脱水塔设计

新疆工业高等专科学校

课程设计说明书

题目名称：脱水塔设计

系部：化学工程系

专业班级：应用化工技术10-5（2）班学生姓名：张翔

指导教师：赵宝平

完成日期：2012.12.26

新疆工业高等专科学校

课程设计任务书

教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日

脂肪酸（fatty acid ），是指一端含有一个羧基的长的脂肪族碳氢链，是有机物，通式是COOH H C n n )12()( ，低级的脂肪酸是无色液体，有刺激性气味，高级的脂肪酸是蜡状固体，无可明显嗅到的气味。脂肪酸是最简单的一种脂，它是许多更复杂的脂的组成成分。脂肪酸在有充足氧供给的情况下，可氧化分解为

2CO 和O H 2，释放大量能量，因此脂肪酸是机体主要能量来源之一。

本设备属于外压容器，是典型的薄壁圆筒压力容器。在设计中对脱水塔的工作原理进行了简述，对各部件的选用进行了比较。对塔体所受的各种应力进行了校核，并对塔体可能承受的风压和地震载荷进行了计算和校核。对塔的开孔进行了补强设计。并对塔的一些工艺技术要求进行了说明。 【关键词】：脱水塔、外压容器、化工设备

1.化工原理课程设计任务书................................................................................................ - 1 -

1.1题目 ............................................................................................................................. - 1 -

1.2任务及操作条件....................................................................................................... - 1 -

1.2.1处理介质........................................................................................................ - 1 -

1.2.2设备形式........................................................................................................ - 1 -

1.2.3操作条件........................................................................................................ - 1 -

1.3列管式换热器的选择与核算 ................................................................................ - 1 -

1.3.1壁厚计算........................................................................................................ - 1 -

1.3.2封头厚度计算............................................................................................... - 1 -

1.3.3管板厚度计算............................................................................................... - 1 -

1.3.4 U形膨胀节计算（浮头式换热器除外）............................................. - 1 -

1.3.5管束振动........................................................................................................ - 1 -

1.3.6管壳式换热器零部件结构 ........................................................................ - 1 -

1.4绘制换热器装配图 .................................................................................................. - 1 -

2.概述......................................................................................................................................... - 1 -

2.1脱水塔概述................................................................................................................ - 1 -

2.1.1容器的结构 ................................................................................................... - 1 -

2.1.2容器的分类 ................................................................................................... - 2 -

2.1.3课题研究方法............................................................................................... - 2 -

2.2封头设计 .................................................................................................................... - 3 -

2.3法兰联接 .................................................................................................................... - 3 -

2.4 容器开孔与附件...................................................................................................... - 4 -

3.圆筒厚度的设计 .................................................................................................................. - 6 -

3.1设计目的 .................................................................................................................... - 6 -

3.2参数确定 .................................................................................................................... - 6 -

3.3用图算法确定璧厚 .................................................................................................. - 6 -

3.3.1筒体材料的选择 .......................................................................................... - 7 -

3.3.2用图算法计算璧厚...................................................................................... - 7 -

4.封头厚度的设计 .................................................................................................................. - 7 -

4.1设计要求椭圆形封头.............................................................................................. - 7 -

4.2封头厚度的设计....................................................................................................... - 7 -

4.3计算加强圈数目....................................................................................................... - 8 -

5.塔体的强度与稳定性校核.............................................................................................. - 10 -

6.椭圆封头弹性范围内的稳定性校核............................................................................ - 11 -

7.支座的选取 ......................................................................................................................... - 11 -

7.1 溶解槽的总质量.................................................................................................... - 11 -

7.2筒体质量 .................................................................................................................. - 11 -

7.3封头质量 .................................................................................................................. - 12 -

7.4脂肪酸质量.............................................................................................................. - 12 -

7.5附件质量 .................................................................................................................. - 12 -

7.6选取支座角钢厚度 ................................................................................................ - 13 -

8.人孔的选择 ......................................................................................................................... - 13 -

8.1人孔N2的选取 ....................................................................................................... - 14 -

8.2 N2补强..................................................................................................................... - 15 -

9.视镜的选择 ......................................................................................................................... - 17 -

9.1视镜的结构形式..................................................................................................... - 17 -

9.2圆形视镜的公称直径............................................................................................ - 17 -

10.接管的选取及计算 ......................................................................................................... - 18 -

10.1液压试验 ................................................................................................................ - 18 -

10.2补强圈的选择 ....................................................................................................... - 19 -

11.标准法兰的选取.............................................................................................................. - 21 - 符号说明 .................................................................................................................................. - 22 - 参考文献 .................................................................................................................................. - 23 -

1.化工原理课程设计任务书

1.1题目

脱水塔的设计

1.2任务及操作条件

1.2.1处理介质 脂肪酸、水 1.2.2设备形式 脱水塔 1.2.3操作条件 ⑴设计压力：MP 1.0- ⑵最高工作压力：MP 1.0- ⑶设计温度：150℃ ⑷设备容积：387.1m

1.3列管式换热器的选择与核算

1.3.1壁厚计算 1.3.2封头厚度计算 1.3.3管板厚度计算

1.3.4 U 形膨胀节计算（浮头式换热器除外） 1.3.5管束振动

1.3.6管壳式换热器零部件结构

1.4绘制换热器装配图

（见A1图纸另附）

2.概述

2.1脱水塔概述

2.1.1容器的结构

一般承受内压的容器，除球形容器外，大多是由筒体和封头组成。筒体是圆筒形壳体，封头则有多种形式，高压容器多采用平板封头（近年来也有采用半球

形封头的）；中、低压容器的封头除平板和半球形外，还有半椭圆形封头、碟形封头、锥形封头等。中、低压容器的筒体大都用单层钢板卷焊而成。对于高压容器多采用组合式筒体结构。

2.1.2容器的分类

由于化工容器操作的特殊性，如果在选材、设计、制造、检验、实验中稍有疏忽，一旦发生安全事故，其后果不堪设想。所以包括我国在内的各有关国家都对压力容器的设计、制造、检验工作通过各种途径采用取证管理及监察工作，必须持证设计、制造和检验。各国对压力容器的取证管理及监察工作在原则上都是为了保证使用的安全性，都是根据容器一旦发生事故所可能造成的危害性划分等级或类别，但在具体划分上则有所不同。我国国家质量技术监督局所制定即公布的《压力容器安全技术监察规程》根据设计压力的高低、在运行中可能发生危险的程度、所储介质的毒性和易燃性等级把压力容器划分为一、二、三等三个类别。其要点如下：

按设计压力的高低，划分为低压、中压、高压、起高压四个压力等级。

低压：MPa

1.0<

≤

MPa6.1

p

中压：MPa

≤

6.1<

p

MPa10

高压：MPa

10<

≤

MPa100

p

起高压：MPa

≥

p100

显然，压力越高，一旦发生事故而造成的危害越大，容器的类别越高。

2.1.3课题研究方法

⑴广泛查阅和收集国内外文献资料；

⑵仔细阅读相关文献信息，进行吸收并总结，研究天然气的不同脱水方式，比较各种脱水方式的优缺点，使脱水更便捷，脱水成本达到最低；

⑶在写好开题报告的基础上认真布置论文提纲，并完成论文主体部分，在检查的同时积极听取老师的意见和建议；

⑷再次进行检查完善全部论文；

⑸交给老师审查验收。

2.2封头设计

封头又称端盖，按其形状可分为三类：凸形封头、锥形封头和平板形封头。凸形封头包括椭圆形封头、碟形封头、无折边球形封头和球形封头。锥形封头有无折边与带折边的两种。平板封头根据它与筒体连接方式不同也有多种结构。

