3.672万吨每年苯和甲苯连续精馏装置工艺设计书

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1、3.672万吨每年苯和甲苯连续精馏装置工艺设计书二、设计方案的确定2.1处理量确定依设计任务书可知，处理量为1500+36*100=5100Kg/h,5100*7200=3.672万吨/年2.2设计题目与设计进程该次设计题目为：3.672万吨/年苯—甲苯连续精馏装置工艺设计。本次设计为俩周，安排如下：表2-1.进程表找数据与上课全部设计计算画图写说明书第一周的周一、二第一周的周三到周日第二周的周一到周四剩余时间2.3概述塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的结构型式，可分为板式塔和填料塔。板式塔大致可分为两类：有降液管的塔板和无降液

2、管的塔板。工业应用较多的是有降液管的塔板，如浮阀、筛板、泡罩塔板等。浮阀塔广泛用于精馏、吸收和解吸等过程。其主要特点是在塔板的开孔上装有可浮动的浮阀，气流从浮阀周边以稳定的速度水平地进入塔板上液层进行两相接触。浮阀可根据气体流量的大小而上下浮动，自行调节。浮阀塔的主要优点是生产能力大，操作弹性较大，塔板效率高，气体压强降及液面落差较小，塔的造价低，塔板结构较泡罩塔简单.浮阀有盘式、条式等多种，国内多用盘式浮阀，此型又分为F－1型（V－1型）、V－4型、十字架型、和A型，其中F－1型浮阀结构较简单、节省材料，制造方便，性能良好，故在化工及炼油生产中普遍应用，已列入部颁标准（JB

3、－1118－81）。其阀孔直径为39mm，重阀质量为33g，轻阀为25g。一般多采用重阀，因其操作稳定性好。2.4设计方案2.4.1塔设备的工业要求总的要求是在符合生产工艺条件下，尽可能多的使用新技术，节约能源和成本，少量的污染。精馏塔对塔设备的要求大致如下：一：生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流动。二：效率高：气液两相在塔内保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。 三：流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。 四：有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，

4、而且不会使效率发生较大的变化。 五：结构简单，造价低，安装检修方便。 六：能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等.2.4.2工艺流程如下：苯与甲苯混合液（原料储罐）19→原料预热器→浮阀精馏塔（塔顶：→全凝器→分配器→部分回流，部分进入冷却器→产品储罐）(塔釜：再沸器→冷却器→产品进入储罐）2.4.3流程的说明本方案主要是采用浮阀塔，苯和甲苯的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到96.8度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。混合物中既有气相混合物，又有液相混合物，这时候原料混合物就分开了，气相混合物在精馏塔中上升，

5、而液相混合物在精馏塔中下降。气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后进入苯的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中，这个过程就叫做回流。液相混合物就从塔底一部分进入到塔底产品冷却器中，一部分进入再沸器，在再沸器中被加热到泡点温度重新回到精馏塔。塔里的混合物不断重复前面所说的过程，而进料口不断有新鲜原料的加入。最终，完成苯与甲苯的分离。本次设计的要求是先算出最小回流比，然后随意选三个系数得到三个回流比，最后比较那个最好的回流比。三、精馏塔设计3.1工艺条件的确定3.1.1苯与甲苯的基础数据表3-1相

6、平衡数据温度/℃80.1859095100105110.6POA /Kpa101.33116.9135.5155.7179.2204.2240.0POB /Kpa40465463.374.386101.332.542.512.462.412.37x1.000.7800.5810.4120.2580.1300y1.000.8970.7730.6330.4610.2690表3-2苯与甲苯的物理性质项目分子式相对分子量沸点/℃临界温度/℃临界压力/Pa苯C6H678.1180.1288.56833.4甲苯C6H5-----CH392.13110.6318.574107.7表3-3液

7、体的表面张力温度/℃809010011012021.2720.0618.8517.6616.4921.6920.5919.9418.4117.313.1.2温度的条件：假定常压，作出苯—甲苯混合液的t-x-y图，如后附图所示。依任务书，可算出：xf=(0.35/78.11)/(0.35/78.11+0.65/92.13)=0.388;同理，xD19=0.983，xw=0.012查t-x-y图可得，tD=80.9℃,tW=108.9℃,tF=95.9℃精馏段平均温度tm=（80.9*95.9）1/2=88