年產(chǎn)9.8萬(wàn)噸異丙醇裝置丙烯精制工藝的設(shè)計(jì)說(shuō)明

..年產(chǎn)9.8噸異丙裝置丙精制工工藝設(shè)----脫烷塔部摘丙烯是石油化工的原料之一，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，效益高的想法設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中確定的生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行的9.8萬(wàn)異丙醇周為8000小時(shí)/，料組成為乙烷、丙烯、丙烷、異丁烷，其中丙烯含量4.1%，按其各組分的沸點(diǎn)和相對(duì)揮發(fā)度的不同使各組分分離。由于對(duì)丙烯純度要求極高，本文設(shè)計(jì)的精餾塔塔板數(shù)較多，丙烯塔較高。最后以優(yōu)化后的精餾塔結(jié)果為基礎(chǔ)，確定了該塔的設(shè)備參數(shù)，塔徑，浮閥塔盤，塔高，熱負(fù)荷，從而設(shè)計(jì)了塔底再沸器，塔頂冷凝器以與塔體主要設(shè)備。流程簡(jiǎn)單，投資較少，操作較為簡(jiǎn)單，基本可以滿足丙烯優(yōu)等品的工業(yè)生產(chǎn)。本設(shè)計(jì)采用多組分精餾，按揮發(fā)度遞減流程方案，兩塔流程設(shè)計(jì)即先經(jīng)過(guò)脫乙烷塔塔頂分離出乙烷，再由丙烯塔精餾塔塔頂?shù)玫奖浼兌葹橐陨?，丙烯作為產(chǎn)品出裝置為生產(chǎn)異丙醇提供原料，塔底的丙烷可作為商品出售或作為燒火油。設(shè)塔設(shè)備一般分為級(jí)間接觸式和連續(xù)接觸式兩大類。前者的代表是板式塔，后者的代表則為填料塔，在各種塔型中，當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的是篩板塔與浮閥塔。設(shè)計(jì)時(shí)依次進(jìn)行了物料衡算，熱量衡算，塔結(jié)構(gòu)的相關(guān)工藝計(jì)算，換熱設(shè)備的計(jì)算與附屬設(shè)備的選型，并根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分別繪制了自控流程圖，設(shè)備選型方面主要按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，并兼顧工藝控制要求與經(jīng)濟(jì)的合理性。隨著先進(jìn)控制技術(shù)的興起，關(guān)鍵控制指標(biāo)由定值控制向區(qū)間控制轉(zhuǎn)變，調(diào)節(jié)變量與控制變量的關(guān)系由單對(duì)單向多變量預(yù)估控制轉(zhuǎn)變。它是裝置控制技術(shù)發(fā)展的方向，正在逐步普與。為了為裝置以后上先進(jìn)控制提供方便，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，注意為塔頂溫度，塔底溫度，回流量等指標(biāo)保留較大的操作彈性。關(guān)詞丙烯；脫乙烷塔；熱量衡算；物料衡算；丙烯精餾塔。outputof98,000tonsrefinedpropyleneDesign---DeethanizingTowerI/

..AbstractPropyleneisofrawmaterialsforPetrochemicalindustryanimportantintheofcrudeoil.Rectifyingpurifiedandsepratedpyrolysisgastogetthattoprincipalmaterialoftheacrylonitrile,butylalcohol,octylalcohol,epoxideisopropanol.Inordertoproductioncapacitywithlowpower,highbenifit,TitleIdesignproductioncapacityis98,000tonsoutputofisopropylalcohol,startedperiodof8,000hours/year,materialofethane,propylene,butane,isinmaterial,boilingpointofcomponentanditsrelativevolatilitydifferencesofdegreeofseparationofeachcomponent.tohighpurityrequirement,thispaperthecolumnplatenumberismore,theishigher.Finallybasedontheresultsofoptimizeddistillation,determinedtheparametersofthetower,towerdiameter,floatvalvetray,hightower,load,astothereboiler,theoverheadcondenserandtowerbodyoftheSimpleprocess,lessinvestment,theoperationisrelativelysimple,basiccansatisfytheindustrialproductionofclassyarticle.usesadistillation,theprocessbyvolatilityprogram,processthethatis,firstisolatedbyde-ethaneethanetower,distillationtopfromtheethane,topfthetowergeitthatpropylene,thepurityofandpropylenetheproductofadevicetoproviderawmaterialsproductionandisopropanol,thebottomofthepropanesoldorfires,oil.Aequipmentgenerallydividedintotwotypes:contactandcontactbetweenlevel.Istheformerrepresentativeoftheplatecolumn,thelatterrepresentsthetower,inallkindsoftower,currentlythewidelyisthesieveplatetowerandfloatvalvetower.Inturntheofthematerialbalance,balance,thestructureoftherelevantprocesscalculation,thecalculationoftransferequipmentandancillaryselection,andthewereplottedtotheII/

..automationflow,selectionofinwithtermsofthesitepractical,takingintoaccounttheofprocesscontrolrationality.Withtheriseofadvancedcontroltechnology,thecontroltargetrangefromthecontrolvaluecontroltochange,adjusttherelationshipbetweenvariablesandcontrolvariablessinglepairoftransformationofmultivariablepredictivecontrol.Itisthecontrollingthedirectionofdevelopment,isgraduallyspread.Inorderforthetofacilitatefuturecontrol,design,attentiontotowertoptemperature,thebottomofthecolumntemperatureflowindicatorsbacktoalargeoperationflexibility.,de-ethanetower,balance,materialbalance,propylenedistillationcolumn.III/45

..目摘要IAbstractII概1.1我化工工藝發(fā)11.2丙的性質(zhì)與用11.3丙的來(lái)源與丙生產(chǎn)在化工生產(chǎn)中的地位1.4丙精制生產(chǎn)方的確定21.5丙精制工藝流程的敘述21.6丙的發(fā)展前景31.7丙生產(chǎn)新技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)丙精裝的料算2.1確關(guān)鍵組分2.2脫烷塔的物料算42.2.1脫乙烷塔的進(jìn)料量與進(jìn)料組成2.2.2脫乙烷塔塔頂與塔底的流量與組成52.2.3脫乙烷塔的物料平衡72.3丙塔的物料衡算72.3.1丙烯塔的進(jìn)料量與進(jìn)料組成72.3.2丙烯塔塔頂與塔底的流量與組成2.3.3丙烯塔的物料平衡脫烷和烯精工條的定113.1脫烷工藝條件確定3.1.1操壓力的確定3.1.2回溫度的確定3.1.3塔溫度的計(jì)算3.1.4塔溫度的計(jì)算3.1.5進(jìn)溫度的計(jì)算3.1.6脫烷塔操作條件匯總3.2丙塔工藝條件確定3.2.1操壓力的確定3.2.2塔溫度的計(jì)算3.2.3塔溫度的計(jì)算3.2.4進(jìn)溫度的計(jì)算3.2.5丙塔操作條件匯總18脫烷和烯塔數(shù)確定IV/

