50000吨MTBE计算说明书

1、目录摘 要 3Abstract41 物料衡算 51.1 全车间的物料衡算 51.2 R-101 物料衡算 51.3 产品精馏塔物料衡算 71.4 萃取塔物料衡算 81.5 甲醇回收塔物料衡算 92 能量衡算 92.1 根底数据 92.2 E-101 热量衡算 11 2.3R-101 热量衡算 122.4 E-104 热量衡算 132.5 E-105 热量衡算 142.6 T-0101 热量衡算 142.7 E-108 热量衡算 153 反响器工艺设计 163.1 反响器一段 163.2 反响器二段物料衡算表 173.3 反响器三段物料衡算 183.4 反响器各段热量衡算 193.4.1 根底数

2、据 19一段热量衡算19二段热量衡算19三段热量衡算193.5 反响器各段的密度的计算 203.5.1 R-101 一段平均密度 213.5.2 R-101 二段平均密度 213.5.3 R-101 三段平均密度 21223.6 催化剂用量与床层高度的设计计算3.6.1 根底数据和公式 223.6.2 催化剂各段的填充体积 223.6.3 反响器直径确实定 233.6.4 反响器高度的计算 264 精馏塔的工艺设计 274.1 物料平衡 274.2 各局部温度的计算 274.2.1 物性参考的计算 274.2.2 各局部温度的计算 294.3 回流比和理论塔板数 314.3.1 回流比的计算

3、314.3.2 最小回流比的计算 324.3.3 最小理论板数 324.4 进料位置 334.5 塔高和塔径的计算 344.6 气液负荷计算 365 设备计算与选型 375.1 换热器的设计计算 375.1.1 根本条件与数据 385.1.2 设计方案 385.1.3 物性数据 385.1.4 计算总传热系数 395.1.5 计算传热面积 405.1.6 工艺结构尺寸 405.2 换热器的校核 425.2.1 热量校核 42445.2.2 换热器的流动阻力校核5.3 泵的选型 455.4 进口管路阻力 465.5 出口管路阻力计算 475.6 全管路阻力计算 486 经济分析 496.1 流动

4、资金的估算 496.2 本钱估算 496.3 税金和利润 517 结论 52参考文献 53附录I 54附表 154附表 255附表 357附表 459附表 561附表 663 附录n 65 泡点温度计算程序框图 65摘要化学工业在我国开展十分迅速，MTBE作为汽油添加剂，主要作用是提高汽 油的辛烷值， 是大宗化工产品中很重要的产品。 本设计是依据本学院即化学与制 药工程学院下达的任务书，模拟中国石油石化公司有机合成厂原有的MTBE装置的工艺过程设计而成的。本装置为年产 5万吨甲基叔丁基醚装置， 以吉化 104厂抽余碳四与工业甲醇 为原料，合成MTBE本装置年生产时间7200小时，平均生产1吨M

5、TBE需要原 料混合碳四 1.4373 吨，工业甲醇 379.1 千克甲醇过量，醇烯比 1.1 ：1。本 设计主要是设备的工艺设计计算物料衡算、 热量衡算、 工艺参数的选定、 设 备的结构设计、工艺尺寸的计算、辅助设备的选型、工艺流程图的绘制等容。 关键词：物料衡算 ;热量衡算 ;设备工艺设计；工艺流程图AbstractChemical industry in China is developing very quickly,MTBE is gasoline additive,the main function is to improve the octane of the gasoline,

6、it is the important product in the commodity chemicals.The design is based on the college n amely school of chemical and pharmaceutical engin eeri ng of project,simulation in petrochina jilinpetrochemical companyorganicsyn thesis of the orig inal MTBE device desig ned process.This device for 50000 t

7、ons of methyl ether device-p-tertbutyl-calix,JiHua 104 with the carb on and in dustrial raw materials for four metha nol syn thesis, MTBE.The annual producti on time 7200 hours device, Average producti on 1 ton to smokemore carb on materials MTBE four plus 1.4373 ton s(Isobutyle ne,i ndustrial metha

8、 nol conv ersi on379.1 kilograms (propyle ne glycol, metha nol excessive tha n 1.1: 1).Thedesig n is desig n calculati on of mainly equipme nt process,i nclud ing the materialbala nee calculati ons, heat bala nee calculati ons,processparameter selecti on, equipme nt structure desig n, process of the

