30萬(wàn)噸乙烯裝置脫乙烷工段

化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)30萬(wàn)噸乙烯裝置脫乙烷工段模擬與工藝設(shè)計(jì) 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)主要是完成了30萬(wàn)噸/年乙烯裝置脫乙烷工段浮閥精餾塔的工藝設(shè)計(jì)，通過(guò)物料衡算、熱量衡算和設(shè)備計(jì)算的計(jì)算，對(duì)浮閥精餾塔進(jìn)行了工藝設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中通過(guò)proⅡ模擬進(jìn)行物料衡算，在物料衡算的基礎(chǔ)上進(jìn)行熱量衡算。通過(guò)物料衡算和熱量衡算得出的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行浮閥精餾塔的設(shè)備計(jì)算，確定出塔板工藝設(shè)計(jì)和附件設(shè)計(jì)的工藝參數(shù)。由于主要參考的數(shù)據(jù)資料都是吉化乙烯裝置實(shí)際生產(chǎn)所得，確保了所求出的工藝參數(shù)都能夠符合本設(shè)計(jì)的任務(wù)要求。最后根據(jù)工藝流程用CAD工程制圖軟件繪制了帶控制點(diǎn)流程圖、設(shè)備平面和立面布置圖，同時(shí)還手繪了管道平面布置圖。在繪圖時(shí)遵循科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理、美觀等要求，保證了所繪制的圖達(dá)到本設(shè)計(jì)的任務(wù)關(guān)鍵詞：脫乙烷；浮閥精餾塔；工藝設(shè)計(jì)；乙烯material,materialiscondubalanceoutthebasicdataandcalculatedesignandaccessoriesplatesofdesignparameters.Duetothemainreferencedataareofthetasktoconformtorequirements.Finally,accordingtotheprocessofusingCADalsoapipelinelayouthand-painted.Indrawingfollowscientrational,etc,toensuretherequirementofgraphreachthedesignrequirementsofthetaskKeyWords:Takenoffethane;Floatvalvedistillation;Processdesign;ethylene化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1— IAbstract Ⅱ第一篇設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 11.1設(shè)計(jì)依據(jù)、生產(chǎn)規(guī)模 11.2廠址的選擇 11.3裝置特點(diǎn) 21.4主要原料和產(chǎn)品 21.4.1原料及產(chǎn)品 21.4.2產(chǎn)品用途 41.4.3產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo) 5第2章生產(chǎn)方法論證及工藝過(guò)程 2.1生產(chǎn)方法的論證 2.1.1生產(chǎn)過(guò)程的基本原理 2.1.2深冷分離流程 2.2流程敘述 2.2.1脫乙烷單元(C?/C?分離，3801和3802單元) 2.3設(shè)備工藝的選擇 2.3.1精餾塔 2.3.2換熱器 2.4公用工程指標(biāo) 2.5操作條件 第3章三廢排放及處理 3.1廢氣治理 3.1.1氣態(tài)污染物來(lái)源 3.1.2廢氣中主要污染物的特征和危害 3.1.3廢氣治理設(shè)施 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)2—3.2廢水治理 3.2.1廢水處理常用方法 3.2.2廢水排水 3.2.3廢水處理措施 3.3廢渣治理 3.3.1廢渣治理基本方法 3.3.2廢渣處理措施 第二篇設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 1.1物料衡算依據(jù) 1.2物料衡算的基準(zhǔn) 1.3輸入的數(shù)據(jù) 1.4物料衡算結(jié)果 1.4.1單塔的總物料衡算 1.4.2流程的總物料衡算 第2章熱量衡算 2.1熱量衡算方程式 2.2熱量衡算的步驟 2.3熱量衡算結(jié)果 2.3.1單塔的熱量衡算 第3章塔的相關(guān)性質(zhì) 3.1T3801的物性數(shù)據(jù) 3.2T3802的物性數(shù)據(jù) 3.3塔的水力學(xué)計(jì)算 3.3.1輸入數(shù)據(jù) 3.3.2水力學(xué)計(jì)算結(jié)果 第4章T3801塔板工藝尺寸的計(jì)算 4.1閥數(shù)的確定 4.2溢流堰設(shè)計(jì) 4.3塔板負(fù)荷性能圖 3—4.3.1精餾段的氣、液相體積流率 4.3.2漏液線 4.3.3液沫夾帶線 4.3.4液相負(fù)荷下限線 4.3.5液相負(fù)荷上限線 4.3.6液泛線 4.4T3801塔附件設(shè)計(jì) 4.4.1進(jìn)料管(37-11) 4.4.2回流管 4.4.3塔底出料管 4.4.4人孔 4.5T3801塔總體高度 第5章其它設(shè)備選型 5.1.1排列方式 5.1.2輸入數(shù)據(jù) 5.1.3模擬結(jié)果 5.2P3801的計(jì)算 第6章簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)核算 6.1流動(dòng)資金的估算 6.2成本的估算 6.3稅金和利潤(rùn) 工藝設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表 T3801浮閥塔精餾段設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果 T3801附件設(shè)計(jì)匯總 主要符號(hào)說(shuō)明 希臘字母 下標(biāo) 結(jié)論 —4— 附錄A各塔焓值原始數(shù)據(jù) 附錄B水力學(xué)計(jì)算原始數(shù)據(jù) 1乙烯設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬(wàn)噸/年，主體裝置占地面積5.32公頃，總投資(包括動(dòng)力鍋爐部分)為32.9億元。分別在2001年和2004年進(jìn)行了一期、二期擴(kuò)建后，裝置生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大至60萬(wàn)噸/年(生產(chǎn)能力70萬(wàn)噸/年),年操作時(shí)間為8000小時(shí)，操作彈性：50%～105%。