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原油常压塔工艺设计计算

原油常压塔工艺设计计算
原油常压塔工艺设计计算

设计题目:原油常压塔工艺计算

设计任务:根据基础数据,绘制各种曲线

根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡

根据给定数据进行分馏塔计算,并绘制精馏塔计算草图

校核各侧线及塔顶温度

设计基础数据:

本设计采用某原油问原料进行常压塔工艺计算,原料及产品的基础数据见下表,年开工天数按8000h计算,侧线产品及塔底重油都使用过热水蒸汽汽提,使用的温度为420℃,压力为0.3MPa。

设计内容:根据基础数据,绘制各种曲线

根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡

根据给定数据进行分馏塔计算,并绘制精馏塔计算草图

校核各侧线及塔顶温度

主要参考文献:[1]、林世雄主编,《石油炼制工程》(第三版),石油工业出版社,2006年;

[2]、李淑培主编,《石油加工工艺学》(第一版),烃加工出版社,1998年;

[3]、侯祥麟,《中国炼油技术》(第一版),中国石化出版社,1991年。

一、生产方案

经过计算,此次油品是密度较大的油品,根据经验计算,汽油、煤油、轻柴、重柴的总收率大于30%,重油是生产优质沥青的好原料,还可以考虑渣油的轻质化,煤油收率高,适合生产航空煤油,该原油的生产方案是燃料一化型加工方案。

二、回流方式的确定

本设计的处理量较大,考虑采用塔顶二级冷回流,并采用两个中段回流。

三、确定塔板数

在原料一定的情况下,塔板的数目越多,精度越好,但压降越大,成本越高,本设计采用41层塔板。

四、塔板形式的确定

本设计采用操作弹性大,塔板压降小,造价适中的浮阀塔板。

设计说明书:

1、根据基础数据绘制各种曲线;

2、根据已知数据,计算并查工艺图表确定产品收率,作物料平衡;

3、确定汽提蒸汽用量;

4、塔板选型和塔板数的确定;

5、确定操作压力;

6、确定汽化段温度:

⑴、汽化段中进料的汽化率与过汽化度;

⑵、汽化段油气分压;

⑶、汽化段温度的初步求定;

⑷、t F的校核。

7、确定塔底温度;

8、塔顶及侧线温度的假定与回流热分配:

⑴、假设塔顶及各侧线温度;

⑵、全塔回流热;

⑶、回流方式及回流热分配。

9、侧线及塔顶温度的校核;

10、精馏塔计算草图。

原油常压塔精馏塔工艺计算过程

1、根据基础数据绘制各种曲线

假设原油=100g,则

⑴ IBP-122 V1 = 3.45/ 0.744 = 4.63709

⑵ 122-150 V2 = 1.71/0.7628 = 2.24174

⑶ 150-175 V3 = 1.8 /0.7743 = 2.32468

⑷ 175-200 V4 = 2.92/0.8042 = 3.63094

⑸ 200-225 V5 = 2.72/0.8160 = 3.43137

⑹ 225-250 V6 = 2.8 /0.8160 = 3.43137

⑺ 250-275 V7 = 2.5 / 0.817 = 3.05998

⑻ 275-300 V8 = 4.7 /0.8123 = 5.78604

⑼ 300-325 V9 = 4.6 / 0.825 = 5.57576

⑽ 325-350 V10 = 3.6 /0.8381 = 4.29543

⑾ 350-375 V11 = 3.9 / 0.845 = 4.61538

⑿ 375-395 V12 = 3.3 /0.8517 = 3.87460

⒀ 395-425 V13 = 6.14/0.8713 = 7.04694

⒁ 425-450 V14 = 5.67/0.8836 = 6.41693

⒂ 450-475 V15 = 6.87/0.8936 = 7.68800

V总 = 67.96681 cm3进行规一化得:

V1% = 6.82% V2% = 3.30% V3% = 3.42%

V4% = 5.34% V5% = 4.92% V6% = 5.05%

V7% = 4.50% V8% = 8.51% V9% = 8.20%

V10% = 6.32% V11% = 6.79% V12% = 5.70%

V13% = 10.37% V14% = 9.44% V15% = 11.31%

由上可得绘制实沸点曲线数据:

表(Ⅰ)

绘制实沸点蒸馏曲线。见图(Ⅰ)

查实沸点曲线得以下数据,利用数据求定平衡汽化曲线数据。表.(Ⅱ)

a.计算实沸点曲线的参考线的斜率及其各点温度

由《石油炼制工程》第三版,图7-17,根据实沸点蒸馏曲线10%至70%点得实沸点蒸馏曲线参考点斜率 = (399-148)/(70-10) = 4.18℃/%,由此计算参考线的各点温度:

6.82% = 148 - 4.18(10-6.82) = 134.71℃ 20% = 148 - 4.18(20-10)= 189.8℃30% = 148 - 4.18(30-10) = 231.6℃ 40% = 148 - 4.18(40-10)= 273.4℃50% = 148 - 4.18(50-10) = 315.2℃ 60% = 148 - 4.18(60-10)= 357℃70% = 148 - 4.18(70-10) = 398.8℃ 80% = 148 - 4.18(80-10)= 440.6℃90% = 148 - 4.18(90-10) = 482.4℃

b.计算平衡汽化参考线斜率及各点温度

用《石油炼制工程》第三版 7-17上图,根据实沸点蒸馏曲线10%至70%斜率4.18℃/%查得平衡汽化参考线的斜率为2.45℃/%,用图7-17中图查得△F = 22.3245℃,故平衡汽化参考线50% = 实沸点蒸馏参考线50%点–△F = 315.2℃ - 22.3245 = 292.8755℃

由平衡汽化参考线的50%点和斜率可计算得其他各点温度

6.82% = 292.8755℃ - 2.45(50-6.82)= 18

7.0845℃

10% = 292.8755℃ - 2.45(50-10) = 194.8755℃

20% = 292.8755℃ - 2.45(50-20) = 219.3755℃

30% = 292.8755℃ - 2.45(50-30) = 243.8755℃

40% = 292.8755℃ - 2.45(50-40) = 268.3755℃

60% = 292.8755℃ + 2.45(60-50) = 317.3755℃

70% = 292.8755℃ + 2.45(70-50) = 341.8755℃

80% = 292.8755℃ + 2.45(80-50) = 366.3755℃

90% = 292.8755℃ + 2.45(90-50) = 390.8755℃

c.计算实沸点蒸馏曲线与其参考线的各点温差△F i%

△F6.82% = 122℃ - 134.71℃ = -12.71℃△F10% = 0℃

△F20% = 205℃- 189.8℃ = 15.2℃△F30%= 258℃- 231.6℃= 27.2℃△F40% = 295℃ - 273.4℃ = 21.6℃△F50% = 323℃ - 315.2℃ = 7.8℃△F60% = 363℃ - 357℃ = 6℃△F70% = 399℃ - 398.8℃ = 0.2℃△F80% = 425℃- 440.6℃ = -15.6℃△F90%= 454℃- 482.4℃= -28.4℃d.求平衡汽化曲线各点温度

由图7-17下图查得各馏出百分数时的温差比值得:6.82%比值=0.39,10%比值=0.38,20%比值=0.36,其余各点比值都是0.33.平衡汽化曲线各点的温差△T等于实沸点蒸馏曲线与其参考线相应各点的温差△F i%乘以对应的比值,由此得平衡汽化各点的△T。