..4.1脫烷塔塔板數(shù)的計(jì)算194.1.1最小回流比的計(jì)算194.1.2最少理論塔板數(shù)的計(jì)算214.1.3理論塔板數(shù)和實(shí)際回流比的確定4.1.4實(shí)際塔板數(shù)的確定224.1.5實(shí)際進(jìn)料位置的確定234.1.6脫乙烷塔塔板數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總4.2丙塔塔板數(shù)的計(jì)算244.2.1最小回流比的計(jì)算244.2.2最少理論塔板數(shù)的計(jì)算264.2.3理論塔板數(shù)和實(shí)際回流比的確定4.2.4實(shí)際塔板數(shù)的確定274.2.5進(jìn)料位置的確定284.2.6丙烯塔塔板數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總28熱衡5.1脫烷塔熱量衡算295.1.1脫烷塔再沸器熱負(fù)荷的計(jì)算295.1.2脫烷塔冷凝器熱負(fù)荷的計(jì)算325.2丙塔的熱量衡5.2.1再器熱負(fù)荷的圍5.2.2丙塔冷凝器熱負(fù)荷的計(jì)算36結(jié)論1參文辭V/45

..1概述1.1國(guó)工藝展我國(guó)石油工業(yè)具有一定的水平，但還是一個(gè)發(fā)展中的國(guó)家,在我們石油工作者面前的任務(wù)是繁重的。煉油工業(yè)要對(duì)現(xiàn)有的煉油廠進(jìn)行技術(shù)改造，繼續(xù)堅(jiān)持“自力更生，革新挖潛，全面提高，綜合利用，大搞化工原料，趕超世界先進(jìn)水平”的發(fā)展方針。要立足現(xiàn)有基礎(chǔ)，搞好一、二次加工和系統(tǒng)工程的配套，擴(kuò)大綜合生產(chǎn)能力;新工藝，革新技術(shù)，革新設(shè)備，把老裝置開出新水平;發(fā)展加氫技術(shù)，發(fā)展新型催化劑和添加劑全面提高產(chǎn)品質(zhì)量增加品種;開展綜合利用大搞三次加工增產(chǎn)有機(jī)化工原料;充分利用熱能大力降低消耗各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)要?jiǎng)?chuàng)出新水平;理“三廢保護(hù)環(huán)境，為實(shí)現(xiàn)趕超世界先進(jìn)水平而奮斗。1.2烯性與途化學(xué)式C3H6，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，烯烴同系列中第二個(gè)成員，是重要的有機(jī)化工原料，丙烯常溫下為無(wú)色、無(wú)臭、稍帶有甜味的氣體。易燃，爆炸極限為～11%。不溶于水，溶于有機(jī)溶劑。分子量42.08，密5.139kg/m（20/4冰點(diǎn)-℃沸點(diǎn)-℃液態(tài)時(shí)相對(duì)密度為0.5193易液化，臨界溫度為，臨界壓力為4.56MPa；遇熱源和火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)，該氣體比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相對(duì)遠(yuǎn)的地方，燃燒會(huì)產(chǎn)生一氧化塔、二氧化碳等氣體，高濃度丙烯對(duì)人有麻醉作用，濃度較低時(shí)，對(duì)眼睛和皮膚有刺激作用。丙烯是三大合成材料的基本原,要用于生產(chǎn)丙烯腈、異丙烯、丙酮和環(huán)氧丙烷等丙烯與乙烯共聚生成乙丙橡膠丙烯與氯和水起加成反應(yīng)生產(chǎn)環(huán)氧丙烷，加水丙二醇。丙烯在酸性催化劑存在下與苯反應(yīng)，生成異丙苯（CH3)2，丙烯在催化劑存在下與氨和空氣中的氧起氨氧化反應(yīng)，生成丙烯腈，丙烯在高溫下氯化，生成烯丙基氯CH2=CHCH2Cl。本文用丙烯與硫酸起加成反應(yīng)，生成異丙基硫酸，后者水解生成異丙醇，但由于所用原料丙烯含量為需精制后丙烯含量為上才可作異丙醇生產(chǎn)原料。1.3烯來(lái)與烯產(chǎn)化生中地丙烯主要通過(guò)石油加工獲得，丙烯精制產(chǎn)品中，聚丙烯、丙烯腈需求旺盛，特別是聚丙烯需求高于總體平均水平為6.1%。亞洲地區(qū)需求年均增長(zhǎng)率，北美/45

..，西3.8%。根新裝置增設(shè)計(jì)劃，中東地區(qū)10噸提高為萬(wàn)噸，增幅為亞洲地區(qū)新增能力將達(dá)萬(wàn)噸，增幅為。中國(guó)是生產(chǎn)能力增幅最高的國(guó)家，同期能力將370能膠和增加到萬(wàn)噸，年均增幅。日本年均增長(zhǎng)率僅為1.4烯制產(chǎn)法確由于原料中的

3

和

03

常壓沸點(diǎn)相近，都在－℃以下，常壓下分離這兩個(gè)組分需采用深冷的方法，使用制冷劑，工藝流程復(fù)雜，附屬設(shè)備多，設(shè)備的投資費(fèi)用加大，根據(jù)烴的沸點(diǎn)隨壓力增加而升高的特點(diǎn)，采用高壓分離的方法，用冷卻水即可滿足工藝要求，所以本設(shè)計(jì)采用常溫加壓分離方法。流程安排有兩種，一種是相對(duì)揮發(fā)度遞減順序流程，另一種是對(duì)揮發(fā)度遞增順序流程，本設(shè)計(jì)采用相對(duì)揮發(fā)度遞減順序流程分離出丙烯。圖工藝流程比較1.5丙精工流的述丙烯含量為飽和液體原（86℃,4.05Mpa量進(jìn)入脫乙烷塔、經(jīng)精餾處理該塔輕關(guān)鍵組分乙烷經(jīng)過(guò)冷卻（35℃,3.9Mpa作為塔頂產(chǎn)品在塔頂引出（35一餾卻回回塔脫乙烷塔塔底餾分再沸器加熱86）進(jìn)一步脫除輕關(guān)鍵組分后進(jìn)入脫丙烯塔44℃,1.75Mpa精餾處理該塔輕關(guān)鍵組分丙烯在塔/45

