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大型低压空分流程精馏提氩过程

第37卷　第4期2009年　4月　华　中　科　技　大　学　学　报(自然科学版)

J.Huazhong Univ.of Sci.&Tech.(Natural Science Edition )Vol.37No.4　Apr.　2009

收稿日期:2008204228.

作者简介:舒水明(19542),男,教授;陈彩霞(通信作者),硕士,E 2mail :wenyu -128@https://www.wendangku.net/doc/9d18197426.html,.

大型低压空分流程精馏提氩过程

舒水明1　陈彩霞2　杨　斌2　钟　刚2

(1华中科技大学能源与动力工程学院,湖北武汉430074;2四川空分设备(集团)有限公司工程部,简阳四川641400)

摘要:利用ASPEN 作为平台,针对20000空分装置,拟定全低压分子筛吸附净化、空气增压透平膨胀机制冷、全精馏无氢制氩、氧气外压缩的工艺流程,建立了相关精馏系统的计算模型,进行精馏系统计算,并以提高氧和氩的提取率为目标完成其模拟调试过程.在不增加空气量的基础上,通过精确的模拟计算辅助提高运行设备的氧和氩提取率.使氧的提取率达到99%以上,氩提取率达到80%以上.关　键　词:低压;空气分离;制氧;制氩;提取率;模拟

中图分类号:TB653 文献标识码:A 文章编号:167124512(2009)0420101204

R ectif ication process of argon stripping in large

low pressure air seperation process

S hu S hui mi ng 1

　Chen Cai x i a 2

　Yang B i n 2

　Zhong Gang

(1of Energy and Power Engineering ,Huazhong University of Science and Technology ,Wuhan 430074,China ;2Sichuan Air Separation Plant (Group )Co Ltd ,Jianyang 641400,Sichun China )

Abstract :From 20000air separation plant s ,f ull rectification low 2p ressure p rocess of molecular sieve adsorption ,compressor t urbo 2expander ,f ull rectification argon p roduction wit hout hydrogen and oxy 2gen external comp ression was specified.Simulation calculation was emulated wit h ASPEN to establish t he corresponding simulation of rectification system for t he calculation of it ,and t he recovery ratio of oxygen and argon wit hout increasing t he air flow rate was increased.It is expected t hat t he oxygen re 2covery ratio is more t han 99%,and t he argon ′s more t han 80%.

K ey w ords :low p ressure ;cryogenics air separation ;oxygen 2stripping ;argon 2st ripping ;recovery rati 2

o ;simulation

随着我国工业化水平越来越高,对空分设备的要求也越来越高,提高设备运行的安全性和稳定性[1],提高产品的产量和纯度已经成为赢得市场的必要条件[2].对常规空分装置来说,氧气和氮气的分离技术已经非常成熟,其产量和纯度都能达到用户的要求,并能在一定程度上实现变工况调节,制氩技术还在不断的完善当中,实现经济制氩,提高氩提取率是各大企业追求的目标.从某种意义上说,氩的提取率高低是衡量一套常规空分设备性能的标准[3].为了不增加装置的成本,设计人员大都从流程本身出发,着眼于优化流程,提高操作人员的操作水平,从而实现氧氩提取率的稳步提升.本文以一套20000空分装置为对象,以

ASPEN 为平台,对装置的流程进行计算和模拟

调试研究.

1　空分系统的计算模型

针对20000m 3/h O 2全低压分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、全精馏无氢制氩、氧气外压缩的工艺流程,利用ASPEN 进行仿真模拟计算,并就其模拟调试过程做详细的介绍.流程简图如图1所示.1.1　流程说明

用户管网压缩空气进入空气预冷系统中的空气冷却塔,在其中被水冷却和洗涤.出空气预冷系

图1　KDONAR20000/30000/730型空分

装置流程简图

统的工艺空气进入用来吸附除去水分、二氧化碳、碳氢化合物的空气纯化系统.

空气纯化系统输出的洁净工艺空气大部分进入冷箱内的主换热器,被返流出来的气体冷却,接近露点的空气进入下塔的底部,进行第一次分馏.在下塔中,上升气体与下流液体充分接触,传热传质后,上升气体中氮浓度逐渐增加.纯氮进入下塔顶部的主冷凝蒸发器被冷凝,在气氮冷凝的同时,主冷凝蒸发器中的液氧得到气化.一部分液氮作为下塔的回流液下流,另一部分液氮经过冷后,除少量作为产品液氮抽出,其余节流后送入上塔.

在下塔中产生的液体化空气也经过冷器过冷,节流后进入上塔参与精馏,在上塔内,经过再次精馏,得到产品氮气、产品氧气和污氮及产品液氧.装置所需的95%以上的冷量由增压透平膨胀机提供.为方便工程计算,用m3/h计量,即标准状态下每h的体积流量(以下同);文中所指“含量”均为体积分数.

氩的提取采用全精馏制氩的技术.从分馏塔上塔下部的适当位置引出一股氩气送入精氩塔Ⅰ进行粗馏,使氧的含量降低.从精氩塔Ⅰ顶部引出的气体进入粗氩塔Ⅱ并在其中进行深度氩氧分离,经过粗氩塔Ⅱ的粗馏,在粗氩塔Ⅱ的顶部得到含氧量不大于1×10-6的粗氩气.部分粗氩气由粗氩塔顶部引出(含氧量不大于1×10-6的粗氩)并送入精氩塔,经过精氩塔的精馏,在精氩塔底部得到含量为99.9999%的精液氩.

1.2　初始条件

产品氧气产量为20000m3/h,液氧量300 m3/h,纯度(氧含量)均为不小于99.6%;氮气为30000m3/h,液氮为200m3/h,纯度(氧含量)均不大于1×10-6;液氩量730m3/h,纯度(氧含量)不大于1×10-6,且氮含量不大于1×10-6N2.

1.3　状态方程选择

空气基本上可以看成氧2氮2氩三元系统处理[4],关于此三元物系的计算方法,国外的主要有Harmens,P2R,R KS2BM,SR KM,SHBWR, B ENDERF等方程[5],本文用空分流程常用的R KS2BM方程[6],即

R T

V m-b

V m(V m+b)

,(1)

式中:a=∑

i,j

x i x j(a i a j)0.5(1-K i,j);a i=fcn(T, T c i,p c i,ωi),纯组分i的a系数,x i为i组分的摩尔分数,K i,j为二元交互作用系数,K i,j=K j,i;b=∑

x i b i,b i=fcn(T c i,p c i)为纯组分i的b系数.

对于二元交互系数,建立在以修复二元交互系数为基础的ASPEN模拟基础上计算[7],采用四川空分公司修正的二元交互系数进行空分流程的模拟计算.

2　模拟方法和模拟调试分析

2.1　模拟方法

依次选取单元模块,再用物料流、功流和热流将单元模块连接.搭建流程的过程一般应按增压机系统、换热系统、精馏系统的顺序依次进行物流联接.