6.82% △T = -12.71 * 0.39 = -4.9569℃ 10% △T = 0℃

20% △T = 15.2 * 0.36 = 5.472℃ 30% △T = 27.2 *0.33 = 8.976℃ 40% △T = 21.6 * 0.33 = 7.128℃ 50% △T = 7.8 * 0.33 = 2.574℃ 60% △T = 6 * 0.33 = 1.98℃ 70% △T = 0.2 * 0.33 = 0.066℃ 80% △T = -15.6 * 0.33 = -5.148℃ 90% △T = -28.4 * 0.33 = -9.372℃平衡汽化曲线各点温度等于它的参考各点温度加上相应的△T值,得平衡汽化温度,见表(Ⅲ)

根据上表绘制原油常压下的平衡汽化曲线图,见图(Ⅰ)。

2、根据已知数据计算,查工艺图表确定产品收率,作出物料平衡

⑴、切割点的计算

根据常压切割以及产品性质中的恩氏蒸馏馏出温度及《石油炼制》第三版,P201~202图7-12及图7-13进行恩氏蒸馏曲线与实沸点蒸馏曲线的转化计算时,凡恩氏蒸馏温度高出

246℃者,考虑到裂化的影响,须用lgD = 0.00852t – 1.691进行温度校正,则校正F12的t‘ = t + D,以汽油分馏为例

a.实沸点蒸馏50%点 = 164 + △t(查图7-12)= 164 – 2.75 = 161.25℃

b.用图7-13查得实沸点蒸馏曲线温差

则实沸点的30%点

30%点 = 161.25 – 24 = 137.25℃

10%点 = 137.25 – 24 = 95.25℃

0%点 = 95.25 – 68.5 = 26.75℃

70%点 = 161.25 + 16.9 = 178.15℃

90%点 = 178.15 + 31.4 = 209.55℃

100%点 = 209.55 + 6.4 = 215.95℃

实沸点范围 : 26.75℃~215.95℃

同理可得

煤油馏分实沸点范围: 201.8℃~ 270.4℃

轻柴馏分实沸点范围: 223.1℃~ 355.3℃

重柴馏分实沸点范围: 279.1℃~ 405℃

重油实沸点范围: 314.2℃(根据《石油炼制》第二版P239图查得)

⑵、由上计算得实沸点切割点,再由图实沸点蒸馏曲线查各产品馏分收率得下表

汽油馏分:斜率S

= 90%馏出温度– 10%馏出

温度=

205 –123 =

1.025%

90 - 10 80

体积平均沸点 t v

t v由馏程测定的10%、30%、50%、70%、90%这五个馏出温度计算得到

t v= t10 + t30 + t50 + t70 +

t90=

123 + 150 + 164 + 180 + 205

= 164.4℃

5 5

根据周佩正所列得:

t me = t v–△me , ln△me = -1.35181 – 0.012800t v0.6667 + 3.64678 S0.3333

∴ ln△me = 2.1066705

△me = 5.81 t me = 164.4 – 5.81 = 158.59℃ = 431.73K

查《工艺图表》由ρ20得API° = 45.6

根据李德清一向正为关系式

M = 184.5 + 2.295 T – 0.2332 KT + 1.329 × 10-15(KT)2– 0.6222ρT

式中T为平均沸点(K),K为特性因数,ρ为20℃时的密度

M = 184.5 + 2.295 × 431.73 – 0.2332 × 11.50 × 431.73 + 1.329 × 105×(11.50 × 431.73)2– 0.6222 × 0.7944 × 431.73 = 131.7

其他馏分同理

此上API°时通过P20在《炼油工艺计算图表集》上册,石油加工科学研究院出版,比重换算图,其他公式来自于《石油炼制工程》第三版。

⑷、馏分的平衡汽化0%的确定

以重柴为例

a、按图7-15换算50%点温度

恩氏蒸馏10%—70%点斜率 = 340 - 316

= 0.4℃/% 70 - 10

由图查得:平衡汽化50%点—恩氏蒸馏50%点 = 18.01℃

则平衡汽化50%点 = 336 + 18.01 = 354.01℃

b、由图7-16查得平衡汽化曲线各段温差(见表Ⅵ)

则平衡汽化曲线30% = 50% - △t30%-50% = 354.01 – 5.9 = 348.11℃ 10% = 348.11 – 5.1 = 343.01℃

0% = 343.01 – 8 = 335.01℃

表(Ⅵ)

其他馏分同理

⑸、汽油馏分焦点温度焦点压力的确定

由S = 1.025,API° = 45.6

查石油馏分临界压力图:压力 = 38.0atm

查石油馏分临界温度图:温度 = 368.4℃

查石油馏分焦点温度图 = 386.4℃

查石油馏分焦点压力图 = 45.6atm

⑹、油品的相关性质参数表(Ⅶ)

⑺、产品收率和物料平衡

下表所列的物料平衡中没有考虑损失,在实际生产中原油不可能全部转化为产品,通常在常压塔的物料平衡计算中(气体+损失)约占原油的0.5%

表Ⅷ

3、汽提蒸汽用量

侧线产品及塔底重油都用过热水蒸气汽提,使用的时温度420℃,压力0.3Mpa的过热水蒸气,参考图7-52和表7-12,取汽提水蒸气量如表Ⅸ

表Ⅸ

4、塔板形式和塔板数

选用浮阀塔板

5、精馏塔计算草图

将塔体、塔板、进料及产品出口,中段循环回流位置,汽提返塔位置,塔底汽提点等绘成草图,如图(Ⅱ),以后的计算结果如操作条件和物料流量等可以陆续填入图中。这样的计算草图可使设计计算对象一目了然,便于分析计算结果的规律性,避免漏算重算,容易发现错误,因而是很有用的。

6、操作压力

取塔顶产品罐压力为0.13Mpa。塔顶采用两级冷凝冷却流程。取塔顶空冷器压力降为0.01Mpa,使用一个管壳式制冷器,壳程压力降取0.017Mpa,故:

塔顶压力 = 0.13 + 0.01 + 0.017 = 0.157Mpa(绝)

取每层浮阀塔板压力降为0.5Kpa(4mmHg),则推算得常压塔各关键部位的压力如下:(单位为Mpa)

塔顶压力:0.157;

一线抽出板(第10层)上压力为:0.162;

二线抽出板(第22层)上压力为:0.168;

三线抽出板(第31层)上压力为:0.172;

汽化段压力(第35层以下)0.174;

取转油线压力降为0.035Mpa,则

加热炉出口压力 = 0.174 + 0.035 = 0.209Mpa

7、汽化段温度

⑴、汽化段中进料的汽化率与过汽化度

取过汽化度为进料的2%(质量分数)或2.10%(体积分数),即过汽化量为12175Kg/h。

要求进料在汽化段中的汽化率e F为:

e F(体积分数)= (21% + 7.5% + 19.5% + 11.5% + 2.10%)= 61.6%

⑵、汽化段油气分压

其中过汽化油的相对分子量取360.