图3-1 椭圆形封头

本设计中采用椭圆形封头。

椭圆形封头由半椭球和高度为h的短圆筒（称为直边）两部分构成。直边的作用是避免筒体与封头间的环向焊缝承受边缘应力。

2.3法兰联接

法兰联接是由一对法兰，若干螺栓螺母和一个垫片所组成。

按照设备或管道的连接方法分为三类：

⑴整体法兰：法兰环与被连接体（筒体或管道）牢固地结成一体的法兰。其中包括铸造法兰、对焊法兰、平焊法兰。这类法兰的特点是法兰环与被连接件间的变形相互约束。

⑵活套法兰：法兰环在壳体或管道上并未牢固的连接，而是松动地套在连接件（壳、管）端部的支承环上。这类法兰适用于某些有色金属（铜、铝），不锈钢设备或不便于焊接的高压管道与设备上，其优点为：法兰不与介质接触，可以采用普通碳钢制造，从而节省了贵重金属；容易制造；对设备不产生附加弯曲应力，容易对中，便于装配。

按工作介质的压力方向划分:

⑴内压法兰：与内压容器或普通连接的法兰

⑵外压法兰：与外压容器相连接的法兰

按法兰盘的形状划分:

⑴圆形法兰

⑵方形法兰

⑶椭圆形法兰

按法兰接触面宽窄划分:

⑴窄面法兰：通过垫片仅在螺栓孔分布范围内相互接触的法兰

⑵宽面法兰：在螺栓孔分布圆内和在螺栓分布圆都相互接触的法兰

此外还有标准法兰和非标准法兰；设备法兰与管法兰等。

本设计中采用突面带颈平焊钢制管法兰，标准HGJ46-91，该标准适用于公称压力PN1.0MPa~10.0MPa的突面带颈平焊钢制管法兰。

法兰压紧面即使再光洁，依照微观方面依然存在凹凸不平之处，在无垫片的压紧面间只要存在百分之几微米的间隙，在压力作用下，介质照样会从中漏出，为阻塞截止流通，须在压紧面间放置一用半塑性材料制成的垫片，组装时在螺栓力压紧下垫片就会产生部分的屈服变形填充到压紧面的微小凹陷处。

垫片使用条件：

⑴不同密封面法兰用垫片公称压力范围见表

⑵最高工作温度小于等于350℃

⑶垫片的工作压力p与工作温度t的乘积小于等于650

表3-1 公称压力

垫片的形式和尺寸：

⑴全平面法兰用FF型垫片

⑵突面法兰用RF型垫片

⑶凹凸面法兰用MFM型垫片

所以本设计中采用RF型垫片

2.4 容器开孔与附件

容器的开孔与补强

在压力容器设计中，为了满足工艺操作，容器制造、安装、检修及维修等要

求，开孔是不可避免的。由于开孔以后，不仅削弱了容器的整体强度，而且还因开孔引起的应力集中以及接管和容器壁的连接造成开孔边缘的局部的高应力，这种高应力通常可达到容器筒体一次总体薄膜应力的3倍，某些场合甚至会达到5~6倍，再加上接管有时还会受到各种外加载荷的使用而产生的应力以及温差产生的热应力，使得开孔接管处的局部应力进一步提高。又由于材质和制造缺陷等各种因素的综合作用，开孔接管附近就成为压力容器的破坏源—主要是疲劳破坏和脆性裂口。因此，压力容器设计必须充分考虑开孔的补强问题。

容器开孔后，在开孔边缘的附近区域，其应力会达到很高的数值。这种局部的应力增加，称为应力集中。开孔边缘处的最大应力叫峰值应力。因峰值应力比平均应力高出数倍，很多破坏都从开孔边缘开始。为了降低峰值应力，需要在孔口边缘考虑补强，即用在开孔边缘附近增加金属截面的方法来分担这里的高应力。

⑴开孔补强的结构 实验得知，开孔应力集中的程度和孔口形状有关，圆孔的应力集中程度最低，因此容器筒体与封头上一般开圆孔。考虑焊接方便，广泛采用的是把补强圈放在外面的单面补强。补强圈材料一般与容器材料相同，其厚度一般也与容器壁厚度相等。补强圈与器壁要很好焊接。当补强圈厚度超过8mm 时，一般采用全焊透结构，使其与器壁同时受力，否则不起补强作用。为了检验焊缝的紧密性，补强圈上有一个M10的小螺栓孔。从这里通入压缩空气，并在补强圈与器壁的联结焊缝处涂抹肥皂水，如果焊缝有缺陷，就会在有缺陷处吹起肥皂泡。

当筒体上开排孔或封头上开孔较多时，宜采用整体补强。所谓整体补强就是增加整个筒壁或封头的壁厚以降低峰值应力，使之达到许可程度。

⑵允许开孔的范围 当采用局部补强时，筒体及封头开孔的最大直径，不允许超过以下数值：

①筒体内径mm D i 1500≤，开孔最大直径2/i D d ≤，且mm d 500≤； ②筒体内径mm D i 1500>，开孔最大直径3/i D d ≤，且mm d 1000≤； ③凸形封头和球壳的开孔最大直径2/i D d ≤；

④锥形封头开孔的最大直径3/k D d ≤，k D 是开孔中心处的锥体内直径。

在椭圆形或碟形封头过渡部分开孔时，应尽量将孔开设在封头中心部位附近，当需要靠近封头的边缘时，应使孔边与封头边缘之间的投影距离不小于0.1D 。若开孔超出上述规定，则补强结构需做特殊考虑，必要时还应作验证性水压实验，以校核其可靠性。

⑶允许不另行补强的最大孔径 并不是容器上所有的开孔都需要补强。因为在计算壁厚时考虑了焊缝系数而使壁厚有所增加，又因为钢板具有一定规格，实际选用钢板厚度大于计算所需壁厚，同时由于容器材料有所增加，又因为钢板具有一定的塑性储备，允许承受不是十分过大的局部应力，所以当孔径不超过一定数值时，可不进行补强。

允许不另行补强的最大孔径如下：

①两相邻开孔中心的间距（曲面间距以弧长计算）应不小于两孔直径之和的两倍；

②壳体名义厚度大于mm 12时，接管公称直径小于或等于mm 80；当壳体名义厚度小于或等于mm 12时，接管直径小于或等于mm 50。

3.圆筒厚度的设计

3.1设计目的

设计一台真空脱水塔，内经取mm D i 1000=，筒体总长度mm L 7000=。

封头采取椭圆形封头，封头直径mm h 1000=，曲面深度mm h i 258=，设计压力取MPa 1.0-，工作温度为150℃。

3.2参数确定

⑴设计压力：MPa P 1.0-= ⑵设计温度：150=T ℃

⑶压力容器的内经：mm D i 1000= ⑷筒体总长度：mm L 7000=

⑸封头直径：mm h 1000= 曲面深度mm h i 258=

3.3用图算法确定璧厚

3.3.1筒体材料的选择

外压容器筒体的材料：Ti Ni OCr 1018 3.3.2用图算法计算璧厚

假设筒体名义厚度负偏差mm n 12=δ 查表3-10钢板的厚度负偏差 mm C 8.01= 考虑到精馏塔内有腐蚀，查表3-13得mm C 32= 则筒体的有效厚度