经初步计算,所得结果为:当加工空气量为98000m3/h,膨胀量为12800m3/h时,热量平衡值Q cal=-14.650427MJ/h,氧含量为99.78%,N2纯度为氧含量0.642×10-6,液氩的氮含量为1.524331×10-15,氧含量为20.63%.可见,所得结果并不理想.当Q cal=0时系统达冷量平衡,当Q cal>0时系统冷量不足,当Q cal<0时,系统冷量有剩余,可见此时系统冷量有很大剩余,氮气和氧气纯度偏高,氩中氧氮含量均超标.上塔组分图如图2所示,其中:横坐标X为塔板级数;纵坐标Y为摩尔浓度

图2　上塔氧气、氮所和氩气的组分图

2.2　模拟调试分析

膨胀空气进入上塔后会对主塔和氩塔的精馏工况造成不良影响,在保证系统冷量的情况下应尽量减少膨胀空气.将膨胀空气减少为12230

? 华　中　科　技　大　学　学　报(自然科学版)　第37卷

m3/h,热量平衡值Q cal=-268.947674J/h.

由图2可以看出,上塔的精馏工况并不理想,这也直接导致了氩的纯度不高.要想得到高纯度的氩首先必须调节好双级精馏塔[8].而下塔是上塔调节的基础,所以首先应该调节下塔的工况.下塔在抽取36800m3/h液氮(L N2)和1200m3/h 中压氮气的情况下,液态空气的含氧量为37.81%,稍偏低;塔顶液氮的氧含量为1.88×10-6,稍有偏高.一般下塔底部的液态化空气的氧含量为38%～39%,下塔顶部的液氮的氧含量为3×10-6～4×10-6.将塔顶液氮量增加至38000 m3/h后,液态化空气中氧含量为38.89%,塔顶液氮的氧含量为3.684×10-6.下塔产品就已调试合格.其中中压氮气在纯氩蒸发器中放出热量被冷凝的液化率为98.797%,所以中压氮气取出量合适.这3个指标表示下塔工况稳定.塔顶液氮经过过冷器后取出200m3/h去液氮储槽,再取2050m3/h液氮为纯氩冷凝器提供冷源,吸收了粗氩的热量后汽化率为98.06%,其余的进入上塔参与精馏.,下塔工况调节稳定.

通过对下塔工况的调节,导致进入上塔的液态化空气中液氮含量有所变化,工况也随之改变,其中氧气的纯度为99.8%,氮气的氧含量为2.15×10-6,氩馏分的组成氮含量为4.89321×10-6,氧含量为0.9272233,氩含量为0.0727717.因为氧气的纯度要求为99.6%,此时的氧气纯度偏高,可通过增加氧气的产量来降低其纯度.当氧气产量增加至20275m3/h时,氧气的纯度为99.604%,氮气的氧含量为2.276×10-6,氩馏分抽取量为20000m3/h,其组成氮含量为8.54441×10-6,氧含量为0.9039863,氩含量为0.0960051.产品液氩的组成氮含量为1.2348×10-15,氧含量为0.0156838,氩含量为0.9843161.可见,粗氩塔除氧并不理想,但是从氩馏分看,其氧含量并不高,这就说明氩塔的制氩能力还没有充分发挥,可以适当增加氩产量[8].首先增加氩馏分的抽取量.根据工程经验,氩产量一般为氩馏分的1/33,因而氩产量也随之增加.由于氩馏分经过粗氩塔精馏后,绝大部分氧气被分离出来,从粗氩塔底部回流至上塔,因此此回流液的含氧量达到93%以上,有利于氧气的精馏,使产品氧气的纯度升高.

为了保证氧气的纯度为99.6%,只要加大氧气的产量,就有利于提高氧气提取率的提高.这样只要保证氩馏分中氮含量不超过100×10-6,就可以形成良性循环.增加氩馏分抽取量至24500m3/h,氩产量增加至725m3/h,得到的氩馏分的组成氮含量为 6.7411×10-5,氧含量为0.9048026,氩含量为0.0951327.氧气产量为20295m3/h,纯度为99.6175%;氮气产量为29475m3/h,氧含量为2.10125×10-6.液氩的氮含量为4.2459×10-14,氧含量为0.84771×10-6,氩含量为0.9999991.进一步增加氩产量至740m3/h,氧气产量随之增加到20300m3/h,最终氩的氧含量为0.991×10-6.

3　讨论

经过调节后,氧和氩产量都有大幅度提升,提取率分别为ρO=99.946932%,ρAr=80.472%,均达到了预期目的.

此时上塔的组分图见图3.与图2相比,氧、氮和氩在上塔的分布稳定了许多,这主要与以下几个方面的因素有关

图3　调节后氧、氮和精馏塔上组分分布图

a.氧、氮和氩精馏塔内的分布关系在上塔的分布相互联系、相互影响,是一动态的过程.设在富氩区某块塔板上的氧气的摩尔浓度为A,氮气的摩尔浓度为B,氩的摩尔浓度为C,由物料平衡得A+B+C=1.若上塔工况不稳定,受影响最大的是氩馏分,因为对于一套运行的装置而言,其氩抽口位置不可能变化,上塔工况若波动厉害,则直接影响抽口处氩馏分的组成.氩在上塔的分布是随氧、氮产品和浓度的变化而变化的.氧产量减少,氧的浓度A就要提高,由A+B+C=1知,氩和氮的含量必然减少.此时富氩区就要上移,即精馏段的富氩区的含氩量要增高,而提馏段富氩区的含氩量减少,直接导致氩抽口处的氮、氩含量减少.同理,如果氮产量减少,氮的浓度就要提高,此时富氩段要下移.即精馏段的富氩区含氩量要减少,提馏段富氩区的含氩量要增加.下塔工况稳定是上塔优化调节的基础,要保证下塔的液态化空气中氧含量为38%左右,若太高则会使上塔的平

第4期舒水明等:大型低压空分流程精馏提氩过程

均含氧量升高.而在富氩区,氧气含量A 升高,氮

气含量B 极低,可忽略不计,由A +B +C =1知,氩含量C 会降低.这样粗氩塔不能将氧气的含量降至2×10-6以下,直接导致氩塔工况恶化.若氧含量太低,则无法保证产品氧气的纯度或产量.

b .全低压空分装置由于上塔精馏段具有一

定的精馏潜力,从而使膨胀后的空气可以在一定限度内直接进入上塔参与精馏.膨胀后空气的状态及引入量将对精馏工况有直接的影响.从有利于精馏方面考虑,由于塔板上的气、液都处于饱和状态,因此当膨胀空气吹入上塔时,最好也能达到饱和状态.从补偿塔的冷损考虑,膨胀空气以全液体为宜,但国内目前还没达到这种技术制造水平.又因为膨胀机提供了系统绝大部分冷量,所以膨胀机的效率直接影响了系统产品的提取[9].

c .氩馏分中氮气的含量要维持在100×10-6以下.这是因为在粗氩塔中进行氧、氩分离,氩气中的氧在上升过程中绝大部分都被冷凝下来,而低沸点的氮组分是不冷凝的,将全部留在粗氩中,致使粗氩中的含氮量将比氩馏分中的含氮量高30～40倍.因此,若氩馏分的含氮量太高,不仅使粗氩纯度降低,而且会导致粗氩冷凝器的温差减

小,甚至使温差为零(即产生“氮塞”

),导致粗氩冷凝器不能正常工作.并且粗氩中含氮过多将给制取精氩带来困难,所以氩馏分的抽口应设在含氮量尽量少的地方.