乙烯裝置原有生產(chǎn)單元41個(gè)設(shè)備530臺(tái)，改造后新增單元22(1)原料、燃料共供應(yīng)、產(chǎn)品銷(xiāo)售便利。同時(shí)運(yùn)輸、機(jī)修。公用工程和生活設(shè)施(2)該地靠近水量充足和水質(zhì)良好的松花江。(3)本地交通便利，具有較好的運(yùn)輸條件。2(4)本地在裝置投產(chǎn)后對(duì)環(huán)境造成的影響不大，同時(shí)與居民區(qū)合理的距離與方(5)本地避離低于水位，能確保不受水淹，自然地形有利于廠房和管線布置、交1.采用LSCC-1型裂解爐技術(shù)、乙烯產(chǎn)率高，原料靈活性大5.采用DMF溶劑吸收法回收高純度乙炔，以最大限度提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益。6.采用PSA法提純氫氣工藝，以提高裝置運(yùn)行的安全可靠性。裂解汽油一段加氫采用英國(guó)ICI技術(shù)，二段采用IFP加氫工藝，由于LD145催化劑的7.原料采用前脫砷工藝，經(jīng)過(guò)技術(shù)改進(jìn)，催化劑采用國(guó)產(chǎn)催化劑，石腦油由高溫脫砷改為目前的低溫脫砷，脫砷效果較好，而且達(dá)到節(jié)省中壓蒸汽降低裝置綜合能耗的目的，是目前為止國(guó)內(nèi)乙烯裝置脫砷系統(tǒng)改進(jìn)最成功的。10.采用獨(dú)立設(shè)置的聯(lián)鎖和緊急停車(chē)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)裝置的聯(lián)鎖功能和實(shí)現(xiàn)安全停a、原料：乙烯裝置物料平衡見(jiàn)表1-1?；づc材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)表1-1乙烯裝置物料平衡表序號(hào)原料名稱工況1工況2備注噸乙烯消耗量消耗量消耗量年消耗低砷石腦油加氫精制石腦油+加氫焦化石腦油加氫裂化輕石腦油芳烴抽余油2高砷石腦油大慶直餾石腦油俄羅斯直餾石腦油外購(gòu)大慶石腦油3輕烴(C3+,液體)芳烴液化氣芳烴C5氣分丙烷常壓輕烴4輕烴(C2-,氣體)芳烴干氣常壓輕烴5輕柴油6加氫裂化尾油新鮮原料合計(jì)272.93218.31270.79216.63化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)b、產(chǎn)品：乙烯裝置產(chǎn)品產(chǎn)量見(jiàn)表1-2。序號(hào)產(chǎn)品名稱工況1工況2備注噸乙烯產(chǎn)量(t/t)小時(shí)產(chǎn)量(t/h)年產(chǎn)量(萬(wàn)t/a)噸乙烯產(chǎn)量(t/t)小時(shí)年產(chǎn)量(萬(wàn)t/a)1氫氣93%(mol)2氫氣99.9%(mol)3燃料氣(甲烷)4乙烯5聚合級(jí)丙烯6化學(xué)級(jí)丙烯7C4餾份8C5餾份9加氫汽油42.77C9餾份PGOPFO酸氣及損失產(chǎn)品產(chǎn)量合計(jì)272.93218.31270.79216.63乙烯用量最大的是生產(chǎn)聚乙烯，約占乙烯耗量的45%;其次是由乙烯生產(chǎn)的二氯本裝置設(shè)計(jì)能力為在年操作7560小時(shí)的情況下，生產(chǎn)聚合級(jí)乙烯30萬(wàn)噸，聚合級(jí)丙烯8.5萬(wàn)噸，化學(xué)級(jí)丙烯8萬(wàn)噸。C9餾份從汽油加氫一段反應(yīng)器后分離出來(lái)，用作裂解爐的燃料或作為產(chǎn)品送出界區(qū)表1-3聚合級(jí)乙烯規(guī)格名稱單位數(shù)值備注乙烯%(y)99.95min.甲烷+乙烷ppm(y)max.C3及重組份ppm(v)max.乙炔ppm(y)2max.氧ppm(y)2max.一氧化碳ppm(y)max.二氧化碳ppm(y)5max.氫ppm(y)5max.總硫(以硫計(jì))ppm(wt)max.總氮(以氮計(jì))ppm(y)5max.總羰基(以甲乙酮計(jì))ppm(y)max水ppm(y)max.甲醇ppm(wt)0(正常)1(異常)max.max.氯化物(以氯計(jì))ppm(wt)1max.COsppm(y)max.氨無(wú)表1-4聚合級(jí)丙烯規(guī)格名稱單位數(shù)值備注丙烯%(v)99.60min.甲烷ppm(y)max.丙烷+乙烷ppm(y)丙二烯ppm(y)2max.丙炔ppm(v)5max.乙炔ppm(y)5max.乙烯ppm(y)max.名稱單位數(shù)值備注氧ppm(y)5max.一氧化碳ppm(v)1max.二氧化碳ppm(y)5max.總硫(以硫計(jì))ppm(v)1max.水ppm(v)2max.氫ppm(v)5max.COS(期望值)ppm(v)max.總C4ppm(y)max.氮ppm(v)max.總二烯烴ppm(y)5max.表1-5化學(xué)級(jí)丙烯規(guī)格名稱單位數(shù)值備注丙烯min.丙烷平衡乙烯max.丁烯max.丁二烯max總硫(以硫化氫計(jì))1max.甲乙酸max.丙二烯max.硫磺點(diǎn)燃檢驗(yàn)max.氧max總氯max.綠油max.表1-6裝置內(nèi)部用氫氣(PSA氫氣)名稱單位數(shù)值備注氫氣甲烷平衡一氧化碳5max.乙烯max.表1-7輸出氫氣(甲烷氫)名稱單位數(shù)值備注化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)硫氧氫氣硫氧甲烷一氧化碳乙烯水平衡53max.max.max.max.max.表1-8乙炔產(chǎn)品規(guī)格名稱單位數(shù)值備注乙炔%(v)min.其它碳?xì)浠衔锛癉MF%(y)max.表1-9C4餾份規(guī)格名稱乙烯基乙炔1,3-丁二烯2-丁烯C5及重組份硫水單位數(shù)值備注工況1max.%(wt)%(wt)max.ppm(wt)飽和(43℃)max.表1-10C5餾份名稱C4及輕組份%(wt)數(shù)值備注max.工況1苯含量max.C6以上組份戊烷化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)名稱單位數(shù)值備注工況1戊烯異戊烯環(huán)戊烷%(wt)戊二烯%(wt)環(huán)戊二烯%(wt)26.00表1-11C6～C8名稱名稱單位C5及輕組份C9及重組份max溴值gBr/100g二烯值總硫ppm(wt)苯甲苯24.2024.10二甲苯乙苯%(wt)10.108.30表1-12PFO產(chǎn)品物性數(shù)據(jù)名稱單位數(shù)值備注密度(160℃)低熱值閃點(diǎn)℃粘度(160℃)mm2/s灰含量%(wt`名稱單位數(shù)值備注硫含量%(wt)ASTM蒸餾：初餾點(diǎn)℃℃℃開(kāi)始裂解%74表1-13輕質(zhì)燃料油(PGO)名稱單位數(shù)值備注密度(15℃)低熱值閃點(diǎn)℃粘度(50℃)mm2/s灰含量%(wt)max.