还有水蒸气(3517.1Kmol/h)塔底汽提

由此计算得汽化段的油气分压为:

0.174 × 1485.12/(351.71 + 1485.12)= 0.141Mpa

⑶、汽化段温度的初步求法

汽化段温度应该是在汽化段油气分压0.112Mpa之下汽化61.6%(体积分数)的温度,

为此需要作出在0.141Mpa下原油平衡汽化曲线。见(原油的实沸点曲线和平衡汽

化曲线)中的曲线-4.

在不具备原油的临界参数和焦点参数而无法作出原油P—T—e相图情况下,曲线-4

可用以下的简化法求定:由(原油实沸点曲线和平衡汽化曲线)图可得到交点温

度为250℃。利用第三章中的烃类与石油窄馏分的蒸汽压图,将此点温度250℃换

算为0.141Mpa下的温度,得23737℃。从该交点作垂直于横坐标的直线A,在A

线上找到237.7℃之点,过此点作平行于原油常压平衡汽化曲线-2的线-4,即为

原油在0.141Mpa下的平衡汽化曲线。

由曲线-4可以查得当e F为61.6%(体积分数)时的温度为310℃,此即欲求的汽化

段温度为t F。此t F时由相平衡关系求得,还需对它进行校核。

⑷、t F的校核

校核的主要目的是看由t F要求的加热炉出口温度是否合理。校核的方法作绝热闪蒸

过程的热平衡计算以求得炉出口温度。

当汽化率e F(体积分数)= 61.6%,t F= 310℃时,进料在汽化段中的焓h F计算如表

(X)。表中各物料的焓值可由第三章中介绍的方法和图表求得。

所以:h F = 541.68×106÷608750 = 889.82KJ/kg

再求出原油在加热炉出口条件下的焓h0,按前述方法原油在炉出口压力0.20Mpa

之下的平衡汽化曲线(实沸点与平衡汽化曲线图中的曲线-3)。这里忽略了原油所

含水分,若原油含水,则应当作炉出口处油气分压下的平衡汽化曲线。因考虑到

生产航空煤油,限定炉出口温度不超过360℃.由曲线-3可读出在360℃时的汽化

率e0为58%(体积分数)。显然e0<e F,即在炉出口条件下,过汽化油和部分重柴

油处于液相。据此可计算出进料在炉出口条件下的焓值h0,见表(Ⅹ)

所以:h0 = 583.26×106÷608750 = 958.127KJ/kg

校核表明h0略高于h F,所以在设计的汽化温度310℃之下,既能保证所需的拔出

率(体积分数61.6%),炉出口温度也不至于超过允许限度。

进料在炉出口出携带的热量

取塔底温度比汽化段温度低7℃,即 310 – 7 = 303℃

9、塔顶及侧线温度的假设与回流热分配

⑴、假设塔顶及各侧线温度

⑵、全塔回流热

按上述假设的温度条件作全塔热平衡(见表Ⅻ),由此求出全塔回流热。

表(Ⅻ)全塔回流热(入方)

(出方)

所以,全塔回流热Q = (582.89 – 472.86)×10 = 110.03×10(KJ/h)

⑶、回流方式及回流热分配

塔顶采用二级冷凝冷却流程,塔顶回流温度定为60℃。采用两个中段回流,第一个

位于煤油侧线与轻柴油侧线之间(第11—13层),第二个位于轻柴油侧线与重柴

油侧线之间(第22—24层)。

10、侧线及塔顶温度的校核

校核应自下而上进行

⑴、重柴油抽出板(第31层)温度

按图(Ⅱ)中的隔离体系工作第31层以下塔段的热平衡。见图

表(XIII)第31层以下塔段的热平衡

由热平衡得:563.67×10 + 790L = 547.69 ×10 + 1026L

所以,内回流L = 72034(Kg/h)或 72034/282 = 255(Kmol/h)

重柴油抽出板上方气相总量为:721.6 + 216.17 + 344.27 + 351.71 + 255 = 1888.75(Kmol/h)重柴油蒸汽分压为:0.172×255/1888.75 = 0.0333(Mpa)

由重柴油常压恩氏蒸馏数据换算0.03333Mpa下平衡汽化0点温度。可以用图(7-15)和图(7-16)先换算得常压下平衡汽化数据,再用图(7-26)换算成0.03333Mpa下的平衡汽化数据,其计算结果如下:

由上求得的在0.0333Mpa下重柴油的泡点温度为310.8℃,与原假设的310℃很接近,可认为原假设温度是正确的。

⑵、轻柴油抽出板和煤油抽出板温度

校核的方法与校核重柴油抽出板温度的方法相同,可通过作第22层板以下和第10层板以下塔段的热平衡计算。计算过程从略。计算结果与假设值很接近,可人为原假设时正确的。

化工设备课程设计计算书(板式塔)

《化工设备设计基础》 课程设计计算说明书 学生姓名:学号: 所在学院: 专业: 设计题目: 指导教师: 2011年月日 目录 一.设计任务书 (2)

二.设计参数与结构简图 (4) 三.设备的总体设计及结构设计 (5) 四.强度计算 (7) 五.设计小结 (13) 六.参考文献 (14) 一、设计任务书 1、设计题目 根据《化工原理》课程设计工艺计算内容进行填料塔(或板式塔)设计。

设计题目: 各个同学按照自己的工艺参数确定自己的设计题目:填料塔(板式塔)DNXXX设计。 例:精馏塔(DN1800)设计 2、设计任务书 2.1设备的总体设计与结构设计 (1)根据《化工原理》课程设计,确定塔设备的型式(填料塔、板式塔); (2)根据化工工艺计算,确定塔板数目(或填料高度); (3)根据介质的不同,拟定管口方位; (4)结构设计,确定材料。 2.2设备的机械强度设计计算 (1)确定塔体、封头的强度计算。 (2)各种开孔接管结构的设计,开孔补强的验算。 (3)设备法兰的型式及尺寸选用;管法兰的选型。 (4)裙式支座的设计验算。 (5)水压试验应力校核。 2.3完成塔设备装配图 (1)完成塔设备的装配图设计,包括主视图、局部放大图、焊缝节点图、管口方位图等。 (2)编写技术要求、技术特性表、管口表、明细表和标题栏。 3、原始资料 3.1《化工原理》课程设计塔工艺计算数据。 3.2参考资料: [1] 董大勤.化工设备机械基础[M].北京:化学工业出版社,2003. [2] 全国化工设备技术中心站.《化工设备图样技术要求》2000版[S]. [3] GB150-1998.钢制压力容器[S]. [4] 郑晓梅.化工工程制图化工制图[M].北京:化学工业出版社,2002. [5] JB/T4710-2005.钢制塔式容器[S]. 4、文献查阅要求

年处理量500万吨原油常压蒸馏工段工艺设计毕业论文

年处理量500万吨原油常压蒸馏工段工艺设 计毕业论文 目录 摘要................................................................... I Abstact................................................................ II 第一章文献综述 (1) 1.1 前言 (1) 1.1.1 石油概述 (1) 1.1.2 石油工业的发展趋势 (1) 1.2原油评价 (2) 1.2.1原油的一般性质 (2) 1.2.2石油的用途 (2) 1.3 原油蒸馏及发展趋势 (3) 1.3.1 原油蒸馏概述 (3) 1.3.2 原油蒸馏的特点及发展趋势 (4) 1.4 预处理及蒸馏工序 (4) 1.4.1 新型电脱盐脱水技术 (5) 1.4.2 常压蒸馏 (7) 1.5 换热系统 (7) 1.5.1 换热的意义 (8)