参

考

文

献

[1]郭洪业.低温空分设备防爆与安全[J ].深冷技术,

2002(6):44245.

[2]顾福民.近年国内外空分发展动态信息与趋势展望

[J ].气体分离,2007(2):38246.

[3]王庆洪,孙长虹,王开君.35000m 3/h 制氧机提氩改

造[J ].冶金动力,2002(4):729.

[4]张祉祐,石秉三.低温技术原理与装置[M ].北京:机

械工业出版社,1995.

[5]谢安俊,刘世华,张华岩,等.大型化工模拟软件———

ASPEN PL US [J ].石油与天然气化工,2006,24(4):2472251.

[6]肖珍平.SR KM 状态方程在空分工艺计算中的应用

[J ].深冷技术,1995(6):126.

[7]周　伟,公茂琼,洪　辉,等.二元交互作用系数推算

方法的发展[J ].低温工程,2006(1):126.

[8]周民荣.氩提取率与制氩系统及上塔工况的关系[J ].

深冷技术,2006(4):9211.

[9]卢　杰,毛绍融.大型空分设备膨胀机参数的影响因

素及调节方法[J ].深冷技术,1995(3):124.

“脉冲强磁场下的前沿科学问题”国际学术研讨会在我校召开

3月30日上午,由华中科技大学脉冲强磁场中心与比利时鲁汶大学联合举办的“脉冲强磁场下的前沿科学问题”国际学术研讨会在我校顺利召开.校党委书记路钢、中国工程院院士潘垣出席了会议.来自美国、德国、日本等多个国家以及国内从事强磁场科学研究相关领域的专家学者参加了会议.脉冲强磁场中心主任李亮教授首先介绍了脉冲强磁场实验室的发展历程,以及该实验室已经取得的成果和下一阶段的目标.合肥物理科学研究所强磁场实验室的高秉钧教授阐述了强磁场技术的发展史,提出并探讨了达到更高的磁场等级的方法以及前景.来自德国Dresden 强磁场实验室的专家J.Wo snita 介绍了其所在实验室的现状与发展目标,并展示了该实验室在绕组、电磁材料上的成果.来自比利时Kat holieke U niversiteit Leuven 的专家F.Herlach 对脉冲强磁场发展及应用的里程碑事件深入浅出地进行了介绍,他提出强磁场发生装置的设计理念应该是“small but beautif ul ”.来自日本东京大学的三浦登教授,介绍了应用脉冲强磁场来研究半导体材料的方法及成果,并在总结中肯定了脉冲强磁场在相关研究中的效用.

?401? 华　中　科　技　大　学　学　报(自然科学版)　第37卷

精馏工艺流程简述

2.3.1 精馏工序2.3.1.1 脱气系统（回收乙炔）合成粗醋酸乙烯（反应液：醋酸乙烯39.5%醋酸57.8%乙醛1%水0.2%乙炔1%高沸物0.2%丙酮0.02%其他0.18%）经预热器（E055301)粗分（T055303)塔气相预热后进入脱气塔(T055301)顶部，通过进料调节阀（LRC055301)控制塔液位,通过蒸汽调节阀（TRC055302)控制中温,使乙炔、部分高级炔烃、CO从塔顶排出，并带了部分乙醛和醋2酸乙烯，经脱气塔馏出冷凝器(E055302)12℃冷却水冷凝后液相回流至脱气塔顶部，气相从第一洗涤塔（T055310）底部进入，该塔用经过循环冷却水32℃冷却器（E055304）和从V055301来的回收液作为冷剂（E055305)冷却后的粗HAC35℃(T055303釜液)喷淋，以吸收脱气塔排出CH气（62%）中的乙醛（5.5%）和VAC（32.5%）。第一洗涤22塔釜液流回脱气塔顶，第一洗涤塔(T055310)顶排出的CH气带有少22量醋酸蒸汽（10%），进入第二洗涤塔(T055311)，用二级脱盐水吸收醋酸，釜出至醋酸精制塔回收醋酸（18%），塔顶排出乙炔气（98%）水（1.6%）经第二洗涤塔气液分离器(Y055301)除液滴后进入乙炔气缓冲槽（V055318)经鼓风机（C055301)送乙炔净化处理。 2.3.1.2 粗馏系统（脱除乙醛）脱气后的粗醋酸乙烯（醋酸乙烯39%醋酸59%乙醛1%水0.2%乙炔1%高沸物0.2%丙酮0.02%其他0.18%）由脱气塔釜液泵(P055302)通过流量调节（FRC055303)控制送到脱乙醛塔(T055302)；

浮阀塔的设计方案(优秀)解析

滨州学院课程设计任务书一、课题名称甲醇——水分离过程板式精馏塔设计二、课题条件（原始数据）原料：甲醇、水溶液处理量：3200Kg/h 原料组成：33%（甲醇的质量分率）料液初温：20℃ 操作压力、回流比、单板压降：自选进料状态：冷液体进料塔顶产品浓度：98%（质量分率）塔底釜液含甲醇含量不高于1%（质量分率）塔顶：全凝器塔釜：饱和蒸汽间接加热塔板形式：筛板生产时间：300天/年，每天24h运行冷却水温度：20℃ 设备形式：筛板塔厂址：滨州市三、设计内容 1、设计方案的选定 2、精馏塔的物料衡算 3、塔板数的确定 4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（加热物料进出口温度、密度、粘度、比热、导热系数） 5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算 6、塔板主要工艺尺寸的计算

滨州学院化工原理课程设计说明书 7、塔板的流体力学验算 8、塔板负荷性能图（精馏段） 9、换热器设计 10、馏塔接管尺寸计算 11、制生产工艺流程图（带控制点、机绘，A2图纸） 12、绘制板式精馏塔的总装置图（包括部分构件）（手绘，A1图纸） 13、撰写课程设计说明书一份设计说明书的基本内容 ⑴课程设计任务书 ⑵课程设计成绩评定表 ⑶中英文摘要 ⑷目录 ⑸设计计算与说明 ⑹设计结果汇总 ⑺小结 ⑻参考文献 14、有关物性数据可查相关手册 15、注意事项 ⑴写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源 ⑵每项设计结束后列出计算结果明细表 ⑶设计最终需装订成册上交四、进度计划（列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期） 1、设计动员，下达设计任务书0.5天 2、收集资料，阅读教材，拟定设计进度1-2天 3、初步确定设计方案及设计计算内容5-6天 4、绘制总装置图2-3天 5、整理设计资料，撰写设计说明书2天 6、设计小结及答辩1天