硫含量ASTM蒸餾：%(wt)初餾點(diǎn)℃℃℃℃℃℃干點(diǎn)℃第2章生產(chǎn)方法論證及工藝過(guò)程工業(yè)生產(chǎn)上采用的裂解氣分離方法，主要有深冷分離法和油吸收精餾分離法兩表2-1輕柴油裂解氣組成成分mo1%成分Mol%正丁烷C6～C8的非芳烴苯甲苯二甲苯+乙苯丙二烯+丙炔苯乙烯C9～200℃的餾分1,3-丁二烯硫化物異丁烯(1)氣體凈化系統(tǒng)：(2)壓縮和冷凍系統(tǒng)：(3)精餾分離系統(tǒng)：圖見(jiàn)圖2-1。裂解氣血25CC6781C圖1-34幅序深冷分高流程1一城洗塔：2一干端錫：3一脫甲烷塔，4一脫乙烷塔：5一乙烯塔；6一現(xiàn)丙荒塔!7一我丁烷塔，8一丙燒塔：9一冷箱；10一加氫脫決反應(yīng)器；11一綠油塔圖2-1順序深冷分離流程氫氣；餾分經(jīng)脫甲烷塔和脫乙烷塔分別脫去甲烷和C?餾分。脫乙烷塔塔底的液體進(jìn)入脫丙烷塔，在塔頂分出C?餾分，塔底的液體為C4以上100℃,并且必須加入阻聚劑。為了防止結(jié)焦堵塞，脫丙烷塔一般有兩個(gè)再沸器，以便輪換檢修使用。1)以輕油(60～200℃的餾分)為裂解原料，常用順序分離流程法；2)技術(shù)成熟，但流程比較長(zhǎng)，分餾塔比較多，深冷塔(脫甲烷塔)消耗冷量比圖2-2前脫乙烷深冷分離流程裂解氣經(jīng)過(guò)預(yù)處理進(jìn)入脫乙烷塔。脫乙烷塔塔頂出來(lái)的是C?以上的輕組分先加脫甲烷塔塔頂出來(lái)的甲烷、氫氣在冷箱中進(jìn)行分離；脫甲烷塔塔底出來(lái)的C?餾烷、C4餾分和Cs以上餾分。由于脫乙烷塔的操作壓力比較高，這樣勢(shì)必造成塔底溫度升高，結(jié)果可使塔底溫度高達(dá)80～100℃以上，在這樣高的溫度下，不飽和重質(zhì)烴及丁二烯等，容易聚合結(jié)圖1-圖1-36前脫丙烷深冷分離流程7一乙燃塔：8一丙熵塔；9一加忽脫炔反應(yīng)器；10一冷箱圖2-3前脫丙烷深冷分離流程由吉化乙烯裝置原料可知，本次設(shè)計(jì)是輕質(zhì)油的裂解氣分離，故選前脫乙烷深冷分離，3801和3802單元)14.9℃分別進(jìn)入高壓脫乙烷塔T3801的27層和21層塔板上，由于采用多股進(jìn)料，在進(jìn)入分餾塔之前已進(jìn)行了初步分離，故節(jié)省了能量。高壓脫乙烷塔在塔壓較高，塔釜溫度也不高(約34.9℃),所以避免了二烯徑的聚合結(jié)焦。自高壓脫乙烷塔T3801底部來(lái)的仍含有C?組分的釜液經(jīng)FIC—3803調(diào)節(jié)進(jìn)入T3802的第42層塔板。T3802在相對(duì)較低的壓力(2.49MPag)下操作。操作壓力的90℃(87℃)。即在二烯烴發(fā)生聚合結(jié)焦的程度被降至最低條件下，實(shí)現(xiàn)C?與C?組D3801中，不凝氣經(jīng)手控閥HC-3801的排至冷火炬線，冷凝液用回流泵P3801抽出沸器E3882A/B+R熱源采用LLPS,根據(jù)LLPS量來(lái)控制T3802靈敏板27層溫度(TIC一3812)。LLPS冷凝液匯集至D3802,用凝液泵P3802中抽出經(jīng)LICA-3805控制液的塔頂餾出物一起去裂解氣激冷系統(tǒng)(40單元)。從T3802塔底抽出的C?+餾分送至在E3805前配有甲醇注入線，以防系統(tǒng)凍堵。在T3801塔底送出的FV3803后，驗(yàn)研究工作，取得了成果，并在石油、化學(xué)工業(yè)中廣泛采用，1.生產(chǎn)能力大，比泡罩塔約提高20～40%,與篩板相近。2.操作彈性大，在較寬的氣速變化范圍內(nèi)、板效率變化較小，其彈性范圍(即最大負(fù)荷與最少負(fù)荷之比)比篩板即泡罩塔板大得多。3.由于氣液接觸狀態(tài)良好，以及氣體為水平方向吹出，霧沫夾帶量小，因此塔板效率較高，比泡罩塔板效率可高出15%左右。5.塔板的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝容易。制造費(fèi)用約為泡罩板的60～80%,為篩板塔的6.國(guó)內(nèi)使用結(jié)果證明，對(duì)于粘度稍大及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)(例如丁二烯精行調(diào)節(jié)。浮閥的類(lèi)型很多，國(guó)內(nèi)常用的有F1型、V-4型及T型等，其中以F1型浮閥的10%～20%,在煉油廠約占總費(fèi)用的35%～40%。隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)擴(kuò)展表面式換熱器(板翅式、管翅式等),如表2-2所示。圖2-2換熱器的分類(lèi)間壁式管殼式列管式固定管板式剛性結(jié)構(gòu)用于管殼溫差較小的情況(一般≤50℃),管間不能清洗帶膨脹節(jié)有一定的溫度補(bǔ)償能力，殼程只能承受低壓力浮頭式管內(nèi)外均能承受高壓，可用于高溫高壓場(chǎng)合U型管式管內(nèi)外均能承受高壓，管內(nèi)清洗及檢修困難填料函式外填料函管間容易泄漏，不宜處理易揮發(fā)、易爆炸及壓力較高的介質(zhì)內(nèi)填料函密封性能差，只能用于壓差較小的場(chǎng)合釜式殼體上部有個(gè)蒸發(fā)空間用于再沸、蒸煮雙套管式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要用于高溫高壓場(chǎng)合和固定床反應(yīng)器中套管式能逆流操作，用于傳熱面較小的冷卻器、冷凝器或預(yù)熱器螺旋管式沉浸式用于管內(nèi)流體的冷卻、冷凝或管外流體的加熱噴淋式只用于管內(nèi)流體的冷卻或冷凝板面式板式拆洗方便，傳熱面能調(diào)整，主要用于粘性較大的液體間換熱螺旋板式可進(jìn)行嚴(yán)格的逆流操作，有自潔的作用，可用作回收低溫?zé)崮芷桨迨浇Y(jié)構(gòu)緊湊，拆洗方便，通道較小、易堵，要求流體干凈板殼式板束類(lèi)似于管束，可抽出清洗檢修，壓力不能太高混合式適用于允許換熱流體之間直接接觸蓄熱式換熱過(guò)程分階段交替進(jìn)行，適用于從高溫爐氣中回收熱能的場(chǎng)合程宜用于不易結(jié)垢和清潔的流體。當(dāng)管子和殼體的壁溫差大于50℃時(shí)，應(yīng)在殼體上化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)較多，常見(jiàn)的有U形、平板形和Ω形等幾種。由于U形膨脹節(jié)的撓性與強(qiáng)度都比較好，所以使用得最為普遍。當(dāng)管子和殼體的壁溫差大于60℃和殼程壓強(qiáng)超過(guò)0.6MPa(1)合理地實(shí)現(xiàn)所規(guī)定的工藝條件傳熱量、流體的熱力學(xué)參數(shù)(溫度、壓力、流量、相態(tài)等)與物理化學(xué)性質(zhì)(密度、粘度、腐蝕性等)是工藝過(guò)程所規(guī)定的條件。