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38万吨石油气资源化利用项目设备设计书

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团队名称：三峡大学逆天队指导老师：胡为民、李

团队名称：三峡大学逆天队

指导老师：胡为民、李德莹、晏佳莹、刘杨、王龙

团队成员：肖雯、张胜、王秋圆、梁莹、邹丹

完成时间：2017年7月

38万吨石油气资源化利用项目

设备设计说明书

目录

TOC\o1-3\h\z\u一.塔设备设计说明书 4

1.1塔设备选型设计依据 4

1.2概述 4

1.3塔类型选择 4

1.板式塔 4

2.填料塔 5

3塔型的选择 8

1.4塔盘类型选择 10

1.5输入数据项 14

1.6核算内容 15

1.6.1概述 15

1.6.2风载荷计算、地震载荷计算 21

1.7计算结果 23

二.换热器设计结果表 38

2.1换热器选型依据 38

2.2换热器分类 38

2.2.1按工艺功能分类 38

2.2.2按传热方式分类 39

2.3换热器选型原则 40

2.3.1基本要求 40

2.3.2介质流程 41

2.3.3终端温差 41

2.3.4流速 41

2.3.5压力降 42

2.3.6传热膜系数 42

2.3.7污垢系数 43

2.4输入数据项 43

2.5换热器典型举例 45

2.5.1换热要求 45

2.5.2换热形式选择 48

2.5.3换热器的结构 52

2.5.4换热器校核结果 57

2.6换热器一览表 75

三.反应器设计说明书 77

3.1概述 77

3.2反应器类型 77

3.2.1釜式反应器 77

3.2.2管式反应器 78

3.2.3固定床反应器 78

3.2.4流化床反应器 78

3.3设计要点 79

3.4反应器设计举例 79

四.工艺设备一览表 85

4.1定性设备和非标设备 85

4.2定型设备 85

4.2.1泵 85

4.2.2压缩机 86

4.2.3换热器 86

4.3非标设备 88

4.3.1塔设备 88

4.3.2储罐设备 88

4.3.3反应器设备 89

一.塔设备设计说明书

1.1塔设备选型设计依据

《化工设备设计全书——塔设备》

《固定式压力容器》 GB150-2011

《设备及管道保温设计导则》 GB8175-1987

《压力容器封头》 GB/T25198-2010

《塔器设计技术规定》 HG20652-1998

《钢制化工容器结构设计规定》 HG/T20583-2011

《工艺系统工程设计技术规范》 HG/T20570-1995

《塔顶吊柱》 HG/T21639-2005

《不锈钢人、手孔》 HG21594-21604

《钢制人孔和手孔的类型与技术条件》 HG/T21514-2005

《钢制塔式容器》 JB/T4710-200

1.2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，塔设备的投资费用占整个工艺设备费用的25.93%。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，对石油、化工等工业的发展起着重要的作用。

1.3塔类型选择

1.板式塔

板式塔是分级接触型气液传质设种类繁多。根据目前国内外的实际使用情况，主要塔型是浮阀塔、筛板塔及泡罩塔。对塔型的评价具体可以从一下几个方面进行比较，生产能力、塔板效率、操作弹性、气体通过塔盘的压力降、造价和操作是否方便等方面来考虑。下表别对上述特点从定量和定性两个方面对各种板式塔的优缺点加以总结。

性能

塔型

泡罩塔

浮阀塔

筛板塔

舌形塔

栅板塔

与泡罩塔相比的相对气体负荷

1

1.3

1.3

1.35

2

效率

良

优

优

良

良

操作弹性

超

超

良

超

中

85%最大负荷时的单板压降/mm(水柱)

45-80

45-80

30-50

40-70

25-40

与泡罩塔的相对价格

1

0.7

0.7

0