9、 size of the calculati on, auxiliary equipme nt select ion, process flow diagram of the draw, etc.Key word: material balanee calculations;heatbalanee calculation;processequipme nt desig n;process flow diagram1.1全车间的物料衡算1物料衡算350000 型 6944.44kg/h 7200M6944.4478.78kmol / h88.15表1产品指标等级名称合格品一级品m/m m/mMT

10、BE甲醇叔丁醇98.0%98.7%0.6%0.3%0.7%0.5%每小时MTBEI勺量MP 6944.44 0.9876854.16kg/h反响器生成的纯MTBE勺量P 6854.16/88.1577.76kmol/h进入反响器的异丁烯的量"7 "7 7 dM 79.34kmol/h0.99 0.99M 79.34 56.104450.91kg/h进入反响器的甲醇的量醇烯比1.1:1N 79.34 1.187.27kmol/hN 87.27 32.042796.26kg /h1.2 R-101 物料衡算原料进入反响器的摩尔流量和质量流量。异丁烯进料量 M 79.34kmol

11、 /h 4450.90kg/h再由各物质的组成和摩尔质量可分别算得各物质摩尔流量和质量流量正丁烯为例:正丁烯的进料量44.9679 34,x152.94kmol /h 2969.96kg /h原料甲醇的甲醇含量为99.2%纯甲醇摩尔流量 N 87.7kmol/h 2796.26kg/h原料甲醇中水的含量为0.8%水的流量 99.28727,x1 0.7kmol /h 12.67kg/h0.8x-i：总反响总转化率为99%异丁烯选那么性为99%甲醇进料量 N 79.34kmol/h 1.187.27kmol /h 2796.26kg /h表2原料组成名称进料量摩尔分数%质量分数(m/m)%摩尔质

12、量Kg/kmolkmol/hKg/h异丁烯79.344450.9128.1432.3656.101-丁烯52.942969.9618.7721.5956.10丁二烯0.1910.480.070.0854.00止烷33.161923.1811.7613.9858.00碳三0.146.290.050.0544.00碳五0.021.050.010.0172.002- 丁烯28.231583.9810.0111.5256.10甲醇87.272796.2630.9520.3332.04水0.7012.670.250.0918.00合计281.9913754.78异丁烯的总转化量79.34kmol/h 0

13、.9272.99kmol /h72.99kmol /h 56.104087.44kg/h转化为MTBE所需异丁烯的量72.99kmol/h 0.9972.26kmol /h72.26kmol /h 56.104053.79kg/h生成TBA的反响方程式CH3CH2=CCH3+ H2OIH3CCOHCH3CH30.7kmol/h 的 H2O可生成 0.7kmol/h 的 TBA所以转化为TBA所需异丁烯的量=0.7mol/h生成副产物所需异丁烯的量：79.34 (1 0.99) 0.79kmol/h转化为二三异丁烯所需异丁烯的量：0.79 0.7 0.09kmol / h 5.04kg/h生成M

14、TBEl勺反响方程式：CH3ICH2=j-CH3 + CH3OH H3CCOCH3CH3CH3生成 MTBEfc为 79.34 0.99 0.9272.26kmol/h6369.97kg/h生成叔丁醇的摩尔流量0.7kmol / h叔丁醇的质量流量=0.7 74 51.87kg/h2生成二三异丁烯的量0.09 - 0.0036kmol/h50.0036kmol /h 1405.04kg / h剩余异丁烯的量：79.34 (1 0.92) 6.38kmol/h 357.92kg/h反响掉的甲醇的量：因为甲醇与异丁烯按1:1反响，所以甲醇用量和异丁烯用 量相同，即反响掉的甲醇的量为79.34 0.