4-8..4-8頂經(jīng)過(guò)冷卻（35℃,1.6Mpa塔頂引出作為合成異丙醇的原料（℃,1.6Mpa另一部分塔頂餾分回流返回脫丙烯塔35℃,1.6Mpa關(guān)鍵組分丙烷則在塔底引出（52℃,1.8Mpa工藝流程見附錄中“丙烯精制工段工藝流程圖”共。1.6烯發(fā)前丙烯用量最大的是生產(chǎn)聚丙烯，另外丙烯可制丙烯晴、異丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇丙烯酸與其脂類以與制環(huán)氧丙烷和丙二醇氧氯丙烷和合成甘油等。近年來(lái)由于丙烯下游產(chǎn)品的快速發(fā)展大的促進(jìn)了中國(guó)丙烯需求量的快速增長(zhǎng)。到2010，中國(guó)將不斷新增大型乙烯生產(chǎn)裝置，同時(shí)煉廠生產(chǎn)能力還將繼續(xù)擴(kuò)大，這將增加丙烯的產(chǎn)出。預(yù)計(jì)年，乙烯聯(lián)產(chǎn)丙烯的生產(chǎn)能力將達(dá)到約萬(wàn)噸/年，丙烯總生產(chǎn)能力將達(dá)到萬(wàn)噸/。乙烯裝置聯(lián)產(chǎn)的丙烯占丙烯總供給的比例將進(jìn)一步提高但同期下游裝置對(duì)丙烯的需求量年均增長(zhǎng)速度將達(dá)到丙烯資源供應(yīng)略微緊。到2010，中國(guó)丙烯的表觀消費(fèi)量將到達(dá)萬(wàn)噸。從當(dāng)量需求來(lái)看，丙烯供需矛盾十分突出。到年，丙烯當(dāng)量需求的年均增長(zhǎng)率將達(dá)到，超過(guò)丙烯生產(chǎn)能力的增長(zhǎng)速度。到年，中國(guó)對(duì)丙烯的當(dāng)量需求將達(dá)到1905噸，供需缺口將達(dá)825萬(wàn)噸屆時(shí)將還有大量丙烯衍生物進(jìn)口，中國(guó)丙烯開發(fā)利用前景的廣闊。由于聚丙烯（PP需求的快速增長(zhǎng)，亞洲丙烯市場(chǎng)正逐漸趨于供應(yīng)短缺。在今后年中，將有大量以乙烷為原料的裂解裝置生產(chǎn)能力逐漸建立起來(lái)，市場(chǎng)供應(yīng)丙烯原料。事實(shí)上，從全球圍來(lái)說(shuō)，丙烯并不短缺，但從亞洲的情景來(lái)看，今后幾年中亞洲丙烯的需要主要來(lái)自北美，北美估計(jì)有萬(wàn)噸/裂解生產(chǎn)能力，由于目前的港口限制，其中約50噸/丙烯出口。1.7

丙生新術(shù)狀發(fā)趨目前增產(chǎn)丙烯的新技術(shù)研究主要集中在四個(gè)方面。一是改進(jìn)FCC等煉油技術(shù)，挖掘現(xiàn)有裝置潛力，增產(chǎn)丙烯的FCC裝置升級(jí)技術(shù)；二是充分利用煉油與乙烯裂解副產(chǎn)品的等資源，轉(zhuǎn)化為乙烯、丙烯的低碳烯烴裂解技術(shù)、烯烴歧化技術(shù)；三是丙烷脫氫技術(shù)；四是以天然氣、煤等為原料，生產(chǎn)乙烯、丙烯的甲醇制烯烴技術(shù)等。/45

..2丙烯精制裝置的物衡算2.1定鍵分按多組分精餾確定關(guān)鍵組分；揮發(fā)度高的丙烯作為輕關(guān)鍵組分在塔頂分出；揮發(fā)度低的丙烷作為重關(guān)鍵組分在塔底分出。2.2乙塔物衡脫乙烷塔進(jìn)料量=

生產(chǎn)任務(wù)耗定額1000脫乙烷塔回收率塔的回收率料當(dāng)中丙烯濃度2.2.1

脫乙烷的進(jìn)料量與料組成年處理量9.8萬(wàn)噸，年工作時(shí)間小時(shí)，則原料質(zhì)量流量為（生產(chǎn)任務(wù)消耗定額脫乙烷回收率丙烯塔回收率進(jìn)料中丙烯的濃度)年處理量9.8萬(wàn)噸，年工作時(shí)間小時(shí)原料質(zhì)量流量為）/(8000×94%×97%×74.1%)=15048.61（kg/h）計(jì)算示例：以乙烷為例，進(jìn)行原料組成與流量的換算：乙烷的質(zhì)量流量：Fwc）乙烷的摩爾數(shù)：406.31/30=13.5437kmol/h表

原料中的脫乙烷塔濃度組成

kg/h

mol%

摩爾質(zhì)量(kg/kmol)

406.31

2.7

30

11150.69

265.4925

74.29

42

21.05

44iC

180.58

1.2

3.1135

58/45

..∑

15048.61100355.6918100由上表可見原料摩爾流量為：)2.2.2

脫乙烷塔頂與塔底流量與成選乙烷為輕關(guān)鍵組分，丙烯作為重關(guān)鍵組分，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)，脫乙烷塔頂

02

≥72；脫乙烷塔C

02

≯0.1％，丙烯在塔頂產(chǎn)品中的含≯行清晰分割物料衡算，物料衡算圖見下圖。圖

脫乙烷塔物料衡算圖（1）計(jì)算塔頂餾出液量和塔底釜液量列于下表。表2-2塔頂餾出液量和塔底釜液量分布進(jìn)料F

塔頂餾出液

塔底釜液組分(kg/h)

(kg/h)

(kg/h)

406.31

406.31-0.001W

0.001w

11150.69

0.28D

11150.69-0.28D

0

iC

180.58

0

180.58∑

15048.61

/45

..列全塔物料衡算式：406.31-0.001W+0.28D=D解得：D=543.42）W=14504.436（kg/h）表2-3塔頂餾出液量和塔底釜液量計(jì)算結(jié)果進(jìn)料F

塔頂餾出液

塔底釜液組分(kg/h)

(kg/h)

(kg/h)

