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30万吨/年醋酸乙烯项目—设备选型与典型设备设计

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目录TOC\o1-3\h\z\u

目录 1

第一章全厂设备概述 3

第二章塔设备设计 4

2.1塔设备设计依据 4

2.2塔设备概述 4

2.3塔型选取 5

2.3.1板式塔塔板类型的确定 8

2.3.2填料塔填料类型的选取 9

2.4塔设备详细计算 11

2.4.1T0301设计条件 11

2.4.2T0301结构参数设计 12

2.4.3塔体机械强度校核 28

2.5设备条件图 43

第三章反应器设计 44

3.1概述 44

3.2设计目标 44

3.3工业生产常用反应器介绍 44

3.4固定床与流化床 45

3.4.1固定床反应器 45

3.4.2流化床反应器 47

3.5反应器设计过程（R0101加成制VAC反应器示例） 48

3.5.1乙炔选择性加成反应机理 48

3.5.2催化剂的选择 48

3.5.3反应器型式的确定 49

3.5.4固定床反应器设计条件 49

3.5.5反应器参数设计 51

3.6设备条件图 60

第四章换热器的选型设计 61

4.1换热器的概述 61

4.2选型依据 63

4.3工艺条件选择 63

4.3.1物流流程的选择 63

4.3.2温度 64

4.3.3压力 64

4.3.4换热管 65

4.4选型计算 67

4.4.1设计条件的确定 67

4.4.2EDR进行换热器的设计 69

4.4.3换热器结构参数的选择 69

4.4.4换热器选型结果 71

4.4.5换热器设备图 71

4.5换热器机械强度校核结果 72

4.6换热器E0107设备条件图 91

第一章全厂设备概述

物料衡算后，经过工艺模拟及优化，我们确定出了本项目各设备类型及相关设计参数。本项目最终设计的工艺流程包括反应器1台，塔设备9台，换热器16台，泵10台，气液分离器2台，大型储罐33个，风机1个，共计设备82台。其中塔设备、反应器以及气液分离器为自行设计的非标设备，我们还对换热器、泵、压缩机、储罐等标准设备做了设备选型，具体整理结果见设备设计选型结果一览表。

第二章塔设备设计

2.1塔设备设计依据

《压力容器》GB150-2011

《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21-2016

《化工设备基础设计规定》HG/T20643-2012

《石油化工塔器设计规范》SH/T3098-2011

《钢制化工容器结构设计规定》HG/T20583-2011

《塔顶吊柱》G/T21639-2005

《压力容器封头》GB/T25198-2010

2.2塔设备概述

石化行业是国民经济中能耗较高的产业部门，其能耗占工业能耗接近1/5，占全国总能耗的14%左右。在目前占有工业能耗接近五分之一的石化行业中，较大的能耗主要来源于化学原料及化学制品制造业能耗、石油天然气开采业能耗、石油加工、炼焦及核燃料加工业能耗、橡胶制品业能耗。而在化工生产中，分离的能耗占主要部分，其中尤以精馏塔在分离设备中占有最大比例，因此，塔设计的好坏与否，对于整个工厂的经济效益有着很重要的作用。塔设备的投资费用占整个工艺设备费用的四分之一左右，塔设备所耗用的钢材料重量在各类工艺设备中所占的比例也较多，例如在年产250万吨常压减压炼油装置中耗用的钢材重量占62.4%，在年产60-120万吨催化裂化装置中占48.9%。因此，塔设备的设计和研究，是我们工作的重点。

在本厂设计中，塔设备初步汇总如表2-1：

表2-1塔设备汇总

序号

塔设备位号

塔设备名称

1

T0201

气体吸收塔

2

T0202

第一吸收塔

3

T0203

第二洗涤塔

4

T0204

脱乙醛塔

5

T0205

脱萃取塔

6

T0301

粗分塔

7

T0302

VAc精制塔

8

T0303

HAc精制塔

9

T0401

乙醛加成塔塔

2.3塔型选取

精馏塔主要有板式塔和填料塔两种，它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，要根据具体情况