15、92 0.9972.26kmol/h剩余甲醇流量：87.27 72.26 15.01kmol/h480.92kg/h水全部反响生成叔丁醇。计算结果见附表1反响器物料衡算表1.3产品精馏塔物料衡算要求：MTB产品含量 98.7%塔底甲醇 0.6%(m/n)，二三异丁烯 0.5%(m/m);MTBE 精馏过程MTBE攵率为98.5%;MTBE 精馏过程MTB战失为0.5%。未反响的异丁烯全部从塔顶馏出，TBA与二三异丁烯存在于成品MTB冲塔釜 MTBE勺量 79.34 0.99 0.99 (1 0.5%)77.76kmol/h6854.64kg/h6854 64 塔底成品MTBEl勺量6959.0

16、3kg/h0.985塔底甲醇的量 6959.03 0.3%20.88kg/h 0.65kmol/h塔底二，三异丁烯的量0.07%6959.03塔顶 MTBE勺量 6854.64 0.5%32.27kg/h塔顶甲醇的量87.27 79.34 0.99 0.99 0.65 8.86kmol / h 283.84kg/h计算结果见附表2产品MTB0精馏塔物料衡算表1.4萃取塔物料衡算设计要求塔顶：甲醇含量0.04% 质量分数，水 0.03% 质量分数异丁烯、MTB陪顶采出，塔釜残液中碳四占进料的 0.1%，萃取塔萃取水流量 2100kg/h萃取水由水和甲醇组成甲醇的流量 283.84kg/h纯水的流

17、量 2100 283.841816.16kg/h100.90 kmol/h塔顶含甲醇量 8.89kmol/h 0.5%0.044kmol /h 1.419kg /h1.419kg/h0.02%0.04%6568.19kg/h塔釜含甲醇量 8.86kmol /h 0.995 8.82kmol / h 282.46kg/h塔顶含水量 100.90 0.1% 0.10kmol /h 1.82kg/h1.82kg/h6568.19kg/h0.027%0.03%塔釜含水量 100.9kmol /h 0.999100.8kmol /h 1814.38kg/ h塔顶总出料量：1.419 1.82 (44.3

18、2 2969.96 10.48 1923.18 6.29 1.051583.98 32.27) 0.9996568.19kg/h塔釜总出料量:282.46 100.90 0.999 18 (44.32 2969.96 10.48 1923.18 6.29 1.051583.98 32.27) 0.0012103.41kg/h其他碳四组分计算举例：塔顶正丁烯的流量52.94 0.999 52.89kmol/h 2966.96kg/h塔釜正丁烯的流量52.94 0.001 0.053kmol / h 2.97kg/h计算结果见附表3萃取塔物料衡算表1.5甲醇回收塔物料衡算回收塔设计要求：塔釜甲醇含

19、量0.5%塔顶含甲醇量 8.82 0.981 8.65kmol/h 277.22kg/h377 ".3% g塔顶含水量100.8 0.002 0.2kmol/h 2.63kg/h塔底循环甲醇量=8.82x0.019=0.17kmol/h=5.37kg/h5370.29%0.5% 符合工艺要求1861.16 5.37塔釜含水量=100.8 0.998100.6kmol/h1810.77kg/h计算结果见附表4甲醇回收塔物料衡算表2能量衡算2.1根底数据根据进出热量平衡：即Q进=0出，进行热量衡算Q G?CP? t1Cp :与25C下的平均比热J/g CG :物料质量kg；t : t-2

20、5 ;iCpXi ?Cp Xi，各组分质量百分率 wt%100以下计算是以25C为基准计算。再某一温度下某处的全部物料比热容可以以 平均值代替1. 查出该温度下的所有组分的比热容。2. 已查出25C下的比热容分别取平均值3. 通过公式CPiCPi xi计算平均比热容CPi各温度下的平均比热容CPi见表3表3个温度下的平均比热容 CPi，单位kJ/kgC 组分10C35 C49 C55 C60 C76 C78.6 C80 C89.8 C异丁烯2.39362.50192.52042.53975.61222.51972.62632.68451-丁烯2.56242.739412.74872.82033

21、.04893.07673.10123.1012丁二烯2.25982.38372.403Q2.42152.49122.49862.54082.5562止烷2.36512.475482.4892.50072.61342.63133.13822.6771碳三2.61222.847122.899Q2.94483.13613.15573.17293.3245碳五2.32912.417482.4322.44602.49492.49972.50392.53632- 丁烯2.20542.308452.32672.34222.40252.40852.41352.6638异丁烷2.44332.58742.6174

22、3.14242.74572.75622.76532.8397甲醇2.46102.53402.584112.6082.62892.70762.71542.72232.7752MTBE2.13702.203632.23182.25532.33522.21682.35492.3953叔丁醇2.67202.706682.7222.73542.78272.78622.79462.81974.18484.19634.1774.17934.18344.18564.18684.19333平均2.44572.21452.58692.5642.31012.68712.83442.61822.788682.2 E-