406.31

14.504

11150.69

10998.532

0

iC

180.58

0

180.58∑

15048.61

543.42

14504.436組

（2）求出塔頂與塔底的產(chǎn)品量與組成。表塔頂與塔底的產(chǎn)品量與組成塔頂餾出液

塔底釜液分

kg/h

mol%kg/h

mol%

72.00

78.2614.5040.10.48350.142

28.00

3.622821.7410998.53275.83261.869879.86

0

0

0

0

22.8375.243022.08iC

0

0

0

0

180.58

3.11340.914/45

..∑2.2.3

543.4210016.683014504.436100340.7097100脫乙烷的物料平衡脫乙烷塔物料平衡數(shù)據(jù)見下表表脫乙烷塔物料平衡數(shù)據(jù)

kg/h

mol%

kg/h

mol%

kg/h

mol%

406.31

2.7

13.544

72

14.504

0.1

0.4835

22

265.4975.243

0

280

3.62280

0

261.8775.243

iC

180.58

1.2

3.1134

0

0

0

0

180.58

3.1134

100

357.39

100

543.42

100

16.683

100

100

340.71

1002.3烯的料算2.3.1

丙烯塔進(jìn)料量與進(jìn)組成丙烯塔以脫乙烷塔底物料為原料，進(jìn)行原料組成與流量的換算：原料的摩爾流量為F=15048.61(kmol/h)原料各組分組成與流量見下表。表丙烯塔進(jìn)料中各組份的量與組成摩爾質(zhì)量組成

kg/hmol%(kg/kmol)

14.504

0.1

0.4835

30

10998.532

75.83

261.8698

79.86

42

22.83

22.08

44/45

0..0iC

180.58

3.1134

58∑

14504.436

100

340.7097

1002.3.2丙烯塔頂與塔底的量與組選丙烯為輕關(guān)鍵組分丙烷為重關(guān)鍵組分根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)丙烯塔C％；丙烯塔≥％；丙烯塔0.5％3進(jìn)行清晰分割物料衡算，物料衡算圖見圖2-2

3

≥圖丙烯塔物料衡算圖（1）計(jì)算塔頂餾出液量和塔底釜液量列于下表。表2-7塔頂餾出液量和塔底釜液量分布進(jìn)料F

塔頂餾出液

塔底釜液組分(kg/h)

(kg/h)

(kg/h)

14.504

14.504

0

10998.532

10998.532-0.005

0.005

0.93wiC

180.58

0

180.58/45

..∑計(jì)算結(jié)果見下表

14504.436表2-8塔頂餾出液量和塔底釜液量計(jì)算結(jié)果進(jìn)料F

塔頂餾出液

塔底釜液組分(kg/h)

(kg/h)

(kg/h)

14.504

14.504

0

10998.532

10984.641

13.891

2583.683iC

180.58

0

180.58∑

14504.436

11726.282

2778.154解得：

14504.436=D+W0.005w+0.93wD=11726.282）（kg/h）2.3.3

丙烯塔物料平衡求出塔頂與塔底的產(chǎn)品量與組成如下表。表塔頂與塔底的產(chǎn)品量與組成組

塔頂餾出液

塔底釜液分

kg/h

mol%kg/h

mol%

14.504

0.1240.48350.174

0

0

00/45

..

10984.64193.6893.8913.891

0.3310.531

2583.68393.0058.72094.46iC

180.58

03.1134180.586.53.1134∑

11726.282100100100100丙烯塔物料平衡數(shù)據(jù)見下表進(jìn)料組分

表2-10丙烯塔物料平衡塔頂餾出液

塔底釜液kg/h

Wt%

mol%

kg/h

Wt%

mol%

kg/h

Wt%

mol%14.504

0.1

0.4835

0.14

14.504

0.124

0.4835

0.174

0

0

0

0C3=75.8379.8610984.6493.68261.539193.89

13.891

0.5

0.331

0.531

22.8322.08

6.2

5.932583.68393

58.72

94.46∑

180.5814504.44

1.25100

3.1134

0.91100

180.5811726.28

0100

3.1134281.6589

0100

180.586.53.11342778.154

5.01100/

..3脫乙烷塔和丙烯塔精制工藝條件的確定3.1乙工條的定3.1.1操壓力的定塔頂采用水作為冷卻劑設(shè)水溫為℃冷凝器冷凝液的出口溫度比水溫度高10℃，則回流罐中冷凝液的溫度為℃。脫乙烷塔頂?shù)睦淠鳛槿鳎瑒t回流罐中冷凝液的溫度為泡點(diǎn)，因此采用泡點(diǎn)方程計(jì)算回流罐的壓力。泡點(diǎn)就是多組分混合液開始沸騰，產(chǎn)生第一個(gè)氣泡的溫度。當(dāng)混合液處于泡點(diǎn)時(shí)，各組分均服從yy.......yABC帶入yxiii得KxxK......BBCCxiii

xn

n

式中y——任意組分i氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)；ix——任意組分i液相中的摩爾分?jǐn)?shù)；ik——相平衡常數(shù)。i按上式求壓力時(shí)需用試差法。式中xxx……x均為已知因此在試差時(shí)可先在泡點(diǎn)溫度，查出各組分在假設(shè)壓力下的值，若

圖脫乙烷塔頂示意圖i＞1說(shuō)明所設(shè)壓力偏高，ki值太小，若反復(fù)假設(shè)壓力，并求出相應(yīng)的x直到滿足ii流罐的壓力。

＜1iyi

說(shuō)明壓力偏低，值太大，經(jīng)i為止，此時(shí)的壓力即泡點(diǎn)時(shí)回根據(jù)冷凝液的泡點(diǎn)，假設(shè)回流罐的壓力，-T-k查得液相各組分的平衡常數(shù)，計(jì)算過(guò)程與結(jié)果列表如下表/

ii..ii表3-1液相各組分的平衡常數(shù)計(jì)算過(guò)程與結(jié)果，，P=3.8mpa

，P=3.9mpa組分

xi=yDi乙烷丙烯

0.78260.2174

ki

y=kixii0.1044

ki

yi=kixi0.99860.1109

ki

y=kixii0.9235合計(jì)

1

1.0435

1.109

0.9909如上，當(dāng)回流罐壓力為3.9時(shí)，滿足歸一條件：平衡汽相組成之和=0.9909≈1，故回流罐壓力為3.9。i設(shè)塔頂?shù)交亓鞴薜膲毫Σ顬?，則塔頂壓力P＝4.0MPa；塔頂?shù)剿獕喉斄禐?，則塔釜壓力P＝4.1MPa；進(jìn)料口壓力取塔頂壓力和塔釜壓力的平底均值，故設(shè)進(jìn)料壓力P＝4.05MPa。進(jìn)3.1.2回溫度的定回流液溫度即為全凝器的冷凝溫度，℃回3.1.3塔溫度的算塔頂為飽和汽相，故應(yīng)采用露點(diǎn)方程計(jì)算塔頂溫度。露點(diǎn)就是多組分混合液開始冷凝，產(chǎn)生第一個(gè)液滴的溫度。當(dāng)混合液處于泡點(diǎn)時(shí)，各組分均服從xxx......C帶入ii

