苯乙烯設(shè)計計算書

學(xué)號11401128常州大學(xué)課程設(shè)計題目50000T苯乙烯工藝設(shè)計學(xué)生楊鑫學(xué)院石油化工學(xué)院專業(yè)班級化工111校內(nèi)指導(dǎo)教師朱紅星專業(yè)技術(shù)職務(wù)教授校外指導(dǎo)老師專業(yè)技術(shù)職務(wù)二一四年十二月目錄1苯乙烯設(shè)計計算書111設(shè)計題目112設(shè)計主要內(nèi)容113產(chǎn)品主要規(guī)格和參數(shù)114原材料及輔助材料主要規(guī)格115生產(chǎn)條件116基礎(chǔ)條件12工藝設(shè)計物性參數(shù)13物料及熱量衡算231計算依據(jù)232物料衡算333熱量衡算84乙苯塔計算1441乙苯塔操作條件的確定1442理論板數(shù)的計算1843加料板位置的確定1944塔徑及內(nèi)件的計算1945篩板的流體力學(xué)驗算2146塔頂冷凝器負(fù)荷計算2447再沸器的計算275設(shè)備選型2751罐的選取2752換熱器的選型3053泵的選取3354管徑的選取361苯乙烯設(shè)計計算書11設(shè)計題目50000T/A苯乙烯生產(chǎn)工藝設(shè)計12設(shè)計主要內(nèi)容用苯乙烯為原料，采用絕熱式反應(yīng)器脫氫，通過精致獲得苯乙烯。13產(chǎn)品主要規(guī)格和參數(shù)表1產(chǎn)品主要規(guī)格參數(shù)序號名稱規(guī)格國標(biāo)、部標(biāo)或企標(biāo)備注1苯乙烯9992苯9993甲苯99914原材料及輔助材料主要規(guī)格表2原材料規(guī)格序號名稱規(guī)格國標(biāo)、部標(biāo)或企標(biāo)備注1乙苯999工業(yè)品215生產(chǎn)條件連續(xù)生產(chǎn)，年產(chǎn)50000T，7600小時/年16基礎(chǔ)條件161建設(shè)地點常州化工開發(fā)區(qū)162公用工程參數(shù)蒸汽08MP電50KV2工藝設(shè)計物性參數(shù)表3工藝設(shè)計物性參數(shù)項目單位苯甲苯乙苯苯乙烯液體密度293K時KG/M879867867906正常熔點TMK2787177317822426正常沸點TBK3533383840934183臨界溫度TCK562159176171647臨界壓力PCMPA4894411436073992臨界體積VCM3/MOL259316374臨界壓縮因子ZC027102640263偏心因子0212025703010257恒壓熱容CPJ/MOLK21631586A159008160137160195160193B278851309652327947332857ANTOINE蒸汽壓方程系數(shù)C5236536759956372生成熱KJ/MOL829500029791039燃燒熱KJ/MOL326839104395熔化熱KJ/MOL9832661125時汽化熱KJ/MOL33853799沸點時汽化熱KJ/MOL3075334735563644標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓KJ/MOL309929163221511020時粘度MPAS0737067507220時導(dǎo)熱系數(shù)KCAL/MH01270119時體積膨脹系數(shù)101/124109表面張力103N/M2862793物料及熱量衡算31計算依據(jù)乙苯脫氫制苯乙烯裝置包括脫氫和精餾兩個單元，是具有循環(huán)物流的復(fù)雜化工過程。乙苯脫氫反應(yīng)在裝有鐵系催化劑的列管反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)方程式為主反應(yīng)C6H5C2H5C6H5CHCH2H2A副反應(yīng)C6H5C2H5C6H6CH2CH2BC6H5C2H5H2C6H5CH3CH4C水蒸汽作稀釋劑，水蒸汽和乙苯質(zhì)量比為261反應(yīng)壓力為150000PA絕，反應(yīng)溫度為580，反應(yīng)器進(jìn)口溫度600。水蒸汽為惰性組分，不發(fā)生水蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，并且無結(jié)焦反應(yīng)。