5-设备设计选型说明书

扬子石化年产15万吨醋酸乙烯酯生产装置项目太行之巅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扬子石化年产15万吨醋酸乙烯酯生产装置项目团队成员：王励卓沈坤杰王腾乐侯世欣宋 川指导教师：王艳红李同川郭 婧赵慧鹏马忠平设备设计选型说明书目录目录11 反应器11.1 输入数据11.2 计算结果12 换热器22.1 换热器设计结果表22.2 计算结果23 塔设备33.1 输入数据33.2 输出结果34 气液分离器选型设计44.1 分离器尺寸的设计（以V0301为例）44.1.1 设计任务44.1.2 分离器类型的选择44.2 立式丝网分离器的尺寸设计54.2.1 丝网自由截面上的气体流速（）的计算54.2.2 气液分离器尺寸计算54.2.3 气液分离器接管计算64.2.4 气液分离器封头设计74.3 气液分离器强度校核84.4 气液分离器选型一览表15 罐选型15.1 罐选型依据15.2 概述15.2.1 储罐类型15.2.2 选型原则25.3 原料储罐35.3.1 原料乙烯35.3.2 原料醋酸45.4 产品储罐45.4.1 产品醋酸乙烯酯45.4.2 副产品乙醛55.5 回流罐55.6 液液分相罐65.7 缓冲罐75.8 混合罐75.9 分流罐75.10 静态混合器96 压缩机选型156.1 选型依据156.2 压缩机分类156.3 压缩机适用范围166.4 压缩机选型（以C0101为例）167 泵的选型187.1 概述187.1.1 选型依据187.1.2 泵选型原则187.1.3 泵的类型及特点217.2 泵选型（以P0204为例）2221 反应器本工艺中共一台反应器，为流化床反应器，对其进行了详细的设计，并采用SW6-2011软件对反应器进行强度校核。1.1 输入数据将反应器的设计压力、设计温度、设计直径和长度等数据输入近SW6-2011进行强度校核，具体输入数据如表1-1、1-2所示：表1-1 反应器输入数据反应器设计压力/MPa设计温度/R01011.1190表1-2 反应器输入数据设备参数参数值/m设备参数参数值/m下封头高度0.915下封头直径3.5预分布室高度2预分布室直径3.5浓相区高度2.3浓相区直径3.5变径段高度1.3变径段下直径3.5稀相区高度3变径段上直径5.0上封头高度1.29稀相区直径5.0总高10.805上封头直径5.01.2 计算结果反应器输出结果如表1-3所示：表1-3 反应器输出结果厚度参数参数值/mm下封头厚度20浓相区筒体厚度22稀相区筒体厚度30上封头厚度36变径段椎体厚度28具体反应器的设计过程与校核数据，详见文档反应器设计说明书。设备选型详见附录3-设备选型一览表。2 换热器2.1 换热器设计结果表全厂总共具有35台换热器，用Exchangers Designs & Rating 对35台进行设计，并对其中两台换热器进行详细设计及机械强度校核，以下是换热器设计的输入数据和计算结果。表2-1 换热器输入数据换热器设计压力（T/S）MPa设计温度/直径/mmE02010.11/0.11140800E02077.7/0.111606502.2 计算结果通过用SW6-2011进行强度校核，得到设备筒体壁厚、封头壁厚、管板厚度、设备法兰复核如下表所示：表2-2 换热器计算结果换热器壁厚/mm封头/mm管板厚度/mm法兰厚度/mmE020110103038E020710103036换热器设计的详细输入与输出结果，请详见文档换热器设计说明书。设备选型详见附录3-设备选型一览表。3 塔设备本工艺中含有11个塔设备，对脱酸塔T0203进行了详细设计，根据其工艺条件对其进行了设计与强度校核，输入数据与核算内容如下3.1 输入数据塔设备输入数据如表3-1所示：表3-1 T0203数据输入设计参数数值设计温度200设计压力0.79Mpa变径段之上筒体直径2m变径段之下筒体直径2.6m变径段长度1.6m变径段之上筒体长度19.8m变径段之下筒体长度12.5m3.2 输出结果塔设备输出结果如表3-2所示：表3-2 T0203输出结果设计参数数值上封头壁厚12mm变径段之上筒体壁厚12mm变径段壁厚14mm变径段之下筒体壁厚14mm下封头壁厚14mm关于塔设计的详细输入与输出结果，请详见文档塔设备设计说明书。设备选型详见附录3-设备选型一览表。4 气液分离器选型设计4.1 分离器尺寸的设计（以V0301为例）4.1.1 设计任务通过Aspen模拟数据可知气液分离器混合介质进口体积流量为6695.17m3/h。具体操作工况如下表所示：表4-1 V0301气液分离器的工艺参数工艺参数数值温度 5压力 MPa0.9液体流量 m3/h1.80液体密度 kg/m3871.83气体流量 m3/h6972.83气体密度 kg/m311.014.1.2 分离器类型的选择根据HG/T 20570.8-95气液分离器设计的第3部分：丝网分离器设计应用范围如下：（1）丝网分离器适用于分离气体直径大于1030m的液滴。（2）丝网分离器主要部件为一固定安装的丝网组件，由丝网和上下支承栅条组成。丝网材料可采用不同的金属或非金属材料。如：不锈钢、蒙乃尔合金、镍、铜、铝、碳钢、耐腐蚀耐热镍合金、聚氯乙烯和聚乙烯等。（3）丝网分离器通常规格是丝网的丝直径为0.22mm0.28mm，丝网的厚度约为100mm150mm。