物料衡算手册.doc

物 料 衡 算目录一、原料的性质及规格- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -2 1.1 工业糠醛- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 1.2 催化裂化油浆- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -2 1.2.1催化裂化油浆饱和烃的含量- - - - - - - - - - - - - - - - -3 1.2.2催化裂化油浆芳香烃、胶质沥青质的含量- - - - - - - - - - 3 二、设计的规模及设计要求- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3 三、技术工艺- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3 3.1工艺条件- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3 3.2萃取的选择性及萃取率- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 3.2.1选择性- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 3.2.2萃取率- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 33.3工艺的流程结构- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -4 四、萃取塔T-0101的物料衡算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -4 4.1萃取塔T-0101的温度确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -4 4.2萃取塔T-0101的操作压力的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - -5 4.3萃取塔T-0101进出料的状况- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -5 4.3.1萃取塔T-0101进料的状况- - - - - - - - - - - - - - - - - -5 4.3.2萃取塔T-0101顶出料的性质- - - - - - - - - - - - - - - - -5 4.3.3萃取塔T-0101底出料的性质- - - - - - - - - - - - - - - - -6 4.4 萃取过程中的物料损失- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -6五、蒸发塔T-102的物料衡算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -6 六、冷却水的用量- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7七、燃料油的用量- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8八、物料的损失- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -9 8.1糠醛的损失 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -9 8.2催化裂化油浆的损失- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -10 一、原料的性质及规格1.1 工业糠醛表1 原料糠醛的性质及规格项目指标项目指标相对密度（）1.159~1.161馏程：初馏点， 150折射率（）1.524~1.527158前馏份，ml ——水分①，% 0.02158~164馏份, ml 92.0酸度，mol/L0.008总馏出量，% 98.5糠醛含量，% 98.5干点， ——外观具有苦杏仁味的浅黄至琥珀色透明液体，贮存中色泽渐加深，直至变棕褐色残渣，% 1.5硫酸盐无①水分的含量指标以原料加热前为准1．2 催化裂化油浆表2 催化裂化油浆的性质及规格项目指标项目指标固体量/4~6环烷烃 / %34.87密度/1.102芳烃 / %22.69开口闪点/226胶质沥青质 / %5.54运动粘度（100）/13.2795残炭 / %7.135烷烃 / %36.90 1.2.1催化裂化油浆饱和烃的含量 饱和烃的含量 = 烷烃的含量+环烷烃的含量 =36.90% + 34.87% = 71.77%1.2.2催化裂化油浆芳香烃、胶质沥青质的含量芳香烃、胶质沥青质的含量 = 芳香烃的含量 + 胶质沥青质的含量 =22.69% + 5.54% = 28.23%二、设计的规模及设计要求设计规模：20万吨/年催化裂化油浆开发利用，按每年开工7200小时计算，产品的流量为28886.5kg/h。

设计要求：①产品芳香烃、胶质沥青质等重组分的收率达92.6% ②循环糠醛 回收率98.5%，纯度 三、技术工艺3.1工艺条件：本过程采取连续操作，萃取的条件：温度t =80，萃取塔顶、塔底压力的平均值（表压）：P=116.33 kPa，萃取在绝热条件下操作3.2萃取的选择性及萃取率3.2.1选择性：用糠醛（S）作萃取剂，萃取催化裂化油浆的芳香烃、胶质沥青质等重组 ，该过程操作简单，无副产品生成，产品芳香烃、胶质沥青质等重组分中绝大部分都溶于糠醛，而饱和烃在饱和烃中的溶解度极小，选择性可达99.5% 3.2.2萃取率：过程为萃取过程，催化裂化油浆中的烷烃和环烷烃微溶于糠醛，而芳香烃、胶质沥青质绝大部分都溶于糠醛中，油浆中的催化剂绝大部分溶于饱和烃中，萃取率达到92.67%3.3工艺的流程结构流程中的糠醛是循环使用的，利用蒸发系统将其汽化与产品分离，塔顶为糠醛蒸汽，糠醛蒸汽分别与原料油浆和水换热，使糠醛液化并了降温到80，再进入萃取系统，从而大大提高了糠醛的利用率蒸发系统的塔顶温度为175，比糠醛沸点161.7高出13.3，并在蒸发塔中停留足够的时间，故糠醛绝大部分蒸出。

