Расчет ректификационных колонн, обеспечивающих отделение о-ксилола от равновесных м- и п-ксилолов
 
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
1. Сулимов А. Д. Производство ароматических углеводородов из нефтяного сырья. М.: Химия. 1975.302 с. 
2. Емельянов В. Е., Жуков С. С. Процессы разделения ксилолов. М.: Химия. 1975.158 с. 
3. Александров И. А. Ректификационные и адсорбционные аппараты. М.: Химия. 1978.276 с. 
4. Расчет ректификационных установок непрерывного действия. Л.: Изд-во ЛТА. 1978.38 с. 
5. Соколов В. З., Харлампович Г. Д. Производство и использование ароматических углеводородов. М.: Химия. 1980.332 с. 
6. Сулимов А. Д. Выделение ароматических углеводородов из нефтяного сырья. М.: Гостоптехиздат. 1959.61 с.