丝网参数如下：表4-2 丝网参数一览型号规格空隙率（）丝网密度（kg/m3）丝径（mm）标准型40100型0.9821500.2360150型140400型高效型60100型0.9751500.2380100型0.12高穿透性20100型0.9901600.2330150型70140型因液体分离量较少，选择立式丝网分离器来完成该气液分离过程。4.2 立式丝网分离器的尺寸设计设备尺寸设计的依据是气液两相流量以及停留时间。表4-3气液两相数据液相气相VL=1.80m3/hVG=6972.83m3/h=871.83kg/m3=11.01kg/m3T=5T=5P=0.9MPaP=0.9MPa流量上下限Vmax=135%Vmin=70%停留时间设为6min。4.2.1 丝网自由截面上的气体流速（）的计算用常数（）的计算方法：式中：与丝网自由横截面积相关的气体流速，m/s；分别为液体和气体的密度，kg/m3；常数，通常，如果气流中有较大的液体量被分离，则建议采用。高粘度液体、高压或高真空工艺中，可采用0.06。4.2.2 气液分离器尺寸计算（1）丝网直径（2）容器直径容器直径D至少要比丝网直径大100mm（考虑安装固定），取容器直径为2m。（3）高度最低液面与最高液面的高度差：气液分离器的总高度为：最后圆整为1.5米。立式丝网分离器示意如图4-1所示：图4-1立式丝网分离器尺寸构图4.2.3 气液分离器接管计算（1）入口接管两相混合物的入口接管的直径应符合下列要求：式中：接管内两相流速，m/s； 气相密度，kg/m3；由此导出式中: 接管直径，m； 液体体积流量，m3/h； 气体体积流量，m3/h；则该液体分离器的入口接管直径为：根据GB/T8163-2008选择接管尺寸为。（2）出口接管液体、气体的出口接管的直径，不得小于连接管道的直径。液体出口接管可以用小于等于1m/s的流速来设计。气体出口流速取决于气体密度，密度小时，最大出口流速。密度大时，选择较小的气体出口流速。任何情况下，较小的气体出口流速有利于分离。液体出口管径：根据GB/T8163-2008选择接管尺寸为。气体出口管径：根据GB/T8163-2008选择接管尺寸为。4.2.4 气液分离器封头设计顶部采用椭圆形封头，公称直径2000mm，查自HG21607知封头曲面高度HF1=500mm，直边高度25mm，厚10mm，内表面积4.493m2，容积1.1257m3。底部采用椭圆形封头，公称直径2000mm，查自HG21607知封头曲面高度HF2=500mm，直边高度25mm，厚10mm，内表面积4.493m2，容积1.1257m3。4.3 气液分离器强度校核表4-4立式容器校核立式搅拌容器校核计算单位中北大学-太行之巅筒体设计条件内 筒设计压力 pMPa0.99设计温度 t C25内径 Dimm2000名义厚度 dnmm10材料名称Q345R许用应力 s 189 s tMPa189压力试验温度下的屈服点 ReL345厚度负偏差 C1mm0.3腐蚀裕量 C2mm2厚度附加量 CC1C2mm2.3焊接接头系数 f0.85压力试验类型液压试验压力 pTMPa1.125筒体长度 Lwmm1500内筒外压计算长度 Lmm封 头 设 计 条 件筒体上封头筒体下封头夹套封头封头形式椭圆形椭圆形名义厚度 dnmm1010材料名称Q345RQ345R设计温度下的许用应力 s tMPa189189厚度负偏差 C1mm0.30.3腐蚀裕量 C2mm22厚度附加量 CC1C2mm2.32.3焊接接头系数 f0.850.85主 要 计 算 结 果内圆筒体内筒上封头内筒下封头校核结果校核合格校核合格校核合格质 量 m kg743.52345.33345.33搅拌轴计算轴径mm 备 注表4-5筒体强度校核内筒体内压计算计算单位中北大学-太行之巅计算所依据的标准GB/T 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 pc 0.99MPa设计温度 t 25.00 C内径 Di 2000.00mm材料 Q345R ( 板材 )试验温度许用应力 s 189.00MPa设计温度许用应力 st 189.00MPa试验温度下屈服点 ReL 345.00MPa负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = = 6.18mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 7.70mm名义厚度 dn = 10.00mm重量 743.52Kg压力试验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值pT = 1.25p = 1.1250 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ReL = 310.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 172.55 MPa校核条件 sT sT校核结果 合格压力及应力计算最大允许工作压力 pw= = 1.23226MPa设计温度下计算应力 st = = 129.07MPastf 160.65MPa校核条件stf st结论 合格表4-6上封头强度校核内筒上封头内压计算计算单位 中北大学-太行之巅计算所依据的标准GB/T 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 pc 0.99MPa设计温度 t 25.00 C内径 Di 2000.00mm曲面深度 hi 500.