23、101热量衡算E-101热量衡算框图见图1C bB 7图1 E0101热量衡算框图参考生产数据E-101物料出口温度为55E原料带进的热量为Q1 G?Cp1? t1 13754.78 2.5648 (10 25)529173.90kJ/h回流液带进的热量Q2 0.8G?Cp2? t2 0.8 13754.78 2.6871 (76 25) 1507987.15kJ/h混合液带出的热量Q3 1.8G1 ?Cp3? t2 0.8 13754.78 2.6871 (55 25) 1905026.03kJ/h热量平衡，即Q进=0出所以水蒸汽带进的热量Q Qa Q1 Q2 1905026.03 5291

24、73.90 1507987.15 926212.79kJ/h查得9kg/cm3的水蒸汽的汽化潜热为v=2038.10kj/kg所需水蒸汽的量454.45kg/h厂 Q 926212.78G4V 2038.102.3R-101热量衡算R-101热量衡算见框图2Q3卄 35"C卜Q反Q2.6化Q4 649TQ5图2 R0101热量衡算框图反响温度规定为60C 333K表4物料系数系数名称abc异丁烯17.33472.288x10-21.1504x10-4甲醇-9.84760.09670MTBE-14.96710.19810Cp a bT+cT2Cp生成物-Cp反响物=(-14.9671+

25、9.8476-17.3347)+( 0.1981-0.0967-1.28810 2)T+(-1.150410 4)T2(22.4542 0.0885T 1.1504 10 4T2)dT333H 298298CpdT3339000298( 22.45420.0885T421.1504 10 T )dT9000 785.897 977.2613 401.19999209.84 Kcal / Kmol38497.13KJ / Kmol (MTBE ) q 436.72 KJ / Kg (MTBE)2.4 E-104热量衡算图3 E0104的热量衡算框图T-101B塔釜出料与T-101A塔顶进料换热T

26、-101B塔釜出料温度为159.7 C,降为60 E进料带入的热量Q1Q1 G?Cp1t1 13760.66 2.5869 (49 25) 854338.83kJ /h塔底出料带走的热量Q2Q2 G2?Cpt2 6989.16 2.5248 (159.7 25) 2376947.34kJ / h塔底出料带走的热量Q3Q3 G3?Cp3? t36898.16 2.3101 (60 25)557740.38kJ /h塔进料带入的热量Q4 G?Cp4? t4 13760.66 2.6182 (80 25) 198154880kJ /hQ入=Q1+Q2854338.83 2345999.1 32312

27、86.17Q 损失=02Q 入=640067.99Q出 Q3 Q4 Q损失 557740.38 198154880 640067.99 317935717kJ/h2.5 E-105热量衡算T-101 进料经E-105由80 C升温至89.8 CQ1 G1 ?Cp1 ? t1 13760.66 2.6182 (80 25) 1981548.80kJ / hQ2 G2?Cp2? t2 13760.66 2.7886 (89.8 25) 2486568.88kJ/hQ Q2 Q1 248656888 1981548.80 505020.08kJ/h所需9kg/cm3的水蒸汽的量m505020.082

28、038.10247.79kg/h2.6 T-0101热量衡算T-0101热量衡算见框图4图4 T0101热量衡算框图规定回流比为1.2T-101 进料经 E-105 有 80C升温至 89.8 CE-107热量衡算塔顶采出量6855.37kg/hQvGv ?Cpv ? tv Gm?(1.2 1)?Cpv ? tv6855.37 2.2 2.7886 (89.8 25)2725434.28kJ / hGn?CpNtNGN?(121) ?C pN ? tN6855.37 2.2 2.8344 (78.6 25)2291397.39kJ/hQr1.2QN2.2Qm1Qn2.21249853.12kJ

29、 /h1041544.27kJ /h塔底出料带走热量 QW Q22345999.10kJ/hQ进 2486568.88kJ / hQb Qv Qw Qr Q 进272534.28 2345999.10 1249853.12 2486569.88 1335011.38kJ/h所需 9kg/cm3 的水蒸汽的量 mB 加 1335011.38 655.03kg/h v 2038.1QC Qn Qv2725434.28 2291397.39'434036.89kJ/h冷却水的进口温度为25r，出口温度为35r25 r水的比热容为4.170 kJ/(kg?C) , 35E水的比热容为4.178