mm C C C n n e 2.88.312)(21=-=--=-=δδδ

则外直径mm D D n i 1024122100020=?+=+=δ

mm L 7000=

8.61024

70000==D L 201252

.81024

>==

e

D σ 用内插法插图：根据图13-6，

0D L

与e

D σ0在图中交点处对应的A 值为0.00013 所以所用材料为Ti Ni OCr 1018钢，查图，在设计温度T=150℃下

51086.1?=E 所以许用外压力

[]MPa D AE p e 129.0125

31086.100013.02)/(325

0=????==σ

因[]c p p >且接近c p ，故假定璧厚符合计算要求。 故确定筒体璧厚为mm 13。

4.封头厚度的设计

4.1设计要求椭圆形封头 4.2封头厚度的设计

假设风头名义厚度mm n 6=σ 因为mm C 6.01= mm C 32=

按C n e -=δδ

得：mm C C n e 4.26.36)(21=-=+-=δδ 封头高度mm h i 258=

故：mm h h n i 26462580=+=+=δ 由99.1)2582/(10262/00=?=h D 查表13-3知9.01=K

计算可得：mm D K R 4.92310269.0000=?==

75.3842/4.923/0==e R σ 又因为：0003.075

.384125

.0/125.00===

e R A δ 查图4-7得系数40=B 所以许用外压力[]MPa R B p e 104.075

.38440

/0===

δ 因[]c p p >，且接近c p ，故假定封头璧厚符合要求。 故确定椭圆封头璧厚为mm 6。

4.3计算加强圈数目

⑴计算加强圈个数

前面计算的筒体名义厚度为mm 13，综合考虑须将筒体的厚度减小， 装置一些刚性构件来加强筒体以及提高其临界压力，单独增加璧厚的方法更家经济合理，因此，将筒体的名义厚度减至mm n 8=δ。此时需要增加加强圈。

由公式得，加强圈的最大间距为：

c

e mP D ED L 5

.200max )/(6.2δ=

查图4-7得：MPa E 51086.1?=

已知：MPa P c 1.0= mm D D n i 102620=+=δ

稳定系数：3=m mm C C n n 2.48.38)(21=-=+-=δδ

所以mm L 17731

.031026

)1026/2.4(1086.16.25.25max =?????=

计算加强圈数目n 设置n 个加强圈，将筒体分为1+n 段

95.31773

70001max ===

+L L n 故3=n

加强圈的间距s L 为：

mm L s 23333

7000

==

⑵计算加强圈尺寸

选└44040??的等边角钢，查型钢规格表得

209.3cm A s =

46.4cm I s = cm I 3.110= 计算系数得：

69.23)

2333/1009.3(2.41026

1.0/2

0=?+?=+=

s s e c L A D P B δ 计算系数A 的值得：

00019.010

86.169

.235.15.15=??==

E B A 计算加强圈与筒组合分段所需的惯性距I 得：

4

22018546800019.09

.10)

2333/1009.32.4(233310269.10)/(mm A L A L D I s s e s =??+??=+=δ⑶计算组合截面积实际惯性距s I

加强圈两侧筒体起加强作用部分的宽度:

mm D b e 742.4102655.055.00=?==δ 圆通有效段的截面积2A ：

2021924132.4102655.0255.022mm D b A e e e =???=??==δδδ

圆通有效段的惯性距为：

46.84313/2.42.4102655.0212/2332=???==e b I δ 确定组合截面行心轴x-x 的位置a 为：

3.85.11522.951746.8431009.38.301009.3222==+???=+=A A C A a s s

mm a c d 5.22=-=

计算组合截面实际惯性距s I 得：

4

2224222213358193.8192446.8435.221009.3106.4mm a A I d A I I s s =?++??+?=+++=因：I I s >,故原选的└44040??等边角钢可用。

5.塔体的强度与稳定性校核

对于增加加强圈后的筒体

mm D D n i 102620=+=δ

mm C C e 2.4)(821=--=δ

244

2

.41026

0=e D δ

故仅需对塔进行稳定性校核，无需强度校核。 ⑴计算长度L ：mm L L s 2333== 区别短圆筒和长圆筒的临界长度为：

mm D D L e cr 98.91542.4/1026102617.1/17.100=?==δ 区别短圆筒和刚性圆筒的临界长度为： 因为cr cr L L L <<'，故此圆筒属于短圆筒。 ⑵短圆筒的临界压力为：

MPa D LD E P e e cr 465.02.4/1026102623332.486.159.2/59.22

002=????==δδ

许用外应力[]MPa m P P cr 155.03

465.0===

MPa P c 1.0=

因为

[]P P c <

所以该塔稳定性符合要求。

6.椭圆封头弹性范围内的稳定性校核

承受外压凸形封头的稳定性计算是以外压球壳的稳定性计算为基础的。 椭圆形封头的当量球壳半径0R 为：

mm D k R 4.92310269.0010=?==

钢制受均匀外压的球壳临界压力为：

MPa R E P e cr 96.04.9232.41086.125.025.02

52

0=??? ?????=???

? ??=δ 取3=m ，则许用压力[]P 为：

[]MPa m

P P cr 32.03

96

.0==

=

因为[]

P P c <

所以椭圆形封头稳定性符合要求。

7.支座的选取

7.1 溶解槽的总质量

4321m m m m m +++=

式中：1m —筒体质量，kg 2m —封头质量，kg 3m —脂肪酸的质量，kg 4m —附件质量，kg

7.2筒体质量

mm DN 1000=，mm n 13=δ 的筒节，由《压力容器设计手册》查得

Ti Ni OCr 1018的密度3/7930m kg =钢ρ 所以

kg L D m n i 22951==ρδπ 式中：i D —槽体内径，mm n δ—圆筒壁厚，mm L —圆筒长度，mm ρ—材料密度，3/m kg

7.3封头质量

mm DN 1000=，mm n 6=δ，直边高度mm h 2580的标准椭圆封头，其质'

2m 为 []

kg h D D m n n i n i 9010)(7.24)(51.8302'

2

=??+++=δδδ 所以kg m m 180902'

2

2=?== 式中：n δ —封头壁厚，mm 0h —封头直边高度，mm

7.4脂肪酸质量

甲苯ραv m =3

式中：α —充料系数，取0.7

v —溶解槽容积，3m ，)V (封桶+=V V

ρ—甲苯在100C ?时的密度，3/m kg ，)/876(3m kg =ρ

[]

67.0785.01309.022023'

=+==h D D V V i i 封

封 32

17.6267.0m L D V V V i =???

??+=+=π桶封

kg m 47.16486717.67.03=??= 式中符号同前

7.5附件质量

人控制量约为kg 100，其他接管质量总和按kg 150计。 于是 kg m 2504=

所以设备总质量为kg m m m m m 32.22664321=+++=

7.6选取支座角钢厚度

查《压力容器设计手册》，根据mm DN 1200= ，选用褪式支座A5，取垫板 厚度为mm 4，则角钢厚度为mm 8。支座数目先选定为4个，每个支座允许载荷

[]KN Q 22=。

每个支座的实际载荷 KN mg Q 55.54

8

.932.22664=?==

可见，[]Q Q <，因此4个A5褪式支座 满足自身的承载要求。

因为封头的有效厚度为mm e 75.3=δ，由《压力容器设计手册》查得椭圆形 封头的允许垂直载荷[]KN F 8.23=。由于[]F Q <，所以用4个A5褪式支座满足 封头允许的垂直载荷要求。

故本溶解槽的支座选用T JB / 4713-1992，支腿, A5-825。

8.人孔的选择

⑴人孔的分类与结构形式: 按压力分类有常压人孔与受压人孔

按形状分类有圆形人孔和椭圆形人孔，有时也有矩形人孔 按安装位置分类有垂直人孔和水平人孔 按盖子的支承形式分类有回转盖人孔和吊盖人孔 按盖子的结构形式分类有平盖人孔和拱形盖人孔 按法兰的结构形式分类有平焊法兰人孔和对焊法兰人孔 按开启的难易程度分类有快开人孔和一般人孔 ⑵人孔的结构

