北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)誠信聲明本人申明我所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下對(duì)四年專業(yè)知識(shí)而進(jìn)行的研究工作及全面的總結(jié)。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中創(chuàng)新處不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京化工大學(xué)北方學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而已經(jīng)使用過的材料。與我一同完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的同學(xué)對(duì)本課題所做的任何貢獻(xiàn)均已在文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名年月日北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)I苯乙烯生產(chǎn)中年處理35萬噸乙苯和多乙苯分離工段的工藝摘要在苯乙烯生產(chǎn)中，乙苯和多乙苯的分離是其中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。選用填料精餾塔進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容是，完成填料塔的物料衡算、能量衡算等得到理論塔板數(shù)13塊、塔徑為600MM、塔高為66587MM并進(jìn)行冷凝器、再沸器、預(yù)熱器、泵的計(jì)算和選型。畫出帶控制點(diǎn)的工藝流程圖和設(shè)備的車間布置圖。關(guān)鍵詞乙苯填料精餾塔工藝設(shè)計(jì)北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)IITECHNOLOGYSEPARATIONOFSECTIONANNUALPROCESSINGCAPACITYOF3500TONSOFETHYLBENZENEANDPOLYETHYLBENZENEINTHEPRODUCTIONOFSTYRENEABSTRACTINTHEPRODUCTIONOFSTYRENE,THESEPARATIONOFETHYLBENZENEANDPOLYETHYLBENZENEWASONEOFTHEMOSTIMPORTANTLINKSTHEPACKEDDISTILLATIONCOLUMNWASUSEDINTHISDESIGNTHEBASICCONTENTSOFTHEDESIGNWERE,COMPLETEDMATERIALPACKINGTOWER,ENERGYBALANCE,THETHEORETICALPLATENUMBERWAS13,THETOWERDIAMETERWAS600MM,HEIGHTWAS66587M,ANDTHECONDENSER,REBOLIER,PREHEATER,PUMPWERECALCULATEDANDSELECTEDTHEPROCESSFLOWDIAGRAMWITHCONTROLPOINTSANDTHEWORKSHOPEQUIPMENTLAYOUTWEREDRAWNKEYWORDSETHYLBENZENEPACKEDDISTILLATIONCOLUMNPROCESSDESIGN北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄前言1第一章物料衡算2第11節(jié)基本數(shù)據(jù)2第12節(jié)物料衡算2第13節(jié)相對(duì)揮發(fā)度和溫度的計(jì)算4第二章能量衡算8第21節(jié)基本數(shù)據(jù)8第22節(jié)能量衡算9第三章填料塔設(shè)計(jì)計(jì)算13第31節(jié)全塔理論塔板數(shù)13第32節(jié)精餾塔流量及物性參數(shù)13第33節(jié)填料的選擇19第34節(jié)塔徑設(shè)計(jì)計(jì)算19第35節(jié)填料層高度的計(jì)算21第四章附屬設(shè)備及主要附件的選型計(jì)算23第41節(jié)冷凝器23第42節(jié)再沸器23第43節(jié)預(yù)熱器24第44節(jié)塔管徑的計(jì)算及選擇24第45節(jié)液體分布器25北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第46節(jié)支承板的選擇27第47節(jié)塔釜設(shè)計(jì)27第48節(jié)除沫器28第49節(jié)泵的設(shè)計(jì)及選型28第五章經(jīng)濟(jì)分析30第七章工藝流程設(shè)計(jì)35第八章車間布置36第九章“三廢”處理與綜合利用37結(jié)論38參考文獻(xiàn)39致謝41北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)0前言苯乙烯是生產(chǎn)塑料和合成橡膠的重要基本有機(jī)原料,主要用于生產(chǎn)聚苯乙烯、ABS,也可用于制備丁苯橡膠、苯乙烯順丁烯苯乙烯嵌段共聚物、不飽和聚物等,此外,也是生產(chǎn)涂料、染料、合成醫(yī)藥的重要原料。在苯乙烯生產(chǎn)中，通常是用苯和乙烯脫氫制得苯乙烯，在此過程中，會(huì)有副產(chǎn)物乙苯和多乙苯的產(chǎn)生1。多組分分離操作是目前在精餾過程中最重要的，操作簡(jiǎn)單，且只需要提供能量和冷卻劑就能得到高純度的產(chǎn)品，所以被廣泛的應(yīng)用2。使用填料精餾塔是分離乙苯和多乙苯是最適宜的分離方法。