30、5 kJ/(kg?C)P 平均比热容为：Cp1 4.1740 4.1785 4.1763kJ /(kg oC)2meQcCpx? t434036.894.1763 (35 25)10392.86 kg/h2.7 E-108热量衡算E-108热量衡算见框图51'r'St 亠 1|-丽：/)11、/ 11L ,山 feO'C图5 E0108热量衡算图MTBE成品经E0108由60C冷却至35CQ3G3?Cpr t36898.16 2.2145 (3525)152759.75kJ/hQ2G3?Cp2? t26898.16 2.3101 (6025)557740.38kJ /

31、hQ1Q2 Q3557740.38 152759.75 404980.63kJ/h冷却水进口温度为25r，出口温度为35Cmu404980.634.1763 (35 25)9697.11kg/h3反响器工艺设计3.1反响器一段：一段反响转化率为65%异丁烯选择性为99%循环比0.8剩下的异丁烯的量79.34 (1 0.65) 27.77kmol/h 1557.84kg/h设循环中的异丁烯xkmol/hx x 27 77 ,x 22.22kmol /h 1246.32kg /h 0.8 1.8进入一段异丁烯的量：79.34 22.22101.56kmol /h5697.52kg/h转化的异丁烯的

32、量:79.34 0.6551.57kmol /h2893.13kg/h转化为TBA所需异丁烯的量因为ImolTBA/lmolO,加黑色这段水的转化率为 100%0.7kmol/h 的 H2 O可生成 0.7kmol/h 的 TBA所以转化为TBA所需异丁烯的量0.7kmol/h 39.27kg/h转化为二三异丁烯所需异丁烯的量：生成副产物所需异丁烯的量79.34 (1 0.99) 0.79kmol/h 44.32 kg/h转化为二三异丁烯所需异丁烯0.79 0.7 0.09kmol/h 5.05kg/h生成 MTBE勺量 79.34 0.65 0.9951.06kmol/h4500.52kg/

33、h叔丁醇的量0.7kmol/h 51.80kg/h生成二三异丁烯的量-0.09 0.036kmol /h 5.05kg/h5但用掉甲醇用量与异丁烯用量相同79.34 0.65 0.9951.06kmol/h2864.46kg/h剩余甲醇流量=87.27 51.06 36.21kmol/h1160.17kg/h设循环中的甲醇X kmol/hx x 36.21,x 28.97kmol/h928.20kg/h0.8 0.8 1设循环中MTBE勺勺xkmol/h0.8 51.0640.85kmol / h 3600.75kg /h循环中叔丁醇的量=0.8 0.7 0.56kmol /h 44.44kg

34、/h循环中二三异丁烯的量 =0.8 0.0360.029kmol/h4.06kg/h计算结果见附表5.1反响器一段物料衡算表3.2反响器二段物料衡算表二段转化率为85%异丁烯选择性为99%剩下异丁烯的量79.34 (1 0.85) 11.90kmol/h 667.65kg/h设循环中的异丁烯xkmol/hx x 11.90,x 9.52kmol/h 534.07kg/h0.8 1.8进入二段异丁烯的量1513.33 534.07 2047.40 kg/h转化的异丁烯的量79.34 (0.82 0.65) 15.87kmol/h 890.19kg/h二段生成 MTBE量 79.34 (0.82

35、0.65) 0.99 15.71kmol/h1384.95kg/h设循环中MTBE的xkmol/h x 15.71 37.26,x 53.54kmol /h 4719.57kg/h0.8 1.8反响掉的甲醇的量甲醇用量和异丁烯用量相同反响掉甲醇的量87.27 (0.82 0.65) 15.87kmol/h 508.47kg/h剩余甲醇流量 1160.17 508.47651.70kg/h 20.34kmol/h设循环中的甲醇xkmol/hx 20 34,x 16.27kmol/h520.70kg/h0.8 1.8二段生成二三异丁烯的量2= 79.34 (0.82 0.65) 0.010.063

