毕业设计20万吨直馏柴油年氨精制装置设计工艺计算.doc

参赛队伍：环卫工团队 参赛题目：20万吨直馏柴油/年氨精制装置设计 所属院校：广东石油化工学院 目录 第1章 静态混合器选型 1 1.1 选类型 1 1.2 流速 1 1.3 具体型号 1 1.4 反应时间 1 1.5 压力降计算 2 第2章 氨分离器 5 2.1 各股物料进料情况 5 2.2 分离器型号 5 2.3 减压阀选型计算 7 2.4 丝网除沫器 8 第3章 重力沉降塔 10 3.1 重力沉降塔Ⅰ 10 3.1.1 重力沉降塔容积 10 3.1.2 确定塔径 10 3.1.3 计算筒体高度H 11 3.1.4 计算筒体厚度 11 3.1.5封头厚度计算 11 3.1.6水压试验强度校核 11 3.2 重力沉降塔Ⅱ 12 3.2.1 确定塔径 12 3.2.2 计算筒体高度H 12 3.2.3 计算筒体厚度δ 12 3.2.4 封头厚度计算 13 3.2.5 水压试验强度校核 13 第4章 乙二醇溶剂汽提塔设计 15 4.1 原始材料 15 4.1.1 汽提塔进出物料情况 15 4.1.2 汽提塔热负荷 15 4.1.3 操作压力 15 4.2 汽提塔设计计算 15 4.2.1 试选传热系数初始值 15 4.2.2 汽提塔尺寸的确定 15 4.3 传质过程计算 17 4.3.1 列管内气速 17 4.3.2 流体周边流量 17 4.3.3 液膜厚度 18 4.3.4 液泛速度计算 19 4.3.5 液体最小润湿率计算 20 4.3.6 液膜停留时间和液膜平均速度 20 4.4 复核传热系数 21 4.5 精度计算 23 4.6 塔体及裙座设计计算 23 4.6.1 塔壁厚的确定 23 4.6.2 封头的选择 23 4.6.3 塔高的计算 23 4.6.4 塔设备的稳定计算 24 4.7 裙座设计 25 第1章 静态混合器选型 1.1 选选型依据：HG/T 20570.20-95 静态混合器设计 已知：在工作温度为35℃，系统压力为1.8MPa下，静态混合器各股物流的物性下表所示： 物料 质量流率 kg/h 密度 kg/m3 体积流率 m3/h 粘度 mPa·s 直馏柴油 27777.8 810.4 34.28 2.03 液氨 116.0 587.4 0.20 10.5 乙二醇 3472.2 1102.0 3.15 0.0136 Σ 31366.0 37.63 根据表1.1，三股物料粘度均小于100mP·s，选择SV型静态混合器较合适。 1.2 流速 总体积流量： 根据表1.2，选择静态混合器管径为： 流体流速： 对于低、中粘度流体的混合、萃取、中和、传热、中速反应，适宜于过渡流或湍流条件下工作，流体流速控制在，符合情况。 1.3 型号 选长径比为，则 ，且设计压力为P=2.0MPa，查表1.2，水力直径取6mm，所以该静态混合器型号规格为： SV-6/150-4.0-1500。 1.4 反应时间 由于环烷酸与液氨的反应为1.5级反应，所以： 积分得： 式中：—为反应速率常数， ； —环烷酸转化率，由设计要求可得； —环烷酸浓度。 所以： 单个静态混合器的反应体积： 则空时： 选用两个静态混合器串联，则空时：τ=2×2.53=5.06s 由于是该反应是在液相中进行，可视为等容均相反应过程，故反应物料在静态混合器中的平均停留时间T=5.06s 由此可见，选择两个SV-6/150-4.0-1500静态混合器串联即可满足工艺要求。 1.5 压力降计算 查表1.2，空隙率，则： 查表1.3，当时，摩擦系数： 静态混合器压力降： 。 第2章 氨分离器 各股物料进料情况静态混合器出口物流经节流阀减压至1.2MPa进入气液分离器，由《化工工艺设计手册》查得，35℃时液氨的饱和蒸汽压MPa 查《计算图表》图4-3-47氨的压焓图，得35℃、1.2Ma ，NH3的比容，氨气的质量流量为=56.41kg/h ,则释放出来的氨气的体积流量： 各股物料进料情况如下： 物料 质量流量 mkg/h 密度ρ kg/m3 体积流量V m3/h 氨气 56.41 9.872 5.714 中性油 810.4 34.13 乙二醇 3.594 1103 3.256 Σ 6.42 37.39 (液) 估算混合液体密度 2.2 分离器要求液体在分离器中的停留时间T=1h 试算分离器直径 液体体积流率VL=34.13+3.256=37.39m3 ， ，假设气体空间面积Aa为14%，可变液面面积A=80%，最小液体面积Ab为6%，则试算直径 由DT和Aa查图2.5.1-4，得气体空间高度a=0.65m，大于最小气体空间高度300mm，符合要求。 接管距离 液滴直径按最小