气体分馏装置工艺模拟与优化研究596.50KB.doc

气体分馏装置工艺模拟与优化研究 ——丙烯的分析与回收 一．题目要求 1、工艺初始数据 进料温度40℃，压力2100kPa,流量25000kg/h(流量也可以自己设定)。 组成（摩尔分数）：乙烷0.001，丙烯0.395，丙烷0051，异丁烯0.121，1-丁烯0.084，顺丁烯0.078，反丁烯0.099，异丁烷0.120，正丁烷0.039，异戊烷0.011。 2、进料条件 T=30℃，P=1500kPa，F=35000kg/h 1、完成题目要求的流程设计，给出模拟过程(教程，过程图片、详细使用教程)，完成一张PFD图纸，pidcad图纸。 设计参考条件 1、各塔参考操作条件 表1 各塔参考操作条件 脱乙烷塔 脱丙烷塔 脱丙烯塔 回流比 28 3 20 塔板数 33 32 133 进料板位置 12 17 89 塔顶压力kPa 3100 1450 1460 冷凝器压降kPa 50 50 10 全塔压降kPa 50 50 100 2、其他辅助设备操作条件 脱乙烷塔进料泵：出口参考压力为3500kPa，效率为60%。 脱丙烯塔进料泵：出口参考压力为2300kPa，效率为60%。 换热器：压降为50kPa。 二．设计流程图如下 1、在桌面上找到CHEMCAD 5.6.0图标，双击打开，出现下图所示对话框，单击确定。单击file中的new job,出现新建文件，命名，便打开一个新建CHEMCAD文件。 2、在工具栏中选择Flowsheet状态，点击画图工具，画出如下图所示流程。 3、选择工程单位 打开Format菜单，选择Engineering unit选项，会出现工程单位选择的对话框，在此例中选择SI，单击对话框底部的SI按钮，各个量的单位就会换成国际单位制。打开对话框中的压力单位的下拉菜单，将压力的单位改为kPa，质量单位改为kg,能量单位改为KJ，粘度单位改为cp。完成之后的界面如图所示，完成之后点击OK保存。 4 在Thermophysical菜单中选择component list,弹出如下面，选择组分序号3、4，23、5、6、24、25、27、26、7。热力学方程选择PR方程。 5、双击进料物流线，弹出如下界面，选择单位，输入相关数据温度、压力、组成如下。 6、双击泵和换热器，在其弹出的对话框中分别输入如下数据，单击确定。 7、双击第一个塔，在General和Specification中填入如下数据，单击ok。 8、点击run下拉菜单中的convergence，弹出对话框，点击左下角框图中打钩。 9、单击run菜单中的run all,开始运行。出现如下对话框时点击yes，go. 10、若数据不收敛，则调整相关数据，直至收敛；若数据收敛，则依照上述步骤，切换到flowsheet,继续画出后续流程图，输入相关正确数据。 11.第二个塔、第三个塔操作同第一个塔一样，按照表中数据，一次填写、运行，每个塔单独运行后，run all，不断调整优化数据，塔一、塔二、塔三的最终优化数据如下 最终结果如下： 塔顶丙烯产品，纯度为99.67%，回收率为82.9%。 添加TP box：选择PFD模式，打开Format菜单，单击Add TP Box选项。 13、生成报告。打开Output菜单，选择Report按钮，就会出现一个报告菜单对话框，如图所示： 点击各种需要的报告数据，最后点击calculate and give results，生成报告 用Pidcad绘图工具简单模拟图如下： 生成的Autocad模拟图如下：