全国化工大赛-恒逸石化杯-兖矿国泰化工年产5万吨醋酸乙烯酯项目设备说明书.docxVIP

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2019

2019“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛

设计单位：河南科技学院新科学院生化系设计团队：RICH队参赛队员：范文爽王佳丽

设计单位：河南科技学院新科学院生化系

设计团队：RICH队

参赛队员：范文爽王佳丽邢玲玲赵小宇张媛芮

指导老师：郭中甲

设备说明书

兖矿国泰化工分厂年产5万吨

醋酸乙烯酯项目

目录

TOC\o1-3\h\z\u1.5塔设备机械设计 4

1.5.1实际塔板数 4

1.5.2塔高的计算 4

1.5.3接管的计算 5

1.5.4筒体、封头及裙座的壁厚计算 7

第三章反应器 8

3.1反应器概述 8

3.2反应器类型 8

3.2.3移动床反应器 10

3.4乙烯法生成醋酸乙烯酯的反应器 12

3.4.1反应方程式及动力学 13

3.4.2催化剂参数 13

3.4.3反应器类型的选择 14

3.4.4工艺条件的选择 14

3.5乙烯法生成醋酸乙烯酯的反应器设计 17

2.10反应器设计条件 17

2.10.1设计压力 17

2.10.2设计温度 17

2.10.3介质名称、组成和流量 17

3.5.1进出口物料信息 18

3.5.2催化剂用量计算 18

3.5.3反应器列管数和壳径 19

2.11.1反应器高度 19

3.5.4床层压降计算 20

3.5.5传热面积核算 20

3.5.72.8.6选用材质 21

3.5.8接管设计 22

3.5.9反应器管板、管箱、反应列管的连接结构设计 22

3.5.10支座与附件设计 22

1.5塔设备机械设计

1.5.1实际塔板数

在AspenPlus中由塔设备的工艺计算得到的理论塔板数为41块，取塔板效率为0.65，则由：

式中：

NT——实际板数；

N——理论板数。

计算得NT=63，即全塔实际板数为63块。

1.5.2塔高的计算

1.筒体的高度

1.1塔顶空间高度Hd

为了满足塔顶空间高度的作用是安装塔板和开人孔的需要，也使气体中的液体自由沉降，减少塔顶出口气中的液滴夹带，空间高度一般取1.00~1.50m，此处取Hd=1m；

1.2塔板段的塔高Hb

为了方便清洗、检查、维修，应在塔上开设人孔，拟在塔筒体每6~7块塔板开设一个人孔（DN500），共开设8个人孔，其中第一个与最后一个人孔开设在塔顶与塔底部空间，其余在塔板段。普通塔板板间距HT为400mm，开设人孔的塔板间距HT’为800mm。因此可求得塔板段的塔高Hb为：

1.3塔底空间Hw

本塔塔径为1200mm,由此得该塔的横截面积为：

塔底空间高度具有贮存槽的作用，塔底釜液最好能在塔底有10~15min的储量，以保证塔底料液不至排完。对于塔底产量较大的塔，塔底容量可取小些，取2~5min的储量。

所以

综上，塔的筒体高度H1为：

2.封头高度

本设计采用椭圆形封头，封头的选型根据《GB/T25198-2010压力容器封头》选型。

公称直径由附录得：DN=1200由附录得：

、直边高度、

内表面、容积

则封头高度

3.裙座的高度

裙座的型式分为圆柱形和圆锥形两种。裙座高度是指从塔底封头切线到基础环之间的高度。此处选用DN=1200mm的圆柱形裙座，裙座高度由塔底封头切线至出料管中心线的高度U和出料管中心线至基础环的高度V两部分组成。则裙座高度H3：

综上，全塔的总高度H为：

1.5.3接管的计算

接管的管径计算使用《HG/T20570.6-1995管径的选择》中的计算方法进行计算，计算后的管径通过《SH/T3405-2012石油化工钢管尺寸系列》进行圆整。

1.塔顶气体出料管设计

取气体流速为25.00m/s，气体体积流率为0.47m3/s，所以：

管径圆整为168.3×3.40mm(DN150)

其内径为

气体实际流速为：

2.进料接管的设计

取液体流速为1.5m/s，液体体积流率为7.4756m3/h，所以：

管径圆整为48.3×3.68mm（DN40），

其内径为

液体实际流速为：

3.塔底至再沸器液体接管设计

取液体流速为1.5m/s，气体体积流率为0.0549m3/h，所以：

管径圆整为10.3×1.24mm（DN6）

其内径为

液体实际流速为：

4.塔顶回流接管设计

取液体