1.5.2换热流程 (8) 1.6常压装置节能技术 (11) 1.6.1节能降耗的措施 (12) 第二章常压塔工艺设计 (14) 2.1原料及产品有关参数的计算 (14) 2.1.1 基础数据 (14) 2.1.2原油的实沸点及窄馏分数据 (14) 2.1.3原油实沸点蒸馏曲线的绘制 (17) 2.2原油平衡汽化曲线的绘制 (18) 2.3常压塔工艺设计 (21) 2.3.1各产品的恩氏蒸馏数据和实沸点数据的换算 (21) 2.3.2产品的有关数据计算 (23) 2.3.3物料衡算 (25) 2.3.4确定塔板数和汽提蒸馏用量 (26) 2.3.5操作压力 (27) 2.3.6汽化段温度 (27) 2.3.7塔底温度 (28) 2.3.8 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配 (28) 2.3.9 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配 (29) 2.4侧线温度及塔顶温度的校核 (31) 2.4.1柴油抽出板(第22层)温度 (31) 2.4.2煤油抽出板(第10层)温度 (32)

Aspen plus模拟精馏塔说明书

Aspen plus模拟精馏塔说明书 一、设计题目 根据以下条件设计一座分离甲醇、水、正丙醇混合物的连续操作常压精馏塔: 生产能力:100000吨精甲醇/年;原料组成:甲醇70%w,水28.5%w,丙醇1.5%w;产品组成:甲醇≥99.9%w;废水组成:水≥99.5%w;进料温度:323.15K;全塔压降:0.011MPa;所有塔板Murphree 效率0.35。 二、设计要求 对精馏塔进行详细设计,给出下列设计结果并利用AutoCAD绘制塔设备图,并写出设计说明。 (1).进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量; (2).全塔总塔板数N;最佳加料板位置N F;最佳侧线出料位置N P; (3).回流比R; (4).冷凝器和再沸器温度、热负荷; (5).塔内构件塔板或填料的设计。 三、分析及模拟流程 1.物料衡算(手算) 目的:求解 Aspen 简捷设计模拟的输入条件。 内容: (1)生产能力:一年按8000 hr计算,进料流量为 100000/(8000*0.7)=17.86 t/hr。 (2)原料、塔顶与塔底的组成(题中已给出): 原料组成:甲醇70%w,水28.5%w,丙醇1.5%w; 产品:甲醇≥99.9%w;废水组成:水≥99.5%w。 (3).温度及压降: 进料温度:323.15K;全塔压降:0.011MPa; 所有塔板Murphree 效率0.35。 2.用简捷模块(DSTWU)进行设计计算 目的:对精馏塔进行简捷计算,根据给定的加料条件和分离要求计算最小回流比、最小理论板数、理论板数和加料板位置。 3.灵敏度分析 目的:研究回流比与塔径的关系(N T-R),确定合适的回流比与塔板数;

常压精馏塔的设计

常压精馏塔的设计 常压精馏塔分离CS2-CCl4混合物。处理量为5000kg/h,组成为0.3(摩尔分数,下同),塔顶流出液组成0.95,塔底釜液组成0.025。 设计条件如下: 操作压力4kpa(塔顶表压); 进料热状况自选; 回流比自选; 单板压降≤0.7kpa; 全塔效率E t=52%; 建厂地址陕西宝鸡。 试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算。 【设计计算】 (一)设计方案的确定 本设计任务为分离CS2-CCl4混合物。对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程。

设计中采用泡点进料,将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升汽采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内,其余部分经产品冷却器冷却后送到储罐。该物系属易分离物系,最小回流比较小,故操作回流比取最小回流比的1.4倍。塔釜采用间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐。 (二)精馏塔的物料衡算 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率

M CS2=76 kg/kmol M CCl4=154 kg/kmol M F=0.3*M CS2+0.7*M CCl4 =0.3*76+0.7*154=130.6kg/kmol F=kmol/h=38.28 kmol/h X F=0.3 X D=0.95 X W=0.025 总物料衡算F=D+W CS2的物料衡算F*X F=D*X D+W*X W 即38.28=D+W 38.28*0.3=0.95D+0.025W 联立解得D=11.26kmol/h W=27.02kmol/h (三)塔板数的确定 1.理论塔板层数N T的求取 CS2-CCl4属理想物系,可采用图解法求理论版层数。 ①由手册查得CS2-CCl4的气液平衡数据,绘出x---y图,见图如下:

580万年原油常减压蒸馏装置工艺设计

580万/年原油常减压蒸馏装置工艺设计 (年处理量250+33*10=580万吨/年) 一.总论 1.1概述 石油加工是国民经济的主要产业以及国民经济的支柱产业之一,在国民经济中有着重要的地位。石油产品应用在国民经济中的各行各业,涉及到民用以及军用。石油已是一个国家懒以生存产品,是一个国家能否兴旺发达的有力支柱。 目前,国际原油供不应求,价格高居不下,原油供应紧张,并由原油所引发起不少主要产油地区的不稳定。我国是一个人口大国,石油的需求在近年来尤其紧张,并随着经济的发展,市场需求越来越大,石油产品利润很高。 本设计是以大港原油为加工原油,采用常减压蒸馏装置蒸馏加工(580万吨/年)原油,而分离出以汽油,煤油,轻柴油,重柴油以及重油为主要产品的各种油产品。本方法简单实用,处理量大,技术成熟,是目前国内外处理原油最主要的方法。 1.2文献综述 本设计是以课程设计、化工设计为基础,以课程中指导老师给出的数据为依据,参考《化工原理》、《化工设计》、《石油练制工艺学》、《石油化工工艺计算图表》《工程制图》等资料。采用原油常减压蒸馏装置工艺设计以生产重整原油,煤油,轻柴油,重柴油,重油等产品。所采用的方法是目前国内外最实用,最普遍,最成熟的原油加工方法。适用国内大中小企业等使用。 1.3设计任务依据 所设计任务是以指导老师给出的原油数据为依据。 所设计的设备参数是以一些权威书籍为参考。 1.4主要原材料 本设计主要的原材料主要有大港原油、水、电 1.5其它 本设计应设计应用在一些交通运输方便,市场需求大的附近。同时,生产过程中应与环境相给合,注重“三废”的处理,坚持国家可持续发展的战略,坚持和谐发展的道路,与时俱进。同时应注意到,废品只是一种放在待定时间与空间中的原材料,在另一些场所,它们又是一种原材料,因而,在生产过程中,应把“三废”综合利用。

常压原油课程设计分解

大连大学 课程设计 题目:常压原油处理工艺专业班级:过控122 学生姓名:曹桂彬 学号:12414027 2015年10月22日

目录 一总论 (3) 1.1概述 (3) 1.2世界原油现状 (4) 1.3原油常压蒸馏及其特点 (5) 二常压原油处理工艺 (5) 2.1 常压原油处理流程 (5) 2.2原油的预处理 (7) 2.3原油的常压加热炉 (8) 2.3.1影响加热炉效率的因素 (8) 2.3.2提高加热炉的效率途径 (10) 2.3.3加热炉优化控制技术 (10) 2.4腐蚀的监测和防护方法 (11) 三车间布置设计 (12) 3.1车间平面布置方案 (12) 3.2车间平面布置图图纸说明 (13) 3.2.1设备布置满足工艺流程和工艺条件要求 (13) 3.2.2设备集中布置 (14) 3.2.3安全性 (14) 1