該設(shè)計中，各物質(zhì)轉(zhuǎn)化率如下苯乙烯54苯17甲苯15焦油0532物料衡算321反應(yīng)器進(jìn)料假設(shè)以100KG/H原料進(jìn)料為基準(zhǔn)，乙苯100KG/H100/106094KMOL/H；322進(jìn)反應(yīng)器的蒸汽量10026260KG/H260/181444KMOL/H323反應(yīng)器的出料1一段反應(yīng)器的出料據(jù)化學(xué)反應(yīng)式AC8H10C8H8H2生成的苯乙烯54104/1065298KG/H生成的量542/106102KG/H2副反應(yīng)據(jù)化學(xué)反應(yīng)式BC8H10C6H6C2H4生成的苯1778/106125KG/H生成的乙烯1728/106045KG/H據(jù)化學(xué)反應(yīng)式CC8H10H2C7H8CH4消耗H2量152/106003KG/H生成的甲苯量1592/106130KG/H生成的甲烷量1516/106023KG/H則反應(yīng)器出口的物料組成乙苯4230KG/H苯乙烯5298KG/H甲苯13KG/H苯125KG/H乙稀045KG/H甲烷023KG/H氫氣102003099KG/H2反應(yīng)器出口的有機混合物質(zhì)量組成乙苯4230KG/H甲苯5298KG/H苯125KG/H焦油050KG/H324冷凝器頂物料氫氣099KG/H甲烷023KG/H乙稀045KG/H325冷凝器底物料乙苯423KG/H苯乙烯5298KG/H甲苯13KG/H苯125KG/H焦油050KG/H水260KG/H經(jīng)油水分離器除去水分，為方便計算，焦油含量不計入計算范疇。326阻聚劑加入量因為阻聚劑加入量為有機混合物的003W阻聚劑加入量003978300293KG/H327乙苯塔物料計算1乙苯塔的進(jìn)料乙苯4230KG/H苯乙烯5298KG/H甲苯13KG/H苯125KG/H其中乙苯為輕關(guān)鍵組分，苯乙烯為重關(guān)鍵組分，由設(shè)計任務(wù)書得產(chǎn)品規(guī)格苯乙烯999,則乙苯塔塔頂苯乙烯含量必小于01即005KG/H,設(shè)其含量為0052乙苯塔塔頂?shù)奈锪?2513042260034484KG/H1D苯125KG/H甲苯；130KG/H乙苯4239994226KG/H苯乙烯003KG/H005KG/H塔頂產(chǎn)物進(jìn)入苯塔3乙苯塔塔底的物料52950045299KG/H1W苯乙烯52980035295KG/H乙苯4234226004KG/H塔底產(chǎn)物進(jìn)入苯乙烯塔328苯乙烯精餾塔物料計算1苯乙烯精餾塔進(jìn)料苯乙烯5295KG/H乙苯004KG/H2苯乙烯精餾塔塔頂?shù)奈锪螪299952950045294KG/H苯乙烯52959995290KG/H乙苯004KG/H3苯乙烯精餾塔塔底的物料W2050KG/H苯乙烯005KG/H苯塔329苯塔物料計算1苯塔進(jìn)料苯125KG/H甲苯130KG/H乙苯4226KG/H苯乙烯003KG/H2苯塔塔頂?shù)奈锪螪399912501130125KG/H甲苯00013KG/H苯1249KG/H3苯塔塔底的物料W300011298742260034359KG/H苯0001KG/H乙苯4226KG/H甲苯12987KG/H苯乙烯003KG/H3210甲苯塔物料計算1甲苯塔進(jìn)料苯0001KG/H乙苯4226KG/H甲苯12987KG/H苯乙烯003KG/H2甲苯塔塔頂?shù)奈锪?29879990001001131KG/H4D甲苯1298799912974KG/H苯0001KG/H乙苯001KG/H3甲苯塔塔底的物料4225003000134228KG/H4W乙苯4225KG/H苯乙烯003KG/H甲苯00013KG/H3211物料衡算表平衡后,計算結(jié)果列表如下水蒸氣的量表4水蒸氣用量序號物料名稱KMOL/HKG/HWMOL1水蒸氣144260100100進(jìn)料組成表5進(jìn)料組成序號物料名稱KMOL/HKG/HWMOL1乙苯094100100100出反應(yīng)器物料組成表6反應(yīng)器出料為計算方便，省略焦油和水蒸氣序號物料名稱KG/HKMOL/H1乙苯430203992苯乙烯529805093甲苯13000144苯12500165氫氣099056甲烷02300037乙烯0450016冷凝器頂物料組成表7冷凝器頂物料序號物料名稱KG/HKMOL/H1氫氣099052甲烷04500033乙烯0230016冷凝器底物料組成表8冷凝器底物料序號物料名稱KG/HKMOL/H1乙苯423003992苯乙烯529805093甲苯13000144苯1250016加入阻聚劑表9加入阻聚劑序號物料名稱KG/HWMOL1阻聚劑00293100100乙苯塔表10乙苯塔物料序號物料名稱塔進(jìn)料KG/H塔頂KG/H塔釜KG/H1乙苯423042260042苯乙烯529800352953甲苯13130004苯125125000苯乙烯精餾塔表11苯乙烯精餾塔物料序號物料名稱塔進(jìn)料KG/H塔頂KG/H塔釜KG/H1乙苯0040040002苯乙烯52955290005苯塔表12苯塔物料序號物料名稱塔進(jìn)料KG/H塔頂KG/H塔釜KG/H1乙苯422600042262苯乙烯0030000033甲苯1300013129874苯12512490001甲苯塔表13甲苯塔物料序號物料名稱塔進(jìn)料KG/H塔頂KG/H塔釜KG/H1乙苯422600142252苯乙烯0030000033甲苯1298712974000134苯00010001000由上述物料平衡表中可知100KG/H的新鮮物料可生產(chǎn)出苯乙烯5290KG。年產(chǎn)500萬噸苯乙烯，連續(xù)生產(chǎn)7600小時。