得

ii

式中y——任意組分i氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)；ix——任意組分i液相中的摩爾分?jǐn)?shù)；i/

ik..ikk——相平衡常數(shù)。i按上式求露點(diǎn)時(shí)也需用試差法式中yyy…….yn均為已知因此在試差時(shí)，可先假定一個(gè)露點(diǎn)溫度，查出各組分在該溫度下K值。＞1說(shuō)明所設(shè)i溫度偏低，ki值太小，xi＜1說(shuō)明溫度偏高，ki值太大，經(jīng)反復(fù)假設(shè)溫度，并y求出相應(yīng)的直到滿足

i

為止，此時(shí)的溫度即露點(diǎn)。i在塔頂壓力下，假設(shè)塔頂露點(diǎn)溫度，由-T-k圖查得汽相各組分的平衡常數(shù)，計(jì)算過(guò)程與結(jié)果列表如下。表塔頂壓力下不同溫度的平衡常數(shù)計(jì)算過(guò)程與結(jié)果，設(shè)

P=4.0Mpa，設(shè)

P=4.0，設(shè)組分

yi=yDi

ki

ki

kiyi/ki

yi/ki

yi/ki

0.78261.470.5324

0.5360

0.5435

0.2174

0.4026

0.4181

0.4529∑

1

0.9350

0.9541

0.9964當(dāng)塔底溫度為39℃時(shí)，組成之和x=0.9943≈1，故塔頂?shù)臏囟葹椤鎖3.1.4塔溫度的算塔底為飽和液相，故應(yīng)采用泡點(diǎn)方程計(jì)算塔底溫度。泡點(diǎn)就是多組分混合液開始沸騰，產(chǎn)生第一個(gè)氣泡的溫度。當(dāng)混合液處于泡點(diǎn)時(shí)，各組分均服從yy.......yABC帶入yxii

i得KxxKBBC

......

xn

n

/

i..i或

yxiii式中y——任意組分i氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)；ix——任意組分i液相中的摩爾分?jǐn)?shù)；ik——相平衡常數(shù)。i按上式求泡點(diǎn)時(shí)需用試差法式中xxx…x均為已知因此在試差時(shí)，可先假定一個(gè)泡點(diǎn)溫度查出各組分在假設(shè)溫度下的值說(shuō)明所設(shè)溫i度偏高，ki值太大，i＜1說(shuō)明溫度偏低，i值太小，經(jīng)反復(fù)假設(shè)溫度，并求出相應(yīng)的kx直到滿y止，此時(shí)的溫度即泡點(diǎn)。ii在塔底壓力下，假設(shè)塔底泡點(diǎn)溫度，由-T-k圖查得液相各組分的平衡常數(shù)，計(jì)算過(guò)程與結(jié)果列表如下。表在塔底壓力下不同溫度的平衡常數(shù)計(jì)算過(guò)程與結(jié)果，設(shè)

P=4.1MPa，設(shè)T=84

，設(shè)組分

xi=xWiyi=ki

yi=ki

yi=kiki

ki

kixi

xi

xiC3o

0.03790.74290.21050.0087

0.68350.17680.0040

0.07430.70580.18520.0042

0.07580.74290.19370.0044∑

1

0.9367

0.9695

當(dāng)塔底溫度86℃時(shí)，滿足歸一條件，平衡汽相組成之和y故塔i底溫度為86。3.1.5進(jìn)溫度的算乙烷塔采用飽和液相進(jìn)料，與上塔底溫度計(jì)算同理，故采用泡點(diǎn)方程計(jì)算。/

..yyxiiiiii計(jì)算結(jié)果列表如下表進(jìn)料壓力下不同溫度的平衡常數(shù)計(jì)算過(guò)程與結(jié)果P=4.05Mpa,設(shè)℃

P=4.05Mpa,設(shè)T=86℃組分

x

Fi

ki

yiii

ki

yiii

0.0379

0.0758

0.0777

0.7429

0.7132

0.7280

0.2105

0.1852

0.2063iC

0.0087

0.0042

0.0042∑

1

0.9784

1.0162當(dāng)進(jìn)料溫度為86時(shí)，組分之和y=0.9940≈，故進(jìn)料溫度為℃。i3.1.6脫烷塔操條件匯總表脫乙烷塔操作條件匯總表項(xiàng)目壓力（mpa溫度（℃

塔頂4.039

進(jìn)料86

塔釜4.186

回流3.9353.2烯工條的定3.2.1操壓力的定塔頂采用水作為冷卻劑，設(shè)水溫為15，冷凝器冷凝液的出口溫度比水溫高20℃，則回流罐中冷凝液的溫度為℃。丙烯塔頂?shù)睦淠鳛槿?，則回流罐中冷凝液的溫度為泡點(diǎn)，因此采用泡點(diǎn)方程計(jì)算回流罐的壓力。/

iiiiiii..iiiiiiiyxii

ixiii

式中y——任意組分i氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)；ix——任意組分i液相中的摩爾分?jǐn)?shù)；ik——相平衡常數(shù)。i根據(jù)冷凝液的泡點(diǎn)，假設(shè)回流罐的壓力，p-T-圖查得液相各組分的平衡常數(shù)計(jì)算過(guò)程與結(jié)果列表如下。表回流溫度下不同壓力的平衡常數(shù)計(jì)算過(guò)程與結(jié)果組分

xiDi

，設(shè)℃，設(shè)kkii

0.0017

2.5

0.004505

0.9390

0.9484

0.0059

0.9

0.0053

0.005428∑

1

當(dāng)回流罐壓力為，滿足歸一條件：平衡汽相組成之和

≈，故回流罐壓力為。i設(shè)塔頂?shù)交亓鞴薜膲毫Σ顬?，則塔頂壓力P＝1.7MPa；塔頂?shù)剿獕毫淀敒?，則塔釜壓力P＝1.8MPa；進(jìn)料口壓力取塔頂壓力和塔釜壓力的平均值底故設(shè)進(jìn)料壓力P＝1.75MPa。進(jìn)丙烯塔頂?shù)睦淠鳛槿鳎捎寐饵c(diǎn)進(jìn)料方程計(jì)算回流罐的壓力。ii

i計(jì)算過(guò)程與計(jì)算結(jié)果列表如下/

ii..ii3.2.2塔溫度的算表塔頂壓力下不同溫度的平衡常數(shù)計(jì)算過(guò)程與結(jié)果設(shè)T=38℃

設(shè)℃組分

y

i

ki

ii

ki

ii乙烷丙烯丙烷合計(jì)

0.00170.93900.00591.000

2.3

0.9884210.007195

當(dāng)塔頂溫度為38時(shí)，平衡液相組成之=0.996361故塔頂溫度為。i3.2.3塔溫度的算塔底為飽和液相，故應(yīng)采用泡點(diǎn)方程計(jì)算塔底溫度yiii

xiii表塔底壓力下不同溫度的平衡常數(shù)計(jì)算過(guò)程與結(jié)果P=1.8Mpa,設(shè)P=1.8Mpa,設(shè)T=51組分

x

ki

yiii

ki

yiii丙烯丙烷異丁烷合計(jì)

