文档介绍：《化工过程模拟与优化》
综合报告
设计题目轻苯馏分体系精馏塔设计
学生姓名吴凡平
班级 09化工(2)班
学号 06109240
指导教师姓名张明珏
完成时间 2012年12月13日
综合报告成绩:
指导教师签字:
目录
第一章综述 1
设计题目 1
题目概述 1
公用工程条件与注意事项 1
设计任务 1
确定设计方案原则 2
Aspen Plus软件简介 3
第二章工艺计算过程 4
绘制工艺流程草图 4
C4精馏塔的简捷计算 4
C4精馏塔的严格计算 9
精馏塔灵敏度分析 14
C5 和C6 精馏塔的简捷计算 22
C5 和C6 精馏塔的严格计算 25
物流表 32
第三章设备计算 33
塔设备计算 33
C4 塔设备计算 33
C5 塔设备计算 37
C6 塔设备计算 40
冷凝器设备计算与设计规定的应用 44
C4 精馏塔冷凝器 44
C5 精馏塔冷凝器 56
C6 精馏塔冷凝器 56
57
C4 精馏塔再沸器 57
C5 精馏塔再沸器 68
C6 精馏塔再沸器 68
第四章参考文献 69
第五章设计心得 70
第一章综述
设计题目
轻苯馏分体系精馏塔设计
题目概述
有一股轻苯馏分,流率为960kg/h,温度80℃,压力600kPa,经过反应器后将其中环戊二烯经热二聚反应生成双环戊二烯后,温度变为103℃,组成和基本物性见表1-1。物性:SRK方程
要求将热二聚反应产物分离成为4个馏分,即C4馏分(主要成分1-丁烯)、C5(主要成分环戊烯)、C6(主要成分苯)、C10(主要成分双环戊二烯)。,。
表1-1 轻苯馏分的组成和基本物性
组分
英文名
结构式
质量分数
沸点/℃
1-丁烯
1-butene
C4H8
环戊烯
Cyclopentene
C5H8
环戊二烯
cyclopentadiene
C5H6
苯
benzene
C6H6
双环戊二烯
dicyclopentadiene
C10H12
合计
公用工程条件与注意事项
①循环冷却水压力400 kPa,入口温度33℃,出口温度40~43℃;
②冷冻水压力400 kPa,入口温度5℃,出口温度15℃;
③加热蒸汽为600 kPa 饱和水蒸汽;
④为防止双环戊二烯热分解,物料温度不得超过120℃。
设计任务
(1)选择分离方法,画出工艺流程图;
(2)用Aspen Plus模拟计算,给出物料流程图和物流表;计算总物料平衡和能量平衡;计算公用工程消耗量;
(3)设备工艺计算,设备选型与设计计算。给出工艺条件一览表。
流程图大致如下:
表1-2 轻苯馏分精馏塔简捷计算已知条件
塔编号
回流比
塔顶压力/kPa
塔底压力/kPa
其他信息
B1
350
370
,;单流型、Koch Flexitray轻型浮阀。
B2
200
220
;
。
B3
30
35
选用SULZER CY 规整填料,,HETP:。
确定设计方案原则
本设计主要利用化工模拟软件Aspen Plus进行模拟,主要进行C4、C5、C6精馏塔的工艺计算,主要包括简捷计算、灵敏度分析以及严格计算。然后进行C4、C5、C6精馏塔的设备计算,主要包括塔设备计算、冷凝器设备计算与设计规定的应用以及再沸器设备计算。最后通过模拟以列表的形式呈现设计结果。
Aspen Plus软件简介
Aspen Plus ---生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统。
Aspen Plus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为“过程工程的先进系统”(Advanced System for Process Engineering,简称ASPEN),并于1981年底完成。1982年为了将其商品化,成立了AspenT