浮阀精馏塔的设计

课程设计题目：浮阀式连续精馏塔的设计教学院：化学与材料工程学院专业：07级精细化工学号：200740810113 学生：哈哈指导教师：屈媛夏贤友 2010年 5 月20 日

课程设计任务书 2009 ～ 2010学年第 2 学期学生：专业班级：07化学工程与工艺（精细化工向）指导教师：屈媛夏贤友工作部门：化学与材料学院一、课程设计题目浮阀式连续精馏塔设计二、课程设计容（含技术指标） 1. 工艺条件与数据原料液量1500kg/h，含苯42%（质量分数，下同），乙苯58%；馏出液含苯98%，残液含苯2%；泡点进料；料液可视为理想溶液。 2. 操作条件常压操作；回流液温度为塔顶蒸汽的露点；间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为5kgf/cm2（绝对压力）；冷却水进口温度30℃，出口温度为45℃；设备热损失为加热蒸汽供热量的5% 。 3. 设计容 ①物料衡算、热量衡算； ②塔板数、塔径计算； ③溢流装置、塔盘设计； ④流体力学计算、负荷性能图。三、进度安排 1．5月6日：分配任务； 2．5月6日-5月14日：查询资料、初步设计； 3．5月15日-5月21日：设计计算，完成报告。四、基本要求 1. 设计计算书1份：设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计算结果，对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。设计说明书应附有带控制点的工艺流程图，塔结构简图。设计说明书具体包括以下容：封面；目录；绪论；工艺流程、设备及操作条件；塔工艺和设备设计计算；塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算；设计结果概览；附录；参考文献等。

精馏塔操作规程完整

精馏操作基本知识 1、何为相和相平衡：答：相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分，不同相之间往往有一个相界面，把不同的相分别开。系统中相数的多少与物质的数量无关。如水和冰混合在一起，水为液相，冰为固相。一般情况下，物料在精馏塔内是气、液两相。在一定的温度和压力下，如果物料系统中存在两个或两个以上的相，物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化，我们称系统处于平衡状态。平衡时，物质还是在不停地运动，但是，各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化，当条件改变时，将建立起新的相平衡，因此相平衡是运动的、相对的，而不是静止的、绝对的。比如：在精馏系统中，精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时，要进行传热、传质，其结果是气体部分冷凝，形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。塔板上的液体部分气化，形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。但是这个传热、传质过程并不是无止境的，当气液两相达到平衡时，其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。 2、何为饱和蒸汽压？答：在一定的温度下，与同种物质的液态（或固态）处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度的升高而增加。众所周知，放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里，并抽走上方的空气，当水不断蒸发时，水面上方气相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是，当温度一定时，气相压力最中将稳定在一个固定的数值专业资料可编上,这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。

应当注意的是，当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是，液相的水分子仍然不断地气化，气相中的水分子也不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，气体和液体达到平衡状态。所以，液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时，气液两相即达到了相平衡。 3、何为精馏，精馏的原理是什么？答：把液体混合物进行多次部分汽化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏o 为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝，就能分离为纯或比较纯的组分呢？对于一次汽化，冷凝来说，由于液体混合物中所含的组分的沸点不同，当其在一定温度下部分汽化时，因低沸点物易于气化，故它在气相中的浓度较液相高，而液相中高沸点物的浓度较气相高。这就改变了气液两相的组成。当对部分汽化所得蒸汽进行部分冷凝时，因高沸点物易于冷凝，使冷凝液中高沸点物的浓度较气相高，而为冷凝气中低沸点物的浓度比冷凝液中要高。这样经过一次部分汽化和部分冷凝，使混合液通过各组分浓度的改变得到了初步分离。如果多次的这样进行下去，将最终在液相中留下的基本上是高沸点的组分，在气相中留下的基本上是低沸点的组分。由此可见，多次部分汽化和多次部分冷凝同时进行，就可以将混合物分离为纯或比较纯的组分。液体气化要吸收热量，气体冷凝要放出热量。为了合理的利用热量，我们可以把气体冷凝时放出的热量供给液体气化时使用，也就是使气液两相直接接触，在传热同时进行传质。为了满足这一要求，在实践中，这种多次部分汽化专业资料可编伴随多次部分冷凝的过程是逆流作用的板式设备中进行的。所谓逆流，就是因液体受热而产生的温度较高

原油蒸馏的工艺流程精编WORD版

原油蒸馏的工艺流程精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

原油蒸馏的工艺流程第一节石油及其产品的组成和性质一、石油的一般性状、元素组成、馏分组成（一）石油的一般性状石油是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物。世界各国所产石油的性质、外观都有不同程度的差异。大部分石油是暗色的，通常呈黑色、褐色或浅黄色。石油在常温下多为流动或半流动的粘稠液体。相对密度在0.8～0.98g/cm3之间，个别的如伊朗某石油密度达到1.016，美国加利福尼亚州的石油密度低到0.707。（二）石油的元素组成石油的组成虽然及其复杂，不同地区甚至不同油层不同油井所产石油，在组成和性质上也可能有很大的差别。但分析其元素，基本上是由碳、氢、硫、氧、氮五种元素所组成。其中碳、氢两中元素占96%～99%，碳占到83%～87%，氢占11%～14%。其余的硫、氧、氮和微量元素含量不超过1%～4%。石油中的微量元素包括氯、碘、磷、砷、硅等非金属元素和铁、钒、镍、铜、铅、钠、镁、钛、钴、锌等微量金属元素。（三）石油的馏分组成石油的沸点范围一般从常温一直到500℃以上，蒸馏也就是根据各组分的沸点差别，将石油切割成不同的馏分。一般把原油从常压蒸馏开始镏出的温度（初馏点）到180℃的轻馏分成为称为汽油馏分，180℃～350℃的中间馏分称为煤柴油馏分，大于350℃的馏分称为常压渣油馏分。二、石油及石油馏分的烃类组成

石油中的烃类包括烷烃、环烷烃、芳烃。石油中一般不含烯烃和炔烃，二次加工产物中常含有一定数量的烯烃。各种烃类根据不同的沸点范围存在与对应的馏分中。三、石油中的非烃化合物石油的主要组成使烃类，但石油中还含有相当数量的非烃化合物，尤其在重质馏分油中含量更高。石油中的硫、氧、氮等杂元素总量一般占1%～4%，但石油中的硫、氧、氮不是以元素形态存在而是以化合物的形态存在，这些化合物称为非烃化合物，他们在石油中的含量非常可观，高达10%～20%。（一）含硫化合物（石油中的含硫量一般低于0.5%）含硫化合物在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分的沸点升高而增加，其种类和复杂性也随着馏分沸点升高而增加。石油中的含硫化合物给石油加工过程和石油产品质量带来许多危害。 1、腐蚀设备在石油炼制过程中，含硫化合物受热分解产生H 2 S、硫醇、元素硫等活性硫化物，对金属设备造成严重的腐蚀。石油中通常还含有MgCl 2、CaCl 2 等盐类，含硫含盐化合物相互作用，对金属设备造成的腐蚀将更为严重。石油产品中含有硫化物，在储存和使用过程中同样腐蚀设备。含硫燃料燃烧产生的SO 2、SO 3 遇水后生成H 2 SO 3 、H 2 SO 4 会强烈的腐蚀金属机件。 2、影响产品质量硫化物的存在严重的影响油品的储存安定性，是储存和使用中的油品容易氧化变质，生成胶质，影响发动机的正常工作。