北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1第1章物料衡算第11節(jié)基本數(shù)據(jù)查石油化工數(shù)據(jù)手冊(cè)3和石油化工數(shù)據(jù)手冊(cè)續(xù)篇4表11基本物性數(shù)據(jù)表12原料中成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)第12節(jié)物料衡算圖11填料塔物料衡算121原料中各成份的摩爾分?jǐn)?shù)名稱分子式相對(duì)分子質(zhì)量（G/MOL）沸點(diǎn)（）乙苯C6H5C2H5106161362二乙苯C10H1413422181二苯基乙烷C13H12182272645二苯基甲烷C14H1416824284名稱乙苯二乙苯二苯基乙烷二苯基甲烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)9087097503255北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)290/16X0921690/1687/3427582035/16874F乙苯5/二乙苯8/1091/2F二苯基乙烷325/6874X090687403516874二苯基甲烷表13摩爾分?jǐn)?shù)122原料液流量F092160751342058127085162487/FMKGMOL76KMOL/H3024180原料液流量123塔頂乙苯的摩爾分?jǐn)?shù)塔頂乙苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為996，二乙苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0496/10X0968432D106814/MKGMOL124塔釜乙苯的摩爾分?jǐn)?shù)塔釜的主要成分為乙苯為25（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），二乙苯8483，二苯基甲烷317，二苯基乙烷951。則0251608431209518270316824397/FMKGMOL/6X55/W125塔頂產(chǎn)品流量D和塔釜產(chǎn)品流量W總物料衡算FDW由FWD名稱乙苯二乙苯二苯基乙烷二苯基甲烷摩爾分?jǐn)?shù)092160070500058150002085北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3（11）FXDW（12）則W31766KMOL/HD374745KMOL/H表14物料衡算數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)料塔頂塔釜組分KMOL/HXFKMOL/HXDKMOL/HXW乙苯37464109216373546099680103200325二乙苯286590070501199000322772208727二苯基甲烷0236400058150082900261二苯基乙烷00847600020850218200687總計(jì)40651113747451317661第13節(jié)相對(duì)揮發(fā)度和溫度的計(jì)算131相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算（關(guān)鍵組分法）以總壓為1013KPA，查石油化工數(shù)據(jù)手冊(cè)3和石油化工數(shù)據(jù)手冊(cè)續(xù)篇4。表15乙苯（A）與二乙苯（B）的飽和蒸汽與溫度的數(shù)據(jù)關(guān)系溫度T/PA/KPAPB/KPA溫度T/PA/KPAPB/KPA110473751045715014478740540120642161514116018441354277130855442144417023203471519140112122976218028867598450將體系視為乙苯二乙苯的雙組份理想體系所以，由此求得140、150、160、170、180攝氏度下的相對(duì)揮發(fā)度。ABP北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)4QY09754DQMINXR38表16各溫度下的揮發(fā)度溫度/1401501601701803767235715339763244429322平均相對(duì)揮發(fā)度5370泡點(diǎn)進(jìn)料Q1，QFX216由平衡方程QY1XQ（13）計(jì)算得最小回流（14）取回流比為最小的回流比的2倍，即MINR2039785132操作線方程的確定L54210/DKMOLH（15）VR（1）07935678L/（16）LQF462KOL/H（17）V即精餾段操作線方程N(yùn)1NNXY043152RD（18）提餾段方程北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)5M1YX10472X016VWML（19）133填料塔溫度的計(jì)算（1）填料塔進(jìn)料的溫度填料塔在常壓進(jìn)行，P101KPA查石油化工數(shù)據(jù)手冊(cè)3和石油化工數(shù)據(jù)手冊(cè)續(xù)篇4用內(nèi)插法求得特定溫度下的壓力。設(shè)進(jìn)料溫度為139溫度與飽和蒸汽壓關(guān)系見表表15。125481039APKAPA62混合溶液可視為理想液體，氣液相平衡遵從拉烏爾定律又因I（110）0861PKA（111）而且KIYX（112）則950FAXKY（113）同理求得211FB（114）因?yàn)?06BAY所以進(jìn)料溫度為139時(shí)符合進(jìn)料要求。得TF139（2）填料塔塔頂?shù)臏囟忍盍纤诔哼M(jìn)行，P101KPA查石油化工數(shù)據(jù)手冊(cè)3和石油化工數(shù)北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)6據(jù)手冊(cè)續(xù)篇4用內(nèi)插法求得特定溫度下的壓力。設(shè)進(jìn)料溫度為139溫度與飽和蒸汽壓關(guān)系見表表15。125481037APKAPA2混合溶液可視為理想液體，氣液相平衡遵從拉烏爾定律又因I（115）0281PKA（116）而且KIYX（117）則9820FAXKY（118）同理求得1FB（119）因?yàn)?09BAY所以塔頂溫度為137時(shí)符合進(jìn)料要求。