论文总字数：20649字

摘 要

关键词：C4，丁二烯，二甲基甲酰胺法， 典型设备，自动控制系统

Abstract: Due to the large-scale popularization of styrene-propylene plastics, the status of butadiene has also risen. In addition, butadiene itself is an important basic chemical raw material, which can be used in production, adiponitrile, sulfolane, anthraquinone, tetrahydrofuran and so on. In this project, butadiene is produced by the by-product C4 from the cracking of the upper crude oil. There are three main modern production methods: acetonitrile method, dimethyl formamide method and N-methyl pyrrolidone method. In this design, the N-methyl pyrrolidone method is adopted, and the typical equipment is selected through the knowledge content.

Key words: C4, Butadiene, N-methyl pyrrolidone, typical equipment, automatic control system

目录

前言 4

1 换热器 5

1.1换热器类型简介 5

1.2 换热器的选择标准 8

12.1基本标准 8

1.2.2 介质流程 8

1.2.3 终端温差 9

1.2.4 流速选择 9

12.5 压力降 10

1.2.6 传热膜系数 10

1.2.7 污垢系数 11

1.2.8 换热管 12

1.3选型软件之换热器 13

2 反应器 14

2.1反应器选型 14

2.2反应器的体积计算 15

2.3 反应器的内部设计 18

2.4反应器的校核 19

2.5反应器总结 26

3 塔设备 26

3.1塔设备介绍 26

3.2塔径计算 27

3.3 塔高的计算 29

3.4 塔的校核 31

结论 38

参考文献 39

致谢 40

前言

目前而言，世界上丁二烯的生产方式主要有两种，其一是从乙烯裂解副产物C4馏分中抽提得到。另外一种是从炼油厂C4馏分脱氢得到，该方法只在一些丁烷、丁烯资源丰富的少数几个国家采用。第一种方法在价格上较为低廉，所以大多数人都较为愿意采取该方案。第二个方案需要大量的丁烷、丁烯，其只在世界上丁烯资源较为丰富的地区采用，并且经济性明显劣势于第一种。根据乙烯裂解副产物C4馏分中抽提的方法，人们设计出了三种方案，分别是乙睛法（ACN法）、二甲基甲酰胺法（DMF法）和N-甲基吡咯烷酮法（NMP法）。经过综合考虑本次设计最终决定采取DMF法。

本段工艺分为五大模块，工艺流程模拟、典型设备选型、环境评价与安全评估、经济市场分析以及厂址的选择。本人负责的是典型设备选型，选取合适的设备以取得较良好的分离效果。

1 换热器

1.1换热器类型简介

表1 换热器的结构分类

表2 管壳式换热器优缺点对比