0.00530.94500.05011

0.00610.96390.02401.011948

0.0059890.0225450.976995當(dāng)塔底溫度為52時(shí)，組成之y=1.011948≈1塔底溫度為℃i/

..3.2.4進(jìn)溫度的算乙烷塔底的飽和液體靠自壓進(jìn)入丙烯塔，故丙烯塔為飽和液體進(jìn)料，溫度采用泡點(diǎn)方程計(jì)算。yiii

xiii計(jì)算結(jié)果列表如下：表進(jìn)料壓力下不同溫度的平衡常數(shù)計(jì)算過(guò)程與結(jié)果P=1.75Mpa,設(shè)℃

P=1.75Mpa,設(shè)T=45℃組分

x

i

ki

yiii

ki

yiii乙烷丙烯丙烷異丁烷合計(jì)

0.00140.76860.22080.00911

0.7916580.2031360.0040950.999239

0.00035140.211197當(dāng)進(jìn)料溫度為時(shí)，組成之=0.999239≈1，故丙烯塔進(jìn)料溫度℃。i3.2.5丙塔操作件匯總表3-10丙烯塔操作條件匯總表項(xiàng)目壓力（mpa

塔頂1.7

進(jìn)料

塔釜1.8

回流1.6/

ijFixiijijDimini.ijFixiijijDimini溫度（℃

384452354乙烷塔和丙烯塔板數(shù)的確定4.1乙塔板的算4.1.1最回流比計(jì)算采用恩德伍德）法計(jì)算最小回流。乙烷為輕關(guān)鍵組分，丙烯為重關(guān)鍵組分。

nxRiij

（A）（B）式中x——組分i在進(jìn)料中的摩爾分；Fi——組分i對(duì)基準(zhǔn)組分j的相對(duì)揮發(fā)度ij平均值；q——原料的液化分率（飽和液相進(jìn)料—方程（A）的根，；ljhjx——組i在塔頂產(chǎn)品中的摩爾分?jǐn)?shù)；Di——最小回流比。1．確定相揮發(fā)度

ij

ki，取塔頂、塔釜條件下的kj由p-T-k圖查得液相各組分的平衡常數(shù)，選取丙烯為基準(zhǔn)組分j計(jì)算相對(duì)揮發(fā)度

，詳見下表。ij表相對(duì)揮發(fā)度計(jì)算組成乙烷丙烯丙烷

塔頂T=39℃＝4.0MPa塔底T=86＝4.1MPakikijD2.52.01.00.875

ij

ijD2.2360.879

/

xmin..xmin異丁烷2．θ值計(jì)算

0.4580.500.500.478根據(jù)

，輕關(guān)鍵組分=2.236，重關(guān)鍵組分=1.00。ljhjljhj故2.236＞1.0。通過(guò)試差法計(jì)。表試差法計(jì)算值

2.0

=2.115

組分

Fi

ih

xijFi

xijFi

xijFiij

ij

ij乙烷丙烯丙烷異丁烷合計(jì)

0.03790.74290.21050.00871

2.2360.8790.478

-0.165

0.70030.1185

0.6946因?yàn)?/p>

q=1，所以

ni

xijFiij

；當(dāng)?shù)臅r(shí)候，i

axijFiaij

=-0.09688≈0故

3．最小回比計(jì)算帶入到方程R

ijDiiij

中，計(jì)算。計(jì)算過(guò)程詳見下表。所以

表4-3計(jì)過(guò)程＝14.34-1＝13.34/

DlDDlD4.1.2最理論塔數(shù)的計(jì)算最少理論板數(shù)采用芬斯克方程計(jì)算。

hxllh

式中

——輕關(guān)鍵組分l重關(guān)鍵組h之間的相對(duì)揮發(fā)度，取塔頂、塔底的平lh均值；、—輕關(guān)鍵組分l重關(guān)鍵組分h的爾分?jǐn)?shù)；下標(biāo)——塔頂、塔底。根據(jù)前面相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算可知alh

ihW

2.0=2.24把相關(guān)條件帶入芬斯克方程可得

hxllh

=

0.76860.0014lg2.24

=9.414.1.3理塔板數(shù)實(shí)際回流比確定應(yīng)用吉利蘭關(guān)聯(lián)圖，根據(jù)實(shí)際回流比R=（1.2-2），采用簡(jiǎn)捷法計(jì)算理論板數(shù)。取，則

RminR

查吉利蘭關(guān)聯(lián)圖得

min

=0.41則N-

N

=0.41(N+2)min整理得N+0.82得理論塔板數(shù)為N=17.34/

Li..Li4.1.4實(shí)塔板數(shù)確定1．全塔效全塔效率由下式計(jì)算。

)lh式中

——塔頂與塔底平均溫度下組分i的液相黏度，mPasLi計(jì)算塔頂與塔底平均溫度t=(t+t)/2=(39+86)/2=62.5℃由參考資料[12]P264,P268,P269查得62.5各組分粘度得：表4-4組分粘度組分乙烷丙烯丙烷異丁烷∑

xFi0.03790.74290.21050.00871

(mPas)Li0.01650.0750.0730.0980.257

x(mPas)Fi0.0006250.0115370.000853

)lh

)lh

-0.245

實(shí)際生活中全塔效率全塔效率達(dá)不到75.8%而在左右以全塔效率取2．實(shí)際塔數(shù)的確定實(shí)際塔板數(shù)由下式計(jì)算。P

式中——理論塔板數(shù)；——實(shí)際塔板數(shù)；塔板效率。把相關(guān)條件帶入方程可得乙烷塔的實(shí)際塔板數(shù)=17.34/0.61=28.59取脫乙烷塔的實(shí)際塔板數(shù)為Np=29塊/

與hD0.2060與hD0.20604.1.5實(shí)進(jìn)料位的確定由于進(jìn)料是泡點(diǎn)的液體，故可用寇克勃列特經(jīng)驗(yàn)公式（與下式不同的是公式中的xx換成與x）或按以下兩式經(jīng)驗(yàn)公式估算iwlg

n

xlghFDlFhD與

P式中n—精餾段塔板數(shù)；——提餾段塔板數(shù)；——塔底釜液的流量，；——塔頂餾出液的流量，kmol/h；x——料液中重關(guān)鍵組分的組成，mol%hFx——料液中輕關(guān)鍵組分的組成，mol%lFx——釜液中輕關(guān)鍵組分的組成，mol%x——餾出液中重關(guān)鍵組分的組成，mol%；——實(shí)際塔板數(shù)。將相關(guān)條件帶入方程可得：lg

n

xlglWDlFhD=0.206lg[(340.7097/16.6830)(0.7429/0.0379)(0.0014/0.2174)]=0.206lg(0.016601)=-0.3666515n/m=0.43（或n/m=（0.016601）n+m=Np=29解得：

