Tính toán thiết kế dây chuyền công nghệ.

Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



+ Giai đoạn dehydro hóa iso-butan

+ Giai đoạn tổng hợp MTBE

* Cân bằng vật chất cho giai đoạn tổng hợp MTBE:

Ta có cân bằng:

Tổng khối lợng vào = Tổng khối lợng ra kg/h

- Các dòng khối lợng đi vào phần tổng hợp MTBE gồm có:

+ Hổn hợp C4 lỏng đi ra từ phần dehydro hoá

: G1, kg/h

+ Dòng nguyên liệu Metanol

: GMeOH , kg/h

- Các dòng sản phẩm đi ra khỏi phần tổng hợp MTBE gồm có:

+ Hổn hợp khí C4 cha phản ứng

: GC 4 cha phản ứng , kg/h

+ Sản phẩm MTBE

: GMTBE , kg/h

+ H2O do trong nguyên liệu Metanol chứa 1% (W).

ở đây, để đơn giản ta coi rằng trong qúa trình hấp thụ metanol và qúa

trình chng tách thu hồi metanol và nớc là nh nhau. Lợng H2O sử dụng không

bị mất mát và đợc tuần hoàn lại cho qúa trình hấp thụ metanol và lợng H2O lấy

ra bằng lợng nớc đa vào dây chuyền do có ở trong nguyên liệu Metanol và

bằng GH 2 O, kg/h.

* Tính toán các khối lợng G1, GMEOH, GC 4 cha phản ứng, GMTBE, nh sau:

+ Khối lợng sản phẩm MTBE đi ra phải là năng suất quy định của

toàn dây chuyền sản xuất và bằng 18939,394 kg/h.

Vậy GMTBE = 18939,394 kg/h

+ ở giai đoạn tổng hợp, phản ứng tổng hợp nh sau:

Iso-buten + MeOH

MTBE

Đây là phản ứng thuận nghịch, khi qua thiết bị phản ứng thứ nhất và

thiết bị phản ứng chng tách (tháp CD Tech thì độ chuyển hoá đạt 99% mol, độ

chọn lọc đạt 100% (tính theo iso buten).[4-25]

Vởy, để tạo ra MTBE đạt năng suất yêu cầu là 215,220 kmol/h thì lợng

iso- buten cần tạo ra từ phần dehyđro hóa để tiêu thụ cho phản ứng tổng hợp

là:(độ chuyển hóa của phản ứng tổng hợp theo iso-buten là 99% )

215,220

= 217,394 Kmol/h

0,99

ở đây để đơn giản trong tính toán ta coi độ chọn lọc MTBE đạt 100%

và iso-buten không tiêu thụ cho phản ứng phụ tạo ra TBA và DIB.

Vậy lợng iso-buten là:

GIB = 217,394 ì 56 = 2028,992 Kg/h

(MIB = 56)

+ Khối lợng metanol đa vào thiết bị phản ứng MTBE theo tỉ lệ:

Metanol

= 1,1 (tỉ lệ mol).

iso buten

Vậy lợng metanol đa vào là:

Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



42



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



217,394 ì 1,1 = 239,133 Kmol/h

Lợng metanol đa vào thiết bị = lợng metanol (99%) mới đa vào

+ lợng metanol tuần hoàn.

Trong đó:

Lợng metanol tuần hoàn = lợng metanol còn lại sau phản ứng

- lợng metanol trong sản phẩm MTBE.

Lợng metanol còn lại sau phản ứng = Lợng metanol đa vào

- metanol tiêu thụ cho phản ứng.

Lợng metanol tiêu hao cho phản ứng cũng bằng số kmol MTBE tạo ra

(theo phản ứng tổng hợp) và bằng 215,220 Kmol/h.

Vậy lợng metanol còn lại sau phản ứng là:

239,133 - 215,220 = 23,913 Kmol/h

Hay 23,913 ì 32 = 765,216 kg/h.

Ta coi các sản phẩm phụ khác trong MTBE sản phẩm chỉ gồm có

metanol và không chứa DIB, TBA... Lợng MeOH còn lại trong sản phẩm

MTBE chiếm 1% khối lợng tức là bằng:

0,01 ì 18939,394 = 189,394 Kg/h.

Xem rằng Metanol đợc thu hồi theo dòng sản phẩm đỉnh ra khỏi tháp

phản ứng (2) là 100%.

