Химия

Расчет ректификационных колонн, обеспечивающих отделение о-ксилола от равновесных м- и п-ксилолов



    Расчет ректификационных колонн, обеспечивающих отделение о-ксилола от
                         равновесных м- и п-ксилолов



                           Выполнил: Нагорный О.В.



                                 Пермь, 2000
                            Техническое задание.
    Выполнить  проектный  расчёт  ректификационных  колонн   и   определить
параметры их работы в процессе отделения о-ксилола от равновесных  м-  и  п-
ксилолов.  Производительность  по  о-ксилолу  50  ,  60  и  70  тыс.  т/год.
Содержание о-ксилола в кубовой фракции принять 99.7 % масс.

                             Результаты расчёта

                                                                  Таблица 1.
               Основные показатели колонн выделения о-ксилола

|Показатели               |Номер установки                                     |
|                         |1               |2               |3               |
|Производительность       |                |                |                |
|установки, тыс. т/год    |                |                |                |
|по сырью                 |175             |209             |245             |
|по о-ксилолу             |50              |60              |70              |
|Состав сырья             |                |                |                |
|п-ксилол                 |35              |35              |35              |
|м-ксилол                 |35              |35              |35              |
|о-ксилол                 |30              |30              |30              |
|Расчетный диаметр        |4.8             |5.3             |5.8             |
|колонны, м               |                |                |                |
|Минимальное флегмовое    |11.7            |11.7            |11.7            |
|число                    |                |                |                |
|Кратность орошения       |15.2            |15.2            |15.2            |
|Необходимое количество   |121             |121             |121             |
|теоретических тарелок    |                |                |                |
|Тип тарелок              |Колпачковые                                         |
|Количество действительных|200             |200             |200             |
|тарелок                  |                |                |                |
|Номер тарелки, на которую|                |                |                |
|подается питание (считая |71              |71              |71              |
|сверху)                  |                |                |                |
|Расстояние между         |450             |450             |450             |
|тарелками, мм            |                |                |                |
|Высота тарельчатой части |90              |90              |90              |
|колонны, м               |                |                |                |
|Чистота о-ксилола, %     |99.7            |99.7            |99.7            |

                                                          Продолжение табл.1

|Отбор ксилола от его     |                |                |                |
|потенциального содержания|95              |95              |95              |
|в сырье, %               |                |                |                |
|Температура, 0С          |                |                |                |
|верха                    |144             |144             |144             |
|низа*                    |178             |178             |178             |
|Абсолютное давление, МПа |0.25            |0.25            |0.25            |
|Скорость пара, м/с       |0.54            |0.54            |0.54            |
|Объмный расход пара при  |                |                |                |
|средней температуре в    |9.9             |11.9            |13.9            |
|колонне, м3/с            |                |                |                |



*Температура верха и низа и давление в низу колонны приняты  в  соответствии
с литературными данными [1]



                                                                   Таблица 2
          Материальный баланс процесса ректификации на установке 1
                        (50 тыс. т/год по 0-ксилолу)

|Компонент   |Мол. доли   |%, масс     |кмоль/час   |т/сутки     |кг/час      |
|            |            |            |            |            |            |
|Сырьё       |            |            |            |            |            |
|о-ксилол    |0.30        |30          |56.51       |143.763     |5990        |
|м-ксилол    |0.35        |35          |65.93       |167.724     |6988,5      |
|п-ксилол    |0.35        |35          |65.93       |167.724     |6988,5      |
|Итого       |            |            |            |            |            |
|            |1           |100         |188.37      |479.211     |19967       |
|            |            |            |            |            |            |
|Дистиллят   |            |            |            |            |            |
|о-ксилол    |0.021       |2.1         |2.82        |7.188       |299.5       |
|м-ксилол    |0.489       |48.9        |65.76       |167.313     |6971        |
|п-ксилол    |0.49        |49          |65.92       |167.724     |6988        |
|Итого       |            |            |            |            |            |
|            |1           |100         |134.5       |342.225     |14258       |


                                                          Продолжение табл.2

|Компонент   |Мол. доли   |%, масс     |кмоль/час   |т/сутки     |кг/час      |
|            |            |            |            |            |            |
|Остаток     |            |            |            |            |            |
|о-ксилол    |0.997       |99.7        |53.68       |136.575     |5690        |
|м-ксилол    |0.003       |0.3         |0.16        |0.41        |17          |
|п-ксилол    |--          |--          |--          |--          |--          |
|Итого       |            |            |            |            |            |
|            |            |            |            |            |            |
|            |1           |100         |53.84       |136.985     |5707        |