得TD139（3）填料塔塔釜的溫度同理TW180北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)7第二章能量衡算第21節(jié)基本數(shù)據(jù)查石油化工數(shù)據(jù)手冊(cè)3和石油化工數(shù)據(jù)手冊(cè)續(xù)篇4表21不同溫度下的摩爾比熱容溫度/130140150160170180190CP乙苯/KJ/KMOL22575229692336923772241752458725002CP二乙苯/KJ/KMOL29590300863056831062305533205832566CP二苯基甲烷/KJ/KMOL31066315733207532577330703356033559CP二苯基乙烷34065347133534635975365893719437800北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)8211進(jìn)料摩爾熱容進(jìn)料方式為泡點(diǎn)進(jìn)料Q1,XQXF，進(jìn)料溫度TF13913091304257257968PC苯CP乙苯2281968KJ/KMOL同理CP二乙苯3003100KJ/KMOLCP二苯基甲烷315567KJ/KMOLCP二苯基乙烷342786KJ/KMOL212塔頂摩爾熱容塔頂溫度TD137同理CP乙苯2285136KJ/KMOLCP二乙苯2993300KJ/KMOLCP二苯基甲烷314567KJ/KMOLCP二苯基乙烷34686KJ/KMOL212塔釜摩爾熱容塔釜溫度TW180同理CP乙苯2458680KJ/KMOLCP二乙苯3205000KJ/KMOLCP二苯基甲烷335599KJ/KMOLCP二苯基乙烷37194KJ/KMOL表22精餾塔內(nèi)特殊溫度下的摩爾熱容溫度/137139180/KJ/KMOL北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)9CP乙苯/KJ/KMOL228513622819682458680CP二乙苯/KJ/KMOL299330030031003205000CP二苯基甲烷/KJ/KMOL315567314567335599CP二苯基乙烷/KJ/KMOL3427863468637194第22節(jié)能量衡算圖21填料塔能量衡算221進(jìn)料液熱量QF進(jìn)料溫度為TF139原料液平均摩爾比熱容PC28513609230753160581342760854KJ/KMOL（21）原料液的焓23450619320875KJ/FPHCTKMOL（22）原料液帶入的熱量406513287513268KJ/FQHH北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)10（23）222塔頂蒸汽帶出的熱量QV塔頂溫度為TD137塔頂料液平均摩爾比熱容281960828476KJ/PCKMOL（196）301（24）塔頂料液的焓PC284671329457J/KOLDHT（25）回流液帶入的熱量QL（泡點(diǎn)回流）LPC2847613294581KJ/KMOLHT（26）0731294583291657KJ/LLHRDH（27）塔頂蒸汽的焓（R為汽化熱）V36102847613956812KJ/PHCTKMOL（28）塔頂蒸汽帶出的熱量VQH1079513475639812453792KJ/VRDH（29）223塔底產(chǎn)品帶出的熱量QW塔釜溫度為TW180釜液平均摩爾比熱容PC28513602930872315602134786047KJ/KMOL（210）釜液的焓北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)11W304719608375KJ/PHCTKMOL（211）釜液帶出去的熱量Q317640837512647J/WHH（212）224塔釜再沸器熱負(fù)荷QB精餾塔熱損失QN可由熱傳遞速率方程計(jì)算，一般估算為NQ01BBFLVW（213）BVFL12678409KJ/H（214）絕對(duì)壓力23209KPA下水蒸氣的最高溫度為220。再沸器內(nèi)用220水蒸汽加熱，查石油化工數(shù)據(jù)手冊(cè)3此條件下220的水的潛熱為R32964KJ/MOL水蒸汽用量BSQ7809M45KOL/HR（215）225塔頂冷凝器的熱量QC塔頂餾出液的熱量L3745129872483/DQHKJH（216）冷凝器的熱量24907/CVDLJH（217）冷凝水的進(jìn)入溫度為20出口溫度為502130T查化工原理5，水在2050的平均比熱容為北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1241785/KGCKJ水冷凝水的用量（218）CSC2QM937601/HT水1（）表23能量衡算結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)料塔頂塔釜組分KJL/HXFKJL/HXDKJL/HXW乙苯12198610609216452023853099684311368700325二乙苯933161873007051451119910003211577017908727二苯基甲烷7696930100058153462360100261二苯基乙烷2759776700020859113568600687總計(jì)1323633861453474973113265747641北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)13第三章填料塔設(shè)計(jì)計(jì)算第31節(jié)全塔理論塔板數(shù)311全塔理論塔板數(shù)理論塔板數(shù)采用簡(jiǎn)捷法計(jì)算，用芬斯克公式計(jì)算出最少理論板數(shù)NMIN109681034MINMLGLG6752XDWN（31）0795380151IR（32）由吉利蘭圖查的0412MIN（33）解得N13（不包括再沸器）312精餾塔理論塔板數(shù)1F0968126MINMLGLG514234XDN（34）由吉利蘭圖查的0412MIN（35）解得N6（不包括再沸器）第32節(jié)精餾塔流量及物性參數(shù)北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)14321基本數(shù)據(jù)查石油化工數(shù)據(jù)手冊(cè)3和石油化工數(shù)據(jù)手冊(cè)續(xù)篇4表31塔頂塔釜進(jìn)料黏度MPAS塔頂137塔釜180進(jìn)料139乙苯023080179002276二乙苯027680218002716二苯基甲烷070404810708二苯基乙烷054204080539表32塔頂塔釜進(jìn)料密度KG/M3塔頂137塔釜180進(jìn)料139乙苯747871517453二乙苯726172327320二苯基甲烷09217879209127二苯基乙烷09322865608968322塔頂條件下的流量及物性參數(shù)氣相平均相對(duì)分子質(zhì)量MVDXD乙苯二乙苯（1X）069134209610627KMOL/H（36）液相平均相對(duì)分子質(zhì)量LD1627KG/OL（37）氣相密度30VDMTP162731596/2447KGM（38）液相密度TD137，乙苯7478KG/M3,二乙苯7216KG/M3L10964170782乙苯二乙苯乙苯二乙苯北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