Nh vậy, lợng metanol tuần hoàn là:

765,216 - 189,394 = 575,822 Kg/h.

Vậy, lợng metanol (100% W) mới cần đa vào là:

7652,256 575,822 = 7076,434 Kg/h.

Lợng Metanol (99%) mới cần đa vào dây chuyền là:

7076,434

= 7147,913

0,99

Kg/h



Vậy lợng nớc đa vào dây chuyền là:

GH 2 O = 0.01 ì 7147,93 = 71479 Kg/h.

Cân bằng ta có:

G1 + GMeOH (99%) = GC 4



cha phản ứng



+ GMTBE + GMeOH trong MTBE + GH 2 O



hay G1 + 7147,913 = GC 4 cha phản ứng + 18939,394 + 189,394 + 71,479

hay G1 = G4 cha phản ứng +12052,354

Để tính G1 và G c +4 ta tính cân bằng vật chất cho giai đoạn dehyđro hóa.

* Tính cân bằng vật chất cho giai đoạn dehyđro hóa:

Ta có cân bằng: Tổng khối lợng vào = Tổng khối lợng ra, Kg/h

- Các dòng vật chất đi vào phần dehyđro hóa gồm:

+ Hổn hợp C4 lỏng iso-butan nguyên liệu: Giso- C 4 H10 , Kg/h

Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



43



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



- Các dòng vật chất đi ra gồm:

+ Hổn hợp lỏng C4 sản phẩm có chứa iso-buten: Giso- C 4 H10 , Kg/h

+ Hổn hợp khí thải giàu H2: Gkhí thải , Kg/h

Vậy ta có cân bằng:

Giso- C 4 H 10 nguyên liệu = Giso- C 4 H8

* Tính toán các khối lợng nh sau:

+ Tính Giso- C 4 H 8

Ta có phản ứng:



nguyên liệu



sản phẩm



+ Gkhí thải



:



iso-C4H10 iso-C4H8 + H2 (*)

Lợng iso-C4H8 cần tạo ra ở giai đoạn dehyđro hóa để tổng hợp MTBE

18939,394 Kg nh ta đã tính: 217,394 kmol/h.

Phản ứng dehyđro hóa (*) thực hiện trong dây chuyền đạt độ chuyển

hóa 50% tính theo iso-butan, và độ chọ lọc của iso-buten đạt 92% mol.[4-34]

Nh vậy lợng iso-C4H10 cần để dehyđro hóa cần là:

217,394

kmol/h.

= 236,298 ,

0,92

Vì độ chuyển hóa của phản ứng (*) đạt 50%, vậy lợng iso-C4H10 nguyên

chất cần đa vào dây chuyền là:



236,298

kmol/h.

= 472,596

0,5

Lợng iso-C4H10 còn lại không chuyển hoá là:

236,298 - 217,394 = 18,904 kmol/h

Trong đó, lợng iso-C4H10 (213,068 Kmol/h) sẽ tiêu hao cho phản ứng

chính (*) để tạo ra 213,068 Kmol/h iso-C 4H8 và lợng iso-C4H10 còn lại sẽ tham

gia các phản ứng phụ là:

Giả sử lợng iso-C4H10 chỉ tham gia các phản ứng cracking:

iso-C4H10 C2H6 + C2H4

x (Kmol/h) x

x



(1)



iso-C4H10 CH4 + C3H6

(2)

x (Kmol/h)

x

x

Để đơn giản ta giả thiết các phản ứng (1) và (2) xảy ra với tốc độ nh

nhau, tiêu thụ lợng iso-C4H10 nh nhau, các phản ứng có hiệu suất nh nhau và

bằng 100%.

Vậy lợng iso-C4H10 tiêu thụ cho mỗi phản ứng là:



Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



44



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp

X=



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



18,904

= 9,452 , kmol/h.

2



Vậy khi nguyên liệu iso-C4H10 còn chứa các thành phần khí khác nh

proban, n- butan, n-buten, và iso-C4H10 nguyên liệu chỉ chiếm 92% thể tích.