5290760040204T/A50000/402041244擴大1244倍即每小時需要新鮮物料1244T。33熱量衡算331預(yù)熱器的計算由于在冷、熱流體進(jìn)出口溫度相同的條件下，并流操作兩端推動力相差較大，其對數(shù)平均值必然小于逆流操作。所以就增加傳熱過程推動力而言，逆流操作總是大于并流，因此我們選擇逆流操作。換熱器熱量平衡示意圖T1T2T211第一預(yù)熱器E101反應(yīng)器出料蒸汽與乙苯進(jìn)料換熱,設(shè)計換熱器冷熱端溫度如下反應(yīng)器出料蒸汽進(jìn)口溫度5604401T2T乙苯蒸汽進(jìn)口溫度380550TT表14E101換熱器進(jìn)出口溫度換熱器熱端換熱器冷端熱流體560440冷流體乙苯550380T1060由物性參數(shù)可知，E101換熱器中冷熱流體溫度均在沸點之上，即為兩氣相換熱，無相變化?，F(xiàn)換熱器選型如下類型固定管板式換熱器流動型式逆流操作反應(yīng)器出料蒸汽走殼程乙苯物料走管程流速管程SMUI/5殼程O2查化工原理課程設(shè)計表15換熱器常用流速范圍循環(huán)水一般液體低粘度油高粘度由氣體管程流速M/S1205308180515530殼程M/S0515021504100308215表16列管式換熱器易燃、易爆液體和氣體允許安全流速流體乙醚、苯、2CO甲醇、乙醇、汽油丙酮氫氣流速M/S123108熱容的計算定性溫度，取流體進(jìn)出口溫度的平均值則殼程出料蒸汽定性溫度5024560T管程流體定性溫度638T查化學(xué)工程手冊，得相關(guān)的數(shù)據(jù)和公式CPABTCT2DT3表17某些低壓氣態(tài)（理想）有機化合物恒壓熱容系數(shù)J/MOLKPC組分編號ABCD500K1000K乙苯1430877067613E48103561301149E2064831284苯乙烯2369146652564850511408791922128418甲苯3436476035423399451610438291714626493苯4437815232933762671066131372420987注86141KMOLJKMOLCAL將參數(shù)帶入公式計算得乙苯392631710437103548707043PC4308754632874601027591KMOLJ65913CA苯乙烯39263271084731054871025691436PC69252567KOLJ60336MCA甲苯392633710384710459710542674PC286232,436KOLJ55527CA苯39263471037102710295783PC4984184914KMOLJ44174CA平均恒壓摩爾熱容PC1740527013654091364250IIPXC6236OL平均摩爾質(zhì)量M89II1045KMLG故6236104541862490PCHKJTM的求取TM927380456LN50LN21T求熱負(fù)荷00QTCQPM（100260）1244249（580440）7156HKJ蒸汽用量汽查化學(xué)工程手冊18公斤整齊的汽化潛熱為489KCAL/KGHKG087261489056M7汽換熱面積QKAT查化工原理得470（定性溫度）甲苯，苯蒸汽粘度SP1790甲苯3苯由相識結(jié)果推測，MP510乙苯查化工原理課程設(shè)計，P64表26，選取總傳熱系數(shù)402KMWK換熱面積283/TKQA考慮15的換熱裕度，則實際換熱面積293751A實第二預(yù)熱器E102設(shè)熱物料的進(jìn)口溫度T1440,出口溫度T2300乙苯的進(jìn)口溫度T1200,出口溫度T2380表18E102換熱器進(jìn)出口溫度換熱器熱端換熱器冷端熱流體440300冷流體乙苯380200T60100熱容的計算定性溫度，取流體進(jìn)出口溫度的平均值則殼程出料蒸汽定性溫度3702430T管程流體定性溫度98T由E101到E102均為兩蒸汽換熱，可視流體物性數(shù)據(jù)基本保持不變則HKJCP4920TM的求取TM）（）（）（）（4783042LN0LN21T求熱負(fù)荷MS00QTCQPMQ（100260）1244249（580440）7156HKJ蒸汽用量汽查化學(xué)工程手冊18公斤整齊的汽化潛熱為489KCAL/KGHKG087261489056M7汽換熱面積QKAT查化工原理課程設(shè)計，P64表26，選取總傳熱系數(shù)402KMWKAQ/KT1355M2考慮15的換熱裕度，則實際換熱面積2915A實332反應(yīng)器的能量衡算1各物質(zhì)TFCP查化工熱力學(xué)，計算公式2PCTB/RCJ/KOL表19序號物質(zhì)名稱AB103C1061甲烷1702908121642乙烯14241439443923苯乙烯205050192166624苯020639064133105甲苯02904705215716查化工計算，39252PT10DCT10BACKJ/KMOL表20序號物質(zhì)名稱ABCD1乙苯8398159351000323952氫氣695300460096021