)15（39）所以3LD74106KG/M液相黏度TD137，乙苯02308MPAS,二乙苯02768MPASLD乙苯X乙苯二乙苯（1X乙苯）02308099602768（10996）02310MPAS（310）塔頂出料口質(zhì)量流量D374745106272239824976KG/H（311）表33塔頂數(shù)據(jù)結(jié)果流量D符號(hào)L1MDKGMOLV1DKL3KGMLD3LDMPAS質(zhì)量流量KGH1摩爾流量KMOLH1數(shù)值10627221062722315967477106023102944880374745323塔底條件下的流量及物性參數(shù)氣相平均相對(duì)分子質(zhì)量VWMXMXXWWX乙苯乙苯二乙苯二乙苯二苯基甲烷二苯基甲烷二苯基乙烷二苯基乙烷106325140872102618406789KG/MOL（312）液相平均相對(duì)分子質(zhì)量LW13689KG/OL（313）氣相密度30VMTP32715689/2440KGM（314）液相密度TW180,視為純二乙苯，LW二乙苯7232KG/M3液相黏度北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)16TW180，乙苯01790MPAS,LD二乙苯0218MPAS017932501872048126048676LWXXXXMPAS乙苯乙苯二乙苯二乙苯二甲苯甲苯二甲基甲苯二甲基乙苯二甲基乙苯（315）塔底出料口質(zhì)量流量W3176613689934348743KG/H（316）表34塔底數(shù)據(jù)結(jié)果流量W符號(hào)LW1MKGMOLV1KLW3KGML3LWPAS質(zhì)量流量KGH1摩爾流量KMOLH1數(shù)值136899313689933683972320002366434874331766324進(jìn)料條件下的流量及物性參數(shù)氣相平均相對(duì)分子質(zhì)量VFMXMXXWWWX乙苯乙苯二乙苯二乙苯二苯基甲烷二苯基甲烷二苯基乙烷二苯基乙烷1069213407518205168240587KG/MOL（317）液相平均相對(duì)分子質(zhì)量LFVM10872KG/OL（318）氣相密度3F0VTP1027352164/2449KGM（319）液相密度TF139，乙苯7453KG/M3,二乙苯7320KG/M3北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)17LF3109216705810254396740乙苯二乙苯二苯基甲烷二苯基乙烷乙苯二乙苯二苯基甲烷二苯基乙烷（320）所以LF7439483KG/M3液相黏度TF139，乙苯02276MPAS,二乙苯02716MPAS，二苯基甲烷0808MPAS，二苯基乙烷0539MPASLF乙苯X乙苯二乙苯X二乙苯二苯基甲烷X二苯基甲烷二苯基乙烷X二苯基乙烷02276092160271600705080800058150539000208502320MPAS（321）進(jìn)料質(zhì)量流量73510F491/2KGH（322）表35進(jìn)料數(shù)據(jù)結(jié)果流量F符號(hào)LF1MKGMOLF1KLVF3KGMLF3LFPAS質(zhì)量流量KGH1摩爾流量KMOLH1數(shù)值10871021087102321647439480232044191919406511325精餾段的流量及物性參數(shù)氣相平均相對(duì)分子質(zhì)量VDFJM1062781027483/KGMOL（323）液相平均相對(duì)分子質(zhì)量LDFJ1062781027483/KGOL（324）液相密度北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)183VDFJ31596241879/2KGM（325）氣相密度3LDFJ741063475821/22KG（326）液相黏度3LDFJ031015/22KGM（327）氣相流量V（R1）D（079551）374745672855KMOL/H（328）V672855107484372321349KG/H（329）液相流量LRD07955374745298109KMOL/H（330）L298109107484332042037KG/H（331）326提餾段的流量及物性參數(shù)氣相平均相對(duì)分子質(zhì)量VFWTM10872369123/2KGMOL（332）液相平均相對(duì)分子質(zhì)量LFWT10872369123/2KGOL（333）液相密度3FLWLT74398273508/2KGM（334）北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)19氣相密度3VFWT3216483942/KGM（335）液相黏度3LFT0236024/KG（336）氣相流量VVQ1FV672855KMOL/H（337）V672855121993282083735KG/H（338）液相流量LLQFLF298109406511704620KMOL/H（339）L704620121993285958849KG/H（340）精餾段、提餾段數(shù)據(jù)結(jié)果見表36。表36精餾段、提餾段數(shù)據(jù)結(jié)果精餾段提餾段氣相平均相對(duì)分子質(zhì)量JM/KGMOL10748431219932液相平均相對(duì)分子質(zhì)量L/L10748431219932氣相密度V/KG/M33187934422液相密度L/KG/M374582717335008氣相摩爾流量KMOL/H672855672855北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)20氣相質(zhì)量流量KG/H8026823782083735液相黏度MPAS0231502343液相摩爾質(zhì)量KMOL/H298109704620液相質(zhì)量流量KG/H3204203785958849第33節(jié)填料的選擇填料是填料塔的核心構(gòu)件，它提供了氣、液兩相相接觸傳質(zhì)與傳熱的表面，與塔內(nèi)件一起決定了填料塔的性質(zhì)。目前，填料的開發(fā)與應(yīng)用仍是沿著散裝填料與規(guī)整填料兩個(gè)方面進(jìn)行6。本設(shè)計(jì)選用規(guī)整填料，金屬板波紋250Y型填料。規(guī)整填料是一種在塔內(nèi)安裝均勻圖形排布、整齊堆砌的填料，規(guī)定了氣、液流路，改善了溝流和壁流現(xiàn)象，壓降可以很小，同時(shí)還可以提供更大的比表面積，在同等溶劑中可以達(dá)到更高的傳質(zhì)、傳熱效果。