Vậy iso- C4H10 nguyên liệu cần đa vào là:

472,596

kmol/h

= 513,691 ,

0,92

Thành phần hổn hợp khí iso-C4H10 nguyên liệu đa vào nh bảng sau:

Bảng 15: Thành phần và khối lợng khí iso-C4H10 nguyên liệu đa vào:

STT

1

2

3

4

5



Tên cấu tử

iso-C4H10

Propan

n- C4H10

Tổng n- C4H8

C 5+



%

kmol/h

92

472,596

2

0,02 . 513,691 = 10,274

5

0,05 . 513,691 = 25,685

0,5 0,005. 513,691 = 2,569

0,5 0,005.513,691 = 2,569



Tổng



100



kg/h

472,569. 58 = 27410,568

10,274 . 44 = 452,048

25,685. 58 = 1489,704

2,569 . 56 = 143,834

2,569 . 72 = 184,929



513,693



29681,083



Vậy Giso- C 4 H 10 nguyên liệu = 29681,083 Kg/h.

Các phản ứng này cũng tham gia phản ứng phụ.

Giả sử chỉ có các phản ứng dehydro hóa và các phản ứng nào cũng

chuyển hóa 50%.

C3H8

10,247



C3H6 +

5,137



H2

5,137



(3)



n-C4H10

n-C4H8 + H2

25,658

12,843

12,843

LọngC3H8 tham gia phản ứng (3) là:

0,5 ì 10,274 = 5,137 Kmol/h

Lợng C4H8 tham gia phản ứng (4) là:

25,685 ì 0,5 = 12,843 Kmol/h



(4)



+ Tính lợng sản phẩm ra khỏi thiết bị Dehydro hoá:

Dòng vật chất đi ra khỏi thiết bị dehydro hóa sẽ đợc ngng tụ các cấu tử

từ C3 trở lên sẽ ngng khi bị nén ở áp suất. Các cấu tử C 2 trở xuống sẽ không

ngng và đi ra khỏi dây chuyền ở thể khí (khí thải).

Vậy hổn hợp lỏng Iso- C4H8 sản phẩm đi ra khỏi phần dehydro hóa có

khối lợng và thành phần nh sau:

Iso- C4H8: là lợng Iso- C4H8 tạo ra và bằng:

217,394 Kmol/h = 12174,064 Kg/h

Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



45



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



Iso- C4H10 bằng lợng Iso- C4H10 còn lại cha chuyển hóa và bằng:

236,298 Kmol/h = 13705,284 Kg/h

n-C4H10 bằng lợng có ban đầu - lợng tham gia phản ứng (4) và bằng:

25,685 12,843 = 12,843 = 744,865 Kg/h

n-C4H8 : bằng lợng có ban đầu trong nguyên liệu + lợng tạo ra ở phản ứng (4):

2,569 + 12,843 = 15,412 = 863,044 Kg/h.

C3H8: bằng lợng có ban đầu trong nguyên liệu - lợng phản ứng theo (3):

10,274 5,137 = 5,137 = 226,028 Kg/h.

C3H6 : bằng tổng lợng tạo ra do phản ứng (2) và (3):

10,274 + 5,137 = 15,411 Kmol/h = 647,262 Kg/h.



C 5+ : bằng lợng có ban đầu:

2,569 kmol/h = 184,968 Kg/h.

+ Gkhí thải : Khí thải gồm có H2, CH4, C2H4, C2H6 khối lợng và thành phần

hổn hợp khí thải nh sau:

. H2: Tổng lợng khí tạo ra do các phản ứng (*), (3), (4) bằng:

217,394 + 5,137 + 12,843 = 235,374 Kmol/h= 470,747 Kg/h

. CH4: là lợng tạo ra do phản ứng (2) và bằng:

9,452 Kmol/h = 151,232 Kg/h

. C2H4: là lợng C2H4 tạo ra do phản ứng (1) và bằng:

9,452 Kmol/h = 264,656 Kg/h

. C2H6: là lợng C2H6 tạo ra do phản ứng (1) và bằng:

9,452 Kmol/h = 283,56 Kg/h

Hổn hợp sản phẩm đi ra khỏi phần dehydro hoá có thành và khối lợng

các cấu tử nh bảng sau:





Bảng 16: Thành phần và khối lợng của Giso- C 4 H8 sản phẩm:

Cấu tử



% thể tích



Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



Lợng, Kmol/h



46



Lợng, Kg/h



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



Giso-C4H8

Giso-C4H10

n-C4H10

n-C4H8

C3H8

C3H6

C 5+

H2

CH4

C2H4

C2H6

Tổng



28,276

30,735

1,670

2,005

0,668

2,001

0,334

30,615

1,229

1,229

1,229



217,294

236,298

12,843

15,412

5,137

15,411

2,569

235,374

9,452

9,452

9,452



12174,064

13705,284

744,865

863,044

226,028

648,522

470,748

184,968

151,232

264,656

283,560



100



768,823



29681,086



Vậy Gkhí thải = 1146,957



Kg/h.



