粗苯焦化精制的工藝計算與設(shè)備選型分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u23313粗苯焦化精制的工藝計算與設(shè)備選型分析案例 1271821.1物料衡算 1214961.1.1操作條件 194471.1.2原料粗苯處理量 2194931.1.3兩苯塔進出料 2311011.1.4預(yù)精餾塔進出料 2298751.1.5純苯塔進出料 3296981.2設(shè)備的計算與選擇 3294841.2.1精餾塔的物料衡算 3201241.2.2塔板的計算 42451.2.3精餾塔塔頂，塔底，進料板溫度計算 5280641.2.4精餾塔塔頂,塔底，進料板密度流量的計算 11264781.2.5最小回流比，回流比及操作線的計算 1366011.3表面張力的計算 15178771.3.1精餾段 15207421.3.2提餾段 16141811.4塔徑的計算 1627221.5塔板尺寸的設(shè)計與計算 17254201.5.1溢流堰設(shè)計 17291511.5.2弓形降液管的寬度和面積 1734311.5.3降液管的底隙高度 18292401.6塔板布置及浮閥的數(shù)目與排列 18138111.6.1塔板布置 1827931.6.2浮閥數(shù)目與排列的計算 1919261.7塔板的流體力學(xué)計算 21193021.7.1氣相通過浮閥塔板的壓降 2135981.7.2降液管高度驗算 221.1物料衡算1.1.1操作條件年產(chǎn)能力：12萬噸/年(料液)年工作日:6000小時計原料中含有：苯55%，甲苯6%二甲苯1.5%苯乙烯25%重質(zhì)苯12.5%(質(zhì)量分率。下同)甲苯含量小于11.2%；苯含量：大于70.8%二甲苯:小于3.5%三苯含量:大于89%萘:小于2.5%密度：小于0.895純苯塔塔頂溫度80℃塔釜溫度120℃1.1.2原料粗苯處理量根據(jù)工藝的操作條件可知；根據(jù)設(shè)計任務(wù)，料液的年生產(chǎn)能力為120000噸/年(折算為100%Q)。全年生產(chǎn)時間為6000小時，剩余時間為大修，中修時間，則每小時的生產(chǎn)能力為；120000/6000=20t/h=20000kg/h1.1.3兩苯塔進出料根據(jù)工藝流程，進入兩苯塔的料液量即為20000kg/h1.1.4預(yù)精餾塔進出料從兩苯塔出來的BTXS 經(jīng)過加氫脫氫輕后的直接進入預(yù)精餾塔，所在進入預(yù)精餾塔的流量就是W1=22700㎏/h1.1.5純苯塔進出料純苯塔的作用：分離產(chǎn)品苯使產(chǎn)品純度達到99.9%,（摩爾分?jǐn)?shù)）同時，塔底甲苯純度達到99.8%。在此目標(biāo)下對該塔進行計算，尋扎達到該分離要求的最佳操作條件。1.2設(shè)備的計算與選擇精餾工段主要有四個塔，即①預(yù)精餾塔，②萃取精餾塔，③純苯塔，④二甲苯塔。這里只對純苯進行計算。1.2.1精餾塔的物料衡算⑴原料液及塔頂，塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量分率D=14140kg/hW=2860kg/hF=17000kg/h1.2.2塔板的計算(1)求最小理論塔板數(shù)Nm-1(2)求實際理論板數(shù)N;(3)進料板位置 (4)計算板效率()查板效率與a關(guān)聯(lián)圖得：(5)實際板數(shù)1.2.3精餾塔塔頂，塔底，進料板溫度計算因純苯塔操作屬于常壓操作，兩組分的物理化學(xué)性質(zhì)特別是兩組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)比較相近，所以該混合物為安全理想體系。;⑴塔頂溫度的求取：已經(jīng)：塔頂產(chǎn)品苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.999，則甲苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.001塔頂采用全凝器。苯和甲苯的基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)。表4-1苯和甲苯的基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)采用試差法求塔頂溫度：設(shè)塔頂溫度為：80℃(353.15k)試差：與塔頂氣相平衡的液相組成=0.999/0.9889=1.0102=(1-0.999)/0.3829=0.002612與塔頂氣相平衡的液相組成：與塔氣相平衡的液相組成：⑵塔釜溫度的求取：已知：塔釜產(chǎn)品苯的摩爾分?jǐn)?shù)為：0.012，則甲苯的摩爾分?jǐn)?shù)為：0.998。⑶進料板溫度的求取泡點進料，與液相平均的氣相組成；泡點進料，與液相平衡的氣相組成：1.2.4精餾塔塔頂,塔底，進料板密度流量的計算（1）塔頂液相平均密度的計算⑵塔釜液相平均密度的計算⑶進料板液相平均密度的計算：1.2.5最小回流比，回流比及操作線的計算(1)最小回流比⑵操作線方程平均摩爾質(zhì)量計算：⑶精餾段的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提餾段的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)℃平均摩爾質(zhì)量；1.3表面張力的計算1.3.1精餾段塔頂液相平均表面張力計算；：進料板液相平均表面張力的計算；1.3.2提餾段1.4塔徑的計算1.1.1精餾塔選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)板間距溢流塔高。，1.1.2最大流速Umax1.1.3求塔徑1.5塔板尺寸的設(shè)計與計算1.5.1溢流堰設(shè)計1.5.2弓形降液管的寬度和面積，1.5.3降液管的底隙高度，1.6塔板布置及浮閥的數(shù)目與排列1.6.1塔板布置塔徑與分塊數(shù)關(guān)系表塔徑/㎜分塊數(shù)1.6.2浮閥數(shù)目與排列的計算,,則：圖1.1閥孔排列圖排的閥數(shù)為200個，按?N=200個重新?lián)Q算F,計算結(jié)果如下：閥孔動能因素變化不大，仍在9-12之間。塔板開孔率1.7塔板的流體力學(xué)計算1.7.1氣相通過浮閥塔板的壓降，，⑵提餾段，，板上充氣液層阻力；，液體表面張力所造成的阻力；此阻力很小，可忽略不計，因此與單板的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨葹椋?.7.2降液管高度驗算為了防止發(fā)生堰塔現(xiàn)象，要求嚴(yán)格控制降液管中液層高度液體通過塔板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?；板上層高度；，，、⑵提餾段⑴單層氣體通過板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨娶屏黧w通過將液管的壓頭損失；，，所以符合防止淹塔的要求。物沫夾帶驗算精餾段苯-甲苯系統(tǒng)