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 189.00MPa试验温度许用应力 s 189.00MPa负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 0.85压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值 pT = 1.25p= 1.1250 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ReL = 310.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 172.22MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0000计算厚度 dh = = 6.17mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 7.70mm最小厚度 dmin = 3.00mm名义厚度 dnh = 10.00mm结论 满足最小厚度要求重量 345.33 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 pw= = 1.23463MPa结论 合格表4-7下封头强度校核内筒下封头内压计算计算单位 中北大学-太行之巅计算所依据的标准GB/T 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 pc 0.99MPa设计温度 t 25.00 C内径 Di 2000.00mm曲面深度 hi 500.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 189.00MPa试验温度许用应力 s 189.00MPa负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 0.85压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值 pT = 1.25p= 1.1250 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ReL = 310.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 172.22MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0000计算厚度 dh = = 6.17mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 7.70mm最小厚度 dmin = 3.00mm名义厚度 dnh = 10.00mm结论 满足最小厚度要求重量 345.33 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 pw= = 1.23463MPa结论 合格表4-8筒体开孔补强强度校核开孔补强计算计算单位中北大学-太行之巅接 管: N1, 48012计算方法: GB/T 150.3-2011等面积补强法，单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.99MPa设计温度25壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型Q345R板材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 Di2000mm壳体开孔处名义厚度n10mm壳体厚度负偏差 C10.3mm壳体腐蚀裕量 C22mm壳体材料许用应力t189MPa接管轴线与筒体表面法线的夹角() 0凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角() 接管实际外伸长度 150mm接管连接型式 插入式接管接管实际内伸长度 250mm接管材料 16Mn接管焊接接头系数 1名称及类型 管材接管腐蚀裕量 2mm补强圈材料名称 凸形封头开孔中心至 封头轴线的距离 mm补强圈外径 mm补强圈厚度 mm接管厚度负偏差 C1t 1.2mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t 181MPa补强圈许用应力t MPa开 孔 补 强 计 算非圆形开孔长直径 462.4mm开孔长径与短径之比 1 壳体计算厚度 5.2519mm接管计算厚度t 1.2505 mm补强圈强度削弱系数 frr 0接管材料强度削弱系数 fr 0.9577开孔补强计算直径 d 462.4mm补强区有效宽度 B 924.8 mm接管有效外伸长度 h1 74.49mm接管有效内伸长度 h2 74.49 mm开孔削弱所需的补强面积A 2432mm2壳体多余金属面积 A1 1130 mm2接管多余金属面积 A2 2047mm2补强区内的焊缝面积 A3 50 mm2A1+A2+A3= 3228mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 合格表4-9上封头开孔补强强度校核开孔补强计算计算单位中北大学-太行之巅接 管: N2, 37712计算方法: GB/T 