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)這些條件進(jìn)行熱力學(xué)(2)安全可靠(3)有利于安裝、操作與維修(4)經(jīng)濟(jì)合理評(píng)價(jià)換熱器的最終指標(biāo)是：在一定的時(shí)間內(nèi)(通常為1年)固定費(fèi)用(設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)、安裝費(fèi)等)與操作費(fèi)(動(dòng)力費(fèi)、清洗費(fèi)、維修費(fèi)等)的總和為最小。在設(shè)計(jì)或化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1、泵的分類(lèi)泵是把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的能量的機(jī)器。原動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)等)通過(guò)泵軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，對(duì)液體作功，使其能量(包括位能、壓能和動(dòng)能)增加，從而使液體輸送到高處或要求有壓力的地方。泵的種類(lèi)及技術(shù)性能按照作用原理泵往復(fù)泵可分為動(dòng)力工泵類(lèi)、容積式泵類(lèi)及其他類(lèi)型往復(fù)泵泵。如圖2-4所示。動(dòng)力式泵混流泵2、工業(yè)用泵的特點(diǎn)和選用在工業(yè)生產(chǎn)中，典型泵的特點(diǎn)和選用如活塞泵表2-3。石油、化工裝置對(duì)泵的要求如下：_隔膜泵(1)必須滿足流量、揚(yáng)程、壓力、溫齒輪泵度、汽蝕余量等工藝參數(shù)的要求。滑片泵回流泵度、汽蝕余量等工藝參數(shù)的要求?；没亓鞅猛馆啽?2)必須滿足介質(zhì)特性的要求：石歲次龍①對(duì)輸送易燃、易爆、有毒或貴重介質(zhì)轉(zhuǎn)子泵的泵，要求軸封可靠或采用無(wú)泄漏泵，如屏噴射泵蔽泵、磁力驅(qū)動(dòng)泵、隔膜泵等。水環(huán)泵②對(duì)輸送腐蝕性介質(zhì)的泵，要求過(guò)流部其他類(lèi)型件采用耐腐蝕材料。圖2-4泵的分類(lèi)③對(duì)輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵，要求過(guò)流部件采用耐磨材料，必要時(shí)軸封應(yīng)采用清潔液體沖洗。(3)必須滿足現(xiàn)場(chǎng)的安裝要求。①對(duì)安裝在有腐蝕性氣體存在場(chǎng)合的泵，要求采取防大氣腐蝕的措施。②對(duì)安裝在室外環(huán)境溫度低于-20C以下的泵，要求考慮泵的冷脆現(xiàn)象，采用耐低溫材料。③對(duì)安裝在爆炸區(qū)域的泵。應(yīng)根據(jù)爆炸區(qū)域等級(jí)，采用防爆電動(dòng)機(jī)。(4)對(duì)于要求每年一次大檢修的工廠，泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期一般不應(yīng)小于8000小時(shí)。為適應(yīng)3年一次大檢修的要求，AP1610(第8版)規(guī)定石油、重化學(xué)和氣體工業(yè)用泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期至少為3年。(5)泵的設(shè)計(jì)壽命一般至少為10年。AP1610(第8版)規(guī)定石油、重化學(xué)和氣體工業(yè)用離心泵的設(shè)計(jì)壽命至少為20年。(6)泵的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定，常用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范?；づc材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(7)泵廠應(yīng)保證泵在電源電壓、頻率變化范圍內(nèi)的性能。我國(guó)供電電壓、頻率(8)確定泵的型號(hào)和制造廠時(shí)，應(yīng)綜合考慮泵的性能、能耗、可靠性、價(jià)格和泵名稱特點(diǎn)選用要求進(jìn)料泵(包括原料泵和中間給料泵)塔頂、中段及塔底回流泵)(1)流量穩(wěn)定(2)一般揚(yáng)程較高(1)—般選用離心泵(3)有些原料粘度較大或含固體顆粒(2)揚(yáng)程很高時(shí)，可考慮用容積式(4)泵入門(mén)溫度一般為常溫，但某些中間泵或高速泵給料泵的入口溫度也可大于100℃(3)泵的備用率為100%(5)工作時(shí)不能停車(chē)(1)流量變動(dòng)范圍大，揚(yáng)程較低(1)一般選用單級(jí)離心泵(2)泵的備用率為50%～100%塔底泵循環(huán)泵產(chǎn)品泵注入泵(1)流量變動(dòng)范圍大(一般用液位控制流(2)流量較大可選用雙吸泵(4)液體一般處于氣液兩相態(tài)，NPSHa小要的灌注頭(5)工作可靠性要求高(3)泵的備用率為100%(1)選用單級(jí)離心泵(1)流量穩(wěn)定，揚(yáng)程較低(2)介質(zhì)種類(lèi)繁多(1)流量較小(2)介質(zhì)種類(lèi)繁多(1)流量較小(2)揚(yáng)程較低(3)泵的備用率為50%～100%(1)宜選用單級(jí)離心泵(2)對(duì)純度高或貴重產(chǎn)品，要求密封可靠，泵的備用率為100%;對(duì)(3)泵入口溫度低(塔頂產(chǎn)品一般為常溫，—般產(chǎn)品。備用率為50%～100%。中間抽出和塔底產(chǎn)品溫度稍高)(4)某些產(chǎn)品泵間斷操作用泵(1)流量很小，計(jì)最要求嚴(yán)格(1)選用柱塞或隔膜計(jì)量泵(2)常溫下工作(2)對(duì)有腐蝕性介質(zhì)，泵的過(guò)流元(3)排壓較高(4)注入介質(zhì)為化學(xué)藥品，往往有腐蝕性件通常采用耐腐蝕材料續(xù)表泵名稱特點(diǎn)選用要求排污泵(1)流量較小，揚(yáng)程較低(2)污水中往往有腐蝕性介質(zhì)和磨蝕性顆粒(3)連續(xù)輸送時(shí)要求控制流量(1)選用污水泵、渣漿泵(2)泵備用率100%(3)常需采用耐腐蝕材料燃料油泵(1)流量較小，泵出口壓力穩(wěn)定(一般為(2)粘度較高(3)泵入口溫度一般不高(1)—般可選用轉(zhuǎn)子泵或離心泵送(3)泵的備用率為100%潤(rùn)滑油泵和封液泵(1)潤(rùn)滑袖壓力一般為0.1～0.2MPa(2)機(jī)械密封封液壓力一般比密封腔壓力高0.05～0.15MPa(1)—般均隨主機(jī)配套供應(yīng)(2)—般均為螺桿泵和齒輪泵，但離心壓縮機(jī)組的集中供油往往使用離心泵綜合以上各方面，P3801選離心泵，又因其揚(yáng)程He=410.35m(見(jiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算部分),故選擇新D型多級(jí)離心泵。