乙烯乙烷精馏工段设计说明书.docx

乙烯-乙烷精馏塔及辅助设备设计说明书 前 言 本课程设计说明书根据自行购买的《化工单元过程及设备课程设计》以及授课内容设计而成。该说明书包括任务书、精馏过程工艺流程及概述、精馏塔工艺设计、再沸器设计、辅助设备设计、管路设计、控制方案、全部设备表、经济核算共九章内容，即是《化工原理课程设计任务书》所要求完成的目标。 根据设计要求，本说明书对上述各部分内容列出了计算过程与校核过程，并提出设计方案。其中对精馏塔和再沸器两个关键设备进行了详细的阐述。 鉴于本说明书设计者经验有限，本设计中可能还存在一些错误和不足，希望各位老师给予批评指正。 - PAGE IV - 目 录 TOC \o "1-3" \h \z \u 1 任务书（乙烯-乙烷25） 1 1.1 设计条件 1 1.2 操作条件 1 2 精馏过程工艺及设备概述 2 2.1 精馏装置流程 2 2.2 工艺流程 2 2.2.1 物料的储存与运输 2 2.2.2 必要的检测手段 2 2.2.3 调节装置 3 2.3 设备简介及选用 3 2.3.1 精馏塔 3 2.3.2 再沸器 4 2.3.3 冷凝器 4 3 精馏塔工艺设计 5 3.1 物料衡算 5 3.2 热量衡算 6 3.3 塔板数计算 6 3.3.1 利用示差法求相对挥发度α 6 3.3.2 计算回流比R 8 3.3.3 操作线方程 8 3.3.4 逐板计算并迭代 9 3.3.5 试差法求进料温度 10 3.4 精馏塔工艺设计 10 3.4.1 物性数据 10 3.4.2 塔径计算 11 3.4.3 塔高计算 12 3.5 降液管及溢流堰尺寸 13 3.5.1 降液管尺寸 13 3.5.2 溢流堰尺寸 13 3.6 塔板布置和其余结构尺寸选取 14 3.6.1 塔板及其分布 14 3.6.2 阀孔尺寸及排列 14 3.7 塔板流动性能校核 15 3.7.1 液沫夹带量校核 15 3.7.2 塔板阻力hf的校核 15 3.7.3 降液管液泛校核 16 3.7.4 液体在降液管中停留时间τ 16 3.7.5 严重漏液校核 16 3.8 塔板负荷性能图 17 3.8.1 过量液沫夹带线 17 3.8.2 液相下限线 17 3.8.3 严重漏液线 17 3.8.4 液相上限线 18 3.8.5降液管液泛线 18 4 再沸器设计 21 4.1 再沸器的设计条件 21 4.1.1 选用立式热虹吸式再沸器 21 4.1.2 再沸器壳程与管程的设计 21 4.1.3 物性数据 21 4.2 估算设备尺寸 22 4.3 传热系数的校核 23 4.3.1 显热段传热系数KL 23 4.3.2 蒸发段传热系数KE 24 4.3.3 循环流量得校核 26 5 辅助设备设计 32 5.1 辅助容器设计 32 5.1.1 进料罐 32 5.1.2 回流罐 （-17℃） 32 5.1.3 塔顶产品罐（0℃） 33 5.1.4 塔底产品罐（0℃） 33 5.2 传热设备 33 5.2.1 进料冷凝器 33 5.2.2 釜液冷却器 34 6 管路设计 35 6.1 泵的设计 35 6.1.1 进料泵（两台，一开一备） 35 6.1.2 回流泵（两台，一用一备） 36 6.1.3 釜液泵 37 6.2 管路设计 39 7 控制方案 40 8 全部设备表 41 9 经济核算 42 9.1 主要设备费用估算 42 9.1.1 塔体壁厚 42 9.1.2 再沸器 42 9.2 总投资估算 43 9.3 原料产品盈利差（每年） 44 9.4 项目成本分析（每年） 45 9.4.1 直接生产成本 45 9.4.2 折旧成本费 45 9.4.3 投资回收期 45 设计总结 46 附录一 主要符号说明 47 附录二 计算结果表 49 1 塔计算结果表 49 1.1 操作条件及物性参数 49 1.2 塔板主要工艺尺寸及水力学核算结