乙醇——水筛板精馏塔工艺设计-课程设计

学院化工原理课程设计任务书专业：班级：姓名：学号：设计时间：设计题目：乙醇——水筛板精馏塔工艺设计（取至南京某厂药用酒精生产现场）设计条件： 1. 常压操作，P=1 atm（绝压）。 2. 原料来至上游的粗馏塔，为95——96℃的饱和蒸汽。因沿程热损失，进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3. 塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇，产量为 40吨/日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03%（质量分率）。 5．塔釜采用饱和水蒸汽加热（加热方式自选）；塔顶采用全凝器，泡点回流。。 6．操作回流比R=（1.1——2.0）R min 设计任务： 1. 完成该精馏塔工艺设计，包括辅助设备及进出口接管的计算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程图，t-x-y相平衡图，塔板负荷性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条件图。 3．写出该精流塔的设计说明书，包括设计结果汇总和对自己设计的评价。指导教师：时间

1设计任务 1.1 任务 1.1.1 设计题目乙醇—水筛板精馏塔工艺设计（取至南京某厂药用酒精生产现场） 1.1.2 设计条件 1.常压操作，P＝1 atm（绝压）。 2．原料来至上游的粗馏塔，为95－96℃的饱和蒸气。因沿程热损失，进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3．塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇，产量为40吨/日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03％ (质量分率)。 5．塔釜采用饱和水蒸气加热（加热方式自选）；塔顶采用全凝器，泡点回流。 6．操作回流比R=(1.1—2.0) R。 min 1.1.3 设计任务 1.完成该精馏塔工艺设计，包括辅助设备及进出口接管的计算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程示意图，t-x-y相平衡图，塔板负荷性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条件图。 3．写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和对自己设计的评价。 1.2 设计方案论证及确定 1.2.1 生产时日设计要求塔日产40吨92.41%乙醇，工厂实行三班制，每班工作8小时，每天24小时连续正常工作。 1.2.2 选择塔型精馏塔属气—液传质设备。气—液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。该塔设计生产时日要求较大，由板式塔与填料塔比较[1]知：板式塔直径放大

化工原理课程设计(苯-氯苯分离精馏塔——浮阀塔设计)

课程设计说明书课程设计名称化工原理课程设计课程设计题目苯-氯苯混合液浮阀式精馏塔设计姓名学号专业班级指导教师提交日期

化工原理课程设计任务书 (一)设计题目苯-氯苯连续精馏塔的设计 (二)设计任务及操作条件设计任务 (1)原料液中含氯苯35% (质量)。 (2)塔顶馏出液中含氯苯不得高于2％(质量)。 (3)年产纯度为99.8％的氯苯吨41000吨操作条件 (1)塔顶压强4KPa(表压)，单板压降小于0.7KPa。 (2)进料热状态自选。 (3)回流比R=（1.1-3）R min。 (4)塔底加热蒸汽压强506 KPa(表压) 设备型式 F1型浮阀塔设备工作日：每年330天，每天24小时连续运行。（三）设计内容 1）．设计说明书的内容 1) 精馏塔的物料衡算； 2) 塔板数的确定； 3) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 4) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 5) 塔板主要工艺尺寸的计算； 6) 塔板的流体力学验算； 7) 塔板负荷性能图； 8) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。 9) 辅助设备的设计与选型 2．设计图纸要求： 1) 绘制工艺流程图

2) 绘制精馏塔装置图（四）参考资料 1．物性数据的计算与图表 2．化工工艺设计手册 3．化工过程及设备设计 4．化学工程手册 5．化工原理苯、氯苯纯组分的饱和蒸汽压数据其他物性数据可查有关手册。

目录前言 ........................................................................................................................................................ 6 1．设计方案的思考 ............................................................................................................................ 6 2.设计方案的特点 .............................................................................................................................. 6 3．工艺流程的确定 ............................................................................................................................ 6 一．设备工艺条件的计算 ...................................................................................................................... 8 1．设计方案的确定及工艺流程的说明 ............................................................................................ 8 2．全塔的物料衡算 . (8) 2.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 ...................................................................................... 8 2.2 平均摩尔质量 .......................................................................................................................... 8 2.3 料液及塔顶底产品的摩尔流率 .............................................................................................. 8 3．塔板数的确定 ................................................................................................................................ 9 3.1理论塔板数T N 的求取 ........................................................................................................... 9 3.2 确定操作的回流比R ............................................................................................................. 10 3.3求理论塔板数 ......................................................................................................................... 11 3.4 全塔效率T E ......................................................................................................................... 12 3.5 实际塔板数 p N （近似取两段效率相同） (13) 4．操作工艺条件及相关物性数据的计算 (13) 4.1平均压强 m p (13) 4.2 平均温度m t .......................................................................................................................... 14 4.3平均分子量m M (14) 4.4平均密度 m ρ (15) 4.5 液体的平均表面张力m σ (16) 4.6 液体的平均粘度 m L μ, (17) 4.7 气液相体积流量 (18) 6 主要设备工艺尺寸设计 ................................................................................................................ 19 6.1 塔径 ........................................................................................................................................ 19 7 塔板工艺结构尺寸的设计与计算 ................................................................................................ 20 7.1 溢流装置 ................................................................................................................................ 20 7.2 塔板布置 .. (23) 二塔板流的体力学计算 ...................................................................................................................... 25 1 塔板压降 . (25)

