年产10万吨乙腈法抽提丁二烯工艺设计(8)
表8 塔径与塔板分块对应表
塔径mm 800 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
塔板分块数 3 4 5 6
所以，塔板分为4块。
3.12.2 边缘区宽度的确定
一般入口安定区宽度W's为50～100mm,本设计取75 mm
一般出口安定区宽度WS为50～100mm, 本设计取75 mm
边缘区宽度与塔径有关，一般小塔可取25～50mm,大塔取50～70mm,
所以本设计取WC=50 mm
3.12.3 开孔区面积计算
开孔区面积 按式计算，即
3.13 流体阻力计算
3.13.1 干板阻力的计算
∵ =(73∕ρv)1∕1.875=6.601<6.994
∴阀未全开
∴ hc=19.9∕ρL ( 0.175)=0.048m液柱
3.13.2 气体通过液层阻力计算
∵ 充气指数ε0=0.5
∴ hl=ε0(hW+hOW)=0.035m液柱
3.13.3 液体表面张力的阻力hσ计算
=2σ∕h g=0.366×10-3m液柱
气体通过每层塔板液柱高度hp计算
=0.08366m液柱
∴ΔP= =0.08366×9.81×571.448=345.144467.342Pa
3.13.4 漏液
漏液点气速为
=F0∕ρv0.5 3—10
其中F0=5 则 =3.4332
∴ 稳定系数K= U0∕ =6.601∕3.4332=1.9227>1
本设计无明显漏液
3.13.5 液泛
为防止塔内发生液泛，降液管内液层高度Hd应服从关系
故本设计不会发生液泛现象。
3.14 塔板负荷性能图
3.14.1 漏液线
漏液线由漏液点气速来标绘出对应的 VS-LS.
∵ VS=Πd02F0n/4 (ρv)0.5 其中F0=5 3—11
∴ m³/s
3.14.2 液相负荷下限线
对于平直堰，取堰上液层高度how=0.006m作为最小液体负荷标准。
E=1.03 =1.495
L 3/s
据此可作出与气体流量无关的垂直液相负荷下限线3.
3.14.3 液相负荷上限线
以θ=4s作为液体在降液管中停留时间的下限
据此可作出气体流量无关的垂直液相负荷上限线4.
3.14.4 液泛线
代入数据得： =1.804， =0.207， =8.266， =0.788
整理得： =242.94-241.37 -1538.12
在操作范围内，任意取几个LS值，依上式计算出VS值，可作出液泛线
4全流程模拟分析优化
4.1 流程描述
该流程由丁二烯萃取单元，丁二烯水洗精馏单元，抽余碳四、二聚物水洗和溶剂回收单元组成 。
4.1.1丁二烯萃取单元
由罐区送来的裂解碳四原料送至丁二烯萃取装置原料罐，经原料泵抽出后经过原料预热器H207用循环溶剂加热后进入第一萃取精馏塔T205A，溶剂乙腈用乙腈溶剂泵从乙腈罐抽出后经乙腈溶剂冷却器H210，进入第一萃取精馏塔T205B。T205B塔釜的液相丁二烯物料用中间泵送入T205A顶部，T205A顶的气相物料直接进入T205B的底部，从T205B顶部加入的乙腈溶剂经塔盘自上而下流至塔釜，粗丁二烯原料与乙腈溶剂在塔盘上充分接触，难挥发的丁二烯随乙腈溶剂一起流至塔釜；易挥发的顺、反丁烯-2、丁烷、正异丁烯从塔顶馏出，塔顶气相冷凝后，部分打回流入塔，部分采出去抽余碳四水洗塔T203A。塔顶不凝气作为炔烃稀释气送入炔烃蒸出塔T212塔顶。 T205A塔底丁二烯及乙腈溶剂送至溶剂解析塔T206。丁二烯从T206塔顶馏出，进入炔烃萃取精馏塔T211塔釜，第二萃取塔的溶剂乙腈自溶剂罐经乙腈溶剂泵通过炔烃萃取精馏塔溶剂冷却器H236冷却后，进入T211塔内。除去碳四炔烃的丁二烯自炔烃萃取精馏塔T211塔顶馏出，气相物流冷凝后，部分打回流入塔，部分采出送至罐区。T211塔釜液相流用中间泵送入T206顶部，富含炔烃的溶剂自溶剂解析塔T206侧线采出送入炔烃蒸出塔T212。T206塔底采出的乙腈溶剂一部分换热后靠压差进入丁二烯蒸发器H207加热进塔裂解碳四原料，然后返入乙腈贮罐供循环使用。T206塔底采出的另一部分乙腈溶剂送入炔烃蒸出塔T212。 从T206溶剂解析塔侧线抽出富含炔烃的物料送到炔烃蒸出塔T212。在该塔炔烃从塔顶馏出，塔顶气相物流冷凝后，部分回流入塔，部分和丁烷、再生溶剂混合经二聚物水洗塔
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