人孔的结构形式主要决定于操作压力，操作介质和启闭的频繁程度。

8.1人孔N2的选取

根据溶解槽的设计温度、最高工作压力、材质、介质、及使用要求等条件，人孔M1选用公称压力为MPa

1.0的垂直吊盖板式平焊法兰人孔（HG21502-2005）,人孔公称直径选定为mm

500，采用突面密封（RF型）和石棉橡胶板垫片，人孔结构如图2-1所示，人孔各部件名称见表2-1。

该垂直吊盖板式平焊法兰人孔的标记为：

人孔RF(A G)500-0.6 280 HG21520-2005

表2-1 人孔PN0.6 DN500明细表

8.2 N2补强

本设计选用的人孔1M 筒节内径mm d i 610=，壁厚mm nt 10=δ，壁厚附加量mm C C 25.01==

201320141课程设计工艺说明30000t 年丙烯制异丙醇项目工艺设计

30000t/年丙烯制异丙醇项目工艺设计 德士古工艺的优点主要有：丙烯单程转化率高、反应操作灵活易控制、阳离子交换树脂催化剂易褥、催化剂对设备腐蚀较弱、能耗低、无污染环境等； （4）开发树脂法丙烯直接水合工艺及配套的耐高温阳离子树脂催化剂，建设高效的国产化异丙醇生产装置十分必要。 1 反应车间 来自总厂的质量分数为99.7%、压力为1.25Mpa、温度为25℃的丙烯经三级单螺杆泵（P0101A/B、P0102A/B、P0103A/B）压缩至8Mpa,再经U型管换热器（E0101、E0102）加热至135℃，然后分成三股物流进入三台并联的固定床反应器（R0101A、R0101B、R0101C）；脱盐水（电导率≤5μS/cm）经三级单螺杆泵（P0104A/B、P0105A/B、P0106A/B）压缩至8Mpa,再经U型管换热器（E0103）加热至120℃，然后分成三股分别进入固定床反应器（R0101A、R0101B、R0101C）的三段床层，三段床层进水量的比为4.14:1:1。 本工艺采用强酸性阳离子交换树脂作为催化剂，催化剂的床层温度要控制在130℃-165℃，因为当温度高于165℃时，磺酸根基团的脱落速度将加快，导致反应的转换率迅速降低，并且异丙醇的选择性也开始下降。当温度小于130℃时，丙烯时空收率将减低。在本反应中，总水稀摩尔比为12，大水稀比一方面有利于增加反应推动力，同时产物异丙醇在水中的浓度也较低，可抑制副产品二异丙醚的生成，因而提高目标产物异丙醇的选择性：另一方面，由于丙烯水合为放热反应，大水稀比有利于控制床层的反应温度，并可使催化剂表面能得到充分浸润，能及时移走催化剂床层的反应热，防止催化剂超温失活。

天然气脱水塔设计论文

新疆工业高等专科学校 课程设计说明书 题目名称：氯气缓冲罐设计 系部：化学工程系 专业班级：应化09-4（1）班学生姓名：阿布杜卡迪尔. 图尔荪指导教师郭承前 完成日期： 2011-12-25 新疆工业高等专科学校

课程设计评定意见 设计题目：天然气脱水塔设计 学生姓名：阿布杜卡迪尔。图尔荪 评定意见： 评定成绩：指导教师（签名）：2012年12月30日 甘醇型天然气脱水塔设计

摘要：天然气中含有水分，天然气和水合形成天然气水合物，它是半稳定的固态化合物，可以在零度以上形成，它不仅可能导致管线堵塞，也可以造成喷嘴和分离设备的堵塞。吸收脱水使用吸湿性液体吸收的方法脱出气流中的水蒸气。三甘醇对天然气有很强的脱水能力，热稳定性好，浓溶液不会凝固，容易再生。携带损失量小，露点降大。 甘醇吸收塔的优点：①一次投资低，压降少，可节省动力；②可连续运行；③容易扩建；④塔设备容易重新装配；⑤可方便的应用于在某些固体吸附剂易受污染的场合。 本设备属于中压容器，是典型的薄壁圆筒压力容器。在设计中对脱水塔的工作原理进行了简述，对各部件的选用进行了比较。对塔体所受的各种应力进行了校核，并对塔体可能承受的风压和地震载荷进行了计算和校核。对塔的开孔进行了补强设计。并对塔的一些工艺技术要求进行了说明。 关键词：天然气脱水；三甘醇；三甘醇脱水；脱

目录 1．1 简体强度计算 (1) 2. 1 塔设备所承受的各项载荷计算 (2) 3.1 等面积补强的设计法 (2) 3.2 适用的开孔范围 (2) 3.3 内压容器开孔所需补强面积 (2) 3.4 有效补强范围 (3) 3.5 补强面积 (3) 4 吸收塔的工艺计算 (4) 4.1 物料平衡 (4) 4.2.2 甘醇循环流量 (4) 4.2.2 甘醇循环流量 (4) 4.3 吸收塔 (5) 4.3.1 直径 (5) 4.3.2 高度 (5) 5 塔体及裙座的机械设计 (6) 5.1 塔体部分 (6) 5.1.1 确定设计参数 (6) 5.1.2 塔体壁厚计算 (6) 5.1.3 校核在压力实验时筒体中的压力 (6) 5.2 封头 (7) 5.3 塔高确定 (7) 6 塔体及裙座的强度计算及校核 (7) 6.1 塔体各项载荷计算 (7) 6.1.1 质量载荷 (7) 6.1.2 风载荷 (8)

精馏塔的设计及选型

精馏塔的设计及选型 目录 精馏塔的设计及选型 (1) 目录 (1) 1设计概述 0 1.1工艺条件 0 1.2设计方案的确定 0 2塔体设计计算 (1) 2.1有关物性数据 (1) 2.2物料衡算 (3) 2.3塔板数的确定 (4) 2.4精馏塔的工艺条件及相关物性数据 (8) 2.5塔体工艺尺寸的设计计算 (11) 2.6塔板工艺尺寸的设计计算 (14) 2.7塔板流体力学验算 (18) 2.8负荷性能图 (22) 2.9精馏塔接管尺寸计算 (27) 3精馏塔辅助设备的设计和选型 (31) 3.1原料预热器的设计 (32) 3.2回流冷凝器的设计和选型 (34) 3.3釜塔再沸器的设计和选型 (38) 3.4泵的选择 (40) 3.5筒体与封头 (41)

1设计概述 1.1工艺条件 （1）生产能力：2836.1kg/d（料液） （2）工作日：250天，每天4小时连续运行 （3）原料组成：35.12%丙酮,64.52%水,杂质0.35%，由于杂质含量较小且不会和丙酮一起蒸馏出去，所以可以忽略。所以此母液可以视为仅含丙酮和水两种成分，其质量组成为：35.12%丙酮，水64.88%（下同） （4）产品组成：馏出液99%丙酮溶液，回收率为90%，由此可知塔釜残液中丙酮含量不得高于5.16% 即每天生产99%的丙酮905.54kg。 （5）进料温度：泡点 （6）加热方式：间接蒸汽加热 （7）塔顶压力：常压 （8）进料热状态：泡点 （9）回流比：自选 （10）加热蒸气压力：0.5MPa（表压） （11）单板压降≤0.7kPa 1.2设计方案的确定 （1）、精馏方式及流程： 在本设计中所涉及的浓度范围内，丙酮和水的挥发度相差比较大，容易分离，且丙酮和水在操作条件下均为非热敏性物质，因此选用常压精馏，并采取连续精馏方式。母液经过换热器由塔底采出液预热到泡点，在连续进入精馏塔内，塔顶蒸汽经过塔顶冷凝器冷凝后，大部分连续采出，采出部分经冷却器后进入储罐内备用，少部分进行回流；塔底液一部分经过塔釜再沸器气化后回到塔底，一部分连续采出，采出部分可用于给原料液预热。塔顶装有全凝器，塔釜设有再沸器，进料输送采用离心泵，回流液采用高位槽输送。 （2）、进料状态：泡点进料。 （3）、加热方式：间接蒸汽加热。 （4）、加热及冷却方式：原料用塔釜液预热至泡点，再沸器采用间接蒸汽加热，塔顶全凝器采用自来水作为冷却剂。优点是成本低，腐蚀性小，黏度小，比热容