                                                                   Таблица 3
          Материальный баланс процесса ректификации на установке 2
                        (60 тыс. т/год по 0-ксилолу)


|Компонент   |Мол. доли   |%, масс     |кмоль/час   |т/сутки     |кг/час      |
|            |            |            |            |            |            |
|Сырьё       |            |            |            |            |            |
|о-ксилол    |0.30        |30          |67.81       |172.513     |7188        |
|м-ксилол    |0.35        |35          |79.11       |201.265     |8386        |
|п-ксилол    |0.35        |35          |79.11       |201.265     |8386        |
|Итого       |            |            |            |            |            |
|            |1           |100         |226.03      |575.043     |23960       |
|            |            |            |            |            |            |
|Дистиллят   |            |            |            |            |            |
|о-ксилол    |0.021       |2.1         |3.39        |8.626       |359         |
|м-ксилол    |0.489       |48.9        |78.92       |200.771     |8365        |
|п-ксилол    |0.49        |49          |79.11       |201.265     |8386        |
|Итого       |            |            |            |            |            |
|            |1           |100         |161.42      |410.662     |17110       |
|            |            |            |            |            |            |
|Остаток     |            |            |            |            |            |
|о-ксилол    |0.997       |99.7        |64.42       |163.887     |6829        |
|м-ксилол    |0.003       |0.3         |0.19        |0.493       |20          |
|п-ксилол    |--          |--          |--          |--          |--          |
|Итого       |            |            |            |            |            |
|            |1           |100         |64.61       |164.38      |6849        |


                                                                   Таблица 4
          Материальный баланс процесса ректификации на установке 3
                        (70 тыс. т/год по о-ксилолу)


|Компонент   |Мол. доли   |%, масс     |кмоль/час   |т/сутки     |кг/час      |
|            |            |            |            |            |            |
|Сырьё       |            |            |            |            |            |
|о-ксилол    |0.30        |30          |79.11       |201.268     |8386        |
|м-ксилол    |0.35        |35          |92.30       |234.812     |9784        |
|п-ксилол    |0.35        |35          |92.30       |234.812     |9784        |
|Итого       |            |            |            |            |            |
|            |1           |100         |263.71      |670.892     |27954       |
|            |            |            |            |            |            |
|Дистиллят   |            |            |            |            |            |
|о-ксилол    |0.021       |2.1         |3.95        |10.063      |419         |
|м-ксилол    |0.489       |48.9        |92.07       |234.237     |9759.8      |
|п-ксилол    |0.49        |49          |92.30       |234.812     |9783.8      |
|Итого       |            |            |            |            |            |
|            |1           |100         |188.32      |479.112     |19963       |
|            |            |            |            |            |            |
|Остаток     |            |            |            |            |            |
|о-ксилол    |0.997       |99.7        |75.16       |191.205     |7967        |
|м-ксилол    |0.003       |0.3         |0.23        |0.575       |24          |
|п-ксилол    |--          |--          |--          |--          |--          |
|Итого       |            |            |            |            |            |
|            |1           |100         |75.39       |191.78      |7991        |



                      СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сулимов  А.Д.  Производство  ароматических  углеводородов  из  нефтяного
   сырья. М.: Химия.1975. 302 с.
2. Емельянов В.Е., Жуков С.С.  Процессы  разделения  ксилолов.  М.:  Химия.
   1975. 158 с.
3. Александров И.А. Ректификационные и адсорбционные аппараты.  М.:  Химия.
   1978. 276 с.
4. Расчет ректификационных установок непрерывного действия. Л.: Изд-во ЛТА.
   1978. 38 с.
5.  Соколов   В.З.,   Харлампович   Г.Д.   Производство   и   использование
   ароматических углеводородов. М.: Химия. 1980. 332 с.
6. Сулимов А.Д. Выделение ароматических углеводородов из  нефтяного  сырья.
   М.: Гостоптехиздат. 1959. 61 с.


смотреть на рефераты похожие на "Расчет ректификационных колонн, обеспечивающих отделение о-ксилола от равновесных м- и п-ксилолов "