毕业设计--30万吨年mtbe气分装置中碳四碳五分离过程模拟研究

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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学院名称　化学与制药工程学院　　　　　专业班级　　化工09-1　　　　　学生姓名　魏红　　　　　　导师姓名　张文郁二〇一三年五月三十日V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V目录目录I摘要1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31.2.4MTBE市场供需分析41.2.5MTBE发展预测51.3副产品综合分析6

2、1.3.1正丁烷的用途61.3.2异丁烷的用途71.3.3丁烷性质71.3.4丁烷的发展趋势81.3.5丁烷经济分析81.4原料分析81.4.1碳四馏分来源81.4.2碳四馏分在国内的利用现状91.4.3原料价格分析预测9V第二章工艺方法确定102.1碳四碳五分离原理102.2脱重塔系112.2.1脱重塔系流程简图112.2.2脱重塔系流程简述112.2.3脱重塔系影响因素112.3总工艺流程122.3.1总工艺流程简述122.3.2总工艺流程简图122.4本设计研究方法122.4.1方法简述132.4.2AspenPlus总体介绍132.4.3AspenPlus功能介绍

3、14第三章脱重塔系计算153.1物料衡算153.1.1工艺要求153.1.2原料处理，分析与计算153.3塔参数计算193.3.1最小理论板计算193.3.2回流比计算203.3.3理论板计算203.3.4简洁法求精馏段理论板数21V3.3.5实际塔板数223.3.6本节小结22第四章脱重塔计算234.1AspenPluse计算选择234.1.1物性方法的选择234.1.2模型的选择234.2DSTWU塔模拟过程244.2.1塔初步设计计算模拟DSTWU244.2.2塔模拟建立244.2.3DSTWU小结304.3塔精确计算模拟及塔条件确定304.3.1建立精馏塔模型30

4、4.3.2塔运行结果334.4塔分析344.4.1分布刨面344.4.2分析运行结果364.5塔优化及分析374.5.1优化数据输入塔设定值374.5.2优化后数据结果分析374.6塔的水力学数据导出表384.7塔径的确定404.8塔板数的确定41V第五章换热器计算425.1换热器的计算选型425.1.1建立Aspen脱重塔流程425.1.2换热器详细计算425.1.3换热器选型计算结果505.1.4所选换热器参数汇总表。535.2换热器的选型535.3浮头式换热器的介绍545.4换热器的定型表达555.5各设备重要接管口口径确定555.5.1管径确定的一般要求555.5

5、.2管径的确定56第六章泵的计算566.1泵的参数计算566.1.1泵汽蚀余量的计算566.1.2泵的扬程的计算576.2泵的选型586.3泵的特点和结构58第七章物料平衡汇总表597.1物料平衡汇总表597.1.1物料平衡表陈述59结论67V参考文献68致谢69附录70V齐鲁工业大学2013届本科毕业设计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，对催化裂化碳四馏分的需求日

6、益增加。为了更好的提高工业生产能力，基于投资少，能耗低，效益高的设计思路，本文对年产30万吨MTBE脱重塔系进行模拟研究。本设计的重点是C4，C5在脱重塔的分离，利用AspenPlus软件进行模拟设计，并对塔系设备进行了设计和选型。模拟研究内容来自于实际生产MTBE过程中的脱重塔系。脱重塔系主要包括脱重塔，塔顶空冷器和水冷器，回流罐，塔顶采出水冷器，塔底再沸器，塔底采出水冷器。针对C4与C5气体的分离，首先经过物料衡算得到参考数据，然后通过AspenPlus设计软件确定达到分离要求的各种塔参数和换热器的参数，并对设备进行了设计。最后对精馏塔分离后的C4与C5组分流出物的输

7、送进行了设计，确定了泵的型号。关键词：C4，C5,精馏塔,AspenPlus模拟,优化75齐鲁工业大学2013届本科毕业设计ABSTRACTThecharacteristicofChina'soilrefiningiscatalyticcrackingprocess,andthemainbyproductisC4fractions(about60%).TheC4fractionsincludeiso-butane,butane,butylene,isobuteneand2-butene.Theiso-butanecontent