甲醇精馏工艺流程

甲醇精馏工艺流程由合成工序闪蒸槽来的粗甲醇在正常情况下直接进入本工序的粗甲醇预热器（E11101）预热至65℃后进入预精馏塔（T11101）（在非正常情况下，粗甲醇来自甲醇罐区粗甲醇储槽，经粗甲醇泵加压后进粗甲醇预热器预热。粗甲醇预热器的热源来自常压塔再沸器出来的精甲醇冷凝液温度。）预精馏塔（T11101）作用是除去溶解在粗甲醇中的气体和沸点低于甲醇的含氧有机物，以及C10以下的烷烃。预精馏塔顶部出来的甲醇蒸汽温度为73.6℃，压力为0.0448MPa，塔顶出来进入预塔冷凝器Ⅰ（E11103），塔顶蒸汽中所含的大部分甲醇在第一冷凝器中被冷凝下来，流入预塔回流槽（V11103)经预塔回流泵（P11102AB）打回流。未冷凝的少部分甲醇蒸汽，低沸点的组分和不凝气进入塔顶冷凝器Ⅱ（E11104）继续冷凝，冷凝液可进入网流槽也可作为杂醇采出，不凝气经排放槽中的脱盐水吸收其中的甲醇后放空排放。用不凝气的排放量控制预精馏塔（T11101）塔顶压力，排放槽吸收液达到一定浓度后作为杂醇送入杂醇储槽或返回粗甲醇储槽重新精馏。预塔再沸器（E11102）的热源采用0.5MPa的低压饱和蒸汽。蒸汽冷凝液回冷凝液水槽（V11112）经冷凝水泵（P11110AB）送往动力站循环使用。为中和粗甲醇中的少量有机酸，在配碱槽中加入定量固体NaOH配置碱溶液储存在配碱槽（V11101）中。经碱液泵（P11101AB）进入扬碱器（V11110AB）再进入预塔回流槽（V11103）经过预塔回流泵（P11102AB）沿预精馏塔（T11101）进料管线加入预塔，控制预塔塔釜溶液PH值为9—10，预精馏塔（T11101）塔釜维持一定液位，塔釜甲醇溶液经加压塔进料泵（P11103AB）加压后进入加压塔进料预热器（E11105）预热后的甲醇进入加压塔（T11102）进料口，塔顶出来的甲醇气体温度121℃压力约0.574MPa 进过常压塔再沸器（E11107）将甲醇冷凝下来，冷凝后的甲醇液进入加压塔回流槽（V11111）。回流槽中的甲醇一部分经加压塔回流泵（P11104AB）后打回流入加压精馏塔（T11102），其余部分经粗甲醇预热器（E11101）与粗甲醇换热降温后再经精甲醇冷却器（E11110）冷却作为产品送往精甲醇中间槽（V11106）。加压塔再沸器的热源采用0.5MPa饱和蒸汽，蒸汽冷凝液回冷凝液水槽（V11112）经P11110AB冷凝水泵送往动力站循环使用。常压塔部分：加压精馏塔（T11102）塔釜维持一定液位，甲醇溶液靠自压进入常压精馏塔（T11103）进料口，从常压精馏塔（T11103）塔顶出来的甲醇蒸汽温度气体温度为66℃，压力为0.008MPa,经常压塔冷凝器（E11108）冷凝，冷凝下来的甲醇进入常压塔回流槽（V11104），一部分经常压塔回流泵（P11105AB）打回流进入精馏塔（T11103），其余作为产品进入精甲醇冷却器（E11110）冷却到40℃送往精甲醇中间槽（V11106）,另有一部分

分离乙醇水精馏塔设计(含经典工艺设计流程图和塔设备图)

分离乙醇-水的精馏塔设计设计人员：所在班级：化学工程与工艺成绩：指导老师：日期：

化工原理课程设计任务书一、设计题目：乙醇---水连续精馏塔的设计二、设计任务及操作条件（1）进精馏塔的料液含乙醇35％（质量分数，下同），其余为水；（2）产品的乙醇含量不得低于90％；（3）塔顶易挥发组分回收率为99％；（4）生产能力为50000吨/年90％的乙醇产品；（5）每年按330天计，每天24小时连续运行。（6）操作条件 a）塔顶压强 4kPa （表压） b）进料热状态自选 c）回流比自选 d）加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选） e）单板压降 kPa。三、设备形式：筛板塔或浮阀塔四、设计内容： 1、设计说明书的内容 1）精馏塔的物料衡算； 2）塔板数的确定； 3）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 4）精馏塔的塔体工艺尺寸计算；

5）塔板主要工艺尺寸的计算； 6）塔板的流体力学验算； 7）塔板负荷性能图； 8）精馏塔接管尺寸计算； 9）对设计过程的评述和有关问题的讨论； 2、设计图纸要求； 1）绘制生产工艺流程图（A2 号图纸）； 2）绘制精馏塔设计条件图（A2 号图纸）；五、设计基础数据： 1.常压下乙醇---水体系的t-x-y 数据； 2.乙醇的密度、粘度、表面张力等物性参数。一、设计题目：乙醇---水连续精馏塔的设计二、设计任务及操作条件：进精馏塔的料液含乙醇35％（质量分数，下同），其余为水；产品的乙醇含量不得低于90％；塔顶易挥发组分回收率为99％，生产能力为50000吨/年90％的乙醇产品；每年按330天计，每天24小时连续运行。塔顶压强 4kPa （表压）进料热状态自选回流比自选加热蒸汽压力低压蒸汽（或自选）单板压降≤0.7kPa。三、设备形式：筛板塔四、设计内容： 1）精馏塔的物料衡算：原料乙醇的组成 xF＝＝0.1740

精馏工艺流程简述word版本

2.3.1 精馏工序 2.3.1.1 脱气系统（回收乙炔）合成粗醋酸乙烯（反应液：醋酸乙烯39.5%醋酸57.8%乙醛1%水0.2%乙炔1%高沸物0.2%丙酮0.02%其他0.18%）经预热器（E055301)粗分（T055303)塔气相预热后进入脱气塔(T055301)顶部，通过进料调节阀（LRC055301)控制塔液位,通过蒸汽调节阀（TRC055302)控制中温,使乙炔、部分高级炔烃、CO2从塔顶排出，并带了部分乙醛和醋酸乙烯，经脱气塔馏出冷凝器(E055302)12℃冷却水冷凝后液相回流至脱气塔顶部，气相从第一洗涤塔（T055310）底部进入，该塔用经过循环冷却水32℃冷却器（E055304）和从V055301来的回收液作为冷剂（E055305)冷却后的粗HAC35℃(T055303釜液)喷淋，以吸收脱气塔排出C2H2气（62%）中的乙醛（5.5%）和VAC（32.5%）。第一洗涤塔釜液流回脱气塔顶，第一洗涤塔(T055310)顶排出的C2H2气带有少量醋酸蒸汽（10%），进入第二洗涤塔(T055311)，用二级脱盐水吸收醋酸，釜出至醋酸精制塔回收醋酸（18%），塔顶排出乙炔气（98%）水（1.6%）经第二洗涤塔气液分离器(Y055301)除液滴后进入乙炔气缓冲槽（V055318)经鼓风机（C055301)送乙炔净化处理。 2.3.1.2 粗馏系统（脱除乙醛）脱气后的粗醋酸乙烯（醋酸乙烯39%醋酸59%乙醛1%水0.2%乙炔1%高沸物0.2%丙酮0.02%其他0.18%）由脱气塔釜液泵(P055302)通过流量调节（FRC055303)控制送到脱乙醛塔(T055302)；脱乙醛塔顶气相（72℃）经脱乙醛塔循环水分凝器(E055306)部分冷凝，冷凝液进入脱乙醛塔馏出槽(V05555302)与回收液槽(V055301)送来的回收液混合，由脱乙醛塔馏出泵(P055303)送出，通过流量控制(FRC05312)进行回流，通过(LRCA05332)调节分凝器冷却水量控制脱乙醛塔馏出槽(V055302)液位；分凝器（E055306)未凝气体72℃进入脱乙醛塔12℃冷却水全凝器（E055307)冷凝，冷凝液进