項(xiàng)目水溫℃2水壓MPa3流量0～40m3/h2.循環(huán)水循環(huán)冷卻水(CW):循環(huán)水(CW)作為乙烯裝置各冷卻器用的冷卻水經(jīng)換熱后，經(jīng)返回管送出界區(qū)。序號(hào)供水：30℃回水：40℃序號(hào)2供水：0.45MPag回水：0.25MPag3m3/h3.消防水低壓消防水、高壓消防水、伴熱水界區(qū)條件見(jiàn)表2-4。表2-4低壓消防水、高壓消防水、伴熱水規(guī)格序號(hào)溫度(℃)壓力(MPa)1低壓消防水2高壓消防水0.8-1.03供熱水供水0.6-0.8回水0.2-0.3注：消防水以地下管網(wǎng)形式送到界區(qū)。4.脫鹽水序號(hào)項(xiàng)目溫度℃2壓力MPa(1)高壓供申(2)低壓供電(3)事故電源雙回路交流、三相、三線、中性點(diǎn)不接地雙回路交流、三相、四線、中性點(diǎn)直接接地50+0.5Hz,50-1.5Hz交流、三相、三線、中性點(diǎn)直接接地50+0.5Hz,50-1.5Hz序號(hào)儀表用空氣工藝空氣12>0.6MPag>0.6MPag6常溫7為保證蒸汽系統(tǒng)的平衡，需從界區(qū)外引入中壓Ⅱ蒸汽。乙烯裝置內(nèi)可利用的蒸汽等級(jí)如表2-5。表2-5蒸汽等級(jí)表序號(hào)蒸汽等級(jí)壓力(MPag)溫度(℃)1高壓蒸汽(HP)24.1375～3923中壓蒸汽Ⅱ(MPⅡ)370±154265～3005低低壓蒸汽(LLP)0.35表2-6蒸汽流量表夏季冬季MPⅡ蒸汽輸入0～80t/h0～30t/hLP蒸汽輸出LLP蒸汽輸出47t/h在正常生產(chǎn)中主要由裂解爐的急冷廢熱鍋爐回收高溫裂解氣廢熱而副產(chǎn)的量控制，高壓蒸汽用于驅(qū)動(dòng)裂解氣壓縮機(jī)透平X3201和發(fā)電機(jī)透平X8201,49化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)單元甲烷化反應(yīng)器預(yù)熱器E4902加熱以及為二段汽油加氫反應(yīng)器進(jìn)料過(guò)熱器E6402提供熱源。(2)中壓蒸汽由裂解氣壓縮機(jī)透平X3201和發(fā)電機(jī)透平X8201抽汽及E4902出口供給，不足時(shí)也可由高壓蒸汽經(jīng)減溫減壓器Z8101和Z8111補(bǔ)充。MPS管網(wǎng)壓力由X3201抽氣量控制。中壓蒸汽I用于驅(qū)動(dòng)乙烯壓縮機(jī)透平X4401、X4411,丙烯壓縮機(jī)透平X4601、急冷為熱鍋爐BFW泵透平X8002、急冷油泵透平X2701、X2711,裂解氣壓縮機(jī)油泵透平X3301及乙烯、丙烯壓縮機(jī)油泵透平X4501、X4511,向一些加熱器提供熱源等，并向界區(qū)處輸出一部分。中壓蒸汽Ⅱ3.3MPag(3)低壓蒸汽由發(fā)電機(jī)透平X8201、BFW泵透平X8002、急冷油泵透平X2701、X2711、X4411及潤(rùn)滑泵透平X3301、X4501、X4511、背壓而得，不足時(shí)可由中壓蒸汽經(jīng)減溫減壓器補(bǔ)充。LPS管網(wǎng)壓力由X8001和洗滌水泵透平X2801,稀釋蒸汽的發(fā)生和過(guò)熱，火炬的消煙及保護(hù)蒸汽，以及作一些加熱器，再沸器的熱源等，并向界區(qū)外輸出一部分。(4)低壓伴熱蒸汽是由低壓蒸汽減溫減壓而得，用作某些物料管道伴熱，以防止物料在管道內(nèi)冷凝或凍結(jié)。低壓蒸汽由1.3MPag減壓至0.9MPag、220℃。(5)稀釋蒸汽稀釋蒸汽其中的80%是通過(guò)回收急冷油的熱量產(chǎn)生的，不足部分由低壓蒸汽提供熱量產(chǎn)生稀釋蒸汽來(lái)補(bǔ)充，在裂解爐管內(nèi)加入稀釋蒸汽可以降低烴分壓以提高乙烯收率并減少結(jié)焦現(xiàn)象。(6)低低壓蒸汽低低壓蒸汽由丙烯壓縮機(jī)透平X4601抽汽以及乙烯壓縮機(jī)透平X4401、BFW泵透平X8001和洗滌水泵透平X2801背壓而得，不足時(shí)可由低壓蒸汽經(jīng)減溫減壓器補(bǔ)充。LLPS管網(wǎng)壓力由X4601抽汽量控制。低低壓蒸汽用于一些低溫位的再沸器、預(yù)熱器及蒸發(fā)器的熱源、X3201、X4601復(fù)水抽真空噴射以及供給動(dòng)力裝置中的除氧器D8001加熱用等，并向界處輸出一部分。需要特別指出的是，由于丙烯壓縮機(jī)透平X46O1在設(shè)計(jì)上允許抽汽和注汽交替進(jìn)行，因此在夏季可將LLPS中的蒸汽是逐級(jí)利用的，并最大限度地提高能量利用率，同時(shí)，由于裂解所壓縮機(jī)透平X3201和丙烯壓縮機(jī)透平X4601采用抽汽凝汽式，可滿足裝置內(nèi)各等級(jí)蒸汽負(fù)荷的變化，從而使2-7和2-8。表2-7塔類(lèi)操作條件脫乙烷塔T3802脫乙烷塔規(guī)格型號(hào)型式浮閥浮閥設(shè)計(jì)操作設(shè)計(jì)溫度℃壓力Mpa壓力Mpa(塔頂/塔底)操作溫度℃(塔頂/塔底)-36.1/34.9-14.9/86.9表2-9車(chē)間人員職責(zé)數(shù)量(人)崗位操作工人分析工人9包裝工人機(jī)修工人書(shū)記主任副主任工藝技術(shù)員設(shè)備技術(shù)員安全技術(shù)員成品合算員8總計(jì)第3章三廢排放及處理化學(xué)工業(yè)中常見(jiàn)的一些主要環(huán)境污染物有：汞、氰、砷、酚、芳烴及其衍生物(如苯、甲苯、氯苯等)、飽和烴和不飽和烴及其衍生物(如石油、汽油、氯乙烯、丙烯、丁二烯、鹵烴等)、醇(甲醇、丁醇、硫醇等)、二氧化硫、酸、堿等。它們都能污染3.1廢氣治理1.空氣污染物的分類(lèi)空氣污染物的來(lái)源可分為：自然源和人類(lèi)源。自然源系指自然界自行向空氣中排放有害物質(zhì)的場(chǎng)所。主要有正在活動(dòng)的火山，自然逸出煤氣或天然氣的煤田或油田，放出有害氣體的腐爛動(dòng)植物，裸露的地面。這些自然界所產(chǎn)生的污染物構(gòu)成了空氣污染的本底值。除火山爆發(fā)產(chǎn)生的氣體和火山灰有很大的危害外，其他一般不嚴(yán)重?fù)p害空氣質(zhì)量，不會(huì)造成嚴(yán)重的空氣污染。對(duì)自然源導(dǎo)致的空氣污染，目前人類(lèi)尚無(wú)有效的辦法進(jìn)行控制。人為源系指人們?cè)谏a(chǎn)和生活活動(dòng)過(guò)程中所形成的污染物。2.化工和石油化工廠的大氣污染源表3-1化工和石油化工廠的大氣污染源污染物主要污染源烴類(lèi)輕質(zhì)油品及烴類(lèi)氣體的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施、管線、閥門(mén)、機(jī)泵等的泄漏，各種烴類(lèi)氧化尾氣、芳烴烷基化尾氣、丙烯腈尾氣等粉塵催化劑制造、尿素粉塵、催化劑再生煙氣、出焦操作、裂解爐、焚燒爐排放煙氣等一氧化碳催化裂化再生器煙氣、焚燒爐、鍋爐、加熱爐(1)對(duì)人體健康的危害空氣污染物侵入人體主要有三條途徑：呼吸道吸入；消化道吞入(隨水食物)和皮膚接觸。