3.2.4经济性 (14) 3.2.5安装与维修 (15) 3.2.6外观 (15) 参考文献 (15) 2

一总论 1.1概述 石油是一个国家经济发展国家稳定的命脉。在石油、化工生产中,塔设备是非常重要的设备之一,塔设备的性能,对于整个化工和炼油装置的产品质量及其生产能力和消耗额等均有较大影响。据相光关资料报道,塔设备的投资和金属用量,在整个工艺装置中均占较大比例,因此塔设备的设计和研究,始终受到很大的重视。 塔设备广泛应用于蒸馏、吸收、介吸、萃取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元操作中,它的操作性能好坏,对整个装置的生产,产品产量,质量,成本以及环境保护,“三废”处理等都有较大的影响。近些年来,国内外对它的研究也比较多,但主要是集中在常压塔的结构和性能方面,例如:如何提高塔的稳定性、如何利用理论曲线解决常压塔在性能方面存在的问题等。在原油的一次加工过程中,常压蒸馏装置是每个正规炼厂都必须具备的,而其核心设备——常压塔的性能状况将直接影响炼厂的经济效益,由于在原油加工的第一步中,它可以将原油分割成相应的直馏汽油,煤油,轻柴油或重柴油馏分及各种润滑油馏分等。同时,也为原油的二次加工提供各种原料.在进一步提高轻质油的产率或改善产品的质量方面,都有着举足轻重的地位.考虑到常压塔在实际应用方面的价值和意义,如何实现这样一种最经济、最容易的分离手段,是本次毕业设计选题的重要依据。 3

塔设备设计说明书精选文档

塔设备设计说明书精选 文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

《化工设备机械基础》 塔设备设计 课程设计说明书 学院:木工学院 班级:林产化工0 8 学号: 035 036 姓名:万永燕郑舒元 分组:第四组

目录

前言 摘要 塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会,使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行;还要能使接触之后的气、液两相及时分开,互不夹带。因此,蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。根据塔内气液接触部件的结构型式,塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘),液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底,并在各块板面上形成流动的液层;气体则靠压强差推动,由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。填料塔内装有各种形式的固体填充物,即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上,靠重力作用沿填料表面流下;气相则在压强差推动下穿过填料的间隙,由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触,其组成沿塔高连续地变化。目前在工业生产中,当处理量大时多采用板式塔,而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大,所需塔径常达一米以上,故采用板式塔较多;吸收操作的规模一般较小,故采用填料塔较多。 板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板,塔板上开有很多筛孔,每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高,因而生产能力较大,塔板效率稳定,造价低,检修、清理方便

乙醇精馏塔-毕业设计

摘要 乙醇是一种极重要的有机化工原料,也是一种燃料,在国民经济中占有十分重要的地位。随着乙醇工业的迅速成熟,各种制乙醇的方法相继产生。由于乙醇与水混合物的特殊性,即相对挥发度的不同且在一定浓度时生成共沸物,精馏操作一直是乙醇生产不可缺少的工序。 本设计的主要内容是根据20万吨乙醇生产工艺的需求,通过物料衡算和热量衡算以及板式浮阀塔设计的理论知识来设计浮阀塔,并由负荷性能图来进行校验。此外,本设计遵循经济、资源综合利用、环保的原则,严格控制工业三废的排放,充分利用废热,降低能耗,提高工艺的可行性。 关键词:乙醇精馏;浮阀塔;塔附件设计

Abstract Ethanol is a very important organic chemical raw material, but also a fuel, in the national economy occupied a very important position. With the rapid ethanol industry matures, various methods have been found. As a characteristic of a mixture of ethanol and water, the difference of the relative volatility and is generated in a certain concentration azeotrope, distillation operation has been indispensable step of ethanol production. The design of the main content is based on 200,000 tons of ethanol production technology,which needs through material balance and energy balance and the plate valve column design theory to design the float valve column by load performance diagrams for verification. In addition, the design follows the economy, resource utilization, environmental protection principles, strictly control industrial waste emissions, the full use of waste heat, reduce energy consumption and improve the feasibility of the process. Keywords: Ethanol distillation,Valve column,Design

原油常压塔工艺设计计算

设计题目:原油常压塔工艺计算 设计任务:根据基础数据,绘制各种曲线 根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡 根据给定数据进行分馏塔计算,并绘制精馏塔计算草图 校核各侧线及塔顶温度 设计基础数据: 本设计采用某原油问原料进行常压塔工艺计算,原料及产品的基础数据见下表,年开工天数按8000h计算,侧线产品及塔底重油都使用过热水蒸汽汽提,使用的温度为420℃,压力为0.3MPa。 设计内容:根据基础数据,绘制各种曲线 根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡 根据给定数据进行分馏塔计算,并绘制精馏塔计算草图 校核各侧线及塔顶温度 主要参考文献:[1]、林世雄主编,《石油炼制工程》(第三版),石油工业出版社,2006年; [2]、李淑培主编,《石油加工工艺学》(第一版),烃加工出版社,1998年; [3]、侯祥麟,《中国炼油技术》(第一版),中国石化出版社,1991年。

一、生产方案 经过计算,此次油品是密度较大的油品,根据经验计算,汽油、煤油、轻柴、重柴的总收率大于30%,重油是生产优质沥青的好原料,还可以考虑渣油的轻质化,煤油收率高,适合生产航空煤油,该原油的生产方案是燃料一化型加工方案。 二、回流方式的确定 本设计的处理量较大,考虑采用塔顶二级冷回流,并采用两个中段回流。 三、确定塔板数 在原料一定的情况下,塔板的数目越多,精度越好,但压降越大,成本越高,本设计采用41层塔板。 四、塔板形式的确定 本设计采用操作弹性大,塔板压降小,造价适中的浮阀塔板。 设计说明书: 1、根据基础数据绘制各种曲线; 2、根据已知数据,计算并查工艺图表确定产品收率,作物料平衡; 3、确定汽提蒸汽用量; 4、塔板选型和塔板数的确定; 5、确定操作压力; 6、确定汽化段温度: ⑴、汽化段中进料的汽化率与过汽化度; ⑵、汽化段油气分压; ⑶、汽化段温度的初步求定; ⑷、t F的校核。 7、确定塔底温度; 8、塔顶及侧线温度的假定与回流热分配: ⑴、假设塔顶及各侧线温度; ⑵、全塔回流热; ⑶、回流方式及回流热分配。 9、侧线及塔顶温度的校核; 10、精馏塔计算草图。