查汽化潛熱表表21汽化潛熱名稱甲苯乙苯苯苯乙烯數(shù)值37994226338540830各物質(zhì)KJ/MOLFIH表22各物質(zhì)KJ/MOLFIH名稱甲烷乙烯苯乙烯苯甲苯乙苯氫氣FIH7485522610398295000257902反應(yīng)器的能量衡算帶入反應(yīng)器的熱量以25為基準(zhǔn)蒸汽帶入HMQ011反應(yīng)物帶入HV2由設(shè)計要求知T1560，故取TT1T2/22731560065K，根據(jù)物質(zhì)CP表可計算乙苯236048T1D0CTBAC9252PKJ/KMOL苯乙烯71甲苯1/L3597YIPIPKJ/KMOLH068HNVVJ/H10746HNTVI1C反應(yīng)物帶出反應(yīng)器熱量反應(yīng)吸收熱量RQ吸乙苯脫氫反應(yīng)在裝有鐵系催化劑的固定床反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)方程為主反應(yīng)方程式AC2H5CH2H2副反應(yīng)方程BC2H5H2C2H6CC2H5H2CH3CH4由各物質(zhì)HF列表可得對于A反應(yīng)KJ/MOL78159103R對于B反應(yīng)/L0932682對于C反應(yīng)44H3由物料衡算可得A反應(yīng)中轉(zhuǎn)化乙苯4407KMOL/H；B反應(yīng)中轉(zhuǎn)化乙苯1469KMOL/H；C反應(yīng)中轉(zhuǎn)化乙苯3428KMOL/H；KJ/H1034NR6VII反應(yīng)物帶出熱量2VHQ/87HIVTCM12P2IPY根據(jù)CP列表，累加得表23計算結(jié)果序號名稱AB103C106D1091甲烷1702908121642乙烯14241439443923苯乙烯205050192166624苯02063906133015甲苯02904705157166乙苯8398159351000323957氫氣695300460096021合計381531908115216923743824PT107105T031985C蒸汽帶出熱量Q4MH2H0利用帶入反應(yīng)器帶出反應(yīng)器熱量，進(jìn)行試差計算求得反應(yīng)器出口溫度T2。經(jīng)試差計算求得反應(yīng)器出口溫度T2560。4乙苯塔計算41乙苯塔操作條件的確定進(jìn)料量HKMOLF/716429380進(jìn)料組成乙苯苯乙烯5AX5430BX甲苯苯C17D總物料橫算FDW輕關(guān)鍵組分WAFA64971425059DXWA重關(guān)鍵組分WBDFBX3761543009WX7DB計算結(jié)果列表如下表24計算結(jié)果進(jìn)料F餾出液D釜液W組分IXIIXIIXI乙苯0425496092949550001005苯乙烯0543633700010070999633甲苯001517503317500苯00171980037198001000F11671000D53351000W6335411塔頂溫度的確定已知乙苯苯乙烯塔為減壓蒸餾，取塔頂壓力為0015MPA，即1125MMHG，具體步驟如下假設(shè)溫度，查或計算苯、甲苯、乙苯、苯乙烯飽和蒸汽壓。由KIPI/PD計算出KI由計算出YI是否等于1，若是，則假設(shè)成立，否則重新假設(shè)溫IIKXY度，重復(fù)上述計算。飽和蒸汽壓計算公式安托因方程MMHGCB/TALNP苯A159008B278851C5236甲苯A160137B309652C5367乙苯A160195B327947C5995苯乙烯A160193B332857C6372設(shè)塔頂溫度為713，即T71327315。代入計算式乙苯苯乙烯甲苯苯09900試差的塔頂溫度為715IIKXY具體結(jié)果列表如下表25計算結(jié)果組成塔頂組成XIDMOL飽和蒸汽壓MMHGKIPI/PDIJ苯375748251895甲苯3321372190333乙苯9298933079139苯乙烯0164230571合計1000079051238995436LNAKMHGP57012364263489LNBKMHGP901527136734LNCKMHGP1528574364890LNDGP412塔釜溫度的確定預(yù)計使用65塊塔板，設(shè)每快板壓降為1MMHG，則塔釜壓力為1775MMHG，設(shè)塔釜溫度為95，則乙苯苯乙烯09110試差得塔釜溫度為98IIKXY具體結(jié)果列表如下表26計算結(jié)果組成塔釜組成XDIMOL飽和蒸汽壓MMHGKIPI/PDIJ乙苯0121676118713苯乙烯999161660911合計10000413進(jìn)料溫度的確定設(shè)進(jìn)料為飽和液體，具體步驟同前，設(shè)進(jìn)料溫度為85MHG45170512P05WDF乙苯苯乙烯甲苯18757621934209LNAKMHGP9105761726383LNBKMHGP051471595382LNAGP4516836LB苯1004故可認(rèn)為進(jìn)料溫度為85IIKXY計算結(jié)果列表如下表