过程控制工程课程设计

过程控制工程 课程设计任务书 设计名称：扬子烯烃厂丁二烯装置控制模拟设计设计时间：2006.2.20~2006.3.10 姓名：毛磊 班级：自动化0201 学号：05号 南京工业大学自动化学院 2006年3月

1.课程设计内容： 学习《过程控制工程》课程和下厂毕业实习2周后，在对扬子烯烃厂丁二烯装置的实际过程控制策略、实习环节的控制系统以及相应的组态软件有一定的认识和了解的基础上，针对扬子烯烃厂丁二烯装置，设计一个复杂控制系统（至少包含一个复杂回路和3-5个简单回路），并利用组态软件进行动态仿真设计，调节系统控制参数，使控制系统达到要求的控制效果。 1)独立完成设计任务，每个人根据下厂具体实习装置，确定自己的课程设 计题目，每1-3人/组； 2)选用一种组态软件（例如：采用力控组态软件）绘制系统工艺流程图； 3)绘制控制系统原有的控制回路； 4)利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利用组态软 件，对控制系统进行组态； 5)改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 6)调节控制参数，使性能指标达到要求； 7)写出设计工作小结。对在完成以上设计过程所进行的有关步骤：如设计 思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出 说明，并对所完成的设计做出评价，对自己整个设计工作中经验教训， 总结收获。 2. 进度安排（时间3周） 1)第1周选用一种组态软件绘制系统工艺流程图；绘制控制系统原有的 控制回路； 2)第2周利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利 用组态软件，对控制系统进行组态； 3)第3周(1-3) 改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 调节控制参数，使性能指标达到要求； 4)第3周(4) 书写课程设计说明书 5)第3周(5) 演示、答辩

天然气脱水工程设计

目录 工程设计任务书 (1) 原料气(湿基) (1) 产品 (2) 要求 (2) 第一部分说明书 (3) 1.1.总论 (3) 1.1.1项目名称、建设单位、企业性质 (3) 1.1.2编制依据 (3) 1.1.3项目背景和项目建设的必要性 (3) 1.1.4设计范围 (4) 1.1.5 编制原则 (4) 1.1.6遵循的主要标准和范围 (4) 1.1.7 工艺路线 (5) 1.1.8研究结论 (5) 1.2.基础数据 (6) 1.2.1原料气和产品 (6) 1.2.2建设规模 (7) 1.2.3三甘醇脱水工艺流程 (7) 1.3.脱水装置 (8) 1.3.1脱水工艺方法选择 (8) 1.3.2流程简述 (9) 1.3.3主要工艺设备 (10) 1.3.4消耗 (12) 1.3.5三甘醇脱水的优缺点 (13) 1.4节能 (14) 1.4.1装置能耗 (14) 1.4.2节能措施 (14) 1.5.环境保护 (17) 1.5.1主要污染源和污染物 (17)

1.5.2污染控制 (17) 第二部分计算书 (19) 2.1参数的确定 (19) 2.1.1三甘醇循环量的确定 (19) 2.1.2物料衡算 (22) 2.1.3吸收塔 (23) 2.2.热量衡算 (30) 2.2.1重沸器 (30) 2.2.2贫/富甘醇换热器 (31) 2.2.3气体/贫甘醇换热器 (31) 2.3.设备计算及选型 (32) 2.3.1精馏柱 (32) 2.3.2甘醇泵 (32) 2.3. 3闪蒸分离器 (32) 2.3.4气体/贫甘醇换热器 (33) 2.4.设备一览表 (33) 第三部分参考文献 (35) 第四部分心得体会 (36)

海洋油气集输毕业设计

海洋石油生产集输系统 第一节概述 1 海上油田生产集输系统 海上油气田的生产就是将海底油（气）藏中的原油或天然气开采出来，经过采集、油气水初步分离与加工，短期的储存，装船运输或经海管外输的过程。 由于海上油气的生产是在海洋平台上或其它海上生产设施上进行，因而海上油气的生产与集输，有其自身的特点。 2 海上油气生产与集输的特点 1.生产设施应适应恶劣的海况和海洋环境的要求 2.满足安全生产的要求 3.海上生产应满足海洋环境保护的要求 4.平台上的设备更紧凑、自动化程度更高 5.要有可靠、完善的生产生活供应系统 6.独立的发电／配电系统 7.可靠的通讯系统是海上生产和安全的保证 3 油气的开采和汇集 海上油气的开采方式与陆上基本相同，分为自喷和人工举升两种。 目前国内海上常用人工举升方式为电潜泵采油。由于电潜泵井需进行检泵作业，因此平台上需设置可移动式修井机进行修井作业，或用自升式钻井船进行修井。 采出的井液经采油树输送到管汇中，管汇分为生产管汇和测试管汇。 测试管汇分别将每口井的产出井液输送到计量分离器中进行分离并计量。一般情况下，在计量分离器中进行气液两相分离，分出的天然气和液体分别进行计量。液相采用油水分析仪测量含水率，从而测算出单井油气水产量。 生产管汇是将每口油井的液体汇集起来，并输送到油气分离系统中去。第1 页（共21 页） 4 油气处理系统 从生产管汇汇集的井液输送至三相分离器中，三相分离器将油、气、水进行初步分离。分离出的原油因还含有乳化水，往往需要进入电脱水器进一步破乳、脱水，才能使处理后的原油达到合格的外输要求。分离出的原油如果含盐量比较高，会对炼厂加工带来危害，影响原油的售价，因此有些油田还要增加脱盐设备进行脱盐处理。为了将原油中的轻烃组分脱离出来，降低原油在储存和运输过程中的蒸发损耗，需要进行原油稳定，海上油田原油稳定的方法采用级次分离工艺，最多级数不超过三级。 处理合格的原油需要储存。储存的方法一般有两种： 1. 储存在平台建原油储罐。 2. 储存在浮式生产储油轮的油舱中。 储存的合格原油经计量后可以用穿梭油轮输送走，也可以通过长距离海底管线直接输送到陆上。 分离器分离出的天然气进入燃料气系统中，燃料气系统将天然气脱水后分配到各个用户。平台上燃料气系统的用户一般为：燃气透平发电机、热介质加热炉、蒸气炉等。对于某些油田来说，天然气经压缩可供注气或气举使用。低压天然气可以作为密封气使用，也可以用做仪表气。多余的天然气可通过火炬臂上的火炬头烧掉。 分离器分离出的含油污水进入含油污水处理系统中进行处理。 常规的含油污水处理流程为：从分离器分离出来的含油污水进入撇油罐进行油水分离，然后进入水力旋流器处理合格后的污水排海。

