Рефераты по естественным наукам
Расчет ректификационных колонн, обеспечивающих отделение о-ксилола от равновесных м- и п-ксилолов
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
по о-ксилолу
|
175
50
|
209
60
|
245
70
|
Состав сырья
п-ксилол
м-ксилол
о-ксилол
|
35
35
30
|
35
35
30
|
35
35
30
|
Расчетный диаметр колонны, м
|
4.8
|
5.3
|
5.8
|
Минимальное флегмовое число
|
11.7
|
11.7
|
11.7
|
Кратность орошения
|
15.2
|
15.2
|
15.2
|
Необходимое количество теоретических тарелок
|
121
|
121
|
121
|
Тип тарелок
|
Колпачковые
|
Количество действительных тарелок
|
200
|
200
|
200
|
Номер тарелки, на которую подается питание (считая сверху)
|
71
|
71
|
71
|
Расстояние между тарелками, мм
|
450
|
450
|
450
|
Высота тарельчатой части колонны, м
|
90
|
90
|
90
|
Чистота о-ксилола, %
|
99.7
|
99.7
|
99.7
|
Продолжение табл. 1
Отбор ксилола от его потенциального содержания в сырье, %
|
95
|
95
|
95
|
Температура,
0
С
верха
низа
*
|
144
178
|
144
178
|
144
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 колонне, м
3
/с
|
9.9
|
11.9
|
13.9
|
*
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
м-ксилол
п-ксилол
Итого
|
0.30
0.35
0.35
|
30
35
35
|
56.51
65.93
65.93
|
143.763
167.724
167.724
|
5990
6988,5
6988,5
|
1
|
100
|
188.37
|
479.211
|
19967
|
Дистиллят
о-ксилол
м-ксилол
п-ксилол
Итого
|
0.021
0.489
0.49
|
2.1
48.9
49
|
2.82
65.76
65.92
|
7.188
167.313
167.724
|
299.5
6971
6988
|
1
|
100
|
134.5
|
342.225
|
14258
|
Продолжение табл. 2
Компонент
|
Мол. доли
|
%, масс
|
кмоль/час
|
т/сутки
|
кг/час
|
Остаток
о-ксилол
м-ксилол
п-ксилол
Итого
|
0.997
0.003
──
|
99.7
0.3
──
|
53.68
0.16
──
|
136.575
0.41
──
|
5690
17
──
|
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
м-ксилол
п-ксилол
Итого
|
0.30
0.35
0.35
|
30
35
35
|
67.81
79.11
79.11
|
172.513
201.265
201.265
|
7188
8386
8386
|
1
|
100
|
226.03
|
575.043
|
23960
|
Дистиллят
о-ксилол
м-ксилол
п-ксилол
Итого
|
0.021
0.489
0.49
|
2.1
48.9
49
|
3.39
78.92
79.11
|
8.626
200.771
201.265
|
359
8365
8386
|
1
|
100
|
161.42
|
410.662
|
17110
|
Остаток
о-ксилол
м-ксилол
п-ксилол
Итого
|
0.997
0.003
──
|
99.7
0.3
──
|
64.42
0.19
──
|
163.887
0.493
──
|
6829
20
──
|
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
м-ксилол
п-ксилол
Итого
|
0.30
0.35
0.35
|
30
35
35
|
79.11
92.30
92.30
|
201.268
234.812
234.812
|
8386
9784
9784
|
1
|
100
|
263.71
|
670.892
|
27954
|
Дистиллят
о-ксилол
м-ксилол
п-ксилол
Итого
|
0.021
0.489
0.49
|
2.1
48.9
49
|
3.95
92.07
92.30
|
10.063
234.237
234.812
|
419
9759.8
9783.8
|
1
|
100
|
188.32
|
479.112
|
19963
|
Остаток
о-ксилол
м-ксилол
п-ксилол
Итого
|
0.997
0.003
──
|
99.7
0.3
──
|
75.16
0.23
──
|
191.205
0.575
──
|
7967
24
──
|
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.
|