27計算結(jié)果組成塔頂組成XDIMOL飽和蒸汽壓MMHGKIPI/PDIJ苯1708816608787甲苯42501517105136苯乙烯54311150771合計1000042理論板數(shù)的計算以重關(guān)鍵組分為基準(zhǔn)，得輕重關(guān)鍵組分相對揮發(fā)度塔頂391570/,DLH塔釜4/31,W平均3619,AVLH最小理論板數(shù)4215367380976LNCKMHGP08614583179LNDMHGP實際回流比下的理論板數(shù)因為泡點進(jìn)料，所以Q11Q0根據(jù)恩特伍德公式根據(jù)恩特伍德公式1Q0IFX,在100136之間，試差求的11731代入RM1IDIX,得取R15RM15585878根據(jù)公式4301RM由以上數(shù)據(jù)查吉利蘭圖得2601NMN607461所以乙苯塔的塔板數(shù)為N160塊694361LG01/90/2L包括再沸器AVLHLWDMXXN870108315154361208510450671738073805731392MR43加料板位置的確定解得N精餾2919N提餾3181所以加料板從頂部數(shù)起的第32塊板44塔徑及內(nèi)件的計算VLDRL/D，468KMOL5387DRL；L52111VKMOLGMXII/510478092030232315/7/4/6）（汽查的進(jìn)料溫度下3/G580K苯/G8K甲苯MN92苯MN2甲苯近似取3/50）（甲苯苯液1甲苯苯441氣體流量/H3586M1068/457273/5218NRT/PVS09961M3/S442液體流量/S2/06/5046/ML33SSM液液氣流動參數(shù)選塔板間距HT500MM板上液層高度HL70MM查圖化工原理課程設(shè)計史密斯關(guān)聯(lián)圖得08C2082105/261206提餾精餾提留精餾DWXZNHLF1205836750VLS取實際氣速為空塔氣速的60SMU/3460AX/VDS2D192M圓整至標(biāo)準(zhǔn)取D22M則塔的橫截面積AT為22TM7943/D443堰的計算取堰長為塔徑的08倍，得堰長176M208LW出口堰高OWLH本設(shè)計采用平直堰，堰上液層高度HOW近似取E1則HOW003M故M04307HOWL因為，滿足要求150OWH8/DLW查圖得6/TFA2140/DWD驗算降液管內(nèi)停留時間停留時間大于5S所以降液設(shè)計合理444塔板布置1塔的分塊D22M采用分塊式查得分為6塊2非開孔區(qū)取溢流堰前安定區(qū)寬度WS65MM進(jìn)口堰后安定區(qū)寬度WS65MM邊緣區(qū)寬度WC0035MSMCVL/57021805MAX32OW14HWSLE2407821093MWDFSLHASTF1653開孔區(qū)面積計算4篩孔計算及排列物料無腐蝕，選用3MM碳鋼板，取篩孔直徑D05MM。篩孔按正三角排列，取孔心距TT3D03515MM開孔數(shù)目開孔率A0/AA101篩孔氣速U0VS/A00996/0101295334M/S45篩板的流體力學(xué)驗算451塔板壓降1干板阻力2氣體通過液層的阻力HL計算3液體表面張力阻力H的計算212122A95678SIN51804371657820068DXRXSINRAMAMWRXCSD1543092152個TANA液柱）（查圖得由M018723458092163DCU21H0020LVCCHG047630HM/S12KG5F3069AVUL21V0FTSALL液柱故查圖得L液柱MGDL021358195024H3氣體通過每層塔板的液柱高度HP可按下式計算，即氣體通過每層塔板的壓降為452液面落差對于篩板塔，液面落差很小，可以忽略液面落差的影響。453液沫夾帶故在本設(shè)計中，液沫夾帶在允許范圍內(nèi)。454漏液對篩板塔，漏點氣速實際孔速MIN0,0U34/SU故在本設(shè)計中無明顯漏夜455液泛為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高HD應(yīng)服從HHWTD取065HTHW065050040351而HDHPHLHD板上不設(shè)進(jìn)口堰HD00353007006410169M液柱HDHTHW，故在本設(shè)計中不會發(fā)生液泛現(xiàn)象。乙苯塔主要工藝條件一覽表表27乙苯塔主要工藝條件液柱0641M02138HHLCP設(shè)計允許值07KPA5898PGLP氣液氣液KGKGHHUELTALV/10/024753215702366HCVL72215/802371356/0MIN,00351530H20DHLLWS項目單位數(shù)量項目單位精餾段流量KMOL/H1167塔板型式篩板溫度T85流程數(shù)程單壓力MMHG145泛點氣速UFM/S0577進(jìn)料F狀態(tài)Q液體分率1實際氣速UM/S0346流量KMOL/H5335塔橫截面ATM23799溫度T715氣流通道截面AAM2295塔頂D壓力MMHG1125降液管截面AFM206079流量KMOL/H6335堰高HWM004溫度T98堰長LWM176塔底W壓力MMHG1775開孔率101塔頂冷凝負(fù)荷Q冷KCAL/H541106篩孔直徑M0005塔底再沸負(fù)荷Q再KCAL/H57176106氣體通過篩孔氣速U0M/S334最小回流比RMIN585干板壓降HCM0018實際回流比R878氣體通過液層壓降HLM0044實際塔板數(shù)NT塊60漏液點氣速UO，MINM/S277塔內(nèi)徑DM22塔高H總M3775精餾段塔板數(shù)塊32加料板位置塊第32塊提餾段塔板數(shù)塊28板間距HTM0546塔頂冷凝器負(fù)荷計算塔頂冷凝器P頂1125MMHGT冷4848273321K461用下列公式試差計算E、XI、YIXIZI/1KIEKILNPIOAB/TC化學(xué)工程手冊上卷P1109表53YKIXIKIPIO/P表28計算結(jié)果VIKMOL/HT48設(shè)E099組分R1DZIPIOMMHGKIXIYIB2262400374249810141140037200525TB56440093383979047450093800445EB524477086731718017920874201567STY14520002421797012310002400003604933100001007602535假設(shè)成立E099462物料冷凝放熱物料冷卻平均溫度T71548/227333275K物料冷凝溫度T48計算出各組分的CPIG值CPIABTCT2DT3在查出各組分的H值，然后根據(jù)公式CPCPIZIHHIXI計算結(jié)果列表表29計算結(jié)果組成ZIXICPIKCAL/KMOLKCPIZIHIKCAL/KMOLKHIXIB003740037221706081187781897289487TB00933093827402255668445878788000EB0867087423354429082698257458589666STY0002400024317390076210075159241810000100763252729691333冷凝液量BVE52180995166KMOL/H未凝氣量VB5218516652KMOL/HQ放VCPTBH5218325277154851669691333541106KCAL/H463冷卻水用量CPH2OL1KCAL/KGKGH2OLQ放/CPH2OLT出T入541106/453036105KG/H464換熱面積TM715304845/LN71530/48451465K取400KCAL/M2H化學(xué)工程手冊P6117表92AQ放/KTM36105/4001465112223M2465冷凝器熱量衡算Q冷（R1）V（HVDHLD）由化工設(shè)計手冊P1630及P16206查得以0為計算基準(zhǔn)查得0100下的各組分的平均熱容CPI及0的汽化熱列表如下表30汽化潛熱0100的平均熱容CPI0的汽化熱組分氣體（A）KCAL/KMOLK液體（B）KCAL/KMOLKKCAL/KGKCAL/KMOLB2123344761078346TB2692398361029384EB3322444389710282STY3147439929910296A已知T頂715求HVD表31計算結(jié)果HVIKCAL/KMOLHVDKCAL/KMOL組分YIAT頂0CHVIYIB00374102524543834418TB00933118014161101072EB08671326515611500890STY0002413122006314931000016467873B求HLDHLIBT頂0HLDHLIXDI表32計算結(jié)果HLIKCAL/KMOLHLDKCAL/KMOL組分XDIBT頂0HLIXDIB003743095945115788TB009333577273333760EB086739905323459792STY0002439504829481100003918821Q冷（R1）DHVDHLD87815335164678733918821655106KCAL/H進(jìn)料液帶入的熱量QF已知TF85HFHFIXFIHFITF0BQFFHF表33計算結(jié)果HFI（KCAL/KMOL）HFIXFI組分XFITF0BKCAL/KMOLTB00092396368236466EB0988144215814368964STY000274370239118001000004417230QFFHF11674417230515105KCAL/H塔釜液帶出的熱量QWT釜98QWWHLWHLWIT釜0BHLWHLWIXWI表34計算結(jié)果HLWI（KCAL/KMOL）HLW（KCAL/KMOL）組分XWIT釜0BHLWIXWIEB00027479486012946STY0996947467374732022TAR0000354746737166110004746629QWWHLW6335474662930105KCAL/H再沸器的熱量Q再假設(shè)熱損失率為4Q再Q(mào)WQ冷QFDHLD3010565510651510553353918821654106KCAL/HQ再104Q再680106KCAL/H47再沸器的計算471