毕业设计--30万吨年MTBE气分装置中碳四碳五分离过程模拟研究.docVIP

本科毕业设计 题 目 30万吨/年MTBE气分装置中 碳四碳五分离过程模拟研究 学院名称　 化学与制药工程学院 　　　　　专业班级　　 化工09-1 　　　　　学生姓名　 魏 红 　 　　　　　导师姓名　 张文郁 二〇一三年五月三十日  论 文 题 目 作 者 姓 名 魏 红 专 业 化学工程与工艺 指导教师姓名 张文郁 专业技术职务 副教授 目 录 目 录 I 摘 要 1 第一章 概述 3 1.1 设计描述 3 1.2 MTBE综合分析 3 1.2.1 MTBE简介 3 1.2.2 MTBE的化学性质 3 1.2.3 MTBE用途 3 1.2.4 MTBE市场供需分析 4 1.2.5 MTBE发展预测 5 1.3 副产品综合分析 6 1.3.1正丁烷的用途 6 1.3.2异丁烷的用途 7 1.3.3 丁烷性质 7 1.3.4丁烷的发展趋势 8 1.3.5丁烷经济分析 8 1.4原料分析 8 1.4.1碳四馏分来源 8 1.4.2碳四馏分在国内的利用现状 9 1.4.3原料价格分析预测 9 第二章 工艺方法确定 10 2.1 碳四碳五分离原理 10 2.2脱重塔系 11 2.2.1脱重塔系流程简图 11 2.2.2脱重塔系流程简述 11 2.2.3 脱重塔系影响因素 11 2.3总工艺流程 12 2.3.1总工艺流程简述 12 2.3.2总工艺流程简图 12 2.4 本设计研究方法 12 2.4.1 方法简述 13 2.4.2 Aspen Plus 总体介绍 13 2.4.3 Aspen Plus功能介绍 14 第三章 脱重塔系计算 15 3.1物料衡算 15 3.1.1工艺要求 15 3.1.2原料处理，分析与计算 15 3.3塔参数计算 19 3.3.1最小理论板计算 19 3.3.2回流比计算 20 3.3.3理论板计算 20 3.3.4简洁法求精馏段理论板数 21 3.3.5实际塔板数 22 3.3.6 本节小结 22 第四章 脱重塔计算 23 4.1 Aspen Pluse计算选择 23 4.1.1物性方法的选择 23 4.1.2模型的选择 23 4.2 DSTWU塔模拟过程 24 4.2.1塔初步设计计算模拟DSTWU 24 4.2.2塔模拟建立 24 4.2.3 DSTWU小结 30 4.3塔精确计算模拟及塔条件确定 30 4.3.1建立精馏塔模型 30 4.3.2塔运行结果 33 4.4 塔分析 34 4.4.1分布刨面 34 4.4.2分析运行结果 36 4.5塔优化及分析 37 4.5.1优化数据输入塔设定值 37 4.5.2优化后数据结果分析 37 4.6塔的水力学数据导出表 38 4.7 塔径的确定 40 4.8 塔板数的确定 41 第五章 换热器计算 42 5.1换热器的计算选型 42 5.1.1建立Aspen脱重塔流程 42 5.1.2换热器详细计算 42 5.1.3换热器选型计算结果 50 5.1.4所选换热器参数汇总表。 53 5.2换热器的选型 53 5.3 浮头式换热器的介绍 54 5.4 换热器的定型表达 55 5.5 各设备重要接管口口径确定 55 5.5.1 管径确定的一般要求 55 5.5.2 管径的确定 56 第六章 泵的计算 56 6.1泵的参数计算 56 6.1.1 泵汽蚀余量的计算 56 6.1.2 泵的扬程的计算 57 6.2 泵的选型 58 6.3泵的特点和结构 58 第七章 物料平衡汇总表 59 7.1 物料平衡汇总表 59 7.1.1物料平衡表陈述 59 结 论 67 参 考 文 献 68 致 谢 69 附 录 70 摘 要 我国炼油工艺的主要结构特点是以催化裂化为主，催化裂化的副产物中大约有60%是碳四馏分，它的主要组分有异丁烷、正丁烷、正丁烯、异丁烯和2-丁烯，其中异丁烷含量可高达34%，烯烃含量可达40%以上。 近年来，随着碳四馏分利用的研发深入和不断发展，对催化裂化碳四馏分的需求日益增加。为了更好的提高工业生产能力，基于投资少，能耗低，效益高的设计思路，本文对年产30万吨MTBE脱重塔系进