與散裝填料相比，規(guī)整填料結(jié)構(gòu)均勻、規(guī)則、有對(duì)稱性，當(dāng)與散裝填料有相同的比表面積時(shí)，填料空隙率更大，具有更大的通量，單位分離能力大。250Y型波紋填料是最早研制并應(yīng)用于工廠中的板波填料，它具有以下特點(diǎn)1、比表面積與通用板式塔相比，可提高近1倍，填料壓降較低，通量和傳質(zhì)效率均有較大幅度的提高。2、與各種板式塔相比，不僅傳質(zhì)面積大幅度提高，而且全塔壓降及效率有很大改善。3、工業(yè)生產(chǎn)中氣液質(zhì)均可能帶入“第三相”物質(zhì)，導(dǎo)致散裝填料及某些板式塔無法維持操作。鑒于250Y型填料整齊的幾何機(jī)構(gòu)，顯示出良好的抗堵性能，因而能在某些散裝填料塔不適宜的場(chǎng)合使用，擴(kuò)大了填料塔的應(yīng)用范圍。鑒于以上250Y型的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用MELLAPOK250Y型填料7。北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)21第34節(jié)塔徑設(shè)計(jì)計(jì)算341精餾段塔徑計(jì)算由貝恩霍根關(guān)聯(lián)式（341）2023LGFGLUAA1184GL75式中干填料因子；3A液體黏度，MPAS；LA250Y型為0291；L、G液體、氣體質(zhì)量流速，KG/S；L、V液體、氣體密度，KG/M3；G重力加速度，M/S2。精餾段L7458271KG/M3，G31879KG/M3，L02315MPAS，L32042037KG/H，G80268237KG/M，A0291代入式中求解得UF75213M/S空氣塔速05721360/FMS（342）994FDTT（343）體積流量33S567285314V0186/79036MS（2）（344）S4D2431M（345）圓整后，D600MM，空塔氣速UF0639M/S342提餾段塔徑計(jì)算北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)22由貝恩霍根關(guān)聯(lián)式（346）2023LGFGLUAA1184GL75式中干填料因子；3A液體黏度，MPAS；LA250Y型為0291；L、G液體、氣體質(zhì)量流速，KG/S；L、V液體、氣體密度，KG/M3G重力加速度，M/S提餾段G34422KG/M3，7335008KG/M3，L85958849KG/H，G82083735KG/M代入式中求解得UF115335M/S空氣塔速105530768/FMS（347）W91FTT（348）體積流量313S56728534V0176/70136MS（827）（349）1S4D423M（350）圓整后，D600MM，空塔氣速UF06285M/S343選取整塔塔徑精餾段和提餾段塔徑圓整后D600MM,為精餾塔塔徑。第35節(jié)填料層高度的計(jì)算北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)23351精餾段填料層高度計(jì)算UV06391M/S，V31879KG/M3，所以132JF06918720（KG/M）（351）查塔填料產(chǎn)品及技術(shù)手冊(cè)8得2/13PA/MPZ查化工原理課程設(shè)計(jì)9對(duì)于規(guī)整填料HETPH/1520，250Y板波紋填料H60M，取系數(shù)為15，得HETP04M精餾段填料層高度ZHETPN0462MT精（352）精餾段總壓降22/1349501PA精精（）（353）352提餾段填料層高度計(jì)算UG06285M/S，V34422KG/M3，所以132JF06285412785（KG/M）（354）查塔填料產(chǎn)品及技術(shù)手冊(cè)8得2/170PA/MPZ查化工原理課程設(shè)計(jì)9對(duì)于規(guī)整填料HETPH/1520，250Y板波紋填料H60M，取系數(shù)為15，得HETP04M精餾段填料層高度ZHETPN04728MT提（355）精餾段總壓降22P/13601PA提提（）（356）353全塔填料層壓降北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)24222P950137601801提精（357）354全塔填料層高度Z2403675M提精（358）表37填料層高度和壓降計(jì)算匯總參數(shù)精餾段提餾段全塔氣動(dòng)因子/M/SKG/M2051200212785壓降P/ZAM12300102117001022400102總壓降/PA295201023276010262280102填料層高度/M240003266756667第四章附屬設(shè)備及主要附件的選型計(jì)算第41節(jié)冷凝器查化工原理課程設(shè)計(jì)9有機(jī)物蒸汽冷凝器設(shè)計(jì)選用的總體傳熱系數(shù)一般范圍為5001500KCAL/M2H取K550KCAL/M2H23012KJ/M2H出料液溫度137（飽和氣）137（飽和液）冷卻水溫度2050逆流操作T187，T2117128710264LNLMT（41）傳熱面積2CQ249071A043KT36MM北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)25（42）設(shè)備型號(hào)第42節(jié)再沸器選用220飽和水蒸氣加熱，取傳K550KCAL/M2H23012KJ/M2H料液溫度220190熱流體溫度180（飽和氣）180（飽和液）逆流操作T140，T210124012640LNLMT（43）傳熱面積2BQ2678409A5381KT31MM（44）設(shè)備型號(hào)規(guī)格型號(hào)傳熱面積管程流通面積管數(shù)（根）整臺(tái)凈重KG管束凈重KG圖號(hào)AESXY50010556/252REAB5770019512428931439RZDH5019第43節(jié)預(yù)熱器規(guī)格型號(hào)傳熱面積管程流通面積管數(shù)（根）整臺(tái)凈重KG管束凈重KG圖號(hào)AESXY40010153/254REAB15600053681212516RZDL4004北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)26選用150飽和水蒸氣加熱，取傳K550KCAL/M2H23012KJ/M2H料液溫度25139熱流體溫度150（飽和氣）150（飽和液）逆流操作T1125，T211125431LNLMT（45）傳熱面積2FQ13268A1537KT04MM（46）設(shè)備型號(hào)規(guī)格型號(hào)傳熱面積管程流通面積管數(shù)（根）整臺(tái)凈重KG管束凈重KG圖號(hào)AESXY325251545/192REAB15800053601395458RZDH3005第44節(jié)塔管徑的計(jì)算及選擇441進(jìn)料管440651D0439736037398FFLMW（47）查標(biāo)準(zhǔn)選用195MM的無縫鋼管442回流管對(duì)于直立回流一般選用0205M/S，取WR040M/SRRL443207D0613606158M（48）查標(biāo)準(zhǔn)選用734MM的無縫鋼管443塔頂蒸汽管北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)27操作壓力為常壓，蒸汽速度WV20M/SV44859D021943603601236M（49）查標(biāo)準(zhǔn)選用27315MM的無縫鋼管444塔釜出料管塔釜流出液體速度WW取06M/SL442139D0185360360675M（410）查標(biāo)準(zhǔn)選用253MM的無縫鋼管第45節(jié)液體分布器采用蓮蓬頭式噴淋器。選用此裝置能是截面積的填料表面較好濕潤。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和維修方便，噴灑比較方便，安裝簡(jiǎn)便10。451回流液分布器流速系數(shù)取08205,H取006MW20829106879M/GHS（411）小孔輸液能力計(jì)算32L30247Q160/658S（412）3421F/W079MS（413）422356612303104ND孔（414）式中W小孔流速，M/S；北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)28孔系速度取08；F小孔點(diǎn)面積，M2；N小孔數(shù)；H推動(dòng)力液柱高度H600MM；D小孔直徑取3MM；Q小孔輸液能力。噴灑球面中心到填料表面距離計(jì)算2COTSINGRHRW（415）式中R噴射圓周半徑，M；噴射角。0375752D（416）29810COT474856326SINHM（417）452進(jìn)料分布器由前知W08679M/S32L419Q64910/3607830MS（418）取D0003M，08332145F276410/W089S（419）3229373140ND孔（420）取40，75MM2COTSINGRHRW（421）北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)29蓮蓬頭直徑一般為塔徑的2050，取蓮蓬頭直徑為120MM，噴射角約為400，蓮蓬頭高度為75MM。第46節(jié)支承板的選擇本設(shè)計(jì)填料高度較低，所以選用支承板。本設(shè)計(jì)采用波紋板網(wǎng)支承板，板網(wǎng)支撐的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，自由截面大，但強(qiáng)度較低11。第47節(jié)塔釜設(shè)計(jì)料液在釜內(nèi)停留15MIN，裝填系數(shù)05塔釜高H/塔徑D21塔釜液量13W5847391L02560M（422）塔釜體積3235V04710（423）2W,/4DH3310471V,6942VM（424）H2D20669413389M（425）表41填料塔各部分高度（MM）塔釜鞍式裙支座塔釜法蘭高填料高度噴淋高度133893002005666775噴頭高噴頭彎曲半徑噴頭上方空隙塔頂空隙塔高北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3042907530066587第48節(jié)除沫器為了確保氣體的純度，減少液體的夾帶損失，選用除沫器。常用除沫裝置有折柳板式除沫器、絲網(wǎng)除沫器以及旋流板除沫器。本設(shè)計(jì)塔徑小，且氣、液分離，故采用絲網(wǎng)除沫器，裝入設(shè)備上蓋12。第49節(jié)泵的設(shè)計(jì)及選型491進(jìn)料泵F406511KMOL/H由QMQV得3406518702594/39VMH（426）設(shè)備選型功率KW型號(hào)轉(zhuǎn)速RMIN1流量M3H1揚(yáng)程M效率軸功率電機(jī)功率必需汽蝕余量M質(zhì)量（泵/底座）KGYG50321251450635540160552032/38492回流泵D374745KMOL/H由QMQV得337451062756/VMH（427）北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)31設(shè)備選型功率KW型號(hào)轉(zhuǎn)速RMIN1流量M3H1揚(yáng)程M效率軸功率電機(jī)功率必需汽蝕余量M質(zhì)量（泵/底座）KGYG5032200145063125420510752052/38493出料泵W31766KMOL/H由QMQV得3317268905/VMH（428）設(shè)備選型功率KW型號(hào)轉(zhuǎn)速RMIN1流量M3H1揚(yáng)程M效率軸功率電機(jī)功率必需汽蝕余量M質(zhì)量（泵/底座）KGYG50321602900753434415932050/46北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)32第五章經(jīng)濟(jì)分析根據(jù)我國有關(guān)主管部頒發(fā)文件規(guī)定進(jìn)行工程建設(shè)其他費(fèi)用的編制，其編制包括以下的部分（1）建設(shè)單位管理費(fèi)以“工程費(fèi)用”為計(jì)算基礎(chǔ)，按照建設(shè)項(xiàng)目不同規(guī)模分別制定相應(yīng)的建設(shè)單位管理費(fèi)用率計(jì)算。其計(jì)算公式為建設(shè)單位管理費(fèi)工程費(fèi)用建設(shè)單位管理費(fèi)率（2）臨時(shí)設(shè)施費(fèi)以項(xiàng)目“工程費(fèi)用”為計(jì)算基礎(chǔ)，按照臨時(shí)設(shè)施費(fèi)率計(jì)算。即臨時(shí)設(shè)計(jì)費(fèi)工程費(fèi)用臨時(shí)設(shè)施費(fèi)率。