【精品完整版】4万吨年丙烯混合气分馏车间工艺设计

4万吨/年丙烯混合气分馏车间工艺设计

摘要：气体分馏（简称气分）装置是将催化裂化装置生产的液化石油气按后续加工装置的要求，切割分离成各种馏分。炼油厂液化石油气的主要成分为烯烃和烷烃，根据分馏产品的要求，常规气体分馏工艺流程有三塔、四塔、和五塔流程。本4万吨/年丙烯混合气分馏装置的主要产品为聚合级精丙烯，采用四塔流程，四台塔设备分别为：脱丙烷塔、脱乙烷塔、粗丙烯塔、精丙烯塔。

本文是对4万吨/年丙烯混合气分馏车间工艺设计，主要阐述了精丙烯在国民经济中的地位和作用、工业生产方法、生产原理、工艺流程。采用excel工作表对主要设备如：换热器、脱乙烷塔、脱丙烷塔、丙烯塔、冷凝器，等进行物料衡算，热量衡算。并对丙烯塔烷进行了详细的设备计算和校核，确定了操作参数、设备类型和材质，使用CAD绘制相应的工艺流程图。最后对此工艺过程可能存在的安全隐患及相应措施做了简要说明。

关键词：精丙烯换热器工艺流程

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引言 (1)

第1章综合介绍 (2)

1.1精丙烯在国内外的发展动向 (2)

1.1.1 生产技术 (2)

1.1.2 技术发展动向 (3)

1.2丙烯的市场需求状况 (4)

第2章工艺概述 (5)

2.1丙烯的性质 (5)

2.1.1 丙烯的物理性质 (5)

2.1.2 丙烯的化学性质 (5)

2.2生产方法的评述及选择 (6)

2.2.1 W基催化剂法 (6)

2.2.2 Re作催化剂法 (6)

2.2.3 烯烃裂解制丙烯 (6)

2.3生产原理 (7)

2.4工艺流程 (7)

第3章物料衡算 (8)

3.1已知条件 (8)

3.1.1 原料的组成 (8)

3.1.2力和温度压 (8)

3.1.3、产品规格 (8)

3.2工艺计算 (9)

3.2.1对T-1的物料衡算[5] (9)

2

3.2.2对T-2的物料衡算 (11)

3.2.3对T-3 T-4系统的物料衡算 (12)

第4章热量衡算 (13)

4.1对T-2进行的热量衡算 (14)

4.1.1再沸器的热负荷和加热蒸汽量 (14)

4.1.2冷凝器热负荷和冷却水用量计算 (16)

4.2对T-2系统进行热量衡算 (16)

4.2.1各组分在进料、塔顶产品、塔釜产品中的质量分数 (16)

4.2.2再沸器的热负荷和加热蒸汽量 (17)

4.2.3冷凝器热负荷和冷却水用量计算 (19)

4.3对T-3、T-4系统进行热量衡算 (19)

4.3.1 各组分在进料、塔顶产品、塔釜产品中的质量分数 (19)

4.3.2再沸器的热负荷和加热蒸汽量 (19)

4.3.3冷凝器热负荷和冷却水用量计算 (21)

第5章设备计算 (23)

5.1精馏段与提馏段的体积流量[12] (23)

5.1.1 精馏段 (23)

5.1.2 提馏段 (24)

5.1.3塔径的计算 (24)

5.1.4塔高的计算 (26)

5.2塔板结构尺寸的确定 (26)

5.2.1 塔板尺寸 (26)

5.2.3弓形降液管 (27)

5.3浮阀数目及排列 (27)

5.3.1浮阀数目 (28)

5.3.2排列 (28)

5.3.3校核 (29)

第六章流体力学验算 (30)

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6.1气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降)

h (30)

p

6.1.1 干板阻力

h (30)

c

6.1.2 板上充气液层阻力

h (30)

1

6.1.3 由表面张力引起的阻力h

(30)

6.2漏液验算 (30)

6.3液泛验算 (30)

6.4雾沫夹带验算 (31)

第七章操作性能负荷图 (32)

7.1雾沫夹带上限线 (32)

7.2液泛线 (32)

7.3液体负荷上限线 (32)

7.4漏液线 (32)

7.5液相负荷下限线 (32)

7.6操作性能负荷图 (33)

第八章各接管尺寸的确定 (35)

8.1进料管 (35)

8.2釜残液出料管 (35)

8.3回流液管 (35)

8.4塔顶上升蒸汽管 (36)

8.5水蒸汽进口管 (36)

结论 (37)

致谢 ........................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献 (39)

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引言

了解和掌握有关气体分馏车间的精丙烯提纯的知识，及对气体分馏的工艺流程设计、物料衡算、热量衡算、设备计算、工艺流程图,等进行了解

本装置是与140万吨/年中有催化裂化装置配套而设计的气体分馏装置，设计加工能力4万吨/年，设计开工时间为8000小时。生产方法采用的是一般的蒸馏分离方法进行精密分离，生产纯度较高的丙烯、丙烷、异丁烯馏分和丁烯-2及碳-五等产品。丙烯用量最大的用途是生产聚丙烯，另外丙烯可制丙烯腈、异丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇、丙烯酸及其脂类以及制环氧丙烷和丙二醇、环氧氯丙烷和合成甘油等。近年来，由于丙烯下游产品的快速发展，极大的促进了中国丙烯需求量的快速增长。到2015年，中国将不断新增大型乙烯生产装置，同时炼厂生产能力还将继续扩大，这将增加丙烯的产出。预计2015年，乙烯联产丙烯的生产能力将达到约922万吨/年，丙烯总生产能力将达到2080万吨/年。乙烯装置联产的丙烯占丙烯总供给的比例将进一步提高。但同期下游装置对丙烯的需求量年均增长速度将达到5.8%，丙烯资源供应略微紧张。到2015年，中国丙烯的表观消费量将达到2049万吨。从当量需求来看，丙烯供需矛盾十分突出。为提高我国丙烯在国际市场的竞争力，必须继续加快高性能催化剂的开发，提高副产品收益，提高管理水平和市场竞争意识，进一步开拓下游产品的开发，从而使我国丙烯工业借凭自己在技术和人力资源的优势在激烈的竞争中处于不败之地

中国虽是需求大国然而没有先进技术生产，造成国内在与国外竞争中处于劣势，掌握了丙烯的先进生产技术不仅可以打破国外的垄断，而且也可使得我国具备开发和制造化工领域关键设备的能力，提高我国的竞争力，对我国今后的发展具有重要的战略意义！

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