二硫化碳-四氯化碳连续精馏塔设计

1、东北石油大学石油化工设备设计综合培训2014年3月21日问题二硫化碳-四氯化碳连续精馏塔设计学院机械科学与工程学院专业课程设备和控制工程11-2学生名称学生学生学校课程设备和控制工程11-2学生名称指导教师东北石油大学课程培训任务课程石油设备设计综合培训题目二硫化碳-四氯化碳连续精馏塔设计专业工艺设备和控制工程名称学习编号主要内容：1设计计划决策和工艺流程说明和图纸；塔式工艺计算；塔和托盘的主要工艺结构设计计算；4.塔的流体力学特性设计计算，载荷性能图绘制；塔强度检查；6.绘制塔式部件图形。设计条件是将二硫化碳和四氯化碳混合液从连续精馏塔分离，原料液在发泡点下进入塔架，其流速为4000kg/h

2、，流速为0.3(质量分数)，馏分组成为0.90，釜组成为0.025，工作回流比为最小回流比的1.8倍，工作压力为1atm，整体主要参考资料：1gb150-2011，压力容器s。2郑振阳、东邱、三山浦。工艺设备设计m。北京：化学工业报道，2010年。3 jb4710-2005，钢塔容器s。4sh3098-2011，石化塔设计规范s完成时间2014年3月21日导师专业负责人2014年2月24日第一章技术总结课程摘要.1.2工艺流程图.1第二章塔设备工艺设计塔设备工艺设计.2.1已知参数.2 2.2塔式选择标准.3 2.5确定托盘数.3 2.6塔式工艺条件和物理数据计算.5 2.7精馏塔气液负荷计算

3、.8第三章塔设备结构设计塔设备的结构设计.9 3.1塔式和托盘的主要工艺尺寸计算.9 3.2筛板的流体力学检查.17 3.4接管设计.21 3.5塔式机总高度计算.根据2323 4.1设计压力对塔设备强度校核塔设备强度校核.根据2323 4.1设计压力，塔预结晶体厚度.23 4.3塔的质量载荷计算.23 4.4塔固有振动周期计算.25 4.5地震载荷计算.25 4.7截面的最大弯矩部件.27 4.8桶和裙子危险截面的强度和稳定性检查.29 4.9气缸和裙子水压试验应力检查.30 4.10基本环设计.32第5章设计结果摘要设计结果摘要.3636第1章工艺回顾1.1工艺设计和说明，从油罐区来的渣油

4、、自预处理装置的加氢尾油和自罐区来的加氢尾油通过速度、温度、压力监测装置、自动流量控制后，通过管道混合器到混合原料油缓罐；在升降机的一段中，回流线、第二提升管道进料回流线、循环线启动、油浆回流线的油和启动循环油通过切断阀后，分为两部分，第一部分经过102-100-p- 2045-4.0a1-st进入原料油缓冲罐，第二部分经过102-100-100-st进入原料油缓冲箱来自102-t-201的炼油厂再次进入炼油厂，炼油厂产生的石油和天然气通过截止阀控制，其中一部分从102-100-p-2046-4.0a1-hi流入102-t-201，另一部分从102-t-201第一部分通过流量自动控制系统进入1

5、02-t-201，第二部分通过流量控制装置进入管p-2011。此时，102-e-205的原料油进入凝结水，加热后与fl0-5001的冲洗油混合，进入102-e-206。传热过程中凝结的炼油厂的温度通过温度检测控制系统隐性原料油的流动，凝结的炼油厂温度高于标准温度时，原子油通过换热器时凝结成炼油厂，凝结的炼油厂温度低于标准温度时，原料油不经过换热器102-e-206。1.2工艺流程图参考馏分部分汽提塔和柴油冷却部分工艺管道和仪表流程图2章塔设备工艺设计2.1已知参数主要基本数据：表2-1二硫化碳和四氯化碳的物理特性项目分子分子量沸点oc密度3 g/cm二硫化碳2 cs 7646.51.260四氯

6、化碳4 ccl 15476.81.595表2-2液体的表面压力m温度oc 46.55876二硫化碳28.526.824.5四氯化碳23.622.220.2表2-3大气压力下二硫化碳和四氯化碳气液平衡数据液相中二硫化碳摩尔分数x气相二硫化碳的摩尔分数y液相中二硫化碳的摩尔分数x气相二硫化碳的摩尔分数y 000.39080.63 对于特定分离工序，通常根据以下5个标准进行综合评估：(1)单元塔剖面可处理高气液负荷。(2)托盘效率；(3)托盘压力降低；(4)驾驶灵活性大。(5)结构简单，制造成本低。筛板塔是目前使用最广泛的塔之一，(1)结构简单，金属用量低，成本低。(2)气体压降小，液位落差小。(3

7、)托盘效率高、改进后的大孔筛能提高气体速度和生产能力，不易堵塞插头上的孔。2.3蒸馏工艺决定二硫化碳和四氯化碳的混合液体预热到一定温度，然后送到蒸馏塔，塔顶上升蒸汽凝固成全部冷凝液冷冰淇淋，然后部分用作回流，剩下的塔顶产品被送到冷温，然后送到储存装置，塔架被加热到间接蒸汽再加热，塔底产品冷却后供应给罐。2.4塔的材料平衡(1)液体和塔底产品二硫化碳的质量分数0.46 f x 0.95 d x 0.05 w x (2)平均分子量0.46 76(1 0.46)154118.12千克/摩尔0.95 76(1 0.95)15477 每小时摩尔量4000 33.86kmol h 0.46 760.54

8、154f的总物料平衡dwf挥发性成分物料平衡0.950.050 1 1 1 2 12 q min 0.0296=0.0823=2.93 1 10.0296 0.8604=0.932=2.23 1-10.8604 11=2.932.23=2.5822 2 . 580 . 46 0.6 9 111 再沸器的一层等于理论板，蒸馏段理论板的层数为4。蒸馏段塔板数，即9层5=8 . 33 0 . 6n n n精确蒸馏段塔板数，即7层4=6 . 67 0 . 6n 15n n的塔实际板数， 16层p 9=15 0.6 n图2-1理论板层数组成的图形方法2.6塔工艺条件和物理数据计算(1)工作压力的计算pm塔压力：pd