脱丙烯精馏塔

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1、1.设计题目：试设计一座分离乙烷和丙烯的板式连续精馏塔。2.设计任务物料处理量10万吨/年进料组成组分CH4C2H6C3H6C3H8C4H10总合组成0.050.350.150.200.251.00分离要求:塔顶产品:丙烯含量2%不出现丙烷及更重组分塔底残液:乙烷含量2%不出现甲烷塔操作条件:平均操作压力:27.4atm进料热状况:饱和液体进料进料温度:26℃回流比:自选单板压降:≦0.7kPa塔板类型:自选工作日:每年300天,每天24小时连续运行3.1.2清晰分隔物料衡算确定轻重关键组分,选取C2H6为轻关键组分,C3H6为重关键组分。由于精馏的任务是把C2H6、C3H6

2、与CH4、C3H8、C4H10混合物分开,按清晰分割情况确定各组分在塔顶、进料和塔底的数量，组成以及操作温度。3.1.3计算塔顶塔底组成,塔顶塔底温度1.各组分平均摩尔质量进料量F=由进料组成，进料量按清晰分割求，1.F=338.84Kmol/h2.乙烷为轻关键组分，丙烯为重关键组分。3.4.计算5.D=114.5+2.68+338.84×0.05=134.122W=4.094+48.146+338.84×(0.25+0.20)=204.72组分CH4C2H6C3H6C3H8C4H100.050.350.150.200.251.0016.942118.59450.82667.

3、76884.71338.8416.942114.52.6800134.1220.12630.85370.0199800104.09448.14667.76884.71204.7200.0199980.2350.3310.413811.塔顶温度。由露点方程计算查2.74MpaT=397.4设1℃组分CH4C2H6C3H6C3H8C4H100.12630.85370.019980050.940.30.260.071.塔底温度.由泡点方程：=82℃=179.6°F组分CH4C2H6C3H6C3H8C4H1000.0199980.2350.3310.41388.62.81.351.2

4、50.51不清晰分割验证求以重关键组分为对比组分的各组分的平均相对挥发度计算列表如下：CH4516.678.66.3710.30C2H60.943.132.82.072.55C3H60.311.3511C3H80.260.871.250.930.81C4H100.070.230.510.380.30代入汉斯特别克公式，得到以重关键组分丙烷为对比组分,分别将除关键组分以外的各组分的平均相对挥发度代入上式求得进一步求得列表如下：16.942CH42.92×16.9320.12510.30118.594C2H628.18114.534.0640.850.01992.5550.826

5、C3H60.0562.69548.1250.01990.236167.768C3H80.01380.92266.8460.00680.3280.8184.71C4H1084.7080.4160.30338.84/135.11203.741.0001.000/(小于2％）(小于2％）均小于规定的浓度值符合要求。3.1.4由恩德伍德方程计算Rmin塔顶塔底平均温度是：T=50℃.以重组分C3H8为对比组分，求各组分的相对挥发度查各组分在397.4MPa50℃下的K值列表计算如下:CH40.057.48.6C2H60.3522.33C3H60.150.861C3H80.200.77

6、0.9C4H100.250.280.33由于是泡点进料所以e=0由e=0,通过试差计算求θ列表计算组分CH40.05C2H60.35C3H60.151C3H80.20C4H100.25计算得=1.356各组分塔顶含量如下表CH4C2H6C3H6C3H8C4H100113.3由芬斯克方程计算求塔顶。塔底温度，压力为2.74Mp条件下的相对挥发度，计算列表如下：温度C2H6C3H60.940.33.132.81.352.07所以最小理论板数为8块3.3由经验公式确定理论塔板数操作回流比一般定为最小回流比的1.2---2倍，取R=1.6=1.8查吉利兰图得y=0.393.4由奥康奈

7、尔图确定板效率该塔平均操作温度列表计算CH40.0500C2H60.3500C3H60.150.0780.0117C3H80.200.0860.0172C4H100.250.1470.03681.000/0.066当P=2.74Mpa50℃查得则由奥康奈尔图查得:总板效率3.5确定进料板位置(1)实际塔板数取进料位置扣除再沸器以后计算实际塔板数取进料位置12.1=+0.88+1得到=5.9块精馏段实际塔板数为7块。提馏段实际塔板数为8块。可在自下而上第7层开进料口。3.6塔工艺的计算结果精馏塔工艺计算结