（3）研究實(shí)驗(yàn)費(fèi)按設(shè)計(jì)提出的研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求進(jìn)行編制。（4）生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)核算人員培訓(xùn)費(fèi)400元/人850元/（人月）培訓(xùn)期（月）培訓(xùn)人生產(chǎn)單位提前進(jìn)廠費(fèi)308元/（人月）提前進(jìn)廠期（月）設(shè)計(jì)人員（人數(shù)）（5）土地使用費(fèi)根據(jù)使用土地面積，按照政府制定的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算各項(xiàng)補(bǔ)償費(fèi)、補(bǔ)貼費(fèi)、安置補(bǔ)助費(fèi)、稅金等。（6）生產(chǎn)用辦公及生活家具購置費(fèi)因工程性質(zhì)特點(diǎn)而異，對(duì)新建工程為800元/人設(shè)計(jì)人員（人數(shù)）；對(duì)改、擴(kuò)建工程為550元/人新增設(shè)計(jì)人員（人數(shù)）。（7）化工裝置聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)如化工裝置為新工藝、新產(chǎn)品時(shí)，聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)確實(shí)可能發(fā)生虧損的，可根據(jù)情況列入此項(xiàng)費(fèi)用。（8）環(huán)境影響評(píng)價(jià)費(fèi)此項(xiàng)費(fèi)按國家物價(jià)局、國家環(huán)保局、財(cái)政部發(fā)布的建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)與方法進(jìn)行計(jì)算。（9）工程保險(xiǎn)費(fèi)此項(xiàng)費(fèi)按國家及保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)規(guī)定計(jì)算（10）工程建設(shè)監(jiān)理費(fèi)此項(xiàng)費(fèi)按國家物價(jià)局、建設(shè)部1992價(jià)費(fèi)字749號(hào)通知中規(guī)定費(fèi)率計(jì)算。（11）總承包管理費(fèi)此項(xiàng)費(fèi)用是以總承包項(xiàng)目的工程費(fèi)用為計(jì)算基礎(chǔ)，以工程建設(shè)總承包費(fèi)25計(jì)算。（12）引進(jìn)技術(shù)和進(jìn)口設(shè)備其他費(fèi)按化工引進(jìn)項(xiàng)目工程建設(shè)概算編制規(guī)定計(jì)算。北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)33（13）財(cái)務(wù)費(fèi)用按國家有關(guān)規(guī)定及金融機(jī)構(gòu)服務(wù)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。（14）預(yù)備費(fèi)基本預(yù)備費(fèi)按如下公式計(jì)算基本預(yù)備費(fèi)計(jì)算基礎(chǔ)基本預(yù)備費(fèi)率其中計(jì)算基礎(chǔ)（工程費(fèi)用建設(shè)單位管理費(fèi)臨時(shí)設(shè)計(jì)費(fèi)研究實(shí)驗(yàn)費(fèi)生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)土地使用費(fèi)勘察設(shè)計(jì)費(fèi)生產(chǎn)用辦公生活家居購置費(fèi)化工裝置聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)環(huán)境影響評(píng)價(jià)費(fèi)工程保險(xiǎn)費(fèi)引進(jìn)技術(shù)和進(jìn)口設(shè)備其他費(fèi)）（15）經(jīng)營項(xiàng)目流動(dòng)資金是將流動(dòng)資金的30作為鋪底流動(dòng)資金13。表51總概算表概算價(jià)值/萬元價(jià)值合計(jì)占總值百分率/序號(hào)主項(xiàng)號(hào)工程和費(fèi)用名稱設(shè)備購置費(fèi)安裝工程費(fèi)建筑工程費(fèi)其他費(fèi)用人民幣/萬元第一部分工程費(fèi)用一主要生產(chǎn)項(xiàng)目1生產(chǎn)車間4081619616654942加熱裝置43761165662493集中控制室80426310779小計(jì)533193113838622二輔助生產(chǎn)項(xiàng)目4分析實(shí)驗(yàn)室26632298225機(jī)修1852020515小計(jì)4515250337三公用工程項(xiàng)目6供排水146146117供電及電訊8972811178878供氣163163129總圖運(yùn)輸11411408北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3410廠區(qū)外管909007小計(jì)897680114169125四服務(wù)性工程項(xiàng)目五福利性工程項(xiàng)目六廠外工程項(xiàng)目合計(jì)6672661241057785七第二部分其他費(fèi)用1建設(shè)單位管理費(fèi)212212162生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)8585063土地使用費(fèi)4勘察設(shè)計(jì)費(fèi)317317245家具購置費(fèi)6363056聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)323224合計(jì)99599574八第三部分總預(yù)備費(fèi)1基本預(yù)備費(fèi)925925692漲價(jià)預(yù)備費(fèi)52152139合計(jì)145145108九第四部分專項(xiàng)費(fèi)用1投資方向調(diào)節(jié)稅2建設(shè)期貸款利息46246234合計(jì)46246234十總概算價(jià)值66726612342901347100序號(hào)費(fèi)用名稱費(fèi)用/萬年北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)35表52成本估算第6章廠址的選擇生產(chǎn)負(fù)荷80生產(chǎn)負(fù)荷1001外購原材料6536532外購燃料、動(dòng)力2152153工資及福利費(fèi)4583894折舊費(fèi)114895修理費(fèi)43356攤銷費(fèi)1087財(cái)務(wù)費(fèi)用1651378其他費(fèi)用2281839總成本費(fèi)用18111624其中固定成本934747可變成本877877經(jīng)營成本153140北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)36廠址的選擇應(yīng)對(duì)原料、水源、資源、土地供應(yīng)、市場(chǎng)需求、交通運(yùn)輸和環(huán)境保護(hù)等諸多因素進(jìn)行全面考慮，權(quán)衡利弊。