热负荷的计算30第6章 脱乙烷塔工艺尺寸确定326.1 塔径的确定326.1.1 计算塔内气、液相密度326.1.2 计算气、液相负荷346.1.3 塔径的估算356.1.4 计算实际空塔气速376.2 浮阀塔板结构尺寸确定376.2.1 塔板布置376.2.2 溢流装置设计计算396.2.3出口堰高度396.3 塔板流体力学验算406.3.1 塔板压力降的计算406.3.2 雾沫夹带校核426.3.3 液泛校核
14、436.4 塔板负荷性能图446.5 塔高的确定466.6 塔板结构尺寸设计结果汇总47结 论49谢 辞50参考文献51第1章 概述1.1 丙烯的性质及用途性质：烯在常温常压下为无色可燃性气体，比空气重，与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限（体积），可溶于乙醇和乙醚，微溶于水是一种属低毒类物质。相对分子质量42.08，密度0.5139kg/m (20/4)，冰点-185.3，沸点-47.4。易燃，爆炸极限为2%-11%。用途：丙烯是石油化工基本原料之一，可用以生产多种重要有机化工原料，可以生产丙烯腈，环氧丙烷，环氧氯丙烷，异丙醇，丁醇，辛醇等，也可直接合成聚丙烯，乙丙烷等。丙稀可做聚丙稀、异丙醇的原料，还可做腈纶、丙烯睛等产品的原料，丙烯在我国的需要量很大，它是三大合成材料的重要原材料。1.2 丙烯的来源及丙烯生产在化工生产中的地位来源：由蒸汽裂解和炼油厂联产的丙烯仍占全球丙烯供应的大部分，目前，世界上66%的丙烯来自蒸汽裂解生产乙烯的副产品，32%来自炼油厂催化裂化（FCC）生产汽、柴油的副产品，少量（约2%）由丙烷脱氢和乙烯-丁烯易位反应得到。在化工生产中的地位：丙烯是仅次于乙烯的一种重要有机