加熱蒸汽消耗量在3KG/CM2和125下HH2O5121KCAL/KGGH2OQ再/HH2O680106/51211316154KG/H472換熱面積取K400KCAL/M2HTM125982/227AQ再/KTM680106/400276296M25設(shè)備選型51罐的選取511原料儲罐V101屬于全廠性儲罐，按一個月考慮，但實際情況生產(chǎn)量太大，所以按一天計算，已知體積大小為V，1001244/8055243706M3充裝系數(shù)為08V3706/084633M3選取500M3的臥式儲罐1個公稱容積500M3內(nèi)徑8920MM拱頂高度972MM罐壁高度8920MM總高9892MM罐體材料Q235AF設(shè)計溫度19150設(shè)計壓力052KPA儲罐總重9760KG標(biāo)準(zhǔn)序號HG2150211992214512氣液分離V102已知體積大小為V2601244/1000602492023M3選取500M3的臥式儲罐2個公稱容積500M3內(nèi)徑8920MM拱頂高度972MM罐壁高度8920MM總高9892MM罐體材料Q235AF設(shè)計溫度19150設(shè)計壓力052KPA儲罐總重9760KG標(biāo)準(zhǔn)序號HG2150211992214513爐油儲罐V103已知體積大小為V16432439432M3充裝系數(shù)為08V39432/084929M3選取500M3的臥式儲罐1個公稱容積500M3內(nèi)徑8920MM拱頂高度972MM罐壁高度8920MM總高9892MM罐體材料Q235AF設(shè)計溫度19150設(shè)計壓力052KPA儲罐總重9760KG標(biāo)準(zhǔn)序號HG2150211992214514乙苯塔塔頂回流罐V201已知體積大小為V7355/6006125M3查化工工藝設(shè)計手冊5245表356立式橢圓形封頭容器尺寸參數(shù)選公稱容積VN1M3公稱直徑DN800MM長度L1800MM的立式橢圓形封頭容器515苯塔塔頂儲罐V202屬于全廠性儲罐，按一個月考慮，已知體積大小為V,022430144M3充裝系數(shù)為08V144/08180M3選取200M3的臥式儲罐1個公稱容積200M3內(nèi)徑6550MM罐壁高度6550MM總高7250MM罐體材料Q235AF設(shè)計溫度19150設(shè)計壓力052KPA儲罐總重9760KG標(biāo)準(zhǔn)序號HG2150211992205516甲苯塔頂儲罐V203屬于全廠性儲罐，按一個月考慮，已知體積大小為V，0222430684M3充裝系數(shù)為08V684/08855M3選取100M3的儲罐1個公稱容積100M3內(nèi)徑5200MM拱頂高度554MM罐壁高度5200MM總高5754MM罐體材料Q235AF設(shè)計溫度19150設(shè)計壓力052KPA儲罐總重6135KG標(biāo)準(zhǔn)序號HG2150211992201517苯乙烯精餾塔塔頂儲罐V204屬于全廠性儲罐，按一個月考慮，但實際儲量為一天，已知體積大小為V8692420856M3充裝系數(shù)為08V20856/082607M3選取100M3的臥式儲罐3個公稱容積100M3內(nèi)徑5200MM拱頂高度554MM罐壁高度5200MM總高5754MM罐體材料Q235AF設(shè)計溫度19150設(shè)計壓力052KPA儲罐總重6135KG標(biāo)準(zhǔn)序號HG215021199220152換熱器的選型521加氫反應(yīng)器預(yù)熱器E101因為計算出預(yù)熱器的換熱面積為4379M2查化工工藝設(shè)計手冊P5352表35111選公稱直徑1200MM，公稱壓力40MPA，管程數(shù)N2，管子根數(shù)N1816，中間排管數(shù)47，管程流通面01065M2換熱面積4769M2換熱管長度4500MM522絕熱式反應(yīng)器預(yù)熱器E102因為計算出預(yù)熱器的換熱面積為1355M2查化工工藝設(shè)計手冊P5352表35111選公稱直徑700MM，公稱壓力40MPA，管程數(shù)N1，管子根數(shù)N607，中間排管數(shù)27，管程流通面01073M2換熱面積1594M2換熱管長度4500MM523乙苯塔進(jìn)料預(yù)熱器E201因為計算出預(yù)熱器的換熱面積為98654M2查化工工藝設(shè)計手冊5352表35111選公稱直徑1300MM，公稱壓力250MPA，管程數(shù)N6，管子根數(shù)N2028，中間排管數(shù)48，管程流通面00597M2換熱面積10774M2換熱管長度9000MM524乙苯塔塔頂冷卻器E202由于計算出冷卻器的換熱面積為112223M2查化工工藝設(shè)計手冊P5352表35111選公稱直徑1600MM，公稱壓力250MPA，管程數(shù)N1，管子根數(shù)N3339，中間排管數(shù)61，管程流通面05901M2換熱面積11759M2換熱管長度5000MM525乙苯塔塔釜再沸器E203由于計算出再沸器的換熱面積為6296