畢業(yè)設計（論文）-年產(chǎn)6萬噸丙烯分離工段設計.doc

沈陽化工大學本科畢業(yè)論文題目：6萬噸/年丙烯分離工段設計院系：化學工程學院專業(yè)：化學工程與工藝班級：學生姓名：指導教師：論文提交日期：2011年6月24日論文答辯日期：2011年6月28日沈陽化工大學畢業(yè)設計（論文）答辯成績評定沈陽化工大學化學工程學院畢業(yè)設計（論文）答辯委員會于2011年6月日審查了化學工程與工藝專業(yè)學生的設計（論文）設計題目：6萬噸丙稀分離工段工藝設計設計專題：6萬噸丙稀精餾塔的工藝設計設計說明書共90頁，設計圖紙2張指導教師：范天博評閱人：畢業(yè)設計（論文）答辯委員會意見：成績：學院答辯委員會主任委員簽字年月畢業(yè)設計（論文）任務書化學工程學院院（系）化學工程與工藝專業(yè)200708班學生：XXX畢業(yè)設計（論文）題目：6萬噸/年丙稀分離工段工藝設計畢業(yè)設計（論文）內容：1.丙烯分離工藝計算2.AspenPlus軟件優(yōu)化3.塔設備參數(shù)計算4換熱工藝流程的確定指導老師：簽字2011年月日教研室主任：簽字2011年月日院長（系主任）：簽字2011年月內容摘要丙烯是石油化工的基本原料之一，在原油加工中具有重要作用。由裂解氣凈化與分離工段的丙烯精餾塔分離出的丙烯除了用于生產(chǎn)聚丙烯外，還大量地作為生產(chǎn)丙烯腈，丁醇，辛醇，環(huán)氧丙烷，異丙醇等產(chǎn)品的主要原料。為了更好的提高生產(chǎn)能力，本著投資少，能耗低，效益高的想法，本文對年產(chǎn)6萬噸丙烯精餾塔進行了設計。本設計首先采用簡捷法初步算出了理論塔板數(shù)，利用恩特伍德公式確定最小回流比，然后以簡捷法的計算結果作為初值，應用AspenPlus軟件對丙烯精餾塔操作進行了穩(wěn)態(tài)模擬，并以經(jīng)濟指標為目標函數(shù)，對操作條件進行了優(yōu)化，得出了塔頂丙烯收率為99.6%的最佳塔板數(shù)、回流比以及進料位置（murphree板效率為60%）。接著進行全塔模擬，依然以塔頂丙烯收率為99.6%為標準，確定了各塔（乙烯塔、乙烷塔、丙烯塔、丙烷塔、甲烷塔）的塔板數(shù)、回流比及進料位置（murphree板效率為60%）等設計參數(shù)。之后改變整體模擬過程的進料組成（裂解氣來源與模擬過程不同），即對進料組成進行微調后，可以測算整體裝置彈性區(qū)間。用AspenPlus軟件進行模擬，結果發(fā)現(xiàn)本組整體裝置模型結果的模擬結果與上一種進料組成相差不大。經(jīng)軟件模擬，當丙烯含量處于14-14.8%之間，乙烯含量處于28.3-28.7%之間的時候（油質介于輕柴油和抽余油之間）丙烯收率仍可以達到99.5%的水平，此為整體裝置的操作彈性區(qū)間。由于對丙烯純度要求極高，本文設計的精餾塔塔板數(shù)較多，丙烯塔較高，因此設計為兩個塔。最后以優(yōu)化后的精餾塔結果為基礎，確定了該塔的設備參數(shù)，塔徑，浮閥塔盤，塔高，熱負荷，從而設計了塔底再沸器，塔頂冷凝器以及塔體主要設備。流程簡單，投資較少，操作較為簡單，基本可以滿足丙烯優(yōu)等品的工業(yè)生產(chǎn)。關鍵詞：丙烯；精餾塔；AspenPlus；優(yōu)化AbstractPropyleneisoneofrawmaterialsforPetrochemicalindustry，itoccupiesanimportantplaceintheprocessingofcrudeoil.Rectifyingcolumnpurifiedandsepratedpyrolysisgastogetpropylenethatlargelyusestoproductprincipalrawmaterialoftheacrylonitrile,butylalcohol,octylalcohol,propyleneepoxideandisopropanol.Inordertoimproveproductioncapacitywithlowinvestmentandpower,highbenifit,thispapersdesignarectifyincolumnthatannuallyproducts60thousandtonpropylene.Fristly,usingshortcutmethodfiguresouttheoreticalplatenumberandUnderwoodequationtoconfirmminimumrefluxratio,thenusingthemasinitialvalueareappliedtoASPENPLUStocarryoutsteady-statesimulationandusingeconomicindicatorsasobjectivefunctiontooptimizeundertheoperationalconditionandget99.6%yieldofpropyleneintopcolumn,thebestnumberofplate,refluxratioandoptimumfeedlocation(supposedtheplateefficiencyis60%).Thenthewholetowersimulationisstillthetopofthetowerpropyleneyieldof99.6%asastandard,determinethetower(thetowerofethylene,ethanetower,propylenetower,propanetower,towerofmethane)ofplates,refluxratioandfeedexpectedposition(murphreeplateefficiencyof60%)andotherdesignparameters.Afterchangingtheoverallsimulationprocessfeedcomposition(crackedgassourcesanddifferentsimulation),thatisfine-tuningofthefeedcomposition,thedevicecanmeasurethewholerangeofflexibility.WithAspenPlussoftwareforsimulation,andfoundtheresultsofthegroupasawholeunitmodelsimulationresultswiththepreviousonekindoffeedcompositionorless.Thesoftwaresimulation,whenthepropylenecontentisbetween14and14.8%,ethylenecontentisbetween28.328.7%ofthetime(betweenoilandlightdieseloilbetweenraffinate)propylenecollectionrateisstilluptothelevelof99.5%Thisisawholerangeofdevicesoperatingflexibility.Becauseofthehighpuritypropylene,thepaperdesignofdistillationplatesmorepropylenetowerhigher,sothedesignoftwotowers.Finally,afterdistillationtooptimizebasedontheresultstodeterminetheparametersofthetowerequipment,towerdiameter,floatingvalvetray,tower,heatload,inordertodesignabottomreboiler,condenserandtowertowermajorequipment.Simplepro