年产30万吨mtbe气分装置中碳四碳五分离过程模拟研究设计

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1、齐鲁工业大学2013届本科毕业设计本科毕业设计题目30万吨/年MTBE气分装置中碳四碳五分离过程模拟研究齐鲁工业大学2013届本科毕业设计论文题目作者姓名魏红专业化学工程与工艺指导教师姓名张文郁专业技术职务副教授齐鲁工业大学2013届本科毕业设计目录摘要1ABSTRACT2第一章概述31.1设计描述31.2MTBE综合分析31.2.1MTBE简介31.2.2MTBE的化学性质31.2.3MTBE用途41.2.4MTBE市场供需分析41.2.5MTBE发展预测51.3副产品综合分析71.3.1正丁烷的用途71.3.2异丁烷的用途71.3.3丁烷

2、性质81.3.4丁烷的发展趋势81.3.5丁烷经济分析81.4原料分析91.4.1碳四馏分来源91.4.2碳四馏分在国内的利用现状101.4.3原料价格分析预测10第二章工艺方法确定112.1碳四碳五分离原理112.2脱重塔系122.2.1脱重塔系流程简图122.2.2脱重塔系流程简述122.2.3脱重塔系影响因素132.3总工艺流程132.3.1总工艺流程简述132.3.2总工艺流程简图132.4本设计研究方法142.4.1方法简述142.4.2AspenPlus总体介绍142.4.3AspenPlus功能介绍15第三章脱重塔系计算173.

3、1物料衡算173.1.1工艺要求173.1.2原料处理，分析与计算173.3塔参数计算203.3.1最小理论板计算203.3.2回流比计算213.3.3理论板计算213.3.4简洁法求精馏段理论板数223.3.5实际塔板数233.3.6本节小结24第四章脱重塔计算244.1AspenPluse计算选择244.1.1物性方法的选择244.1.2模型的选择254.2DSTWU塔模拟过程264.2.1塔初步设计计算模拟DSTWU264.2.2塔模拟建立264.2.3DSTWU小结324.3塔精确计算模拟及塔条件确定324.3.1建立精馏塔模型324

4、.3.2塔运行结果354.4塔分析364.4.1分布刨面364.4.2分析运行结果384.5塔优化及分析384.5.1优化数据输入塔设定值384.5.2优化后数据结果分析394.6塔的水力学数据导出表404.7塔径的确定424.8塔板数的确定43第五章换热器计算435.1换热器的计算选型435.1.1建立Aspen脱重塔流程435.1.2换热器详细计算445.1.3换热器选型计算结果515.1.4所选换热器参数汇总表。545.2换热器的选型545.3浮头式换热器的介绍555.4换热器的定型表达565.5各设备重要接管口口径确定575.5.1管

5、径确定的一般要求575.5.2管径的确定57第六章泵的计算586.1泵的参数计算586.1.1泵汽蚀余量的计算586.1.2泵的扬程的计算596.2泵的选型596.3泵的特点和结构59第七章物料平衡汇总表617.1物料平衡汇总表617.1.1物料平衡表陈述61结论68参考文献69致谢70附录71摘要我国炼油工艺的主要结构特点是以催化裂化为主，催化裂化的副产物中大约有60%是碳四馏分，它的主要组分有异丁烷、正丁烷、正丁烯、异丁烯和2-丁烯，其中异丁烷含量可高达34%，烯烃含量可达40%以上。近年来，随着碳四馏分利用的研发深入和不断发展，对催化裂

6、化碳四馏分综合利用烯烃后的剩余烷烃馏分进行正、异丁烷分离，以提高碳四组分的化工利用是解决碳四出路的又一新途径。为了更好的提高工业生产能力，基于投资少，能耗低，效益高的想法，本文对年产30万吨丁烯异构脱重塔系进行模拟研究。模拟研究来自于实际生产MTBE过程中的脱重塔系。针对C4与C5气体的分离塔研究，经过物料衡算通过AspenPlus软件设计计算塔的各种参数，换热器的参数并选择合适的设备。通过精馏塔分离C4与C5组分并进行流出物冷却输送，设计计算精馏塔的理论板数，回流比等，设计选择换热器，泵。本设计的重点是C4，C5在脱重塔的分离，AspenP

7、lus软件的模拟设计，塔系所用设备研究。关键词：C4，C5精馏塔AspenPlus模拟研究优化ABSTRACTThemainstructuralcharacteristicsofChina'soilrefiningprocessiscatalyticcrackingmainbyproductofcatalyticcrackingofabout60percentcarbonfourfractions,themaincomponentofiso-butane,butane,butane,isobuteneand2-butene,iso-butan

8、econtentcanbeashighas34%,theolefincontentofupto40percent.Inrecentyears,withfourcar