化工毕业设计物料衡算及设备计算参考.doc

1、 - I - 摘 要 本 次 设计 的 内容是 年产 12 万吨苯乙烯减压精馏系统模拟计算及工艺设计 ， 采用连续精馏的方式，使用四个精馏塔，将脱氢混合液精馏成纯度大于 99.7%产品苯乙烯以及乙苯、苯、甲苯和焦油 等重组分 。 利用 PRO/II 对苯乙烯减压精馏全工段进行了模拟计算 ， 完成了物料衡算。利用模拟结果， 对苯乙烯分离塔（ T0403）进行了热量衡算 和 严格的设备计算， 确定了 塔高、塔径，填料性能和尺寸 等 。对塔顶冷凝器 ，进料 泵 ，回流罐，塔接管等 进行了计算选型 和 设计。绘制了带控制点的工艺流程图， 物料平衡图， 设备布置图及管道布置图。 关键词： 苯 乙烯；减压

2、；精馏；设计 - II - Abstract The content is the simulate computation and process design of 120000 t/a of styrene vacuum distillation system. The dehydrogenated mixture is separeted into styrene, ethylbenzene, benzene, toluene and other heavy constituents like flux oil with continuous rectification of four

3、 distillation columns. The purity of the styrene is more than 99.7%. The simulate computation of the whole process about the styrene vacuum distillation system has been completed with PRO/II. The material balance has also been finished. According to the resulsts, heat balance and the equipments of t

4、he styrene separation tower (T0403) are strictly calculated.The equipments computation consists of the determination of tower height, tower Drive, packing performance and size. The overhead condenser, feed pump, reflux accumulator and tower pipes are strictly calculated, selected and desighed. The e

5、ngineering flow sheet with control points, material balance diagram, equipment layout and piping diagram have already finished. Key Words： Styrene; Vacuum; Distillation;Design - I - 目 录 摘 要 . I Abstract .II 第一篇 设计说明书 . 错误 !未定义书签。 第 1 章 精馏的原理概述 . 错误 !未定义书签。 1.1 精馏原理 . 错误 !未定义书签。 1.2 减压精馏 . 错误 !未定义书签。

6、 1.3 苯乙烯的精馏技术 . 错误 !未定义书签。 第 2 章 苯乙烯产品介绍 . 错误 !未定义书签。 2.1 苯乙烯的用途 . 错误 !未定义书签。 2.2 苯乙烯的性质 . 错误 !未定义书签。 2.3 应急处置 . 错误 !未定义书签。 2.4 苯乙烯的贮存 . 错误 !未定义书签。 2.4 管理信息 . 错误 !未定义书签。 2.5 危险特性 . 错误 !未定义书签。 第 3 章 苯乙烯的生产技术 . 错误 !未定义书签。 3.1 生产技术概述 . 错误 !未定义书签。 3.2 苯乙烯的生产技术及进展 . 错误 !未定义书签。 3.2.1 乙苯脱氢法 . 错误 !未定义书签。 3.

7、2.2 环氧丙烷 苯乙烯联产法 . 错误 !未定义书签。 3.2.3 热解汽油抽提蒸馏回收法 . 错误 !未定义书签。 3.2.4 丁二烯合成法 . 错误 !未定义书签。 3.2.5 其他生产方法 . 错误 !未定义书签。 3.2.6 小结 . 错误 !未定义书签。 第 4 章 苯乙烯的供需现状 . 错误 !未定义书 签。 4.1 国内外苯乙烯生产情况 . 错误 !未定义书签。 4.1.1 国外生产情况 . 错误 !未定义书签。 4.1.2 国内生产情况 . 错误 !未定义书签。 - II - 4.2 国内外苯乙烯市场需求情况 . 错误 !未定义书签。 4.2.1 国外市场需求情况 . 错误

8、!未定义书签。 4.2.2 国内市场需求情况 . 错误 !未定义书签。 第 5 章 苯乙烯的发展前景及建议 . 错误 !未定义书签。 5.1 苯乙烯的技术发展趋势和前景 . 错误 !未定义书签。 5.2 苯乙烯的发展建议 . 错误 !未定义书签。 第 6 章 工艺流程论述 . 错误 !未定义书签。 6.1 苯乙烯的生产原理 . 错误 !未定义书签。 6.2 工艺过程的确立 . 错误 !未定义书签。 6.3 苯乙烯精馏工艺流程 . 错误 !未定义书签。 6.4 主要工艺流程图（ PRO/II模拟 ） . 错误 !未定义书签。 第 7 章 仪表及自控 . 错误 !未定义书签。 7.1 精馏过程的操

9、作分析 . 错误 !未定义书签。 7.2 乙苯 /苯乙烯分离塔（ T0401）的主要仪表及自控 . 错误 !未定义书签。 7.3 乙苯回收塔（ T0402）的主要仪 表及自控 . 错误 !未定义书签。 7.4 苯乙烯塔（ T0403）的主要仪表及自控 . 错误 !未定义书签。 7.5 苯 /甲苯分离塔（ T0404）的主要仪表及自控 . 错误 !未定义书签。 7.6 紧 急停车 . 错误 !未定义书签。 第 8 章 生产工艺中的三废 . 错误 !未定义书签。 8.1 工业三废概述 . 错误 !未定义书签。 8.2 废水、废气、废渣来源 . 错误 !未定义书签。 8.3 三废的处理及综合利用 .