Vậy Giso- C 4 H 8 sản phẩm = 29716,971 kg/h.

Vậy thành phần và lợng các cấu tử đi vào phản ứng chng tách là:

Bảng 17: Thành phần và khối lợng các cấu tử vào thiết bị phản ứng

chng tách :

Thành phần

%

Kmol/h

Kg/h

iso-C4H8

43,040

217,394

12174,064

iso-C4H10

46,783

236,298

13705,284

n-C4H10

2,543

12,843

744,865

n-C4H8

3,051

15,412

863,044

C3H8

1,017

5,137

226,028

C3H6

3,057

15,411

648,522

+

0,509

2,569

184,968

C5

Tổng

100

505,093

28546,775

Vậy G1 = 28546,775 Kg/h

Ta thay G1 = 28546,775 Kg/h vào phơng trình cân bằng vật chất cho

giai đoạn tổng hợp MTBE ta có:

+



28546,775 = GC 4 cha phản ứng + 12052,354

+



Ta đợc GC 4 cha phản ứng = 16494,421 Kg/h

* Xác định thành phần và khối lợng các chất tham gia phản ứng:

Ta đã có lợng iso-C4H8 cần để tạo ra 215,220 Kmol/h MTBE là: 217,394

Lợng iso-C4H8 cha phản ứng là:

217,294 -215,220 = 2,174 Kmol/h

Ngoài ra các cấu tử hổn hợp là trơ không phản ứng vậy thành phần và

khối lợng của C +4 cha phản ứng nh bảng sau:

Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



47



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



Bảng18:Thành phần và khối lợng các cấu tử cha phản ứng trong thiết bị:

Thành phần

%

Kmol/h

Kg/h

iso-C4H8

0,75

2,174

121,744

iso-C4H10

81,520

236,298

13705,284

n-C4H10

4,430

12,843

744,865

n-C4H8

5,316

15,412

863,044

C3H8

1,772

5,137

226,028

C3H6

5,327

15,441

648,522

+

0,886

2,569

184,968

C5

Tổng

100

289,843

16494,455

Tóm lại ta có bảng cân bằng vật chất chung cho toàn bộ phân xởng ở

bảng sau:

Bảng 19: Các dòng vật chất cho cả quá trình sản xuất

Các dòng vật chất đi vào (Kg/h)

Các dòng vật chất đi ra (Kg/h)

G

MTBE =18939,394

Giso- C 4 H10 nguyên liệu = 29716,398

GMeOH trong MTBE = 189,394

GMeOH (99%) =7147,913

GH 2 O =71,479

+



GC 4 = 16494,455

Gkhí thải = 1170,196

= 36864,818



= 36864,884



* Tính lợng nguyên liệu iso-butan mới cần thiết đa vào dây chuyền:

Khí Raffinat-2(G2) sau khi thu hồi đợc đem xử lý loại các cấu tử chứa

oxi nh: Metanol, MTBE, H2O (với lợng nhỏ), loại Propan và Propylen... Để đạt

tiêu chuẩn nh iso-butan nguyên liệu rồi đợc tuần hoàn trộn với nguyên liệu

mới.

Ta có: Dòng iso-C4H10 + lợng iso-C4H10 tuần hoàn = lợng iso-C4H10 đa

vào dây chuyền.

Tính theo cấu tử iso-butan ta có lợng cấu tử iso-butan nguyên chất trong

nguyên liệu mới là:

472,596 236,298 = 236,298 kmol/h

Vì trong iso-butan nguyên liệu thì iso-butan chỉ chiếm 92% thể tích.

Vậy trong iso-butan nguyên liệu mới cần đa vào dây chuyền là:



236,298

= 256,846

0,92



kmol/h



Vậy thành phần và khối lợng iso-butan nguyên liệu mới nh bảng sau:

Bảng 20:Thành phần và lợng các cấu tử trong dòng iso-butan

nguyên liệu mới cần đa vào dây chuyền.