精馏塔课程设计

目录 一、概述 二、设计方案和工艺流程的确定 三、塔的物料衡算四、回流比确定 五、塔板数的确立 六、塔的工艺条件及物性数据计算 七：塔和塔板主要工艺尺寸计算 八、塔板的流体力学验算 十、热量衡算 十一、筛板塔的设计结果总表 十二、辅助设备选型及接管尺寸 十三、精馏塔机械设计计算 十四、设计中的心得体会 一、概述： 塔设备是炼油、化工、石油化工等生产广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的结构型式，可分为板式塔和填料塔。板式塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质，热传递，气液相组成呈阶梯变化，属逐渐接触逆流操作过程。填料塔内装有一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流而上（也有并流向下者）与液体接触进行质热传递，气液组成沿塔高连续变化，属微分接触操作过程。 工业上对塔设备的要求：（1）生产能力大；（2）传质传热效率高;(3)气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性强，操作弹性大；（5）结构简单，材料耗用量小（6）制作安装容易，维修方便。（7）设备不易堵塞，耐腐蚀。 其中板式塔又可分为有降液管的塔板（如泡罩塔，浮阀塔，筛板塔，舌型，S型等）和无降液管的（如穿流式筛板，穿流式波纹板）该课程涉及到的是板式塔中的浮阀塔，其广泛用于精馏、吸收、和解吸等过程。其主要特点是再塔板的开孔上装有可浮动的浮阀，气流从浮阀的周边以稳定的速度水平地进入塔板上液层进行两相接触，浮阀课根据气流流速地大小上下浮动，自行调节。浮阀有盘式、条式等多种。国内多采用盘式，其优点为生产能力大，操作弹性大，分离效率较大，塔板结构较简单。此型中的F-1型结构简单，已经列入部颁标准，因此型号的重阀操作稳定性好，一般采用重阀。 二、设计方案和工艺流程的确定: 在此次课程涉及中主要介绍浮阀塔在精馏中的应用，精馏装置包括精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器、和产品冷却器等设备。热量自塔釜输入，物料再塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器的冷却物质将余热带走。此过程中因考虑节能。 另外，为保持塔的稳定性，流程除用泵直接送入塔原料外，也可采用高位槽送料以受泵操作波动影响。 塔顶冷凝器装置根据生产情况以决定采用全凝器和分凝器。一般，塔顶分凝器对上升蒸汽虽由一定的增浓作用，当在石油等工业中获取液相产品时往往采用全凝器，以便于准确的控制回流比。若后继装置使用气态物料，则宜用分凝器 操作压强由常压、低压和高压操作，其取决于冷凝温度，一般都采用常压，对于热敏性物质或混合液沸点过高的物质则宜采用减压操作，而常压下为气态的物质采用高压操作。 对于物料的进料，一般情况下采用冷进料，但是为了考虑塔的操作稳定性，则一把采用泡点进料。

三种天然气脱水方法的比较

本科毕业设计翻译题目：三种天然气脱水方法的比较 学生姓名：岳韬 学号：10122113 专业班级：油气储运工程10-1班 指导教师：王鑫 2014年6月20日

中国石油大学（华东）本科毕业设计 目录 1引言 (1) 2脱水方法 (1) 2.1吸收法 (1) 2.2吸附 (2) 2.3冷凝 (4) 3实验 (5) 4结果 (5) 5讨论 (6) 缩略词 (7) 参考文献 (7)

第1章引言 三种天然气脱水方法的比较 Michal Netusil，Pavel Ditl 捷克技术大学过程工程系，布拉格6区,16607，捷克共和国 [2011年4月6日收稿，2011年5月23日修订] 摘要 本文比较在工业中广泛应用的三种天然气脱水方法：（1）三甘醇脱水（2）固体干燥剂脱水（3）蒸馏。根据它们所需的能量和适应性进行比较。通过一个能每小时处理105Nm饱和天然气的模型进行能量计算，其中饱和天然气为30℃，压力为7—20Mpa。出口天然气湿度与于压力为4Mpa气、露点为-10℃的气体相同。 关键词：气藏；地下储气库；天然气；天然气脱水 1引言 天然气脱水的主题一直与天然气储存紧密相连。天然气储存的想法之所以如此吸引人有两个基本的原因。第一，它可以减少对供应的依赖；第二，它能最大限度利用配气管网的储量。天然气在夏季需求量低时被储存起来，冬季取暖需要大量天然气时被取出来。地下储气库是最好的大量储存天然气的选择。欧盟现在最多有约130个地下储气库，最大理论总储量大约为95亿方。根据最新数据，到2020年欧洲还将额外储存70亿方[1]。 地下储气库有三种类型：（1）含水层（2）枯竭的油气田（3）盐穴库。每一种类型都有自己特有的物理性质。通常储气库内允许存储压力达到20MPa。当气体注入时压力升高，气体采出时压力下降。外输气体压力取决于后续配气管网。门站压力通常在7MPa。天然气温度通常在20-35℃。精确的温度随着储气库的位置和储存年限变化。储气库的缺点是储存时气体被水分饱和。在枯竭的油气田型地下储气库中，重烃还会污染储存气体。输气规范规定的允许湿度用天然气的露点温度表示。4MPa天然气的露点通常是-7℃[2]。这个值大致相当于4MPa下5gH2O/m3。饱和天然气的湿度。它由储气库的温度和压力决定。这些在气体加工工程技术手册数据手册（12版）20章得图20中有详细说明。天然气平均湿度比要求值高出五倍。因此在天然气输送前脱水是必要的流程。本文通过能量消耗和适用性比较工业中应用的脱水方法。 2脱水方法 2.1吸收法 第一种脱水方法是吸收。吸收剂通常用三甘醇（TEG）。吸收过程在一个接触器（板式塔或包床）进行。在里面三甘醇顺向流动，湿天然气逆向流动。接触过程中三甘醇吸水成为富液从接触器底部流出；富三甘醇继续流入换热器，然后流入闪蒸罐。换热器在汽提塔的顶部。 在这里蒸汽被从流体中释放出来实现分离。三甘醇进入三甘醇换热器的冷端。在这之后，加热的三甘醇被过滤后喷入塔中。从那里，三甘醇进入再沸器，在再沸器中水从三甘醇中沸出。再沸器内部温度不能超过三甘醇的分解温度208℃。再生的三甘醇被泵回三甘醇换热器的热端。整个过程如图1所示[3]。

6万吨年顺丁橡胶项目的试生产申请报告

浩普新材料科技股份有限公司 6万吨/年顺丁橡胶项目试生产申请 烟台经济技术开发区城市管理环保局： 浩普新材料科技股份有限公司投资建设的6万吨/年顺丁橡胶项目，该项目的环境影响报告书于二○一二年四月二十三日取得环评批复，其批复文号为鲁环审[2012]58号。项目部分主体工程与环保设施配套已建设完成，落实了环评报告中提出的污染防治措施、风险防范措施等要求，拟申请已完工程的试生产申请。已完工程的具体情况如下： 一、建设项目基本情况 1.1项目名称：浩普新材料科技股份有限公司6万吨/年顺丁橡胶项目 项目性质：新建 1.2建设地点：烟台经济技术开发区大季家镇 1.3建设单位名称：浩普新材料科技股份有限公司 建设单位性质：股份公司 1.4生产规模：顺丁橡胶，年产量为60000吨。 二、环评文件审批 浩普新材料科技股份有限公司6万吨/年顺丁橡胶项目于2012年委托山东省环境保护科学研究设计院进行环境影响评价，并于2012年4月取得环评批复，其批复文号为鲁环审[2012]58号。 三、项目主要内容 3.1项目投资 项目总投资85658万人民币，其中环保投资为3020万元，占投资总额的3.5%。 3.2建设内容 产品及产量：顺丁橡胶，年产量为60000吨。 工程建设内容见表3.2-1。

