丙烯项目急冷塔与预急冷塔水系统设计毕业设计

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1、 本本 科科 毕毕 业业 设设 计计 （ （ 2013 届）届） 题 目 丙烯项目急冷塔与预急冷塔 水系统设计 系 别 化学工程系 专业班级 化学工程与工艺(1)班 学生姓名 指导教师 教务处制 年 月 日 中文题目：丙烯项目急冷塔与预急冷塔水系统设计 毕业设计共 35 页 图纸共 5 张 说明书共 30 页 完成日期：2013 年 05 月 01 日 答辩日期：2013 年 05 月 10 日 摘要 甲醇制丙烯(MTP)工艺是使用甲醇作为原料生产聚合物级丙烯的工艺， 该工艺包含五 个工艺步骤，其中预急冷和急冷属于水烃冷却分离部分，其主要作用是将 MTP 反应器来 的产品气进行冷却。水从碳氢化

2、合物中分离出来，碳氢化合物蒸汽从预急冷塔出来后进入 急冷塔进一步冷却。预急冷塔和急冷塔塔底的凝液（工艺水） ，一部分进入工艺蒸汽塔用 来生产工艺蒸汽，剩余大部分经处理后仍作为预急冷塔和急冷塔塔的冷却水。经实践证明 预急冷塔和急冷塔塔底的工艺水含油较多，导致从工艺蒸汽塔生产出来的工艺蒸汽含油量 高。含油的工艺蒸汽会对生产造成影响：造成丙烯产品不合格，甚至系统跳车。MTP 反应 器的反应产物除了烯烃和工艺水外还有些有机酸，造成 pH 值偏低，这部分酸性物质会对 管线和设备会产生腐蚀现象。 为解决工艺水中含油量高的问题， 设计在工艺水泵后添加设备工艺水、 工艺水除油罐， 使预急冷塔与急冷塔底产出的工

3、艺水，经工艺水泵进入工艺水除油罐过滤器过滤后，进入 二甲醚（DME）冷凝器换热后，最终进入工艺蒸汽塔。本设计主要对工艺水除油罐进行了 设计，改善了工艺水含油量高的问题，提高了丙烯生产率。为了改善 pH 值问题，增加一 套缓蚀剂注入系统，配合 pH 值控制。以便更有效地防止腐蚀的发生。 关键词关键词：丙烯；MTP；除油罐过滤器 目录 1 绪论 1 1.1 丙烯发展前景 .1 1.2 现有的烯烃制取工艺 .1 1.3 甲醇制丙烯(MTP)工艺 1 1.3.1 MTP 反应系统.2 1.3.2 工艺蒸汽生产流程 .3 1.4 急冷系统 .3 2 整改及设计 5 2.1 工艺水中含油超标问题 .5 2

4、.2 工艺水PH 值问题.5 3 立式除油罐设计 7 3.1 立式除油罐的除油原理 .7 3.1.1 含油污水中油珠粒径的划分 7 3.1.2 立式除油罐的除油方法和原理 .7 3.1.3 对流碰撞聚结过程 .9 3.1.4 油层过滤过程 .9 3.2 立式除油罐的水量计算 .9 3.2.1 设计水量的计算 9 3.2.2 校核水量的计算 .9 3.2.3 最小运行水量的计算 .10 3.3 加速浮升法计算 .10 3.3.1 油颗粒的匀加速浮升 .10 3.3.2 用静止浮升法测定油颗粒加速度 .12 3.3.3 匀速浮升法和加速浮升法去除最小油颗粒粒径计算 .14 3.4 立式除油罐的工艺

5、设计及计算 .16 3.4.1 水平截面积的计算 .16 3.4.2 除油罐全高计算 .16 3.4.3 配水、集水管路设计及计算 .17 3.4.4 立式除油罐的高程布置 .18 3.4.5 立式除油罐计算结果的校核 .18 3.5 立式除油罐的改进工艺 .19 4 PH 值控制措施.21 4.1 腐蚀控制措施 .21 4.2 缓蚀剂的选择 .22 结论 23 致谢 24 参考文献 25 附录 A 26 附录 B 29 1 1 绪论 1.1 丙烯发展前景 丙烯等低碳烯烃是重要的基本化工原料，随着我国国民经济的发展，特别是现代化学 工业的发展对低碳烯烃的需求日渐攀升，供需矛盾也日益突出。迄今为

6、止，制取乙烯、丙 烯等低碳烯烃的重要途径，主要是通过石脑油、轻柴油，均来自石油，的催化裂化、裂解 制取，导致石脑油、轻柴油等资源面临着越来越严重的短缺局面。而我国是“多煤、少油、 少气”的国家，近年来原油进口量已占加工总量的一半左右，以乙烯、丙烯为原料的聚烯 烃产品仍将维持一定的进口比例1。因此，发展非石油资源来制取低碳烯烃的技术日益引 起人们的重视。 1.2 现有的烯烃制取工艺 煤制烯烃技术是发展新型煤化工的核心技术之一，也是今后煤化工产业发展的一个重 要方向。国外由甲醇制丙烯的方法主要有两种：一种是甲醇制烯烃(MTO)技术，即由甲醇 首先生产出合成气，然后将合成气转化为乙烯和丙烯混合物的工艺；另外一种是甲醇制丙 烯(MTP)技术，即由甲醇首先生产出二甲醚，然后将二甲醚转化成丙烯的工艺。德国 Lurgi 公司的 MTP 示范装置于 2001 年在挪威建成运转， 之后该公司又与伊朗 Zagros 石化公司签 约， 建设两套相同规模的 5000t/d 甲醇生产装置， 同时配套建设一套甲醇制丙烯生产装置