36、kmol /h 8.82kg/h5转化为叔丁醇的量为0kmol/h计算结果见附表5.2反响器二段物料衡算表3.3反响器三段物料衡算三段反响转化率为92%异丁烯选择性99%355.99 kg/h457.44kg/h6369.97kg/h剩下异丁烯的量=79.34 (1 0.92) 6.35kmol/h剩余甲醇流量=87.27 79.34 0.9214.28kmol/h生成 MTBE的量=79.34 0.92 0.9972.26kmol /h三段二三异丁烯的出料量0.02kmol/h 3.11kg/h79.34 (0.92 0.85) 0.01 -5转化为叔丁醇的量为0kmol/h计算结果见附表5

37、.3反响器三段物料衡算表3.4反响器各段热量衡算根底数据1. 各温度下的物料比热均为2.6631J/gC计2. 冷却水入口温度为25 C，出口温度为35 C3. 处理量为 21746.27kg/h4. 反响热取-38559.76 kJ / mol5. 令各段循环物料相等或相近3.4.2R-101 段热量衡算Q进 G进？Cp? t 13747.21 2.6631 1.8 (35 25)65898351kJ/hQ反 Q生？m(MTBE) 38559.76 51.06 1968861.34kJ/hQ出 Q 进 Q反 65898351 1968861.34 2627844.86kJ / hQ出 G出?

38、cp ? (t出-25),t 出色 252627844.8625 64.88oCG出？CP2.6631 1.8 13747.21 二段热量衡算Q进 G进？Cp? t 13747.21 2.6631 1.8 (55 25)1976950.53kJ /h38559.76 15.87611938.32kJ/hQ生1976950.53 61193832258888885kJ/hQ出G出 ? cp ? (t出-25),25 64.29oC亠 252588888-85G出？CP2.6631 1.8 13747.21三段热量衡算Q进 G进？Cp? t 13747.21 2.6631 1.8 (57 25)

39、2108747.23kJ/hQ反 Q生？m(MTBE) 38559.76 5.55 214153.19kJ/h2108747.23 2141531923229O042kJ/hQ出G出? cp ? (t出-25),25 60.25oC丄 252322900-42G出？CP2.6631 1.8 13747.213.5反响器各段的密度的计算R-101 一段进口温度35E，出口温度为 64.39 CR-101二段进口温度55E，出口温度为67.25 CR-101三段进口温度57E，出口温度为60.50 C 各温度下物料密度p g/cm3见表5由插法求得以60.25 C异丁烯为例：575560.2557

40、0.5396t/m330.54430.5472,xx 0.5443006 xy /in表5物料在不同温度下的密度温度35 r55 r57 r60.25 r64.29 r64.88 r名称异丁烯0.57490.54720.54430.53960.53370.53291-丁烯0.60470.57880.57610.57170.56630.5655丁二烯0.59950.57410.57120.56650.56350.5627止烷0.56180.53710.53450.53030.52500.5243碳三0.48630.44410.43940.43180.42230.4209碳五0.78630.763

41、50.76110.75720.75230.75162- 丁烯0.57540.54860.54570.54100.53510.5343甲醇0.78890.76680.76450.76080.75610.7554MTBE0.72460.70270.70050.69690.69250.6918叔丁醇0.77780.75490.75210.74750.74190.7410水0.99400.98570.98470.98310.98110.98083.5.1 R-101 一段平均密度在温度为35E下混合溶液的平均密度1X22.89%21.61%0.076%13.99%0.046%PmPi0.57490.6

42、0470.59950.56180.48630.0076%11.53%15.06%14.56%0.17%0.051% d1 600.78630.57540.78890.72460.77780.9940pm 0.624t/m3624.00kg / m3在温度为64.39 C下混合溶液的平均密度1Xi11.02%21.64%0.076%14.01%0.046%PmPi0.53290.56550.56270.52430.42090.0076%11.53%8.45%32.76%0.37%0.75160.53430.75540.69180.74101 .666Pm 0.600t/m3 600.09kg/m

43、3一段平均密度=600.09 624.00612.04kg / m323.5.2 R-101 二段平均密度在温度为55r下混合溶液的平均密度1Xj8.27%Pmpi0.54720.0076%11.52%21.61%0.076%0.57880.57416.80%37.26%13.99%0.046%0.53710.44410.76350.54860.76680.7027pm 0.616t/m3 616.74kg/m30.38%0.75491.6214在温度为67.25 C下混合溶液的平均密度1人4.85%FmPi0.53370.0076%11.52%21.61%0.076%0.56630.5635