表3.2-1 工程建设内容 3.3 产品规格：产品BR-9000规格（GB/T 8659-2008）见表3.3-1

3.4主要原辅材料：生产中原料消耗表3.4-1；化学品消耗表3.4-2。 表3.4-1 原料消耗表 表3.4-2 化学品消耗表 3.5主要设备装置：生产中主要装置设备情况见表3.5-1至表3.5-2。 表3.5-1 压力容器设备

釜残液冷却器的设计

摘要 化工原理课程设计是理论联系实际的桥梁，是进行体察工程实际问题复杂性的初次尝试。通过化工原理课程设计，达到综合运用化工原理课程的基本知识，基本原理和基本计算，进行融会贯通、独立思考，在规定的时间内完成指定的化工单元操作设计任务，具有初步进行工程设计的能力；达到熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序和方法；提高和进一步培养分析和解决工程实际问题的能力。此设计为釜残液冷却剂的初步设计，是一钟列管式换热器，能将釜残液从高温冷却到适当温度，釜残液走管程，冷却剂走壳程。随着化学工业发展及能源价格的提高，换热器在化工生产中占有很重要的地位。列管式换热器的优点是单位传热面积大，结构紧凑，紧固传热效果好，能用多种材料，价格低廉。根据以往生产资料作为设计的数据，并进行计算，从而确定具体型号。并用AutoCAD绘制平面布置图,主要配置装配图及收回控制点的工艺流程图,最终完成设计说明书。 关键词:釜残液;冷却器;初步设计

Abstract Principles of chemical engineering course is designed to serve as a bridge between theory and practice, is to observe the complexity of engineering practical problems early attempts. Through the principles of chemical engineering course design, the integrated use of basic knowledge of the principles of chemical engineering course, basic principle and basic calculation, to achieve mastery through a comprehensive, independent thinking, within the prescribed time to complete the design tasks designated by the chemical unit operations, has the ability of the preliminary engineering design; To familiar with the basic content of engineering design, grasps the chemical single yuan operation design of the main procedures and methods; To improve and further develop our ability to analyze and solve practical problems. This design as the kettle surface residue is agent of preliminary design, is a shell and tube heat exchanger, clock can be cooling to the appropriate temperature, the residual liquid from the hot kettle residual liquid tube side, the shell side of the coolant walk. With the development of chemical industry and the increase in the price of energy, heat exchanger occupies very important position in the chemical production. Shell and tube heat exchanger is a heat transfer area is large, the advantages of compact structure, tighten the heat transfer effect is good, can use a variety of materials, low prices. Based on previous production as a design of data and calculation, to determine the specific type. Assembly drawing with AutoCAD drawing layout, the main configuration and take back the control points of process flow diagram, finally complete the design specification. Keywords: kettle residual liquid; Cooler; The preliminary design

天然气脱水工程设计

目录1总论1 1.1 项目名称、建设单位、企业性质1 1.2 编制依据1 1.3 项目背景和项目建设的必要性1 1.4 设计范围2 1.5 编制原则2 1.6 遵循的主要标准、规范3 1.7 工艺路线3 1.8结论3 2基础数据及计算4 2.1 原料气和产品4 2.2 建设规模6 2.3 物料衡算10 2.4 热量衡算11 2.5 设备计算13 2.6 工艺流程21 3脱水装置21 3.1 脱水工艺方法选择22 3.2 流程简述23 3.3 主要工艺设备25 3.4 消耗指标25 4节能27 9.1 装置能耗27 9.2 节能措施28 5环境保护31 10.1 建设地区的环境现状31 10.2 主要污染源和污染物32 10.3 污染控制32

第一部分 1.总论 1.1项目名称、建设单位、企业性质. 1.2编制依据 参考《中华人民共和国石油天然气行业标准天然气脱水设计及规范》、《中华人民共和国标准化法》、《中华人民共和国标准化法实施条例》、《化工工业产品标准化工作管理办法》以及国家的有关规定。化工工业科技发展规划、计划及化工生产发展规划、计划。化工标准规划和化工标准体系表。跨年度的计划项目和调整后能够转入到本年度计划的项目。上级机关及生产、科研、使用、外贸等部门和单位急需制定标准的项目。天然气是目前最具有前途的新兴能源。 1.3项目背景和项目建设的必要性 1.3.1项目背景 中海油天然气珠海项目是由中国海洋石油总公司投资开发的项目，该项目主要开发南海东部的番禺30－1和惠州21－1两个油气田的天然气资源，经过海上平台预处理，通过海底长输管道，输送天然气到珠海终端进行再处理，最后通过陆地管网输送到各用户。该项目终端用地面积约33万平方米，主要用于接受海上来气和凝液，经过段塞流捕集器、分子筛脱水、膨胀制冷、凝液分馏等一系列工艺处理，从而获得天然气干气、丙丁烷、液化气、轻烃和稳定凝析油产品。终端天然气处理能力为每年16亿立方米，预计2005年年底建成投产。它的建成，将为珠海、澳门、中山甚至整个珠江三角洲地区提供良好的工业和城市用气。 据中海油有限公司高级副总裁李宁介绍，中海油天然气珠海项目是中海油在南海

常压塔设计论文

常减压装置中常压塔设计 摘要 塔设备是化工，石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。塔设备是大部分机械专业理论学习的重点设备，也是化工厂中常见的设备。随着石油，化工生产的迅速发展，塔设备在石油化工生产中投入所占的比例越来越大，占到大概百分之五十的比例。塔设备的性能，整个装置的产品产量，质量，生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护方面都有重要意义。因此选择沥青装置常压塔设计。 本文是以专业知识为基础，对六十万吨每年氧化沥青装置常压塔进行的设计计算，该塔可以在常压，一百五十摄氏度温度下工作。该塔设备为浮阀塔，优点是生产能力高，操作弹性大，气液流动阻力较小，塔板效率较高，但浮阀装卸清洗较困难，造价高，总体来讲综合性能较好，可以在工业上得到普遍应用。塔设备的设计具有很强的综合性，尤其在塔的高度较高时，要注意考虑高振型以及横风向风振对塔设备的影响。当前板式塔应该以处理能力为第一目标，传质效率为第二目标，开发的重点集中在降液管结构改进，塔板空间合理利用，气液分散结构优化以及降低成本等方面的改进。 关键词: 常压塔；沥青装置；浮阀

Design of atmospheric tower Abstract Tower equipment in chemical, petrochemical and oil refining production is one of the most important equipment .Tower equipment is key equipment which learned by most mechanical engineering, but also common equipment in chemical factory. With the rapid development of petroleum, chemical production, tower equipment in petrochemical production input accounted for an increasingly large proportion about fifty percent. Performance, the entire device product yield, quality, production and consumption, and waste treatment and environmental protection of tower equipment has important significance. So asphalt unit atmospheric distillation tower design is the choice. This paper is based on the professional knowledge as the basis, to design and calculate of six hundred thousand tons per year of asphalt oxidation device atmospheric tower, which at atmospheric pressure, one hundred and fifty degrees Celsius temperature. The tower equipment for the float valve tower, has the advantages of high production capacity, high operating flexibility, which gas-liquid flow resistance is small and the plate efficiency is higher, but handling and cleaning float valve is more difficult and costs more, generally speaking, the float valve tower, which comprehensive performance is good, can be widely applied in industry. Tower equipment design has the very strong comprehensive, especially in the height of the tower is high, and paying attention to high vibration mode and crosswind vibration that has a influence on tower equipment is a must. The current tower should take to processing capacity as the first goal, the mass transfer efficiency as second goal, focus in improvement of structure of down comer plate, reasonable use in plate space, optimization of gas-liquid dispersion structure, cost reduction and other improvements. Keywords: atmospheric tower；device for asphalt；float valv