化工原理课程设计--- 乙醇——水筛板精馏塔工艺设计

化工原理课程设计任务书专业：班级：姓名：学号：设计时间：设计题目：乙醇——水筛板精馏塔工艺设计（取至南京某厂药用酒精生产现场）设计条件： 1. 常压操作，P=1 atm（绝压）。 2. 原料来至上游的粗馏塔，为95——96℃的饱和蒸汽。因沿程热损失，进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3. 塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇，产量为 40吨/日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03%（质量分率）。 5．塔釜采用饱和水蒸汽加热（加热方式自选）；塔顶采用全凝器，泡点回流。。 6．操作回流比R=（1.1——2.0）R min 设计任务： 1. 完成该精馏塔工艺设计，包括辅助设备及进出口接管的计算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程图，t-x-y相平衡图，塔板负荷性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条件图。 3．写出该精流塔的设计说明书，包括设计结果汇总和对自己设计的评价。指导教师：时间 1设计任务

1.1 任务 1.1.1 设计题目乙醇—水筛板精馏塔工艺设计（取至南京某厂药用酒精生产现场） 1.1.2 设计条件 1.常压操作，P＝1 atm（绝压）。 2．原料来至上游的粗馏塔，为95－96℃的饱和蒸气。因沿程热损失，进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3．塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇，产量为40吨/日。 4．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03％ (质量分率)。 5．塔釜采用饱和水蒸气加热（加热方式自选）；塔顶采用全凝器，泡点回流。 6．操作回流比R=(1.1—2.0) R。 min 1.1.3 设计任务 1.完成该精馏塔工艺设计，包括辅助设备及进出口接管的计算和选型。 2．画出带控制点的工艺流程示意图，t-x-y相平衡图，塔板负荷性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条件图。 3．写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和对自己设计的评价。 1.2 设计方案论证及确定 1.2.1 生产时日设计要求塔日产40吨92.41%乙醇，工厂实行三班制，每班工作8小时，每天24小时连续正常工作。 1.2.2 选择塔型精馏塔属气—液传质设备。气—液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。该塔设计生产时日要求较大，由板式塔与填料塔比较[1]知：板式塔直径放大时，塔板效率较稳定,且持液量较大，液气比适应范围大，因此本次精馏塔设备选择板式塔。筛板塔是降液管塔板中结构最简单的，它与泡罩塔相比较具有下列优点：生产能力大10-15%，板效率提高15%左右，而压降可降低30%左右，另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右，安装容易，也便于

精馏过程几对塔设备的要求

Chemcad在化工课程设计中的应用摘要：介绍了化工流程模拟软件Chemcad的特点、作用，以精馏过程的工艺设计为实例说明其应用。关键词：Chemcad软件，设计，应用化工课程设计是学习化工设计基础知识、培养学生化工设计能力的重要教学环节。计算机辅助化工过程设计以成为化工设计的基本手段，有效地利用化工模拟设计软件进行化工设计工作可以极大地提高工作效率。将模拟软件用于过程设计或过程模拟，对于当代的化工过程工程师已是一件很普通的工作。基于此，本院购进美国Chemstations公司化工流程模拟软件Chemcad。本文主要介绍该软件特点、模块功能作用，并以精馏过程的工艺设计实例较详细地对该软件的应用进行说明。 1.CHEMCAD软件概述： CHEMCAD系列软件是美国Chemstations公司开发的化工流程模拟软件。使用它，可以在计算机上建立与现场装置吻合的数据模型，并通过运算模拟装置的稳态或动态运行，为工艺开发、工程设计、优化操作和技术改造提供理论指导。 1.1使用CHEMCAD可以做的工作主要有以下几项： A.设计更有效的新工艺和设备使效益最大化 B.通过优化/脱瓶颈改造减少费用和资金消耗 C.评估新建/旧装置对环境的影响 D.通过维护物性和实验室数据的中心数据库支持公司信息系统 1.2CHEMCAD中的单元操作： CHEMCAD提供了大量的操作单元供用户选择，使用这些操作单元，基本能够满足一般化工厂的需要。对反应器和分离塔，提供了多种计算方法。ChemCAD可以模拟以下单元操作：蒸馏、汽提、吸收、萃取、共沸、三相共沸、共沸蒸馏、三相蒸馏、电解质蒸馏、反应蒸馏、反应器、热交换器、压缩机、泵、加热炉、控制器、透平、膨胀机等50多个单元操作。 1.3热力学物性计算方法： CHEMCAD提供了大量的最新的热平衡和相平衡的计算方法，包含39种K值计算方法，和13种焓计算方法。K值方法主要分为活度系数法和状态方程法等四类，其中活度系数法包含有UNIFAC 、UPLM (UNIFAC for Polymers)、Wilson 、T. K. Wilson 、HRNM Modified Wilson 、Van Laar 、Non-Random Two Liquid (NRTL) 、Margules 、GMAC (Chien-Null) 、Scatchard-Hildebrand (Regular Solution)等。焓计算方法包括Redlich-Kwong 、 Soave-Redlich-Kwong 、Peng-Robinson 、API Soave-Redlich-Kwong 、Lee-Kesler 、 Benedict-Webb-Rubin-Starling 、Latent Heat 、Electrolyte 、Heat of Mixing by Gamma 等。 1.4使用CHEMCAD主要有以下步骤： A.画出您的流程图 B.选择组分 C.选择热力学模型

原油蒸馏的工艺流程

压渣油馏分。二、石油及石油馏分的烃类组成石油中的烃类包括烷烃、环烷烃、芳烃。石油中一般不含烯烃和炔烃，二次加工产物中常含有一定数量的烯烃。各种烃类根据不同的沸点范围存在与对应的馏分中。三、石油中的非烃化合物石油的主要组成使烃类，但石油中还含有相当数量的非烃化合物，尤其在重质馏分油中含量更高。石油中的硫、氧、氮等杂元素总量一般占1%～4%，但石油中的硫、氧、氮不是以元素形态存在而是以化合物的形态存在，这些化合物称为非烃化合物，他们在石油中的含量非常可观，高达10%～20%。（一）含硫化合物（石油中的含硫量一般低于0.5%）含硫化合物在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分的沸点升高而增加，其种类和复杂性也随着馏分沸点升高而增加。石油中的含硫化合物给石油加工过程和石油产品质量带来许多危害。 1、腐蚀设备在石油炼制过程中，含硫化合物受热分解产生H2S、硫醇、元素硫等活性硫化物，对金属设备造成严重的腐蚀。石油中通常还含有MgCl2、CaCl2等盐类，含硫含盐化合物相互作用，对金属设备造成的腐蚀将更为严重。石油产品中含有硫化物，在储存和使用过程中同样腐蚀设备。含硫燃料燃烧产生的SO2、SO3遇水后生成H2SO3、H2SO4会强烈的腐蚀金属机件。