塔设备设计说明书

《化工设备机械基础》 塔设备设计 课程设计说明书 学院:木工学院 班级:林产化工0 8 学号: 姓名:万永燕郑舒元 分组:第四组 目录 前言............................................................... 错误!未定义书签。 摘要 (2) 关键字 (2) 第二章设计参数及要求 (2) 1.1符号说明 (2) 1.2.设计参数及要求 (3) 3 3 第二章材料选择 (4) 2.1概论 (4) 2.2塔体材料选择 (4) 2.3 裙座材料的选择 (4) 第三章塔体的结构设计及计算 (5) 3.1 按计算压力计算塔体和封头厚度 (5) 3.2 塔设备质量载荷计算 (5) 3.3 风载荷和风弯矩 (6) 3.4 地震弯矩计算 (7) 3.5 各种载荷引起的轴向应力 (7) 3.6 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 (8) 3.7 塔体水压试验和吊装时的应力校核 (9) 3.7.1 水压试验时各种载荷引起的应力 (9) 9 3.8塔设备结构上的设计 (10) 10 10 板式塔的总体结构 (11) 小结 (11) 附录 (11) 附录一有关部件的质量 (11)

附录二矩形力矩计算表 (12) 附录三螺纹小径与公称直径对照表 (12) 参考文献 (12) 前言 摘要 塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会,使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行;还要能使接触之后的气、液两相及时分开,互不夹带。因此,蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。根据塔内气液接触部件的结构型式,塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘),液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底,并在各块板面上形成流动的液层;气体则靠压强差推动,由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。填料塔内装有各种形式的固体填充物,即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上,靠重力作用沿填料表面流下;气相则在压强差推动下穿过填料的间隙,由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触,其组成沿塔高连续地变化。目前在工业生产中,当处理量大时多采用板式塔,而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大,所需塔径常达一米以上,故采用板式塔较多;吸收操作的规模一般较小,故采用填料塔较多。 板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板,塔板上开有很多筛孔,每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高,因而生产能力较大,塔板效率稳定,造价低,检修、清理方便 关键字 塔体、封头、裙座、。 第二章设计参数及要求 1.1符号说明 Pc ----- 计算压力,MPa; Di ----- 圆筒或球壳内径,mm; [Pw]-----圆筒或球壳的最大允许工作压力,MPa; δ ----- 圆筒或球壳的计算厚度,mm; δn ----- 圆筒或球壳的名义厚度,mm; δe ----- 圆筒或球壳的有效厚度,mm;

脱重塔毕业设计

本科毕业设计 (论文) 脱重塔的结构设计Structural Design of De-heavy Tower 学院:机械工程学院 专业班级:过程装备与控制工程 学生姓名:学号: 指导教师:徐舒 2013 年5月

目录 1 绪论 (1) 2 塔的结构设计 (3) 2.1 塔板 (3) 2.2 降液装置结构型式 (3) 2.3 受液盘 (3) 2.4 人孔 (2) 2.5裙座 (3) 2.6 吊柱 (2) 2.7法兰及封头的设计 (3) 3 机械设计 (3) 3.1 塔器强度计算 (3) 3.2 塔器质量计算 (6) 3.3 塔器自身基本自振周期计算 (7) 3.4 地震载荷和地震弯矩计算 (9) 3.5 风载荷和风弯矩计算 (11) 3.6 各计算截面的最大弯矩 (13) 3.7 圆筒应力校核 (13) 3.8 裙座壳轴向应力校核 (16) 3.9 基础环厚度计算 (17) 3.10 地脚螺栓计算 (19) 3.11 裙座和壳体的连接焊缝验算(对接焊缝) (22) 3.12 塔设备挠度计算 (22) 3.13 开孔接管及补强设计 (23) 4 技术要求 (31) 结论 (33) 致谢 (34) 参考文献 (35)

附表清单: 表1 分段塔器各段质量 (8) 表 2 风载荷计算 (9) 表3塔器各段弯矩计算 (11) 表4 I-I截面处的强度和稳定性计算 (15) 表5 接管外径与最小壁厚 (23) 表6 其他无须另行补强的开孔接管尺寸 (31)

1 绪论 塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中重要的设备之一。它可使气(汽)液或液液两相之间进行紧密接触,达到相际传质和传热的目的。可在塔设备中完成的常见的单元操作有:精馏、吸收、解吸和萃取等。此外,工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥,以及兼有气液两项传质和传热的增湿、减湿等。 在化工厂、石油化工厂、炼油厂等中,塔设备的性能对于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等各个方面,都有重大的影响。据有关资料报道,塔设备的投资费用占整个工艺设备投资用的较大比例;它所耗用的刚才重量在各类工艺设备中也属最多。因此,塔设备的设计和研究,受到化工、炼油等行业的极大重视。 塔设备经过长期发展,形成了形式繁多的结构,以满足各方面的特殊需求。为了便与研究和比较,人们从不同角度对塔设备进行分类。例如:按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔;按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔;按形成相际接触界面的方式分为具有固定相界面的塔和流动过程中形成的相界面的塔;也有按塔釜形式分类的。但长期以来,最常用的分类是按塔的内件结构分为板式塔和填料塔两大类,还有几种装有机械运动构件的塔。 随着塔设备技术的发展,各行业国家还陆续制订了多种气液接触元件及有关塔盘制造、安装、验收的标准规范和技术条件等,以保证塔设备运行的质量和缩短其制造、安装周期,进而减少设备的投资费用。当然盲目的套用标准或是忽视标准等修订工作,也会对技术的发展起到阻碍作用。 目前,我国常用的板式塔型仍为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔和舌形塔等,填料种类除拉西环、鲍尔环外,阶梯环以及波纹填料、金属丝网填料等规整填料也常采用。近年来,参考国外塔设备技术的发展动向,加强了对筛板塔的科研工作,提出了斜孔塔和浮动喷射塔等新塔型。对多降液管塔盘、导向筛网孔塔盘等,也都做了较多的研究,并推广应用于生产。其他如大孔径筛板、双孔径筛板、穿流式可调开孔率筛板、浮阀-筛板复合塔盘等多种塔型的试验工作也在进行,有些已取得一定的成果或用于生产。 随着我国国名经济快速发展,作为国民经济支柱产业的化工、石油化工等行业发展的加速,对压力容器的设计需求增加,要求也不断提高。于是大部分的设计工作者也走出办公室,走入化工设备制造厂,进入施工安装现场监察、学习。 设计过程是多种有机结合大的媒介。换言之,把物质资源转变为一种新的产品或是形成一种有效的服务能力要取决于多方面因素的有机结合,如科研成果,技术发明,材料,人力和资金等。 该说明书的设计包括计算塔设备的结构参数,并对设备进行强度的计算及稳定性的校核,以及开孔补强设计等。在给定设计参数的前提下,按设计的一般步

