化工原理课程设计-乙烯乙烷精馏工艺设计说明书

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1、乙烯-乙烷精馏塔工艺设计说明书化工原理课程设计乙烯-乙烷精馏塔工艺设计说明书学院（系）：化工与环境生命学部专业：能源化学工程学生姓名：学号：指导教师：评阅教师：完成日期：2016年7月7日-1-乙烯-乙烷精馏塔工艺设计说明书目录第1章概述-4-第2章方案流程简介-5-2.1精馏装置流程-5-2.2工艺流程-5-2.2.1工艺流程-5-2.2.2能量利用-5-2.3设备选用-6-2.4处理能力及产品质量要求-6-2.5设计的目的和意义-6-第3章精馏塔工艺设计-7-3.1设计条件-7-3.1.1工艺条件-7-3.1.2操作条件：-7-3.1.3塔板

2、形式：-7-3.1.4处理量：-7-3.1.5安装地点：-7-3.1.6塔板设计位置：-7-3.2物料衡算及热量衡算-7-3.2.1物料衡算-7-3.2.2热量衡算-8-3.3塔板数的计算-9-3.3.1相对挥发度的查取-9-3.3.2最小回流比计算：-9-3.3.3逐板计算过程：-10-3.4精馏塔工艺设计-10-3.4.1物性数据-11-3.4.2板间距和塔径的初步选取-12-3.4.3校核-13-3.4.4塔板负荷性能图-14-3.4.4塔高的计算-16-第4章再沸器的设计-16--40-乙烯-乙烷精馏塔工艺设计说明书4.1设计任务与设计条

3、件-16-4.1.1再沸器的选择-16-4.1.2再沸器壳程与管程的设计-16-4.1.3物性数据-17-4.3传热系数的校核-18-4.3.1显热段传热系数KL-18-4.3.2蒸发段传热系数KE计算-19-4.3.3显热段及蒸发段长度-20-4.3.4传热系数-21-4.3.5传热面积裕度：-21-4.4循环流量校核-21-4.4.1循环系统推动力：-21-4.4.2循环阻力⊿Pf：-22-第5章辅助设备设计-24-5.1辅助容器的设计-24-5.1.1进料罐（低温高压贮料）-24-5.1.2回流罐（-17℃低温保存）-25-5.1.3塔顶产

4、品罐（-17℃低温保存）-25-5.1.4釜液罐（4℃低温保存）-25-5.2泵的设计-25-5.2.1进料泵-25-5.2.2回流泵-26-5.2.3釜液泵-27-第6章管路设计-29-第7章控制方案-30-第8章经济分析-31-第9章设计评述及心得-33-附录一主要符号说明-33-附录二第一次逐板计算数据-35-附录三塔计算结果表-36-（1）操作条件及物性参数-36-附录四参考资料：-39--40-乙烯-乙烷精馏塔工艺设计说明书第1章概述乙烯是用途最广泛的基本有机化工基础原料，大量由烃类裂解制得。为无色、略甜、易燃、易爆气体，可在加压和低温

5、下液化,沸点-103.71°C,临界温度9.2°C，临界压力5.042MPa。乙烯是重要的有机化工基本原料，主要用于生产聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯等；石油化工最基本原料之一。在合成材料方面，大量用于生产聚乙烯、氯乙烯及聚氯乙烯，乙苯、苯乙烯及聚苯乙烯以及乙丙橡胶等；在有机合成方面，广泛用于合成乙醇、环氧乙烷及乙二醇、乙醛、乙酸、丙醛、丙酸及其衍生物等多种基本有机合成原料；经卤化，可制氯代乙烯、氯代乙烷、溴代乙烷。现在，乙烯衍生物包括大量有机产品和高分子材料，因此，世界各国均以乙烯产量作为衡量一个国家石油化工生产水平的标志 精馏是分离过程中的重要单

6、元操作之一，是实现乙烯分离和提纯的重要步骤。精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置。蒸气由塔底进入。蒸发出的气相与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向气相中转移，气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，气相愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，从而达到组分分离的目的。较常用的精馏塔包括筛板式、泡罩式以及浮阀式等。-40-乙烯-乙烷精馏塔工艺设计说明书再沸器（也称重沸器）顾名思义是使液体再一次汽化。塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，加热蒸发成气相返回塔中，另一部

7、分液体作为釜残液取出。物料在重沸器受热膨胀甚至汽化，密度变小，从而离开汽化空间，顺利返回到塔里，返回塔中的气液两相，气相向上通过塔盘，而液相会掉落到塔底。由于静压差的作用，塔底将会不断补充被蒸发掉的那部分液位。冷凝器用以将塔顶蒸气冷凝成液体，可分为部分冷凝器和全凝器两种，一部分冷凝液作塔顶产品，其余作回流液返回塔顶，使塔内气液两相间的接触传质得以进行，最常用的冷凝器是管壳式换热器。第2章方案流程简介2.1精馏装置流程原料（乙烯和乙烷的混合液体）经进料管由精馏塔中的某一位置（进料板处）流入塔内，开始精馏操作；当釜中的料液建立起适当液位时，再沸器进行

8、加热，使之部分汽化返回塔内。气相沿塔上升直至塔顶，由塔顶冷凝器将其进行全部或部分冷凝。将塔顶蒸气凝液部分作为塔顶产品取出，称为馏出物。另