浮阀精馏塔设计 -讲解

课程设计题目浮阀精馏塔连续回收乙醇与水混合物中的乙醇设计姓名：黄同月学号：3212003902（30号）班级：121103班指导老师：罗儒显完成时间：2014年9月18日

目录一.板式精馏塔工艺设计内容及任务 (3) 1.1设计背景 (3) 1.2设计目的 (4) 1.3设计题目 (4) 1.4设计的要求 (4) 1.5设计条件及操作条件 (4) 1.6 浮阀塔及筛板塔的特性 (5) 1.6.1 浮阀塔的特性 1.6.2筛板塔的特性二. 精馏塔工艺的设计 (6) 2.1精馏塔全塔物料衡算 (6) 2.2 理论塔板的计算 (7) 2.2.1最小回流比及操作回流比 2.2.2精馏段操作曲线 2.2.3提馏段操作曲线 2.2.4作直角阶梯图求理论塔板 2.3实际塔板数计算 (9) 2.4常用数据一览表 (9) 三.精馏塔尺寸计算 (9) 3.1塔径的初步设计 (10) 3.1.1塔径 3.1.2总塔高 3.2塔板主要工艺尺寸 (13) 3.2.1溢流装置 3.2.2降液管宽度W d 与降液管面积A f 3.2.3降液管底隙高度h 3.2.4筛板的布置 3.2.5开孔区面积 3.3浮阀数目及排列 (16) 3.3.1浮阀数目N 3.3.2阀孔排列 3.4各接管尺寸的确定 (17) 3.4.1进料管 3.4.2塔釜残夜出料管 3.4.3回流管 3.4.4塔顶上升蒸汽管

3.4.5水蒸气进口管 3.5精馏塔主要附属设备 (19) 3.5.1冷凝器 3.5.2再沸器 3.5.3除沫器 3.5.4法兰 3.5.5视镜 3.5.6塔体壁厚 3.5.7筒体与封头四.流体力学验算 (21) 4.1气体通过浮阀塔版的压力降（单板压降） (21) 4.1.1干板阻力h c 4.1.2板上充气液阻力h 1 4.1.3由表面张力引起的阻力 4.2漏液验算 (21) 4.3液泛验算 (21) 4.4雾沫夹带验算 (22) 五.操作性能负荷图 (22) 5.1气相负荷下限线（又称漏液线），记为线1 (24) 5.2过量雾沫夹带线（又称为气相负荷上限线），记为线2 (24) 5.3液相负荷下限线，记为线3 (24) 5.4液相负荷上限线，记为线4 (25) 5.5液泛线，记为线5 (25) 六.浮阀塔板工艺设计结果一览表 (26) 七.参考文献 (27) 八.设计心得 (28) 一.板式精馏塔工艺设计内容及任务 1.1设计背景随着世界石油资源的减少,作为生物燃料的无水乙醇在今后的动力燃料中可能占一席之地，而无水乙醇与汽油混合(俗称汽油醇) 可作为内燃机的燃料就成为

浮阀式连续精馏塔及其主要附属设备设计

2012级化学工程与工艺专业《化工原理》课程设计说明书题目：浮阀式连续精馏塔及其主要附属设备设计姓名：邓迎利班级学号：1208101-16 指导老师：王锋同组学生姓名：肖慧陶瑞刘孟超完成时间：2014年12月19日

《化工原理》课程设计评分细则评审单元评审要素评审内涵评审等级检查方法指导老师评分检阅老师评分设计说明书35% 格式规范是否符合规定的格式要求5-4 4-3 3-2 2-1 格式标准内容完整设计任务书、评分标准、主要设备计算、作图、后记、参考文献、小组成员及承担任务 10-8 8-6 6-4 4-1 设计任务书设计方案方案是否合理及是否有创新 10-8 8-6 6-4 4-1 计算记录工艺计算过程计算过程是否正确、完整和规范 10-8 8-6 6-4 4-1 计算记录设计图纸30% 图面布置图纸幅面、比例、标题栏、明细栏是否规范 10-8 8-6 6-4 4-1 图面布置标准标注文字、符号、代号标注是否清晰、正确 10-8 8-6 6-4 4-1 标注标准与设计吻合图纸设备规格与计算结果是否吻合 10-8 8-6 6-4 4-1 比较图纸与说明书平时成绩20% 出勤计算、上机、手工制图10-8 8-6 6-4 4-1 现场考察卫生与纪律设计室是否整洁、卫生、文明 10-8 8-6 6-4 4-1 答辩成绩15% 内容表述答辩表述是否清楚5-4 4-3 3-2 2-1 现场考察内容是否全面5-4 4-3 3-2 2-1 回答问题回答问题是否正确5-4 4-3 3-2 2-1 总分综合成绩成绩等级指导老师评阅老师（签名）（签名）年月日年月日

精馏塔设计过程

化工原理课程设计任务书苯-甲苯分离过程板式精馏塔设计1设计条件原料含量（质量分数）处理能力（T/Y）馏出液中含量（质量分数）釜液中含量（质量分数）塔类型 0.36 65000 0.91 0.03 筛板每年实际生产天数：330（一年中有一个月检修）精馏塔塔顶压强：4Kpa 冷却水温度：30℃ 饱和水蒸汽压力：2.52 / k cm gf 2 设计任务完成精馏塔工艺要求，精馏设备设计，有关附属设备的设计和选用，绘制大控制点工艺流程图，塔板结构简图，编制设计说明书 3 设计图要求 1、用1号图纸绘制装置图一张：一主视图，一俯视图，四个局部放大图。设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏。 2、用2号图纸绘制设备流程图一张。 3、用坐标值绘制溶液的y-x图一张，并用图解法求理论塔板数。

目录 1绪论 (4) 1.1 设计方案 (4) 1.2选塔依据 (5) 2 精馏塔的工艺设计 (5) 2.1 全塔工艺设计计算 (6) 2.1.1 进料组成的确定及物料衡算 (6) 2.1.2 平均相对挥发度的计算 (7) 2.1.3 最小回流比和适宜回流比的选定 (8) 2.1.4 精馏段和提馏段操作线方程 (8) 2.1.5 逐板法确定塔板数 (9) 2.1.6全塔效率 (10) 2.1.7 实际塔板数和实际加料位置 (11) 2.2 塔的工艺条件及物性数据计算 (11) 2.2.1 操作压强P (11) 2.2.2 操作温度T (12) 2.2.3 塔内各段气、液两相组分的平均分子量 (12) 2.2.4精馏段和提馏段各组分的密度 (13) 2.2.5 液体比热容 (14) 2.2.6 液体表面张力 (14) 2.2.7液体热导率................................................................. .. (15)