脱丙烯精馏塔..docVIP

1. 设计题目：试设计一座分离乙烷和丙烯的板式连续精馏塔。 2. 设计任务 物料处理量 10万吨/年 进料组成 组分 CH4 C2H6 C3H6 C3H8 C4H10 总合 组成 0.05 0.35 0.15 0.20 0.25 1.00 分离要求: 塔顶产品:丙烯含量 2% 不出现丙烷及更重组分 塔底残液:乙烷含量2% 不出现甲烷 塔操作条件:平均操作压力:27.4atm 进料热状况: 饱和液体进料 进料温度: 26℃ 回流比: 自选 单板压降: ≦0.7kPa 塔板类型: 自选 工作日:每年300天,每天24小时连续运行 3.1.2 清晰分隔物料衡算 确定轻重关键组分,选取C2H6为轻关键组分 ,C3H6为重关键组分。由于精馏的任务是把C2H6、C3H6与CH4、C3H8、C4H10混合物分开,按清晰分割情况确定各组分在塔顶、进料和塔底的数量，组成以及操作温度 。 3.1.3 计算塔顶塔底组成,塔顶塔底温度 1.各组分平均摩尔质量 进料量F= 由进料组成，进料量按清晰分割求， 1.F=338.84Kmol/h  乙烷为轻关键组分，丙烯为重关键组分。 4.计算 D=114.5+2.68+338.84×0.05=134.122 W=4.094+48.146+338.84×(0.25+0.20)=204.72 组分 CH4 C2H6 C3H6 C3H8 C4H10 0.05 0.35 0.15 0.20 0.25 1.00 16.942 118.594 50.826 67.768 84.71 338.84 16.942 114.5 2.68 0 0 134.122 0.1263 0.8537 0.01998 0 0 1 0 4.094 48.146 67.768 84.71 204.72 0 0.019998 0.235 0.331 0.4138 1 塔顶温度。由露点方程计算 查2.74MpaT=397.4 设1℃ 组分 CH4 C2H6 C3H6 C3H8 C4H10 0.1263 0.8537 0.01998 0 0 5 0.94 0.3 0.26 0.07 塔底温度.由泡点方程： =82℃=179.6°F 组分 CH4 C2H6 C3H6 C3H8 C4H10 0 0.019998 0.235 0.331 0.4138 8.6 2.8 1.35 1.25 0.51 不清晰分割验证 求以重关键组分 为对比组分的各组分的平均相对挥发度 计算列表如下： CH4 5 16.67 8.6 6.37 10.30 C2H6 0.94 3.13 2.8 2.07 2.55 C3H6 0.3 1 1.35 1 1 C3H8 0.26 0.87 1.25 0.93 0.81 C4H10 0.07 0.23 0.51 0.38 0.30 代入汉斯特别克公式，得到 以重关键组分丙烷为对比组分,分别将除关键组分以外的各组分的平均相对挥发度 代入上式求得 进一步求得 列表如下： 16.942 CH4 2.92× 16.932 0.125 10.30 118.594 C2H6 28.18 114.53 4.064 0.85 0.0199 2.55 50.826 C3H6 0.056 2.695 48.125 0.0199 0.236 1 67.768 C3H8 0.0138 0.922 66.846 0.0068 0.328 0.81 84.71 C4H10 84.708 0.416 0.30 338.84 / 135.11 203.74 1.000 1.000 / (小于2％） (小于2％） 均小于规定的浓度值 符合要求。 3.1.4 由恩德伍德方程计算 Rmin 塔顶塔底平均温度是：T=50℃.以重组分C3H8为对比组分 ，求各组分的相对挥发度 查各组分在397.4MPa 50℃下的 K值 列表计算如下: CH4 0.05 7.4 8.6 C2H6 0.35 2 2.33 C3H6 0.15 0.86 1 C3H8 0.20 0.77 0.9 C4H10 0.25 0.28 0.33 由于是泡点进料 所以 e