燕郊鎮(zhèn)位于潮白河?xùn)|部，地表水系發(fā)達(dá)，水質(zhì)能滿足生產(chǎn)的要求；交通便利，北京至秦皇島的電氣化鐵路、北京至哈爾濱的102國道橫貫全境，各村街公相連，運(yùn)輸方便、暢通、便捷，也有利于廢水、廢渣自流輸送；氣象是暖溫帶半濕潤、半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，有良好的自然通風(fēng)條件，有利于廠房內(nèi)外煙塵和廢氣的擴(kuò)散；地形總體西北高，東南低，地形坡度降下千分之一左右，地震烈度9度以下，能滿足生產(chǎn)工藝流程和運(yùn)輸布置的要求，并有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地，不受洪水、海潮等自然災(zāi)害的影響和大型水庫崩潰的威脅。廠址選擇應(yīng)在燕郊鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，廠址面積可以滿足生產(chǎn)區(qū)、三廢處理廠及其他設(shè)施的用地要求和環(huán)境條件，還留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展用地；遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)和居民區(qū)，符合城鎮(zhèn)對(duì)人防設(shè)施的要求；符合城鎮(zhèn)對(duì)生產(chǎn)、防震、消防、安全、衛(wèi)生等方面的要求。北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)37第七章工藝流程設(shè)計(jì)在化工設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)是工藝流程設(shè)計(jì)，它是以工藝流程圖的形式，反映了化工生產(chǎn)從原料進(jìn)入到產(chǎn)品輸出的過程，包括物料和能量的變化，物料的流向以及生產(chǎn)中所經(jīng)歷的工藝過程和使用的設(shè)備儀表14。在本設(shè)計(jì)是原料流入原料罐（V101），經(jīng)過原料輸送泵（P101）到原料預(yù)熱器（101），進(jìn)入填料塔（T101），塔頂產(chǎn)品通過冷凝器（E104）流入回流罐（V103）經(jīng)過回流泵（P103）進(jìn)行回流，再流入塔頂產(chǎn)品罐（V104）中，經(jīng)過塔頂產(chǎn)品（P104）流出界區(qū)，塔底產(chǎn)品通過再沸器（E102）流入塔底冷卻器（E103）中，再流入塔底產(chǎn)品罐（V102）中，經(jīng)過塔底產(chǎn)品泵（P102）流出界區(qū)。北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)38第八章車間布置車間布置是指對(duì)車間各基本工段、輔助工段、生產(chǎn)服務(wù)部門、設(shè)施、設(shè)備、倉庫、通道等在車間和平面上的相互位置的統(tǒng)籌安排。車間的平面布置要根據(jù)工廠的生產(chǎn)大綱和車間分工表、生產(chǎn)流程、工藝路線、生產(chǎn)組織形式、機(jī)器設(shè)備和起重運(yùn)輸設(shè)備的種類、型號(hào)、數(shù)量等多方面因素共同確定。因此本設(shè)計(jì)在車間布置時(shí)嚴(yán)格遵守如下規(guī)范和規(guī)定化工裝置設(shè)備布置設(shè)計(jì)規(guī)定HG/T20542009、建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB500162006、石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)定GB501602008、化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定HG205171995、工業(yè)企業(yè)廠房噪聲標(biāo)準(zhǔn)GB123482008、爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)定GB500581992、中華人民共和國爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安全規(guī)程（試行）（1987）等15。北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)39第九章“三廢”處理與綜合利用“三廢”的排放是造成污染、危害的根源，也是物質(zhì)的損失和能源的浪費(fèi)，對(duì)其應(yīng)該實(shí)施綜合利用。在乙苯和多乙苯分離過程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生“三廢”，對(duì)于產(chǎn)生的帶有乙苯和多乙苯的廢液來說，應(yīng)該集中收集和處理，并送入廢液罐中，經(jīng)過一定的處理后再次送入填料塔中進(jìn)行分離；對(duì)于產(chǎn)生還有大量乙苯的廢氣來說，應(yīng)采取壓縮回收做燃料，保證做到不污染環(huán)境；對(duì)于產(chǎn)生的多乙苯廢渣來說，可將殘?jiān)鼰峤饣厥沼米魅剂?、油漆、粘結(jié)劑等16。北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)40結(jié)論在苯乙烯生產(chǎn)中，乙苯