整个系统中的糠醛损失有饱和烃中溶解的部分和产品芳香烃、胶质沥青质中溶解的部分据多次分析损失量不大于0.65，平均损失量为0.601四、萃取塔T-0101的物料衡算催化裂化油浆和糠醛同时进入萃取塔T-0101进行萃取操作，糠醛萃取油浆中的芳香烃、胶质沥青质等重组分，萃取率要达到92%，同时各种物料在萃取塔内的损失率不大于0.01%，在此目标下，寻求操作的最佳操作条件4.1萃取塔T-0101的温度确定基于萃取的难易程度、萃取系统的安全性和萃取效果等，通过一系列对比试验得到萃取温度为80时的萃取效果最为理想，故工艺采用80的萃取温度油浆和糠醛在进入萃取塔之前先加热到80，通过绝热管道进入萃取塔进入萃取操作因为萃取过程采用绝热操作，塔外有绝热保温层，所以物料在塔内的热损失甚少，可忽略，故出料的温度同样是804.2萃取塔T-0101的操作压力的确定要达到萃取的要求、操作的可行及连续性操作，塔内必须充满液体，不能有气泡或气鼓阻碍液体间的传质另一方面，为能够从塔顶抽出萃余相（饱和烃），塔顶不能有气柱，故塔顶的操作压力不低于80时糠醛的饱和蒸汽压9.35kPa在保证产量和操作的安全等前提条件下，经过分析试验，最后确定塔顶的操作压力（表压）为30.0kPa。

萃取塔的塔底压力可认为来自：一是塔顶的操作压力，二是塔内16.4m的液柱产生的液压172.66kPa最后塔底的操作压力确定为202.66kPa4.3萃取塔T-0101进出料的状况4.3.1萃取塔T-0101进料的性质80催化裂化油浆和糠醛的性质分别为表3：表3催化裂化油浆和糠醛的性质 项目物料温度/密度/粘度/酸度/水分/油浆800.96523.21—— 糠醛 80 1.0967 0.900 0.008 0.02 4.3.2萃取塔T-0101顶出料的性质 催化裂化油浆与糠醛在萃取塔内经过充分的搅拌，使油浆中的芳香烃、胶质沥青质等重组分绝大部分溶解在糠醛中在密度差的作用下，饱和烃逐渐上浮到塔顶，再通过澄清区进一步分离饱和烃和芳香烃等重组分，最终塔顶出料中芳香烃等重组分只有，质量分数为 0.097% 萃取剂糠醛有小部分溶解于饱和烃中，经过多次取样分析，饱和烃在糠醛中的质量分数为2.7% 质量流量平均为570.28kg/h 稳定的连续操作之后萃取塔顶的出料性质及含量稳定，出料性质见表4，塔顶出料的流量及含量见表4： 表4、萃取塔顶出料的性质物 料流量/（kg/h）密度粘度压强 /kPa开口闪点/固体含量 / g芳香烃、胶质沥青质/ %糠醛 / %水 / %205200.93327.79202133~50.092.70.024.3.3萃取塔T-0101底出料的性质 芳香烃、胶质沥青质等重组分和糠醛的密度大于饱和烃的密度，故糠醛和重组分从塔底抽出。

饱和烃在糠醛中的溶解度甚小，塔底饱和烃极少，仅占质量流量的0.73% 物料以糠醛和芳香烃等重组分为主表5、萃取塔底出料的性质物料流量/（kg/h压强 /kPa糠醛 / %芳香烃等重组分/ %饱和烃 / %水 / %密度粘度固体含量 / %69783.9192.6689.5710.430.730.041105.75.0231~2 4.4 萃取过程中的物料损失 因为整个萃取采用绝密、绝热操作，并且塔内的操作压强并不是太大，物料不会发生溢出或泄漏而造成损失另一方面，操作温度只有80，物料在这温度不会结焦，所以不会因为结焦而损失所以，整个的萃取操作过程的各物料的损失率为零满足各种物料在萃取塔内的损失率不大于0.01%的要求，设计合理 五、蒸发塔T-0102的物料衡算糠醛和芳香烃、胶质沥青质等重组分的密度都比油浆中的饱和烃大，故从萃取塔的塔抽出为了充分萃取催化裂化油浆的芳香烃、胶质沥青质等重组分，采用了剂油比为2：1的萃取操作，故萃取塔底产品中糠醛占了大部分，并且萃取剂糠醛要进行回收循环因为芳香烃、胶质沥青质等重组分的密度、沸点都比糠醛大，所以采用简单的蒸发方法就可以把混合物中的糠醛蒸出来，再进行液化冷却到80再次进入萃取塔进行萃取操作。