=0.43）帶入下式精餾段塔板數(shù)n=8.72提餾段塔板數(shù)m=20.28精餾塔相當(dāng)于多塔串聯(lián)，提餾段進(jìn)料口取二個(gè)（提餾段又相當(dāng)于兩塔串聯(lián)，可保證塔C≯0.1％進(jìn)料口分別是上向下數(shù)的第9塊和第11上。2/

..4.1.6脫烷塔塔數(shù)計(jì)算結(jié)果總脫乙烷塔塔板數(shù)計(jì)算結(jié)果見下表。表脫丙烷塔操作條件最

實(shí)

最少項(xiàng)

小

際

理

理論板

實(shí)際板

全塔效進(jìn)料位置目

回流

回流

論板

數(shù)

數(shù)

率比

比

數(shù)數(shù)13.34

189.4117.3461%

第9塊和第塊值4.2烯塔數(shù)計(jì)4.2.1最回流比計(jì)算采用恩德伍德（underwood）法計(jì)最小回流比。1．確定相揮發(fā)度由p-T-圖查得液相各組分的平衡常數(shù)，選取丙烷組分基準(zhǔn)組分j計(jì)算相對(duì)揮發(fā)度

ij

，

詳見下表。表確定相對(duì)揮發(fā)度塔頂T=38℃＝1.7MPa塔底T=52＝1.8MPa組成

ki

ijD

ki

ijW

ij

ijD

2.8751.17510.475

2.7041.12210.408

1.1481.02．θ值計(jì)算根據(jù)

lj

關(guān)鍵組分丙烯=1.148關(guān)鍵組分丙烷=1.00。hjljhj故1.148＞1.00。通過(guò)試差法計(jì)。/

..計(jì)算結(jié)果詳見下表。通過(guò)初步，,1.03,1.04計(jì)算確左右表試差法計(jì)算θ值=1.031

=1.029

組分

Fi

ih

xijFi

xijFi

xijFiij

ij

ij乙烷丙烯丙烷異丁烷合計(jì)

0.00140.76860.22080.00911

1.1481.0

7.541477-7.122580-0.0067750.414342

0.0022187.414729-7.613793-0.006798

-0.006786因?yàn)?/p>

q=1，所以

nxijFiiij

；當(dāng)=1.030

的時(shí)候，i

axijFiaij

=0.112990故3．最小回比計(jì)算帶入到方程

min

ijDiiij

中，計(jì)算。計(jì)算過(guò)程詳見下表。表4-8計(jì)算過(guò)程組成

ij

xDi

ij

xDi

ij

xijDiij

0.0017

0.004743

/

D0.0593D0.05930.0053

1.148

0.9390

1.077972

0.118

9.1354

1.0

0.0593

0.0593

-0.03

∑所以＝7.1614＝最理論塔數(shù)的計(jì)算

1

7.1614根據(jù)前面相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算可知，

lh

=

ihW

1.175

=1.148=1.15最少理論板數(shù)采用芬斯克方程計(jì)算，把相關(guān)條件帶入芬斯克方程可得：N

hxllh

=

lg1.15

=59.854.2.3理塔板數(shù)實(shí)際回流比確定應(yīng)用吉利蘭關(guān)聯(lián)圖，根據(jù)實(shí)際回流比，采用簡(jiǎn)捷法計(jì)算理論板數(shù)。＝6.16R=(1.2-2.0)不同實(shí)際回流比下的理論板數(shù)計(jì)算結(jié)果如下表。表4-9不同實(shí)際回流比下的理論板數(shù)計(jì)算結(jié)果

RminR0.15760.24630.31810.37740.4272

min0.4150.355

106.9898.59891.4189.2482.07/

Li..Li0.45750.2879.73由計(jì)算結(jié)果可以看出當(dāng)～10.5之間塔板數(shù)變化最慢，所以確定回流比為，則丙烯塔的理論板數(shù)為N=904.2.4

實(shí)際塔數(shù)的確定1．確定塔效率全塔效率由下式計(jì)算。

)-0.245lh計(jì)算塔頂與塔底平均溫度t=(t+t)/2=(38+52)/2=45由參考資料

[12]

查得℃各組分粘度得：表4-1045各組分粘度組分

xFi

(mPas)Li

x(mPas)Fi

0.0014

0.0055

0.0000077

0.7686

0.075

0.2208

0.085

0.018768

0.0091

0.122

∑

1

)-0.245lh

)-0.245lh

-0.245

實(shí)際生活中全塔效率達(dá)不到而在60%左右，所以全塔效率60%2．實(shí)際塔數(shù)的確定實(shí)際塔板數(shù)由下式計(jì)算。P

/

0.206..0.206把相關(guān)條件帶入方程可得丙烯塔的實(shí)際塔板數(shù)取丙烯塔的實(shí)際塔板數(shù)為塊。4.2.5進(jìn)位置的定在泡點(diǎn)進(jìn)料的情況下，進(jìn)料位置可以下兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。將相關(guān)條件帶入方程可得：lg

n

xlglWDlFhD=0.206lg[(62.1644/281.6589)(0.2283/0.7583)(0.0053/0.0593)]=0.206lg(0.000530796)=-0.6747n/m=0.2118（或（0.000530796）解方程可得：精餾段塔板數(shù)n=26.217提餾段塔板數(shù)m=123.78

=0.2115）將帶入下式進(jìn)料口取二個(gè)，分別是由上向下數(shù)的第27和第29板上。4.2.6丙塔塔板計(jì)算結(jié)果匯丙烯塔塔板數(shù)計(jì)算結(jié)果見表4-11。表4-11丙烯塔塔板數(shù)計(jì)算結(jié)果最

實(shí)

最少項(xiàng)

小

際

理

理論板

實(shí)際板

全塔效進(jìn)料位置目

回流

回流

論板

數(shù)

數(shù)

率數(shù)