aspenplus模拟精馏塔说明书

Aspen plus 模拟精馏塔说明书 一、设计题目根据以下条件设计一座分离甲醇、水、正丙醇混合物的连续操作常压精馏塔: 生产能力:100000吨精甲醇/年;原料组成:甲醇70%w, 水%w,丙醇%w;产品组成:甲醇≥%w;废水组成:水≥%w;进料温度:;全塔压降:;所有塔板Murphree 效率。 二、设计要求对精馏塔进行详细设计,给出下列设计结果并利用AutoCAD绘制塔设备图,并写出设计说明。 (1) . 进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量; (2) . 全塔总塔板数N;最佳加料板位置N F;最佳侧线出料位置N P; (3) . 回流比R; (4) . 冷凝器和再沸器温度、热负荷; (5) . 塔内构件塔板或填料的设计。 三、分析及模拟流程 1. 物料衡算(手算) 目的: 求解Aspen 简捷设计模拟的输入条件。 内容: (1) 生产能力: 一年按8000 hr 计算,进料流量为100000/(8000*= t/hr 。 (2) 原料、塔顶与塔底的组成(题中已给出) :原料组成:甲醇70%w,水%w,丙醇%w;产品: 甲醇≥%w;废水组成:水≥%w。(3) . 温度及压降:进料温度:;全塔压降:;所有塔板Murphree 效率。 2. 用简捷模块( DSTW)U进行设计计算 目的: 对精馏塔进行简捷计算,根据给定的加料条件和分离要求计 算最小回流比、最小理论板数、理论板数和加料板位置。 3. 灵敏度分析 目的: 研究回流比与塔径的关系 (N T-R),确定合适的回流比与塔板数;研究加料板位置对产品的影响,确定合适的加料板位置。 方法: 作回流比与塔径的关系曲线( N T-R),从曲线上找到期望的回流比及塔板数。 4. 用详细计算模块( RadFrac)进行计算目的: 精确计算精馏塔的分离能力和设备参数。

毕业设计--500万吨年常减压装置常压汽提塔机械设计 精品

第一章绪论 一设计任务、设计思想、设计特点 (一) 设计任务 500万吨/年常减压装置常压汽提塔机械设计 主要参数如下: 操作压力:0.07MPa 塔内直径:Φ1400/Φ1800 设计压力:0.24MPa 塔内塔盘数:24 最高操作温度:390℃保温层厚度:硅酸铝镁120/150㎜ 塔总高:31675㎜容器类别:一类 塔基础高:4500㎜塔内介质平均密度:830Kg/m3 地震烈度:8度其他参数:参照茂石化四蒸馏 基本风压值:500Pa 建造场地类别:Ⅱ类 (二) 设计思想 1 根据GB《钢制压力容器》与JB《钢制塔式容器》等国家标准为基础进行设计。 2 满足工艺和操作要求,所设计出来的流程和设备能保证得到质量稳定的产品,设计的流程与设备需要一定的操作弹性,可方便地进行流量和传热量的调节。 3 满足经济上的要求,设计省热能和电能的消耗,减少设备与基础的费用,选择合适的回流比,节省冷却水,设计时要全面考虑,力求总费用尽可能低一些。 4保证生产安全,保证塔设备具有一定的刚度和强度。设计中设计压力确定壁厚,再校核其他载荷作用下容器的应力,是容器有足够的腐蚀裕度。 5 采用某些高新技术(如:一脱三注)或应用某些工艺系统来降低原料的含硫量,减缓腐蚀,延长设备的使用寿命。 (三) 设计特点 1 塔设备是石油、化工、轻工、食品等工业部门中重要的设备之一,塔设备通过其内部的结构使气(汽)液两相或液液之间充分接触,进行质量传递和热量传递。通过塔设备完全的单元操作有:精流、吸收、解吸、萃取、冷却等。 2 塔的结构形式各异,但根据塔内件,一般可将塔分成板式塔和填料塔两大类,两者的基本结构可以概括为:塔体、内件、支座、附件等。

(完整版)常压塔毕业设计

摘要 常压塔是石油加工中重要的流程之一,这次的设计主要就是对125万吨年处理量的原油常压塔进行设计,其中包括塔板的设计。 常压塔的设计主要是依据所给的原油实沸点蒸馏数据及产品的恩氏蒸馏数据,计算产品的相关物性数据从而确定切割方案、计算产品收率。参考同类装置确定塔板数,进料及侧线抽出位置,再假设各主要部位的操作温度及操作压力,进行全塔热平衡计算。采取塔顶二级冷凝冷却和两个中段回流,塔顶取热、第一中段回流取热、第二中段回流取热的比依次为5:2:3。经过校核各主要部位温度都在允许的误差范围内。 塔板型式选用F型重阀浮阀塔板,依据常压塔内最大气、液相负荷算得塔板外径为3.0m,板间距为0.45m。这部分最主要的是核算塔板流体力学性能及操作性能,使塔板在适宜的操作范围内操作。 本次设计的结果表明,参数的校核结果与假设值间的误差在允许范围内,其余均在经验值范围内,因此可以确定,该蒸馏塔的设计是符合要求的。 关键词:常压塔,浮阀塔板,流体力学。

Abstract Atmospheric distillation of petroleum processing is one of important processes .A atmosperic distillation column ,which is able to treat crucd oil 125Mt a year ,is designed mainly ,including the design of plate. The design of atmosperic distillation column is based on the datum of true point distillation of the oil and of Engler distilltion of the products. The calculation of products phsical property parameters and the cut conceptual and products yields are also dased on the datum. The tray number ,the feed tray and the side stream withdrawal tray are determined by referring to the same king unit .The following work is to assume the operating temperature and pressure of all the imporant points of the column and to make the energy balance calculation for the whole column. To take the top two cooling and condensing , the two back to the middle and the top the range of allowable error. A type of Fvalve tary is be chosen .Atmospheric tower based on the most gas, liquid external diameter of the load tray can be 3.0m, plate spacing of 0.45m. In this section , The most important work is to calculate the a proper area . The design results show that the results of parameter calibration values and assumptions of the error are in the allowable range, and the remaining values are in the range of experience, so it can be identified that the distillation column designed meets the requirements. Key word :Atmospheric distillating column ,valve tray ,-1—COOH)。 低分子量的环烷酸是环戊烷衍生物,较高分子量的环烷酸是二环、三

660万吨原油常压蒸馏课程设计方案

660万吨原油常压蒸馏课程设计方案

摘要 常压塔是石油加工中重要的流程之一,这次的设计主要就是对660万吨/年处理量的原油常压塔进行设计,其中包括塔板的设计。常压塔的设计主要是依据所给的原油实沸点蒸馏数据及产品的恩氏蒸馏数据,计算产品的相关物性数据从而确定切割方案、计算产品收率。参考同类装置确定塔板数,进料及侧线抽出位置,再假设各主要部位的操作温度及操作压力,进行全塔热平衡计算。采取塔顶二级冷凝冷却和两个中段回流,塔顶取热、第一中段回流取热、第二中段回流取热的比依次为5:2:3。经过校核各主要部位温度都在允许的误差范围内。塔板型式选用F1型重阀浮阀塔板,依据常压塔内最大气、液相负荷算得塔板外径为 5.0m,板间距为0.6m。这部分最主要的是核算塔板流体力学性能及操作性能,使塔板在适宜的操作范围内操作。本次设计的结果表明,参数的校核结果与假设值间的误差在允许范围内,其余均在经验值范围内,因此可以确定,该蒸馏塔的设计是符合要求的。 关键词:常压蒸馏;物料衡算;热量衡算

目录 1.设计背景 (1) 1.1 选题背景 (1) 1.2 设计技术参数 (2) 2.设计方案 (3) 2.1 设计要求 (3) 2.2 设计计划 (4) 2.3 原油的实沸点切割及产品性质计算 (5) 2.4产品收率和物料平衡 (13) 2.5汽提水蒸汽用量 (15) 2.6塔板型式和塔板数 (16) 2.7常压塔计算草图 (17) 2.8 操作压力 (17) 2.9汽化段温度 (18) 3 塔底温度 (20) 4 塔顶及侧线温度的假设与回流分配 (21) 4.1全塔回流热 (21) 4.2侧线及塔顶温度核算 (22) 4.3全塔汽、液相负荷 (27) 4.4全塔汽液相负荷分布 (36) 5 塔的工艺计算 (36)