Thành phần

%

Kmol/h

Kg/h



Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



48



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



iso-C4H10

Propan

n-C4H10

Tổng n-C4H8

C 5+



92

2

5

0,5

0,5



256,846

0,02. 256,846 = 5,137

0,05. 256,846 = 12,842

0,005. 256,846 = 1,284

0,005. 256,846 = 1,284



Tổng



100



256,846

Giso- C 4 H10 nguyên liệu mới = 14840,563 Kg/h.

Lợng iso-butan nguyên chất tuần hoàn là 236,298:

Vậy lợng iso-butan nguyên liệu tuần hoàn là

Giso- C 4 H10



tuần hoàn



=



236,298

= 256,846

0,92



13705,303

226,025

744,853

71,917

92,465

14840,563



Kmol/h



Do đó lợng và thành phần các cấu tử trong dòng iso-butan nguyên liệu

mới . Lợng và thành phần các cấu tử trong dòng iso-butan nguyên liệu tuần

hoàn nh bảng sau:

Bảng 21: Thành phần và lợng các cấu tử trong dòng iso-butan

nguyên liệu mới cần đa vào dây chuyền.

Thành phần

%

Kmol/h

Kg/h

iso-C4H10

92

236,298

13705,303

Propan

2

0,02. 236,298 = 4,726

207,942

n-C4H10

5

0,05. 236,298 = 11,814

685,264

Tổng n-C4H8

0,5

0,005. 236,298 = 1,182

66,163

+

0,5

0,005. 236,298 = 1,182

85,067

C5

100

256,846

14749,739

Tổng

Vậy lợng iso-C4H10 tuần hoàn = 14749,739 kg/h

Ta có cân bằng:

Lợng iso - C4H10 mới vào + lợng iso - C4H10 tuần hoàn = l ợng iso - C4H10 vào

dây chuyền.

14840,563 + 14749,739 = 29590,302 Kg/h

II.1.2. Tính toán cân bằng vật chất cho thiết bị phản ứng ống chùm thứ

nhất:

Ta có cân bằng:

Tổng khối lợng vào = Tổng khối lợng ra

GIso- C 4 H 8 nguyên liêu + GMeOH = GMTBE + GMeOH d + Ghổn hợp C 4 còn lại

Trong đó:

GIso- C 4 H 8

GMeOH

GMTBE



nguyên liêu



: Dòng nguyên liệu iso-C4H8 đi vào, Kg/h.

: Dòng Metanol đi vào, Kg/h.

: Lợng sản phẩm MTBE, Kg/h



Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



49



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



Ghổn hợp

: Lu lợng hổn hợp C4 còn lai, Kg/h.

GMeOH d

: Lợng Metanol cha phản ứng,Kg/h.

Tính toán các khối lợng nh sau:

GIso- C 4 H 8 nguyên liệu = 28546,775 Kg/h

Lợng nguyên liệu Metanol đi vào quá trình là:

236,742 Kmol/h = 7575,744 Kg/h

Lợng sản phẩm MTBE đi ra sau quá trình phản ứng GMTBE

GMeOH = Lợng metanol mới + Lợng metanol tuần hoàn

= 575,822 + 7076,434 = 7652,256 Kg/h

GH 2 O = 71,479 Kg/h

ở thiết bị phản ứng thứ này đạt độ chuyển hoá đạt 85%, độ chọn lọc

của MTBE đạt 100%. [4]

Ta có phản ứng:

Iso-C4H8 + MeOH

MTBE

217,394 Kmol/h

184,785 kmol/h

Lợng MTBE tạo ở thiết bị phản ứng thứ nhất là:

GMTBE = 0,85 ì 217,394 = 184,785 kmol/h.

hay 184,785 ì 88 = 16261,071 Kg/h

Lợng iso - C4H8 còn lại cha phản ứng là:

217,394 184,785 = 32,609 = kmol/h = 1826,104 kg/h

Lợng metanol cha phản ứng là:

239,153 - 184,785 kmol/h = 1739,136 kg/h.

Bảng 22: Các cấu tử không tham gia phản ứng trong thiết bị phản ứng

ống chùm thứ nhất.