(2)對(duì)植物的危害對(duì)植物生長(zhǎng)影響較大的空氣污染物主要有二氧化硫、氟化物、碳?xì)浠衔铩⒐饣瘜W(xué)煙霧及含有重金屬的粉塵等。(3)對(duì)氣候的影響(1)吸收法(2)燃燒法a、系統(tǒng)開(kāi)車(chē)過(guò)程中，需要對(duì)系統(tǒng)管線進(jìn)行吹掃、置換，在置換時(shí)嚴(yán)格遵循氮?dú)?1)控制PH值法(2)油和油脂的處理(3)有機(jī)廢水生化處理化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)工業(yè)企業(yè)污水的水源大體上有三個(gè)方面：生活污水(來(lái)自廁所、浴室、盥洗室及廚房等),生產(chǎn)污水(生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢水)和大氣降水(雨水、雪水等)。一般來(lái)1.正常生產(chǎn)中正常排放點(diǎn)有四處，分別為D9201、E3006、E3016、D3506,E3006/E3016為急加崗位水處理單元正常排出口排放COD低于5000mg/1,同時(shí)，嚴(yán)格控制D9201液位在60%以下，如果D9201#或11a#線進(jìn)入到D9201,再通過(guò)P9201A/B/R向外輸送到90管廊與E3016/E3006況，禁止任何不負(fù)責(zé)任的現(xiàn)場(chǎng)排放，崗位人員應(yīng)該完全掌握裝置11#、11a#線下水井情況，因?yàn)?，裝置消防通道和其它路面同時(shí)存在10#線清凈下水井，生產(chǎn)排放和1.廢渣的再資源化化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)資源利用率以減少排放量。2.廢渣的處理化學(xué)工業(yè)排放的固體廢物數(shù)量龐大、種類(lèi)繁多，其處理方法也多種多樣，主要有物理化學(xué)方法，焚燒法和安全填埋法。3.液態(tài)廢渣參數(shù)化工、石油化工生產(chǎn)的液態(tài)廢渣主要有堿渣、酸渣、化纖工業(yè)產(chǎn)生的廢渣、苯酐廢渣、酚渣等。(1)廢堿液：廢堿液主要來(lái)自石油產(chǎn)品的精制。(2)廢酸液：廢酸液主要來(lái)源于油品酸精制和烷基化反應(yīng)廢硫酸催化劑，及化學(xué)行業(yè)的電化學(xué)精制、酸洗等。(3)污水廠產(chǎn)生的污泥。(4)化纖生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣。4.固態(tài)廢渣參數(shù)(2)電石渣；(3)礦渣；a.正常生產(chǎn)過(guò)程中，裝置燒焦所排放出的焦粒，直接儲(chǔ)存到裂解爐排焦罐中，當(dāng)燒焦罐中焦粒達(dá)到一定量后，打開(kāi)清焦罐，將罐中焦粒全部放出，用車(chē)運(yùn)到制定儲(chǔ)存地點(diǎn)，由工廠統(tǒng)一運(yùn)到吉化堆埋場(chǎng)堆埋。b.停車(chē)后，裝置需要清洗的設(shè)備用盲板與系統(tǒng)隔斷，設(shè)備內(nèi)清除的殘?jiān)?jīng)沙土攪拌后桶裝由車(chē)間統(tǒng)一安排，送工廠環(huán)保科指定堆埋場(chǎng)進(jìn)行掩埋。c.停車(chē)更換的催化劑和干燥劑等固體廢渣，現(xiàn)場(chǎng)裝桶和裝袋，由工廠統(tǒng)一運(yùn)到吉化堆埋場(chǎng)堆埋處理，嚴(yán)禁隨意堆埋和丟放引起環(huán)境污染。d.清理廢堿氧化單元混合器D3508所產(chǎn)生的廢堿渣，現(xiàn)場(chǎng)用塑料袋裝袋，運(yùn)到吉化堆埋場(chǎng)堆埋，嚴(yán)謹(jǐn)隨處堆放，造成環(huán)境污染。化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章物料衡算輸入系統(tǒng)的物料質(zhì)量=輸出系統(tǒng)的物料質(zhì)量+系統(tǒng)內(nèi)積累的物料質(zhì)量輸入系統(tǒng)的物料質(zhì)量=輸出系統(tǒng)的物料質(zhì)量對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)，多采用單位時(shí)間(如1小時(shí)、1天)的投料量或生產(chǎn)的產(chǎn)品量以下各塔的數(shù)據(jù)均為工廠提供。具體見(jiàn)表1-1、1-2。表1-1T3801進(jìn)料數(shù)據(jù)物料名稱H2組分C2H4(摩爾組成)C3H6C4H6C5H120.0000.1310.0120.000總摩爾流量(kmol/h)2782.670622.9201234.170874.270溫度(℃)-27.95014.880-6.000-27.000壓力(kpa)3655.0003661.0003655.0003980.000每板壓降(kpa20.000表1-2T3802進(jìn)料數(shù)據(jù)物料名稱組分摩爾分?jǐn)?shù)(mol)H2CH4C2H40.0000.0060.491總摩爾組成總摩爾流量(kmol/h)溫度(℃)壓力(kpa)每板壓降(kpa)C3H6C4H6C5H120.3090.1430.05036.42035687.0005.0000化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)表1-3塔板數(shù)實(shí)際板PROⅡ模擬T3801總板數(shù)43(含再沸)27(含再沸)進(jìn)料位置T3802總板數(shù)66(含再沸和冷凝42(含再沸和冷凝進(jìn)料位置注：以上各塔的板效率均為62%T3801塔底CH4約為0.16mol%;T3802塔頂C3約為0.294mol%,塔底C2約為0.2mo1%以上各塔模擬中的組分均以輕烴為主，且不含水，因此采用SRK方程進(jìn)行模擬。對(duì)各程序進(jìn)行調(diào)試，可得到物料衡算。以下為各塔模擬的原圖及其總物料衡算表。