M2查化工工藝設(shè)計手冊P5352表35111選公稱直徑1100MM，公稱壓力250MPA，管程數(shù)N1，管子根數(shù)N1501，中間排管數(shù)43，管程流通面02652M2換熱面積7974M2換熱管長度9000MM526苯塔進(jìn)料預(yù)熱器E204因為計算出預(yù)熱器的換熱面積為4403M2查化工工藝設(shè)計手冊P5352表35111選公稱直徑1000MM，公稱壓力250MPA，管程數(shù)N1，管子根數(shù)N1267，中間排管數(shù)39，管程流通面02239M2換熱面積4462M2換熱管長度5000MM527苯塔塔頂冷卻器E205由于計算出冷卻器的換熱面積為3109M2查化工工藝設(shè)計手冊P5352表35111選公稱直徑325MM，公稱壓力40MPA，管程數(shù)N1，管子根數(shù)N99，中間排管數(shù)11，管程流通面00175M2換熱面積349M2換熱管長度6000MM528苯塔塔釜再沸器E206由于計算出再沸器的換熱面積為109017M2查化工工藝設(shè)計手冊P5352表35111選公稱直徑1600MM，公稱壓力250MPA，管程數(shù)N6，管子根數(shù)N3140，中間排管數(shù)61，管程流通面00920M2換熱面積11058M2換熱管長度5000MM529甲苯塔頂冷卻器E207由于計算出冷卻器的換熱面積為3281M2查化工工藝設(shè)計手冊P5352表35111選公稱直徑450MM，公稱壓力40MPA，管程數(shù)N4，管子根數(shù)N200，中間排管數(shù)16，管程流通面00088M2換熱面積346M2換熱管長度3000MM5210甲苯塔塔釜再沸器E208由于計算出再沸器的換熱面積為105816M2查化工工藝設(shè)計手冊P5352表35111選公稱直徑1300MM，公稱壓力250MPA，管程數(shù)N6，管子根數(shù)N2028，中間排管數(shù)48，管程流通面00597M2換熱面積10774M2換熱管長度9000MM5211苯乙烯塔塔頂冷卻器E209由于計算出冷卻器的換熱面積為74936M2查化工工藝設(shè)計手冊P5352表35111選公稱直徑1100MM，公稱壓力40MPA，管程數(shù)N4，管子根數(shù)N1450，中間排管數(shù)43，管程流通面00641M2換熱面積7703M2換熱管長度9000MM5212苯乙烯塔塔釜再沸器E210由于計算出再沸器的換熱面積為885M2查化工工藝設(shè)計手冊P5352表35111選公稱直徑273MM，公稱壓力40MPA，管程數(shù)N2，管子根數(shù)N56，中間排管數(shù)8，管程流通面00049M2換熱面積97M2換熱管長度3000MM53泵的選取531進(jìn)料泵P101Q15156M3/H選用型號65Y60B流量20M3/H揚程38M轉(zhuǎn)速2950R/MIN效率49氣蝕余量184軸功率422KW電機功率55KW重量139KG532乙苯塔進(jìn)料泵P201Q1292M3/H選用型號65Y60B流量20M3/H揚程38M轉(zhuǎn)速2950R/MIN效率49氣蝕余量184軸功率422KW電機功率55KW重量139KG533苯塔進(jìn)料泵P202Q735M3/H選用型號IH6550160流量125M3/H揚程8M轉(zhuǎn)速1450R/MIN效率51氣蝕余量20軸功率053KW電機功率075KW重量50KG534苯乙烯塔進(jìn)料泵P203Q879M3/H選用型號IH6550160流量125M3/H揚程8M轉(zhuǎn)速1450R/MIN效率51氣蝕余量20軸功率053KW電機功率075KW重量50KG535苯塔塔頂回流及采出泵P204Q02M3/H選用型號40Y402B流量23M3/H揚程60M轉(zhuǎn)速2950R/MIN效率30氣蝕余量25軸功率295KW電機功率40KW重量163KG536甲苯塔進(jìn)料泵P205Q715M3/H選用型號IH6550160流量125M3/H揚程8M轉(zhuǎn)速1450R/MIN效率51氣蝕余量20軸功率053KW電機功率075KW重量50KG537甲苯塔塔頂回流及采出泵P206Q022M3/H選用型號40Y402B流量23M3/H揚程60M轉(zhuǎn)速2950R/MIN效率30氣蝕余量25軸功率295KW電機功率40KW重量163KG538甲苯塔塔釜采出泵P207Q694M3/H選用型號IH6550160流量125M3/H揚程8M轉(zhuǎn)速1450R/MIN效率51氣蝕余量20軸功率053KW電機功率075KW重量50KG539甲苯塔進(jìn)料泵P208Q869M3/H選用型號IH6550160流量125M3/H揚程8M轉(zhuǎn)速1450R/MIN效率51氣蝕余量20軸功率053KW電機功率075KW重量50KG5310甲苯塔塔頂回流及采出泵P209Q01M3/H選用型號40Y402B流量23M3/H揚程60M轉(zhuǎn)速2950R/MIN效率30氣蝕余量25軸功率295KW電機功率40KW重量163KG所有泵均采用2臺，其中一臺備用。5