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4.3.1 求泡点温度 23
4.3.2 计算回流比R最小回流比 理论板数 24
5 热量衡算 29
5.1 操作条件 29
5.1.1 塔顶塔釜温度 29
5.1.2 实际板数、实际进料板位置、板效率 30
5.2 热量衡算 31
6 塔设备计算 34
6.1 计算气液负荷 34
6.2 下面选脱重组分塔进行计算 36
6.2.1 初估塔径D 37
6.2.2 溢流装置计算 39
6.2.3 浮阀数的计算 40
6.2.4 塔板布置 41
6.2.5 阻力计算 42
6.2.6 淹塔校核 43
6.2.7 雾沫夹带校正 44
6.2.8 塔板负荷性能图 44
7 附属设备的选型与计算 49
7.1 脱重组分塔塔顶冷凝器 49
7.1.1 计算传热量和对数平均温度差 49
7.1.2 初步选定换热器型号 50
7.2 传热器校核 51
7.3 换热器内动流体的流阻力 53
7.3.1 管程阻力 53
7.3.2 壳程阻力 53
7.4 选泵 54
8 工艺流程图 56
9 设备布置图 57
10 车间布置图 58
致谢 59
附录 60
参考文献 62
1 产品概述
1.1 题目背景和意义
1863年，法国化学家从裂解戊酒精中分离出一种以前未知的碳氢化合物，这种碳氢化合物被确定为丁二烯。1886年，亨利爱德华阿姆斯特朗从石油裂解产品中提取得到丁二烯。1910年，俄罗斯化学家谢尔盖列别杰夫用金属钠作催化剂，由丁二烯制成合成橡胶(丁钠橡胶)。这个聚合物很软，可以取代天然橡胶的许多用途，尤其是汽车轮胎[1]。
丁二烯的生产与合成橡胶工业的发展密切相关。20世纪20年代，德国开始用乙炔生产丁二烯，进而生产了合成橡胶。第二次世界大战期间，对天然橡胶的大量需求，促使人们寻求合成橡胶的单体──丁二烯的生产途径。当时，除德国采用乙炔法外，美国、苏联等采用乙醇法生产丁二烯。稍后，美国又发展了从石油出发生产丁二烯。到战争结束，美国年产丁二烯550kt，其中约60％来自石油化工。战后，石油化工的发展促进了丁二烯的生产[2]。
丁二烯工业上主要是1,3-丁二烯，化学式为CH2=CH-CH=CH2，加压冷却易液化。丁二烯在常温常压下为无色而略带大蒜的气体，常压沸点为-4.4℃。丁二烯在加压下，常作为液体处理，便于储存和运输。液体丁二烯极易挥发，闪点低，易燃易爆，其爆炸极限为2%-11.5%(体积分数)。丁二烯微溶于水和醇，易溶于苯、甲苯、乙醚、氯仿、四氯化碳、汽油、无水乙腈、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、糠醛、二甲基亚砜等有机溶液。丁二烯有毒，低浓度能刺激黏膜和呼吸道，高浓度能引起麻醉作用。按卫生标准，空气中允许的丁二烯质量浓度为100 mg/m3。
丁二烯分子结构中具有共轭双键，化学性质活泼，能与氢、卤素、卤化氢等起加成反应。丁二烯容易发生自身聚合作用，也容易与其他单体进行共聚作用，所以工业上利用这一性质生产合成橡胶、合成树脂和合成纤文等。丁二烯长时期贮存易自聚，所以需低温贮存并加入阻聚剂。
丁二烯的最主要用途是用来生产合成橡胶，消耗量占丁二烯总量的90%以上。例如丁二烯和苯乙烯共聚可生产丁苯橡胶；丁二烯在催化剂作用下可发生定向聚合反应生成顺丁橡胶；丁二烯与丙烯腈共聚生成丁腈橡胶等。另外丁二烯与苯乙烯、丙烯腈三元共聚可生成ABS树脂；丁二烯与苯乙烯在不同的条件下，可生产BS和SBS等产品。丁二烯也可用来生产环丁砜、1,4-丁二醇、正辛醇、己二醇、己二腈、环辛二烯、1,5,9-环十二碳三烯等有机化工产品。这是一项重要的工业化学品用作单体生产的合成橡胶[1]。
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