CKG-MOL/HR-27.950C123456789k4150.000KPACKG-MOL/HR-27.000C2782.670KG-MOL/HR-39.017T3801C圖1-1T3801模擬圖化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)表1-4T3801總物料衡算StreamNameStreamDescriptionPhaseMxedLiquidMixedVaporLiquidLiquidTemperaturePressureCKPA-27.9503655.00014.8803661.000-6.0003655.000-39.0173500.000-27.0003980.00044.2534150.000FlowrateKG-MOL/HR2782.670622.9203796.681874.270CompositionH2C2H4C3H6CAH6C5H120.2620.3520.3520.0310.0030.0000.0070.0550.3110.2660.2310.1310.0110.1080.5470.2400.0830.0120.1970.3020.5010.0000.0000.0000.0000.0030.9940.0030.0000.0000.0000.0020.4750.3200.1480.056出料總流量：3796.681+1717.349=5514.03kmol/h進(jìn)出物料的總流量相等，因此達(dá)到物料平衡。S3-22.620C2500.000KPA880.594KG-MOL/HRStreamDescription38-11PhaseLiquidLiquidLiquid36.420C35687.000KPA1769.119KG-MOL/HRTemperaturePressureFlowrateKPA3100.00035687.000KG-MOL/HR888.5251769.119_-2930二__31. 40_T3802CompositionCH4C2H4C3H6C4H6C5H1238-1195.037C3100.000KPA888.525KG-MOL/HR0.1000.491圖1-2T3802模擬圖及總物料衡算出料總流量：888.525+880.594=1769.119kmol/h進(jìn)出物料的總流量相等，因此達(dá)到物料平衡。化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1.4.2流程的總物料衡算以下為脫乙烷單元流程的模擬圖及其總的物料衡算3650.0003749.0133650.0003749.013KG-MOL/HRKPAKPA4200.000-27.9503655.0002782.670CKPAKG-MOL/HR-27.000C4200.000KPA764.477KG-MDL/HR37-42-6.000C3655.000KPA1234.170KG-MOL/HR37-2014.880C3661.000KPA622.920KG-MDL/HR2345678946.378C4170.000KPA1655.845KG-MOLHR主S3主2750.000KPA9764.477KG-MOL/HR9甚38-11縣38-11費(fèi)勢(shì)藥蓄器落落92.714C2950.000KPA42891.368KG-MOL/HR42圖1-3乙烷單元流程的模擬圖表1-5乙烷單元流程的總物料平衡表Stean.NanesteamDescnptor37-1137-2137-4238-138-11MbedUguuMcedhaporLgntTempeatrePB8SNRC-279503655DG3661006M03655DD6153650D32,714295000FwiraEKD-NDL,HR27826705229201234.1703749113891.368CompostotH2CHC:2HbC:3H5C.4H5CSH1202620352035200310003□D?0D5503.1102660.2310.131DD11054702400330D120.19903060.4920002D0DDD0DD0DD2D.OS284D.108進(jìn)料總流量：2782.670+622.920+1234.170=4639.760kmol/h出料總流量：3749.013+891.368=4640.381kmol/h進(jìn)出物料的總流量相差0.621kmol/h,在誤差范圍內(nèi)可以認(rèn)為達(dá)到第2章熱量衡算EQ=ZHout-EHin熱量衡算就是計(jì)算在指定條件下進(jìn)出設(shè)備物料的焓值，從而確定過(guò)程傳遞的熱(1)建立以單位時(shí)間為基準(zhǔn)的物料流程圖，確定熱量衡算的范圍；(2)在物料流程圖上標(biāo)明已知溫度、壓力、相態(tài)、物流量及組成等已知條件；(3)選定計(jì)算的基準(zhǔn)溫度。由于手冊(cè)、文獻(xiàn)上查到的熱力學(xué)數(shù)據(jù)大多數(shù)是273K或298K的數(shù)據(jù)，故選此溫度為基準(zhǔn)溫度，計(jì)算比較方便。計(jì)算時(shí)相態(tài)的確定也是很(6)如果需要，計(jì)算出所需要的加熱劑或冷卻劑的用量。示10?。表2-1T3801各流股焓值進(jìn)料流股出料流股名稱37-1137-4237-2038-19再沸器熱量/9.149-0.6360.599-2.675ZH=9.149+(-0.636)+0.599+(-2.675)+12.375=18.812(m·kJ/h)ZH=11.342+7.484=18.826(m·kJ/h)在誤差范圍內(nèi)，可認(rèn)為T(mén)3801達(dá)到熱量守恒。表2-2T3802各流股焓值進(jìn)料流股出料流股名稱冷凝器再沸器焓值/-16.049-1.800ZH=5.641+(-16.049)+19.268=8.860(m·kJ/h)ZH=10.660+(-1.800)=8.860(m·kJ/h)ZQ=ZH-ZH=8.860-8.860=0(m·kJ/h)T3802達(dá)到熱量守恒?；づc材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第3章塔的相關(guān)性質(zhì)條件下，可對(duì)各塔進(jìn)行水力學(xué)計(jì)算，具體見(jiàn)化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)表3-1T3801每塊板上的氣液相數(shù)據(jù)NetFlowRatesLiquidVaporFeedProductDutiesKG-MOL/HRM*KJ/HR-37.83650.002-39.53670.003-39.53690.004-39.13710.005-38.53730.006-37.53750.007-35.93770.008-33.83790.009-31.23810.002020.34030.002121.94050.002223.24070.002324.44090.002425.64110.002527.44130.002631.64150.002744.64170.00925.4918.6912.6900.0875.7835.2642.3557.9621.42512.82574.72635.62700.72768.32835.12898.22955.43005.53047.23077.03080.22998.73849.43842.63836.63824.03799.73759.13702.03635.63566.2699.2858.9919.8984.9874.32782.7622.93798.2表3-2T3802每塊板上的氣液相數(shù)據(jù)PressureC-18.82-17.24-14.85-12.5-16.0491化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)TrayTemp.PressureLiquidKG-MOL/HRVaporM*KJ/HRFeedProductDuties3.3塔的水力學(xué)計(jì)算在單塔物料衡算及熱量衡算的基礎(chǔ)上，輸入水力學(xué)計(jì)算部分的相關(guān)數(shù)據(jù)，具體如表3-5、3-6所示。