板式塔设计计算说明书

一、设计任务 1. 结构设计任务 完成各板式塔的总体结构设计,绘图工作量折合A1图共计4张左右,具体包括以下内容: ⑴各塔总图1张A0或A0加长; ⑵各塔塔盘装配及零部件图2张A1。 2. 设计计算内容 完成各板式塔设计计算说明书,主要包括各塔主要受压元件的壁厚计算及相应的强度校核、稳定性校核等内容。 二、设计条件 1. 塔体内径mm 2000=i D ,塔高m 299.59H i =; 2.设计压力p c =2.36MPa ,设计温度为=t 90C ?; 3. 设置地区:山东省东营市,基本风压值q 0=480Pa ,地震设防烈度8度,场地土类别III 类,地面粗糙度是B 类; 4. 塔内装有N=94层浮阀塔盘;开有人孔12个,在人孔处安装半圆形平台12个,平台宽度B=900m m ,高度为1200m m ; 5. 塔外保温层厚度为δs =100m m ,保温层密度ρ2=3503m /kg ; 三、设备强度及稳定性校核计算 1. 选材说明 已知东营的基本风压值q 0=480Pa ,地震设防烈度8度,场地土类别III 类;塔壳与裙座对接;塔内装有N=94层浮阀塔盘;塔外保温层厚度为δs =100m m ,保温层密度ρ 2=350 3m /kg ;塔体开有人孔12个,在人孔处安装半圆形平台12个,平台宽度B=900m m , 高度为1200m m ;设计压力 p c =2.36MPa ,设计温度为=t 90C ?;壳 3m m ,裙座厚度附加量2m m ;焊接接头系数取为0.85;塔内径mm 2000=i D 。 通过上述工艺条件和经验,塔壳和封头材料选用Q345R 。对该塔进行强度和稳定计算。 2. 主要受压元件壁厚计算

塔类课程设计参考题

塔类课程设计参考 题

1.开孔补强的原则是什么?等面积补强,极限分析补强 2.塔盘受液盘上泪孔的作用是什么?泪孔的数目如何确定?用 来排除集液 3.常见的塔体裙座有那几种类型?采用锥形裙座的条件是什么? 圆筒形和圆锥形。对于受力情况比较差,塔径小且很高的塔采用圆锥形裙座。 4.容器划分类别的依据是什么?压力等级,生产中的作用,安装 方式,安全技术管理 5.在球形封头、碟形封头、椭圆形封头中,哪一种受力最好?为 什么椭圆封头应用比较广泛?受力最好,球型封头。由于椭圆形封头应力分布比较均匀,且易于冲压成型。 6.常压塔划分为一类容器的原因是什么?压力为常压,且介质毒 性和危害性较小。 7.水压试验压力、设计压力各是如何确定的?PT=1.25P

8.筒体与裙座的连接方式有那两种?两种连接方式裙座与筒体焊 缝处所受的应力有何区别?搭接和对接。搭接焊缝承受由设备重量及弯矩长生的切应力。这种结构受力情况较差,但安装方便,可用于小型塔设备。对接焊缝主要校核在弯矩及重力作用下迎风侧焊缝的拉应力。 9.塔器在进行液压试验时的试验压力是指哪个部位的压力?最底 端的压力 10.塔器在进行强度校核及直立设备验算时压应力、拉应力校核分 别考虑哪种工况?停工检修,水压试验,正常操作。 11.塔器壁厚圆整的根据是什么?钢板的规格。 12.试从工艺的角度说明变径塔产生变径的原因?精馏段与提留段 的负荷相差太大时,一般在要变径。因为中间有抽出,越向上物料越少,自然就不需要太大的塔径了 13.在选择法兰时应考虑哪些因素?螺栓预紧力、垫片性能、压紧 面质量、法兰刚度、操作条件。

14.低碳结构钢、不锈钢制成的压力容器标准规定都有一个最小壁 厚,规定此最小厚度的原因是什么? 15.确定地脚螺栓的直径时根据什么应力来计算?剪切应力 16.塔盘有两种溢流方式,各适用于什么场合?液体在塔盘上的分 布是否越均匀越好?单溢流型和双溢流型。单溢流型结构简单,有利于提高塔板效率,双溢流型宜于塔径及液量较大时。是 17.图上所标注的厚度是什么厚度?名义厚度δn 18.设备设计、制造、验收应遵循什么样的原则?GB150.1 19.焊接接头系数如何选定?影响焊接接头系数的因素有哪些?按 照焊接接头形式选择。影响因素主要与焊接接头形式和焊缝无损检测的要求及长度比例有关。 20.一般的直立设备在安装时都有垂直度要求,若不能保证垂直 度,对板式分馏塔的分馏效率有何影响?

500万吨年炼油减压蒸馏装置设计书

500万吨/年炼油减压蒸馏装置设计书 第一章文献综述 1.1石油工业简介 石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95%~99%,含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害,在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大,但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低,镍、氮含量中等,钒含量极少。除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油占1/3。组成不同类的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同,应当物尽其用。 石油炼制工业是国民经济最重要的支柱产业之一,是提供能源,尤其是交通运输燃料和有机化工原料的最重要的工业。据统计,全世界总能源需求的40%依赖于石油产品,汽车,飞机,轮船等交通运输器械使用的燃料几乎全部是石油产品,有机化工原料主要也是来源于石油炼制工业,世界石油总产量的10%用于生产有机化工原料。 石油是十分复杂的烃类非烃类化合物的混合物。石油产品种类繁多,市场上各种牌号的石油产品达1000种以上,大体上可分为以下几类: ⑴燃料:如各种牌号的汽油、航空煤油、柴油、重质燃料油等; ⑵润滑油:如各种牌号的燃机油、机械油等; ⑶有机化工原料:如生产乙烯的裂解原料、各种芳烃和烯烃等; ⑷工艺用油:如变压器油、电缆油、液压油等; ⑸沥青:如各种牌号的铺路沥青、建筑沥青、防腐沥青、特殊用途沥青等; ⑹蜡:如各种食用、药用化妆品用,包装用的石蜡和地蜡; ⑺石油焦炭:如电极用焦、冶炼用焦、燃料焦等。 从上述石油产品品种之多和用途之广也可以看到石油炼制工业在国民经济和国防中的重要地位。 石油作为一种能流密度高,便于储存、运输、使用的清洁能源已广泛应用于国民经济的方方面面。按2001年中国各行业石油消费构成看,交通运输业占30%以上,是消费石油最多的行业。 在交通运输业中,汽车是最大的石油消费用户。在石油产品中,汽油的85%~90%和柴油的30%被汽车所消耗。面对中国目前汽车的飞速发展,保有量的迅猛增长,不能不未雨绸缪,以防石油短缺制约汽车工业的正常发展。从世界围看,汽车的出现把石油工业推向了快速发展的轨道,加快了石油产品的消费和需求。

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