MTBE计算书_精品文档.doc

工艺流程：常见MTBE装置为1反3塔流程，即反应器、共沸器、萃取塔和甲醇回收塔。MTBE是甲醇在催化剂作用下反应生成，装置中包括了反应、共沸精馏、萃取和精馏过程，是一种非常经典化工过程。自装置外来混合碳四和甲醇分别进入碳四罐和甲醇罐，再分别经碳四原料泵和甲醇泵加压后按一定比例混合进入反应器进行反应。在控温反应器中异丁烯和甲醇反应生成MTBE。反应后物料经共沸塔进料预热器与MTBE换热后进入共沸塔。纯度≥98.5%（质量分数）MTBE产品由共沸精馏塔底部自压流出，冷却至40°C后进入MTBE产品罐；塔顶醚后碳四及少许未反应甲醇从共沸塔顶部馏出，冷凝后进入回流罐，再由回流罐抽出加压后提成2路，一部分作为回流返回共沸塔塔顶，另一部分去萃取塔底部。共沸塔底部热量由再沸器提供。具有少许甲醇醚后碳四进入萃取塔下部与萃取水在塔内逆流接触脱除去甲醇，净化碳四由塔顶溢流出装置，塔釜富液进入甲醇回收塔中部。甲醇回收塔塔顶回收甲醇返回甲醇原料罐循环使用，塔釜贫液通过换热后进入萃取塔顶部循环使用，由循环泵补充消耗掉萃取水。MTBE计算书运行“PRO2”，根据MTBE生产工艺过程建立流程图；在“PFD”模块栏中分别选择：换热器SimpleHX、反应器Conversionreactor、塔器Distillation、控制系统Multivariablecontroller、计算器Calculator。建立流程如下图1：MTBE流程为一种反应器，三个塔器，在实际生产中，由于需要补充甲醇，以提高异丁烯转化率，因此反应器一般采用两个串联，在模拟过程中，此处设置两个反应器。由于在MTBE反应过程中要控制醇烯比，因此在计算过程中要采用控制（MV1）、计算模块(CA1),来控制原料配比。设置单位制根据设计规定设置模拟计算单位制；点击PRO2窗口上方“Unitofmeasure”按钮，进入如图2点击右上角“InitializefromUOMlibrary...”按钮，进入如图3；选择任务规定单位制，本题中选用“METRIC-SET1”米制单位制；确定“OK”后,如图4所示；根据任务规定，Temperature温度选为Celsius摄氏度，Pressure选为Kilogram/centimeter>2等。定义组分根据任务装置进料数据，在工具栏中ComponentSelection按钮，如图5所示，或者使用“Selectfromlists”按钮进入如下图6，选择“MostCommonlyUsed”使用“ChemicalFormula”输入化学式，如图成果7，确定，完毕定义组分。热力学措施选择本例题介质重要有轻烃类、甲醇、水和MTBE等，由于存在大量极性物质，装置操作压力不不小于等于1MPa，故选NRTL。对于萃取塔，波及到液液相态，需要K-value(LLE)项进行规定。点击工具栏中“Thermodynamicdata”按钮，进入如图8所示，进行热力学确定，选择“Mostcommonlyused”选项，在Primarymethod栏中，选择NRTL，点击“Add”，出现如图9所示，根据任务选择“Enabletwo-liquid-phasecalculations”选项，点击确定。反复操作，建立NRTL02热力学措施选择。成果如图10所示：4.1NRTL01热力学措施规定点击如上图界面所示中“definedsystems”栏中NRTL01,双击进入下图11所示界面，也可选择后，点击modify按钮进入；点击K-value(VLE)一行中Enterdata,进入如下界面12：选择Filloptions，点击Enterdata，进入如下界面13；选择UNIFAC,确定，并退出到图10所示界面，选择Transportproperties,进入下图14：选择computetransportpropertiesforsystemNRTL01。热力学措施1规定完毕。4.2NRTL02热力学措施规定NRTL02热力学措施重要是为了萃取模拟而设置，在图10中所规定Definedsystems栏中，选择NRTL02,双击或选择modify，进入如下图15；在K-value（LLE）栏中，点击enterdata进入图16所示界面。点击LLEKeyComponents,进入图17所示界面，如图在KeyComponentsforLightLiquid(L1)Phase中，选择User-specified，并在下拉菜单中选择IC5，将异戊烷作为轻液相关键组分，同样措施，在KeyComponentsforHeavyLiquid(L2)Phase中，选择水为重液相关键组分。这样就完毕了KeyComponents规定设置。点击OK,回到图15界面，点击transportproperities，如前图14所示