脱水塔釜液冷却器设计

脱水塔釜液冷却器设计过程装备与控制工程 学生： 学号： 专业： 班级： 指导教师：

1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 ①设计（论文）的原始数据 设计规范管程壳程 设计温度℃ 设计压力MPa(G) 流量㎏/h 操作介质95%醋酸+水循环冷却水 1、了解换热气体的物理化学性质和腐蚀能力 2、进行热平衡计算及转热量大小的决定，流体进入的空间，确定流体的物性数据，计算有效平均温差，换热面积等工艺计算 3、完成所有结构设计 4、完成装配图和零件图。 2．指定查阅的主要参考文献 [1] 夏清，陈常贵主编．化工原理，上册[M]．天津：天津大学出版社，2005．1 [2] 黄振仁，魏新利主编．过程装备成套技术[M]．北京：化学工业出版社，2001．10 [3] 刁玉玮，王立业编著．化工设备机械基础[M]．大连：大连理工大学出版社，2004 [4] 郑津洋，董其伍，桑芝富主编．过程设备设计[M]．北京：化学工业出版，2005．5 3．进度安排 设计（论文）各阶段名称起止日期 1 调查研究及及方案分析比较(准备) 2 工艺计算、结构设计及强度、刚度计算（设计计算） 3 工程图设计 4 总结、设计说明书 5 指导老师审阅

目录 第一章绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1 换热器在工业中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.2 换热器研究及发展方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.3 本次设计的基本内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5第二章冷却器工艺计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.1 设计任务和设计条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.2 确定设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.2.1 选择换热器得类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.2.2 流动顺序及流速的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.3确定物性数据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.4计算总传热系数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.4.1热流量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.4.2平均传热温差．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.4.3冷却水用量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.4.4 计算传热面积．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.5工艺结构尺寸．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.5.1管径和管内流速．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.5.2 管程数和传热管数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.5.3平均传热温差校正及壳程数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.5.4传热管排列和分程方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.5.5壳程内径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.5.6折流板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.6换热器核算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.6.1 热流量核算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.6.2 换热器内流体的流动阻力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 2.7 钛管详述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14第三章冷却器结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 3.1 壳体、管箱壳体和封头．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 3.2 接管．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 3.3 折流板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 1

丁二烯环评问题(可编辑修改word版)

关于菏泽玉皇化工有限公司7 万t/a 氧化脱氢制丁二烯项目 环评生产工艺相关问题 一、MTBE 生产单元 1、希望贵方根据MTBE 生产工艺流程图给出相应的文字说明，其中应关注以下几个问题：（1）R-501、C-501A、C-501B、碳四残液水洗塔（C-502）及其它主要反应塔的主要反应方程或反应机理说明；（主要涉及到催化反应原理、产品分离原理和甲醇回收原理）答：反应方程式：醚化反应方程式: 甲醇+异丁烯------甲基叔丁基醚+ 水 （2）醇烯比、反应温度；答：指的甲醇：原料C4 中的异丁烯含量物质的量的比值（3）催化剂的种类及主要成分答：（树脂催化剂） （4）该生产工艺流程中的碳四残液聚集罐（V-504）中所产生的碳四残液是否就是可研中所提到的醚后C4。答：这就是醚后C4。只要控制指标是异丁烯的含量。 2、给出本装置的物料平衡表 假若按照7 万吨设计：醚后C4 年使用量为18.3 万吨。 3、说明该工段中反应塔回流罐（V-503）和甲醇/水塔回流罐（V-505）中进入火炬系统的量，具体见下表

碳四残液水洗塔外排的废水量（小时量以及年排放量）、废水中主要污染物浓度 答：外排废水量 179kg/h 1432 吨/年 主要污染物为：甲醇，浓度为 0.09%。 4、该工段的设备表。 二、丁烯分离单元 1、在该单元中乙腈缓冲罐中加入氮气，此处氮气主要起何种作用； 答：补压的作用，当缓冲罐压力偏低时用氮气进行补压。 2、丁烯萃取塔 C-601 顶部排出的丁烷等轻组分，主要包括哪些物质（只要提供物质名称即可）； 答：正丁烷、异丁烷、丁烯-1，反丁烯-2、丙烯 等 3、丁烯萃取塔内、丁烯解析塔内、丁烯水洗塔以及丁烷水洗塔主要发生何种反应， 可以文字描述； 答：没有发生任何化学反应，只是简单的萃取精馏过程，在 C601 塔内主要是脱除正丁烷、异丁烷、丁烯-1，反丁烯-2、丙烯 等杂事。在 C602 塔内主要是解析萃取剂乙腈， 在丁烯水洗塔以及丁烷水洗塔内只要是水洗气体中的乙腈，使之溶解于水，回收乙腈。4、该 部 分 内 容“来自 C - 6 3 回收再生塔（C-605）塔底循环洗涤水换热后向 C-605 塔进料。C-605 塔底再沸器（E-610）用蒸汽加热，乙腈从塔顶馏出，经 C-605 塔顶冷凝器（E-611）冷凝后进入 C-605 塔回流罐（V-605），然后用回流泵P-605 部分回流，部分送至V-602。C-605 塔底循环洗涤水经E-609与进料换热后进入循环水洗涤罐 V-606 部分循环使用，多余污水排出。” 找不到相应的工艺流程图，能否提供与上述内容相配套的工艺流程图。并提供“多 余污水排出”的废水量、典型组分比例。 答：上述叙述式错误的，不是我们的工艺。 正确的是：来自 C-603、C-604 塔底含有乙腈的洗涤水进入 V410，通过 P415ab 进入乙腈

蒸馏塔的设计-

1.二．设计任务及操作条件 1.设计任务： 生产能力(进料量) : 2万 吨/年 操作周期: 300*24=7200 h 进料组成: 41% 塔顶产品组成: >96% 塔底产品组成: >1% 2.操作条件： 操作压力: 4kpa (塔顶表 压) 进料热状态: 泡点进料 单板压降: 不大于0.7kpa

3.设备形式: 板式精馏塔,塔 顶为全凝器,中 间泡点进料,塔 底间接蒸汽加 热，连续精馏。 4.厂址: 齐齐哈尔市 （二)设计内容 二)设计内容 1.概述: 本次设计一筛板设计为例,筛板是在塔板上钻有均布的筛孔,上升气流经筛孔分散,鼓泡通过板上液层,形成气液密切接触的泡沫层.筛板塔的优点是结构简单,制造、维修方便,造价低,相同的条件下生产能力高于浮阀塔,塔板效率接近浮阀塔.他的缺点是操作范围小,小孔径筛板易堵噻不适宜

处理粘性大的,脏的和带固体粒子的料液.但设计良好的筛板具有足够的造作弹性,对易引起堵塞的物系可采用大孔径筛板,故近年来我国对筛板的应用日益增多. 2.设计流程的说明： 精馏装置包括精馏塔，原料预热器，再沸器，冷凝器。釜液冷却器和产品冷凝器等设备。热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分汽化与与部分冷凝器进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。在此过程中，热能利用率很低，为此，在确定流程装置时应考虑余热的利用，注意节能。另外，为保持塔的操作稳定性，流程中除用泵直接送入塔原料外，也可以采用高位槽送料以免

受泵操作波动的影响 塔顶冷凝装置根据生产状况以决定采用全凝器，以便于准确地控制回流比。若后继装置使用气态物料，则宜用全分凝器。总而言之确定流程时要较全面，合理的兼顾设备，操作费用操作控制及安全因素。 连续精馏操作流程图 冷凝器 再沸器 3．操作条件：