44、4.73%42.83%13.99%0.046%0.52500.42230.75230.53510.75610.6925pm 0.609t / m3 609.04kg / m30.37%0.74191.642二段平均密度=609.042616.74612.89kg / m33.5.3 R-101 三段平均密度在温度57C下混合溶液的平均密度1Xi4.84%21.55%0.076%13.96%0.046%PmPi0.54430.57610.57120.53450.43940.0076%11.50%4.73%42.81%0.38%1 6150.76110.54570.76450.70050.7521

45、1 .6 15pm 0.619t/m3 619.03kg/m3在温度为63.42 C下混合溶液的平均密度1Xi2.59%21.60%0.076%13.99%0.046%PmPi0.53960.57170.56650.53030.43180.0076%11.50%3.33%46.34%0.37%1 6190.75720.54100.76080.69690.74751 O 1pm 0.617t/m3617.76kg/m3三段平均密度=619.0617.76618.40kg/m33.6催化剂用量与床层高度的设计计算根底数据和公式1. 处理量为 13747.21kg/hV2. 计算催化剂填充体积公式

46、VR=( V:物料体积流率(m3/h )3.计算床层高度公式:从=為催化剂各段的填充体积G113747.21Pm1612.04G213747.21Pm2612.89G313747.21Pm3617.76V122.46m3/h322.25m /h322.43m / h363反响器直径确实定选取卩=3.7 X 10 3m/s催化剂床层截面积AiVnV2nV3n36003.710 322.4336003.710 322.2536003.710 322.4621.671m1.684m21.687 m2反响器直径由公式4AD=D14A4 1.6873.141.466mD24A：4 1.6843.141.

47、465mD34A4 1.671:3.141.459m反响器直径圆整为D=1.5m校核空塔速度4A,a22.46A 1.523.1412.71m/h412.69m/h12.59m/h选取卩=0.001m/s催化剂床层截面积A122.46A23600 0.00122.436.24m26.23m23600 0.00122.253600 0.0016.18m2反响器直径由公式D= 4A2.822.822.81反响器直径圆整为D=3.6m校核空塔速度D222.46A 2.822 3.143.596m/ h43.591m/h3.588m/h选取卩=0.002m/s催化剂床层截面积22.463600 0.0

48、0222.433.12m23600 0.00222.253.12m23600 0.0023.09 m2反响器直径由公式D=4A1.99D3反响器直径圆整为D=2.6m校核空塔速度4A4A21.994A3D21.982.0DD2r，A7.22m/h V 22.461 2A 1.993.1442 7.22m/h3 7.23m/h相比拟D=1.5m校核较好，故取卩=3.7 x 10 3m/s由D计算Vr，ht其中Vr SL，ht 岛 反响器一段Sv=10h 1时Vr313747.21kg/hM 22.46m /hV1HtSv4VrD22.25m3上半1.27m3.14 1.52反响器一段Sv =6h

49、 1 时VrVlSv22463.74m36Ht4RD2374 422.12m3.14 1.52反响器二段Sv =10hVrV2Sv2243 2.243m310Ht4RD22.243 421.27m3.14 1.52反响器二段Sv =6h 122.43Ht64R3.74m33.74 422.12m3.14 1.5反响器二段Sv =10hVr22.2532.225m10Ht4R2.225 41.26mD23.14 1.52反响器三段Sv =6h 石英砂高度1m2. 催化剂床层高度=1.27 m 1.27m 1.26m 3.8m3. 床层和石英砂缝隙高度5m4. 其他和封头高：3.5m反响器总高 H

50、=1m 3.8m 5m 3.5m13.3mSv=10h 1时合理时Vr22.2533.708m6Ht4R3.708 42.10mD23.14 1.52表6各段的计算结果工程G( kg/hV( m/h)VR(nr)VR(mH(D=2.0m)Hr(D=2.0m)段层Sv=6Sv=10Sv=6Sv=10第一13747.2122.463.742.242.121.27段m第二13747.2122.433.742.242.121.27段m第三13747.2122.253.712.232.101.26段m364反响器高度的计算4 精馏塔的工艺设计4.1 物料平衡：塔顶压力 P=0.5886Mpa全塔压降 P=29.4Kpa饱和液进料 q=1