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丙烷脱氢制丙烯年产20万吨项目的精馏工段工艺设计
摘要
丙烯是化学工业中重要的基础原料。用途广泛，可制造多种化工产品。下游各种产品的需求量与日俱增，如聚丙烯、丙烯腈、丙烯酸等。所以丙烯的市场需求不断增长，丙烯生产工艺的优化以及产业化发展成为学术界研究关注的重点。
在众多生产工艺中，丙烷脱氢制丙烯的技术以其在成本，原料和技术上的优势脱颖而出，最受关注。本文采用丙烷脱氢制丙烯(PDH)技术中Lummus公司Catofin工艺的生产方法，以年产200,000吨丙烷脱氢制丙烯项目精馏工段工艺为主题，对丙烷脱氢技术中的精馏工段进行了简单的工艺计算。阐述了本节的经济和环保价值，并说明其在生产过程中的重要作用。
关键词：丙烯丙烷脱氢精馏回收
目录
TOC\o1-3\h\u9891第一章文献综述 4
56511.1丙烯及其性质与用途 4
52231.2丙烯的主要生产工艺方法 5
19021.3丙烯生产技术发展概况 6
103681.3.1国外发展概况 6
190161.3.2国内发展概况 6
152711.3.3丙烯的消费现状及其发展前景 7
292691.4丙烷脱氢制丙烯工艺调查概况 7
166671.4.1Oleflex工艺 8
7141.4.2Catofin工艺 8
246761.4.3STAR工艺 8
65491.4.4Linde工艺 9
26141.5本课题研究的意义 9
27944第二章工艺流程设计 10
188182.1装置基准工况 10
311872.1.1工艺原理简述 10
230282.1.2生产工艺流程概述 11
252842.2工段工艺流程简图 12
59952.3主要设备装备介绍 13
276802.3.1精馏塔 13
138752.3.2热虹吸式再沸器 14
242792.4物料衡算 14
291882.4.1确定关键组分 14
276782.4.2精馏塔工艺参数 14
46352.4.3确立初始数据 14
55572.4.4每小时丙烯的产量 14
212172.4.5各组分组成的计算 15
24042.5热量衡算 17
25512.5.1塔顶冷凝器热量衡算 17
44352.5.2再沸器的热量衡算 18
163092.5.3全塔的热量衡算 18
2084第三章主设备的工艺尺寸计算 19
44203.1实际回流比与理论塔板数的计算 19
304703.1.1最小回流比 19
23163.1.2理论塔板数 21
299633.1.3塔板数与实际回流比的确定 21
181843.2塔径、板间距及塔高的确定 21
231813.2.1板间距和塔径的确定 22
248923.2.2塔径、塔高的计算 25
123933.3浮阀塔塔板结构尺寸确定 26
257023.3.1溢流装置及降液管 26
169783.3.2塔板布置及浮阀数目与排列 27
244723.3.3气相通过浮阀塔板的压力降 28
134583.3.4液泛 29
310863.3.5雾沫夹带 29
16621第四章辅助设备选型计算 32
173844.1回流泵的确定 32
70444.2回流泵的确认 34
27706第五章化工经济与环保分析 34
184105.1化工经济分析 34
36065.2环保分析 35
101865.3安全分析 35
28214参考文献 36
6092附录 37
15914致谢 38
第一章文献综述
1.1丙烯及其性质与用途
丙烯是众多烯烃中的一种。其化学结构式为CH3CH=CH2。丙烯是一种低毒的无色气体，不易溶于水，味道略带甜味，易溶于有机溶剂。丙烯的临界压力为4.5MPa，临界温度为91.8℃。丙烯作为一种活性较高的有机化学物质，容易发生多类常见的化学反应，例如聚合反应、氨氧化反应、水合反应、过氧化反应、氯化反应、烷基化反应等。
丙烯的重要性在石化工业的基础原料中仅次于乙烯。它是生产许多重要有机原料不可缺少的材料。在衍生物方面同样具有多样性，比如在聚合反应作用下生成，聚丙烯、十二烯；在氨氧化反应作用下生成丙烯腈；在过氧化或次氯酸化反应过程中生成环氧丙烷；在水合反应过程中生成异丙醇、异丙醚；在氯化反应作用过程中生成氯丙烯；在烷基化反应中过程中制备得到异丙苯；在氢气甲醛化反应下生成异丁醛等。此外，结合丙烯的衍生