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

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

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, 0С

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, м3/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



Сулимов А.Д. Производство ароматических углеводородов из нефтяного сырья. М.: Химия.1975. 302 с.

Емельянов В.Е., Жуков С.С. Процессы разделения ксилолов. М.: Химия. 1975. 158 с.

Александров И.А. Ректификационные и адсорбционные аппараты. М.: Химия. 1978. 276 с.

Расчет ректификационных установок непрерывного действия. Л.: Изд-во ЛТА. 1978. 38 с.

Соколов В.З., Харлампович Г.Д. Производство и использование ароматических углеводородов. М.: Химия. 1980. 332 с.

Сулимов А.Д. Выделение ароматических углеводородов из нефтяного сырья. М.: Гостоптехиздат. 1959. 61 с.