Thành phần

% mol

Kmol/h

iso-C4H10

92

236,298

n-C4H10

2

12,843

n-C4H8

5

15,412

C3H8

0,5

15,441

+

0,5

2,569

C5

Tổng

100

282,563

Tóm tắt cân bằng vật chất cho thiết bị phản ứng thứ nhất:



Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



50



Kg/h

13705,303

744,853

226,025

648,522

184,748

18198,614



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



Bảng 23: Cân bằng vật chất cho thiết bị phản ứng thứ nhất:

Thành phần

Lợng vào Kg/h

Lợng ra Kg/h

iso-C4H8

12174,064

1826,104

Metanol(100% Kl)

7652,256

1739,136

MTBE

0

16261,071

n-C4H10

13705,303

13705,303

n-C4H10

744,865

744,865

n-C4H8

863,046

863,046

C3H8

226,028

226,028

C3H6

648,522

648,522

184,748

184,748

C 5+

71,479

71,479

H2O

Tổng

36270,283

36270,230

II.1.3. Tính cân bằng vật chất cho thiết bị phản ứng ống chùm:

Dòng sản phẩm đi ra khỏi thiết bị phản ứng thứ nhất đợc đa vào thiết

bị phản ứng chng cất. Vì vậy thành phần và lợng các cấu tử vào thiết bị phản

ứng thứ hai giống nh bảng 17.

Lợng các cấu tử đi vào thiết bị pản ứng ống chùm gồm :

GIso- C 4 H 8 nguyên liêu= 36270,303 kg/h

Phản ứng xảy ra trong thiết bị:

Iso C4H8 + MeOH

MTBE

30,435 kmol/h

30,435kmol/h

30,435 kmol/h

Lợng MTBE tạo ra ở thiết bị phản ứng chng cất là:

215,220 - 184,785 = n=30,435 kmol/h = 2678,280 Kg/h

Lợng iso - C4H8 còn lại cha phản ứng là:

32,609 30,435 = 2,174 Kmol/h = 121,744 Kg/h

Lợng Metanol còn lại sau tháp chng cất là:

1739,136 30,435 ì 32 = 765,216 Kg/h

Do vậy ta tóm tắc cân bằng vật chất cho thiết bị phản ứng chng tách nh

ở bảng sau:

Bảng 24: Cân bằng vật chất cho thiết bị chng cất:

Cấu tử

Lợng vào kg/h

Lợng rakmol/h

iso-C4H8

1826,104

121,744

Metanol(100% Kl)

1739,136

765,216

MTBE

16261,071

18939,394

n-C4H10

13705,303

13705,303

n-C4H10

744,853

744,853

n-C4H8

863,044

863,044

Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



51



Trờng ĐHBK Hà Nội



Đồ án tốt nghiệp



Thiết kế phân xởng sản xuất MTBE từ iso-butan



C3H8

C3H6

C 5+

H2O

Tổng



226,025

648,522

184,748

71,479

36270,283



226,025

648,522

184,748

71,479

36270,245



II.1.4. Tính lu lợng thể tích nguyên liệu dạng lỏng đa vào thiết bị ống

chùm:

Lu lợng thể tích nguyên liệu dạng lỏng đợc tính theo công thức:



v =



G0

, m3/h

hh



Trong đó:

G0 : Lợng nguyên liệu vào thiết bị, Kg/h



hh : Khối lợng riêng của hổn hợp nguyên liệu, Kg/m3

v : Lu lợng thể tích, m3/h

Khối lợng riêng của hổn hợp nguyên liệu đợc tính theo công thức:

1



= i

hh

1



(**) [19-5}



Trong đó:

i :Phần khối lợng của cấu tử i



i : Khối lợng riêng của cấu tử i. Kg/m3



ở 25 0C ta có khối lợng riêng của các cấu tử dạng lỏng nh sau:

iso C H10 = 540 Kg/m3

[2-484]

4



nC H

4



10



isoC H

4



nC H

4



8



8



= 573 Kg/m3



[3-229]



= 587,9 Kg/m3



[3-229]



= 598,4 Kg/m3



[2-484]



C H = 490 Kg/m3



[3-229]



C H = 506 Kg/m3



[22-17]



MeOH = 786,64 Kg/m3

C = 624 Kg/m3



[3-230]



3



3



8



6



+

5



[1-466]



H O = 997,08 Kg/m3



[19-11]

Phần khối lợng của các cấu tử đợc tính theo công thức sau:

12174,064

isoC H =

= 0.335

36270,283

2



4



8



Phan Văn Thân Hóa- Dầu K44-QN



52



Trờng ĐHBK Hà Nội