化工课程设计-正戊烷、环戊烷生产流程设计资料.doc

第1章总论 1.1 原料及产品 原料： 序号 原料成分 摩尔分数，mol% 1 异丁烷 0.59 3 正丁烷 0.70 3 异戊烷 13.81 4 正戊烷 50.59 5 环戊烷 15.7 6 2-甲基戊烷 14.2 7 正己烷 4.36 合计 100 1.3 产品性能及用途 以乙烯裂解副产品C5为原料，经过解聚、加氢等工艺可以获得高纯度环戊烷目前国内高纯度异戊烷、正戊烷、环戊烷及混合戊烷发泡剂生产厂有36家，生产能力150kt/a左右。其中原料供应稳定、工艺先进、产品质量好、生产规模较大的生产厂家有5家，总生产能力为106kt/a，占全国生产能力的71%，这5家企业主要集中在经济相对发达的东南沿海地区。戊烷消费量的增长与氟利昂禁用有直接关系，根据1992年各国通过的《蒙特利尔议定书》，要求各国在2000年停止使用臭氧层消耗物质氟利昂，戊烷作为最终替代产品，未来几年其发展潜力巨大。目前，我国戊烷的年消费量近66h，其中，EPS（发泡聚苯乙烯）戊烷发泡剂的消费量约30kt／a，约占总消费量的45%；聚氨酯的发泡剂消费戊烷33kt／a，约占总消费量的50%；线性低密度聚乙烯戊烷载溶剂消费量3kt／a，约占总消费量的5%。?? 目前，国内戊烷的供大于求，但产品质量、产品品种、售后服务与国外比有一定差距；预计20年现有的生产装置规模小、原料不稳定、工艺落后、生产成本高的生产厂家将逐步退出市场。戊烷的供需平衡尚有一定缺口，但高档产品供应不足，同时布局不合理的问题也将更加突出，东北地区存在明显缺口。中国戊烷及戊烷发泡剂产业研究分析报告?经纬万方信息网 第2章 工艺流程设计 2.1 工艺流程介绍 由产品要求将原料分为四组： A：异丁烷、正丁烷、异戊烷 B：正戊烷 C：环戊烷 D：2-甲基戊烷、正己烷表：序号 方案 第一种 第二种 第三种 第四种 第五种 工艺流程选择的原则 选择第三种方案，工艺流程图如下图： 图2-1工艺流程图 2.2生产流程简述 对图2-1分析流程： ①原料，经换热器E-101换热后进入精馏塔T-101，塔顶馏出物A组分经冷凝器E-102，进入回流罐D-103，小部分回流至塔T-101，大部分进入A的产品储罐D-102，T-101底部馏出物B、C、D组分经换热后进入精馏塔T-201; ②B、C、D组分在T-201分馏后塔顶得到B、C组分，小部分回流至T-201，大部分进入第三个塔T-301，塔底馏出物D组分经冷却器E-204后进入副产品罐D-202； ③B、C组分经分馏后塔顶得到产品B，小部分回流，大部分进入产品罐D-302，塔底产品为组分C，经冷却后，进入产品储罐D-303。 2.3 典型设备自控流程说明 ①提馏段温度控制 用提馏段塔板温度控制加热蒸汽量，从而控制VS,并保持LR恒定，D和W都按物料平衡关系，由液位调节器控制。这是目前应用最多的蒸馏塔控制方案，它比较简单，调节迅速，在一般情况下也比较可靠。 当对塔釜的成分要求较之对馏出液为高时或对塔顶和塔釜产品要求相近时，又是液相进料，也往往采用此方案。T-101、T-301选择提馏段控制。 ②精馏段温度控制 用精馏段塔板温度控制D，并保持VS流量恒定，它适于馏出液的纯度要求较之釜液高的情况。T-201的温度控制采用此方案。 第3章 物料衡算 戊烷油分离装置年处理量 为4万吨，生产时间取8000小时，则每小时处理量为 kg/h。原料物性如下：表3-1原料各组分性质数据汇总表 原料成分 分子量 常压沸点℃ 质量流率kg/h 质量分数% 摩尔流率kmol/h 摩尔分数% 异丁烷 58.12-11.27 23.09 0.46 0.40 0.59 正丁烷 58.12-0.50 27.39 0.55 0.47 0.70 异戊烷 72.127.85 670.88 13.42 9.30 13.81 正戊烷 72.136.07 2457.63 49.15 34.06 50.59 环戊烷 70.1349.26 741.81 14.84 10.58 15.57 2-甲基戊烷 86.1760.27 826.19 16.52 9.59 14.24 正己烷 86.1768.74 252.96 5.06 2.94 4.36 合计 74.2 5000 100 67.34 100 3.1 T-101的物料衡算 3.1.1塔-101清晰分割物平表 合计 正己烷 异己烷 环戊烷 正戊烷 异戊烷 正丁烷 异丁烷 组分 表3-2塔-101清晰分割物平表 摩尔分数% 进料 摩尔流率kmol/h 质量分数% 5000 252.96 826.19 741.81 2