比

比10

數(shù)59.859015060%

第和塊板/

..值5

熱量衡算5.1乙塔量算熱量衡算示意圖見下圖。圖熱量衡算示意圖5.1.1脫乙塔再沸器熱荷的計(jì)熱量衡算式為：＋Q＋Q＝Q＋Q＋Q＝Q＋Q＋Q－Q－Q

—再沸器的熱負(fù)荷，kcal/h—進(jìn)料帶入的熱量，kcal/h—塔頂蒸氣帶出的熱量，kcal/h/

..—回流液帶入的熱量，kcal/h—釜液液帶出的熱量，kcal/h—向環(huán)境散失的熱量（取再沸器帶入熱量的10％基準(zhǔn)狀態(tài)：選－℃飽和液體，即在此溫度下飽和液體的焓＝0T℃1kmol各分的焓由下式計(jì)算=△H=--0的值由參考資料[查得。1.料帶入的熱量的計(jì)算進(jìn)料狀態(tài)為飽和液體，進(jìn)料溫度為，進(jìn)料壓力為4.05Mpa，進(jìn)料量為表進(jìn)料帶入的熱量過(guò)程計(jì)算Hi組

分

Xi）

XiHi（kcal/kmol）乙烷丙烯丙烷異丁烷合計(jì)

74.2921.05100

326833544407.55783.5

123.85722491.6866927.77883593.63905=F·

kcal/h2.乙烷塔塔頂蒸氣帶出熱量的計(jì)算物料為飽和氣體，溫度為℃，壓力為，塔頂物料量為）×11.5795；R＝18表5-2脫乙烷塔塔頂蒸氣帶出熱量過(guò)程計(jì)算組

分

Xi）

HiXiHi/

..（kcal/kmol）乙烷丙烯合計(jì)

78.2621.74100

1832.78659542.004292374.79088=V·∑）×11.5795×2374.79088=5.2248×10

kcal/h3.烷塔塔底釜液帶出熱量的計(jì)算物料為飽和液體度為力為4.1Mpa底物料量為236.4128kmol/h表乙烷塔塔底釜液帶出熱量過(guò)程計(jì)算Hi組

分

Xi）

XiHi（kcal/kmol）乙烷丙烯丙烷異丁烷合計(jì)

79.8622.08100

326833544407.55783.5

4.57622577.884452.629853608.26645=W·∑XiHi=236.4128×3608.26645=8.53×10kcal/h4.流罐帶入熱量的計(jì)算物料為飽和液體，溫度壓力為，回流物料；表回流罐帶入熱量過(guò)程計(jì)算/

－129..－129組

分

Xi（mol%

Hi（kcal/kmol）

XiHi乙烷丙烯合計(jì)

78.2621.74

2279.62427.2

1784.0152311.68824=L·∑XiHi=11.5795×18×2311.68824=4.8182×10

kcal/h取的10％?！啵絈＋Q－Q－Q=5.2248×10＋8.53×10-8.9119×10-4.8182×10＝2.47×10kcal/h則再沸器的熱負(fù)荷：＝2.74×10

kcal/h＝2.74×10

×4.1868=1.1472×10

kJ/h5.1.2脫乙塔冷凝器熱荷的計(jì)選圖藍(lán)框作為計(jì)算冷凝器熱負(fù)荷的圍：熱量衡算式為：=Q+Q+Q—冷凝器的熱負(fù)荷—塔頂蒸氣帶入蘭色圍的熱量—回流液帶出蘭色框的熱量—塔頂產(chǎn)品帶出蘭色框的熱量基準(zhǔn)狀態(tài)：選－℃飽和液體，即在此溫度下飽和液體的焓＝0塔頂產(chǎn)品帶出的熱量的計(jì)算物料為飽和氣體，溫度為℃，壓力為3.9Mpa塔頂產(chǎn)品物料量為；表塔頂產(chǎn)品帶出的熱量過(guò)程計(jì)算組

分

Xi）

Hi（kcal/kmol）

XiHi乙烷丙烯合計(jì)

78.2621.74100

2279.62427.2

1784.01496527.673282311.68824=D·∑XiHi=11.5795×2311.68824=2.6768×10

kcal/h脫乙烷塔冷凝器的熱負(fù)荷：/

..＝Q－Q－Q-4.8182×10

×4.1868=5.8163×10

kJ/h5.2烯的量算丙烯塔熱量衡算示意圖見下圖圖丙烯塔熱量衡算示意圖5.2.1再器熱負(fù)的圍熱量衡算式為：＋Q＋Q＝Q＋Q＋Q＝Q＋Q＋Q－Q－Q

—再沸器的熱負(fù)荷kcal/h—進(jìn)料帶入的熱量kcal/h—塔頂蒸氣帶出的熱量kcal/h/

..—回流液帶入的熱量kcal/h—釜液帶出的熱量kcal/h—向環(huán)境散失的熱量（取再沸器帶入熱量的10％）kcal/h基準(zhǔn)狀態(tài)：選－℃飽和液體，即在此溫度下飽和液體的焓＝01.料帶入的熱量的計(jì)算脫乙烷塔底的物料進(jìn)入丙烯塔，進(jìn)料溫度44℃，進(jìn)料壓力為1.75Mpa，進(jìn)料量為236.4128表進(jìn)料帶入的熱量過(guò)程計(jì)算組

分

X（mol%）i

（kcal/kmol）i

Xii

2439.3

79.86

2001.16539

22.08

3252.4

718.12992iC

39.436215∑

100

2762.14655=F·∑Xii

kcal/h2.頂蒸氣帶出的熱量的計(jì)算物料為飽和氣體，溫度為℃，壓力為，塔頂物料量為（R+1（R+1）×193.281mol/h；R＝10表塔頂蒸氣帶出的熱量過(guò)程計(jì)算組

分

X（mol%）i

（kcal/kmol）i

Xii

/

..

93.90

2323.96866

179.44417∑

100.00

2507.36472=V·∑=×2507.36472=5.331×10kcal/hii3.液帶出的熱量的計(jì)算物料為飽和液體度為力為1.8Mpa液物料量為43.129；表釜液帶出的熱量過(guò)程計(jì)算組

分

X（mol%）i

（kcal/kmol）i

Xii

14.44706

94.50

3457.1

3266.9595iC

4651.7

233.05017∑100=W·∑=43.129×3514.45673=1.51575×10ii4.流液帶入的熱量的計(jì)算

kcal/h

3514.45673物料為飽和液體度為力為1.6Mpa物料量為）表回流液帶入的熱量過(guò)程計(jì)算組

分

X（mol%）i

（kcal/kmol）i

Xii

2279.6

/

.

93.90

2427.2

2279.1408

2968.4

176.02612∑

100.00

2459.04224=L·∑kcal/hii取的10％?！?.9Q＝Q＋Q＋1.51575×10－6.53×10－4.75286×10kcal/h則丙烯塔再沸器的熱負(fù)荷：×4.1868=3.5688×10kJ/h5.2.2丙塔冷凝熱負(fù)荷的計(jì)選圖藍(lán)框作為計(jì)算冷凝器熱負(fù)荷的圍：熱量衡算式為：＝Q