課程設計課設石油化工原理

第一 第二 第三章塔的工藝計 第四章塔板設 排間 淹塔 第五章塔體的初步設 塔體總高度 第六章接管的設 進料管管徑d 回流管管徑d 釜液出料管d 塔頂蒸蒸汽出口管的直徑d 再沸器返塔連接管管徑d 第七章輔助設備選 冷凝 再沸 回流 除沫 第八章匯 第九章浮閥排布 精餾 提餾 第十章塔板負荷性能 精餾 提餾 第十一章自我評 組成及流率。根據泡點方程及方程，借助相平衡圖，相溫度。得到以上熱力學數據后，利用斯芬克斯等得到最小理 第三章原料組成（丁烯-丁烯、丁烯-1、碳五。用數字、、、、、、、分別代表ω1、ω2、ω3、ω4、ω5、ω6、ω7、ω8丙烷回收率為98.5%，異丁烷回收率為98%，則有：GχGG1Gω1140001.93%

FχGχF1G1M1270.20028.05488 χF.χFχ表格丁烯-WD.1G1270.200WD2G298%1358.00098。8WD.3G35419.400

WD.4G43%2024.4001.5%40.488WD.5WD.6WD.7WD.88

WD.1WD.2WD.3WD.4WD.5WD.6WD.7270.2001337.6305419.40040.4887067.71888ωD.χWDχWχD1WD.1M1270.20028.0549.6318D χ

D1D2D3D4D5D6D7χD.χDχxD.1D1D9.631169.447表格Ww.1Ww2G22%1358.0002%20.370Ww.3Ww.4G498.5%1983.912Ww.5G5877.800kg/hWw.6G61318.800kg/hWW.7G71775.200kg/hWW.8G8956.200kg/h8

Ww.1Ww.2Ww.3Ww.4Ww.5Ww.6Ww.720.3701983.912877.8001318.8001775.200956.2006932.28288ωw.χW塔底各組分的摩爾流率：WχWW.χW2Ww.2M220.37044.0970.4628W χ

W1W2W3W4W5W6W788xw.χWχ根據烴類相平衡常數圖和KiXi1進行試差得到冷凝器的壓表格KiXiK0.003%再次利用

P21.40.1yi1K53℃K

石油化學工程原理P436——437表格K又由烴類相平衡常數圖和Kixi1試差得到塔底的溫度，試表格K丁烯-P進

1

PP

2由進料壓強和進料組成，通過(Kixi1和烴類相平衡常數圖表格K烷烷-(Kixi)500204表格溫溫ijχDi

ijij

1t1(11453)83.52P1(21.521.697)21.5992衡常數Ki，取最重組分碳五為對比組分j,得到相對揮發(fā)度： K j

K14.40019.298

K 表格丁烯-K由 ijijijχFiij

1q,而泡點進料時q 1q0,對Θ3.136＜θ＜6.118ijij

0表格θ---由上表可知當Θ=3.798ijij

0.0000＜0.005，則ijχDi

χlχh lgχχ

hD lW11

根據表1-5和1-6查得：K2D K4D 則

0.868

2.000

χl

χh

lh 2.1702.170 lgχχ 1 hD lW 0.39%m lgm

Nmin12.004111.004（不包括再沸器聯式：Y1

蘭154.5 X11117.2

X0.5其中：YNNN

XRRYN，對R1NR/Rmin作圖。表格RXYN圖表R1N60.169R1.665Rmin1.6651.261理論板數為：N

60.169

19.409（不包括再沸器ETET0.49( μ μLχiFt1(11453)83.52表格粘度μsμiX丁烯-μLχiF1-9mlh)t83..51.970 0.49( μ)0.2450.49(1.970 )0.245

N理19.40922.897（不包括再沸器實 實根據 WR hk) lk.W)2 D RRχ

'NSN χlk.W χhk.Fχhk.D代

DW 118.093WR(hk)

)2(

)