表3-5T3801水力學(xué)計(jì)算輸入數(shù)據(jù)塔板板型最小板直徑/mm板間距/mm流徑數(shù)浮閥浮閥2表3-6T3802水力學(xué)計(jì)算輸入數(shù)據(jù)塔板板型最小板直徑/mm板間距/mm流徑數(shù)浮閥2浮閥2以下為各塔的水力學(xué)計(jì)算結(jié)果，具體見(jiàn)下列各表。表3-9T3801水力學(xué)計(jì)算結(jié)果區(qū)域設(shè)計(jì)塔板數(shù)直徑溢流數(shù)1浮閥個(gè)數(shù)降液管寬度431.562降液管中心22418.643484.207表3-10T3802水力學(xué)計(jì)算結(jié)果區(qū)域設(shè)計(jì)塔板數(shù)直徑溢流數(shù)浮閥個(gè)數(shù)降液管寬度降液管中心222438.948438.948第4章T3801塔板工藝尺寸的計(jì)算計(jì)的要求，選用F1型浮閥閥片厚度δ=2mm,質(zhì)量為33g,H=12.5mm,L=16.5mm浮閥開(kāi)孔率選為10%,閥中心距為100mm。工廠提供的數(shù)據(jù)如下：序號(hào)2實(shí)際塔板數(shù)精餾段塔徑(25-42)單位(含再沸)數(shù)值4.1閥數(shù)的確定一般在正常負(fù)荷情況下，浮閥處在全開(kāi)時(shí)操作，此處取動(dòng)能因數(shù)=10單溢流段氣相平均密度Y,=45.117kg/m雙溢流段氣相平均密度Y,=61.471kg/mF型浮閥的孔徑為“=39mm,故浮閥個(gè)數(shù)N為化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)雙溢流段氣相平均流率Y?=108.27m3/個(gè)全塔浮閥個(gè)數(shù)N=11N+31N?=11×185+31×158=326428個(gè)單溢流雙溢流計(jì)算值模擬值以下因個(gè)人精力和所查閱的資料有限，僅對(duì)T(1)堰長(zhǎng)’l=0.7D=0.7×2050=1435mm(2)溢流堰高度",選用平直堰，堰上液流層高度計(jì)算，近似取E=1,取板上清夜層高度r=60mm化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)4.3.1精餾段的氣、液相體積流率Mrm=19.33kg/kmolV=(R+1)D=4×1715.787=6863MLm=28.01kg/kmolL=(2782.67+3650)/2=3216.34kmol/hσ=Z×O=0.352×0.004201+0.031×0.0137+0.003×0.0230σ=Z×,=0.197×0.0025+0.302×0.02943+0.501×0.0182σ,=(σ,+σ,o)12=(0.00197+0.00184)/2=0.00191N/m=4.4×0.75×0.0668Ls,m31sVs,m3/由上表數(shù)據(jù)即可作出漏液線。由因塔徑D=2050mm,故/D=1.43512.05=0.因?yàn)锳=0.09×3.30=0.3·化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)L,m3/sVs,m3/s由上表數(shù)據(jù)即可作出液沫夾帶線。4.3.4液相負(fù)荷下限線b1=φH+(φ-β-1)hb1=0.5×0.5+(0.5-0.65-1)×0.04=0.204c'=0.1531(1,h?)2=0.1531(1.435×0.034)2L,m3/s0.0060.0150.0300.045V,m3/s化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線根據(jù)以上各方程，可作出T3801精餾段浮閥塔的負(fù)荷性能圖，如圖4-1所示。在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn)，即可畫(huà)出操作線。由圖可查出：4.4T3801塔附件設(shè)計(jì)T3801有三股進(jìn)料，,因流股37-11的流量大，故進(jìn)料管的設(shè)計(jì)以37-11為例。4.4.1進(jìn)料管(37-11)T型進(jìn)料管。本設(shè)計(jì)采用4.4.3塔底出料管管徑：4.5T3801塔總體高度H=(n-"p-"p-1)HT+°FHg+npH+Hp+Hg+H?+H?H:塔底空間高度，塔的底部空間高度是指塔底最末一層塔盤(pán)到塔底下封頭切線的距離，取HH=(42-1-3-1)×0.5+3×0.6+3×0.6+0.6+1.5+1.4+3=28.6m注本章參考文獻(xiàn)[2];[5];[6];[7]?；づc材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第5章其它設(shè)備選型5.1E3802的計(jì)算正三角形排列結(jié)構(gòu)緊湊；正方形排列便于機(jī)械清洗；同心圓排列用于小殼徑換熱器，外圓管布管均勻，結(jié)構(gòu)更為緊湊。我國(guó)換熱器系列中，固定管板式多采用正三角形排列；浮頭式則以正方形錯(cuò)列排列居多，也有正三角形排列。故選正三角形排列。塔底釜液走換熱器的管程，其進(jìn)料用嚴(yán)格換熱器與塔用虛擬物流連接而得，具體數(shù)值見(jiàn)圖5-1。C2H4C圖5-1S4進(jìn)料數(shù)據(jù)殼程S6進(jìn)料為水蒸氣，其摩爾流量：900.000kmol/h,溫度：158℃,壓力：200.000kpa,換熱器的換熱面積為322.60m2。計(jì)算類(lèi)型為管程出口溫度86.90℃管程和殼程的材質(zhì)均選擇不銹鋼304,換熱器型號(hào)為BEM,方位為立式，換熱管規(guī)格25*2*3000,排列方式為正三角形排列，其化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)余各參數(shù)為軟件默認(rèn)值。2371.418KG-MOLHRS7C圖5-2E3802模擬圖表5-1E3802各流股數(shù)據(jù)StreamDescriptionLiquidMxedMxedCKPA79.1742754.87586.9002752.893200.0002371.4182371.418900.000900.0000.0000.0000.0040.7260.2120.0580.0000.0000.0000.0040.7260.2120.0580.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001