10、 错误 !未定义书签。 第 9 章 厂址选择 . 错误 !未定义书签。 第 10 章 公用工程指标 . 错误 !未定义书签。 第二篇 设计计算书 . 1 第 1 章 物料衡算 . 87 1.1 物料衡算概述 . 87 1.2 计算依据 . 87 1.3 PRO/II在化工设计及模拟中的应用 . 88 - III - 1.4 设计要求 . 88 1.5 模拟结果汇总 . 89 2.1 热量衡算概述 . 93 2.2 计算依据 . 93 2.3 温度压力的确定 . 94 2.4 热量衡算 . 95 第 3 章 T0403 设备计算 . 98 3.1 物性参数计算 . 98 3.1.1 温度压力的确

11、定 . 98 3.1.2 平均相对分子质量的计算 . 98 3.1.3 平均密度的计算 . 98 3.1.4 液相平均表面张 力的计算 . 99 3.1.5 液相平均黏度的计算 . 99 3.2 汽液负荷计算 . 99 3.3 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 . 100 3.3.1 填料的选择 . 100 3.3.2 塔径的计算与选择 . 101 3.3.3 液体喷淋密度及空塔气速的核算 . 103 3.3.4 填料层高度的计算 . 103 3.3.5 填料层压降计算 . 104 3.3.6 其他各塔塔径的确定 . 104 第 4 章 T0403 附属内件的选型和计算 . 107 4.1 填料支承板

12、 . 107 4.2 床层限制板 . 107 4.3 液体分布器 . 108 4.4 除沫器 . 108 4.5 塔高度的计算 . 108 4.6 其他各塔塔高的确定 . 109 4.6.1 T0401 塔高的确定 . 109 4.6.2 T0402 塔高的确定 . 110 - IV - 4.6.3 T0404 塔高的确定 . 111 第 5 章 T0403 塔塔顶冷凝器计算 . 113 5.1 确定流体流动的空间 . 113 5.2 计算传热负荷 Q . 113 5.3 选择列管换热器形式 . 113 5.4 估计传热面积 . 114 5.5 校核传热面积 . 114 5.5.1 冷凝传热系

13、数 . 114 5.5.2 冷却水侧传热系数 . 115 5.6 总传热系数 U计算 . 115 5.7 折流板 . 116 5.8 换热器内流体的流动阻力 . 116 5.8.1 管程流体阻力 . 116 5.8.2 壳程流动阻力 . 117 5.9 其他各塔冷凝器的简单选型 . 118 5.9.1 T0401 塔塔顶冷凝器的简单选型 . 118 5.9.2 T0402 塔塔顶冷凝器的简单选型 . 119 5.9.3 T0404 塔塔顶冷凝器的简单选型 . 121 第 6 章 塔底再沸器的计算与选型 . 123 6.1 T0401 塔底再沸器的计算与选型 . 123 6.2 T0402 塔底

14、再沸器的计算与选型 . 124 6.3 T0403 塔底再沸器的计算与选型 . 125 6.4 T0404 塔底再沸器的计算与选型 . 126 第 7 章 进料泵的设计与选型 . 128 7.1 泵吸入与排出管线流速 . 128 7.2 管路阻力系数的计算 . 129 7.3 进料泵的选型 . 130 第 8 章 塔顶回流罐的选型 . 131 8.1 T0401 塔顶回流罐的选型 . 131 8.2 T0402 塔顶回流罐的选型 . 131 - V - 8.3 T0403 塔顶回流罐的选型 . 131 8.4 T0404 塔顶回流罐的选型 . 132 第 9 章 塔接管的选型 . 133 9.1 T0401 塔接管的选型 . 133 9.1.1 T0401 塔进料管 . 133 9.1.2 T0401 塔回流管 . 133 9.1.3 T0401 塔塔底出料管 . 133 9.1.4 T0401 塔塔顶蒸汽出料管 . 134 9.1.5 T0401 塔塔底蒸汽进气管 . 134 9.2 T0402 塔接管的选型 . 134 9.2.1 T0402 塔进料管 . 134 9.2.2 T0402 塔回流管 .