FN F

169.447 N'RN'NSR由上兩式解得：N' 'RN19.40922.8923

R0.8477以塔頂第一塊板上的溫度、壓力計算，則t53Pi查文獻得到各組分在53ρi表格1/度MLρ L

表格丁烯-4Z查文獻得各組分的臨界壓力PC53.8MPa

PC2PC6

PC3PC7PcmPciχiD4.568MParPr

21.51.01

Tc1 Tc2 Tc3 Tc4Tc5Tc8

Tc6 Tc7TcmTciχiD361.285K則混合液體的對比溫度為：rTTr

0.9MMiχiD28.0545.68%44.09717.90%42.08176%58.124ρM

41.71121.50.78.314273.15

其中CC 20δ10.739mN/mδ48.2549mN/m

δ2 δ3δmδiχiD mm查的化原課程設計指導書P67取系數0.7加壓塔液層高度取70mm并依據C20計算計算C、Umax、U0.7U 表格MCUD表格Ht-CU以塔底第一塊板上的溫度、壓力計算，則t114P查文獻得到各組分在114℃時的密度：ρi表格丁烯-度Lρ L

PC15.036MPaPC43.648MPaPC53.8MPaPC83.374MPa

PC2PC64

PC3PC7PcmPciχiw3.840MParPr

21.6971.01

Tc1 Tc2 Tc3 Tc4Tc5Tc8

Tc6 Tc7TcmTciχiW418.539KrTTr

表格丁烯-ZMMiχiwMVMXiwKiwρM

57.766

其中CC )20δ2δ5

δ4 δ6

δ7 δ8δmδiχiW mm并依據C20計算計算C、Umax、U0.7Umax計算表格如下：表格表格丁烯-CUDHt-CU根據書，查得各個組分對應的焓值（Kcal/Kg）11HV1H從而計算得到：QC(LD)(HV1-HLD)4.1867(R1)D(HV1-HLD)4.1867 .7P查得水的C=4.1795KJ/(Kg·℃)12P12 m C 4.1795表格.即：FHF+QB=DHD+QC+WHW+QL假設表格RDFW表格丁烯-烷烷烷所以計算得出

BBbmQB 2586.52(kg/h)b 14 表格℃————————————

第四章

33.458m3/h70m3/h73.081m3/h80m3/hw

0.7D0.714000.7D0.71600/D0.7810L7.918，查得k1.06LLw L 33.458how2.84 k

2.84 1.06 0.03168m31.68mmlW

0.98l/D0.7810L12.386，查得kL Lw L2 73.081how2.84 kl 2.84 1.081.120.04971mW 4）hW因為lw/D0.7

/D0.143,

0.087815精餾段：Wd 200.2mmA0.0878π14002 提餾段：Wd A0.0878π16002 τ3600AdHT/L36000.13510.45/33.4586.544sτ3600AdHT/L36000.17650.6/73.0815.217s采用凹液盤，一般底隙高度等于盤深，大塔大于40mm，How據化原課設指導書P72，F-1型重閥浮閥，最小開度2.5mm，最大開度8.5mm，F-1型閥徑精餾段塔徑1400mm，提餾段塔徑1600mm取閥空動能因數F010,用求閥孔氣速u0uu0uu0

4Vs4457.796

4Vs4

φuT100%0.0826100% φuT100%0.0571100%精餾段：N

4 73.68，取 3600π0.03924d0提餾段：N 4 4d0精餾段：WS70mmWC80mm，分布區(qū)=破沫區(qū)提餾段：WS100mm,WC80mm，分布區(qū)=破沫區(qū)AB2

y2

1x972975.8318mmyyxD(b

)1400(200.270)2yD

1400802AB2

πy2

1x .447mm2yyxD(b

2yD

1600807202tAB394387.06871.368mmN 74撐與銜接要占去一部分鼓泡區(qū)故取140mmtAB796845.186114.628mm，N 93支撐與銜接要占去一部分鼓泡區(qū)故取130mmnD(2b2Z1d0114002200.22703916.8617 nD2b2Z1do)116002228.821003917.9498 u 1.253m/so 0.785d2 36000.7850.0392oFOuo

1.253 1.0675m/s2uo0.785do2

36000.7850.0392FO

1.0675 8.130干板壓力降hcu h5.370 V5.37 L 2 2 L

u h5.370 V5.37 2 2 取充氣系數ε00.5hε（h

）0.5(0.050.03168)0.0408m 2 23.77410-精餾段：hσHρlg0.00859.807443.5990.0002m2σ 22.64610-3hσHρg0.00859.807430.159lh(hhhρV0.1027443.599ρ ρ

h（hhh）

0.1136430.159

ZD2Wd14002200.2999.6mm(液相流程長AbAT2Ad .4 .5991 AT K

ρl-CF1F100CV136LSZ1000.044213633.4580.99961

1.26910.1142F 100 2 0.781.5391F1

ZD2Wd16002228.81142.4mm(液相流程長Ab

2Ad .298 .374 AT K

ρl-CF1F100CV136LSZ1000.0573613673.0811.14241

S

1.65710.1182F 100 2 0.782.0101F1maxF1，F2)F145.455為防止降液管發(fā)生液泛，應使降液管中的清液層高度ΨHThw0.545050250 h 0.153 0.153 w w

hb 36000.040.98HdhphLhd102.55981.68236.27HdΨHThw符合 2h 0.153 0.153w w

hb 36000.041.120HdhphLhd113.65199.71269.33HdΨHThwτ3600AdHT/L36000.13510.45/33.4586.544sτ3600AdHT/L36000.17650.6/73.0815.217sdULS 0.0687m/sd 3600udmax10.17KS 7.98ud0.7udmax0.70.170.119m/s符合dULS 0.1149m/sd 3600udmax10.17KSudmax27.98ud0.7udmax0.70.170.119m/s因為Fl ρl-V 2.95ρl-

1.36ZLh

sb h 443.59947.8592.9510311.2690.1141.360.9996L ρl-V 2.95ρl-

1.36ZLh

sb h 430.15958.0082.9510311.65750.1181.361.1424L 以τ5s作為液相在降液管中停留時間的下限，由得τ3600AdHT

3600AdHT36000.13520.45

3600AdHT36000.17650.6

3600W導出Lh3.07Lh3.07lw3.070.980Lh3.07lw3.071.120

5計算，則u 50得出Vπd2N36005，即：V21.50 4

21.521.5

HdHThWHdhphLhdhPhCh1hσ；ρ 3600L23(H ) V00.153 h1εh h W0 ρ2 l W0

a0.0148

wc lhw

ll2w，d2.8410-31βl2wb-cLhb-cLh2-dLa2將有關的數據代入，Ψ0.5，β0.5a2.210110-7，bc1.270310-5，d2hV2791838.64657.479L219536.984Lha1.53610-7，bc9.72610-6，d2hV2 .31563.330L225720.8381Lh

600m3264.163m3所以：

590m3333.100m3

第五章根據平均溫度83.5℃，平均壓力21.599atmQ235-C鋼，壁厚30mm33據附錄公稱直徑1400mm，得：曲面高度h1350mmh2 ，封頭壁厚S ，封頭高Hh1h23504039曲面高度h1400m，直邊高度h240mm，封頭壁厚S35Hh1h24004032化原課設指導書33GB150-板安裝方便和物料的程度而定。對于處理不需要經常的19—10218—19之間。每個人孔采用圓形人孔規(guī)格直徑450mm，設置人孔處板間距600mm。另外，塔底、塔頂各開1個人孔。HFV0.5hD4 73.08156041π1.60.80.4-0.50.04 LSτV B BHD30,選用圓筒形裙座；由于塔徑為1200--2000mm需要開4個Φ50mmDg450mm的人孔。2個引出 Dbi(1600216）0.41000THHDHBHFSH'NRHTNSHTHT1.22.51.020.690.45100.634化原課設指導書第六章接管的設計進料管管徑d采用泵輸送料液，取uF1.5m/s4 π4 π1.54 43600ρπd

回流管管徑d回流用泵輸送，可以取uR44443.141.5校核：u 4LR 2.25m/s3600ρπd2釜液出料管d根據經驗值，取uw1.04 3.144 3.141.04校核：u 4Lw 3600ρπd2取塔頂蒸氣流速uv35化原課設指導書P104-4525.2854525.28536003.1410校核：u 4VV 7.89m/s3600ρπd2取塔底至再沸器接管內液體流速uL1.54 3.144 3.1444π（0.34-2

取管內液體流速U

10m/s，氣化率為e 14525.836003.144.0824525.836003.144.082db 校核：uum 10.57m/s第七章t145-2025℃，t253-401325 Δt1 25 ln(A K表格Q水m℃℃KA表格3μCP4.174KJ/Kgλ0.610W/mKu

1.093m/ReduρμPrCpμλ管程給熱系數

0.023λRe0.8Pr0.412486.58W/m2od36化原課設指導書附錄九Aiπdinl3.1460.015372105.13mAoπdonl3.1460.019372133.16m Ao-Ai118.59m A oAiQαAt-t 34.899oii TtQ34.899 λ

37.29otTw2

37.295345.14oC2表格nN

2.08

ρ2gλ3γα00.725 n3dμΔt 得到α1031.323Wm2o查的管內污垢熱阻R0.00015mC/W，殼程污垢熱阻o 2OR m2C/WOK