150.3-2011等面积补强法，单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.99MPa设计温度25壳体型式椭圆形封头壳体材料名称及类型Q345R板材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 Di2000mm壳体开孔处名义厚度n10mm壳体厚度负偏差 C10.3mm壳体腐蚀裕量 C22mm壳体材料许用应力t189MPa椭圆形封头长短轴之比 2凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角() -0 接管实际外伸长度 150mm接管连接型式 插入式接管接管实际内伸长度 0mm接管材料 16Mn接管焊接接头系数 1名称及类型 管材接管腐蚀裕量 2mm补强圈材料名称 凸形封头开孔中心至 封头轴线的距离 mm补强圈外径 mm补强圈厚度 mm接管厚度负偏差 C1t 1.2mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t 181MPa补强圈许用应力t MPa开 孔 补 强 计 算非圆形开孔长直径 359.4mm开孔长径与短径之比 1 壳体计算厚度 4.7205mm接管计算厚度t 0.968 mm补强圈强度削弱系数 frr 0接管材料强度削弱系数 fr 0.9577开孔补强计算直径 d 359.4mm补强区有效宽度 B 718.8 mm接管有效外伸长度 h1 65.672mm接管有效内伸长度 h2 0 mm开孔削弱所需的补强面积A 1700mm2壳体多余金属面积 A1 1069 mm2接管多余金属面积 A2 985mm2补强区内的焊缝面积 A3 30 mm2A1+A2+A3= 2084mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 合格表4-10下封头开孔补强强度校核开孔补强计算计算单位中北大学-太行之巅接 管: N3, 365计算方法: GB/T 150.3-2011等面积补强法，单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.99MPa设计温度25壳体型式椭圆形封头壳体材料名称及类型Q345R板材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 Di2000mm壳体开孔处名义厚度n10mm壳体厚度负偏差 C10.3mm壳体腐蚀裕量 C22mm壳体材料许用应力t189MPa椭圆形封头长短轴之比 2凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角() -0 接管实际外伸长度 150mm接管连接型式 插入式接管接管实际内伸长度 0mm接管材料 16Mn接管焊接接头系数 1名称及类型 管材接管腐蚀裕量 2mm补强圈材料名称 凸形封头开孔中心至 封头轴线的距离 mm补强圈外径 mm补强圈厚度 mm接管厚度负偏差 C1t 0.5mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t 181MPa补强圈许用应力t MPa开 孔 补 强 计 算非圆形开孔长直径 31mm开孔长径与短径之比 1 壳体计算厚度 mm接管计算厚度t mm补强圈强度削弱系数 frr 接管材料强度削弱系数 fr 开孔补强计算直径 d 31mm补强区有效宽度 B mm接管有效外伸长度 h1 mm接管有效内伸长度 h2 mm开孔削弱所需的补强面积A mm2壳体多余金属面积 A1 mm2接管多余金属面积 A2 mm2补强区内的焊缝面积 A3 mm2A1+A2+A3= mm2 补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 根据GB150第6.1.3节的规定,本开孔可不另行补强。28扬子石化年产15万吨醋酸乙烯酯生产装置项目4.4 气液分离器选型一览表表4-11 气液分离器选型一览表设备位号分离器名称分离器类型尺寸/mm高度/mm材料壁厚/mm重量/kg进口接管直径/mm液体出口管直径/mm数量V0205气液液分离器卧式丝网分离器16004000Q345R122446.599551084/2531V0301气液分离器立式丝网分离器20001500Q345R1014340304气液分离器立式丝网分离器6006500Q345R8834.621278765.51V0305气液分离器立式丝网分离器400900Q345R8102.128981641V0407气液分离器立式丝网分离器13002800Q345R8872.732731010881扬子石化年产15万吨醋酸乙烯酯生产装置项目5 罐选型5.1 罐选型依据石油化工储运系统罐区设计规范 SH/T 3007-2014钢制球形储罐型式与基本参数 GB/T 17261-2011钢制立式圆筒形固定顶储罐系列 HG 21502.1-92钢制立式圆筒形内浮顶储罐系列 HG 21502.2-92卧式椭圆形封头贮罐系列 HG/T 3154-19855.2 概述5.2.1 储罐类型储罐容器的设计要根据所储存物料的性质、使用目的、运输条件、现场安装条件、安全可靠程度和经济性等原则选用其材质和大体型式。储罐根据形状来划分，有方形储罐、圆筒形储罐、球形储罐和特殊储罐（如椭圆形、半椭圆形）。每种型式又按封头形式不同分为若干种，常见的封头有平板、锥形、蝶形、椭圆形等，有些容器如气柜、浮顶式储罐，其顶部是可以升降浮动的。储罐按制造的材料分为刚、有色金属和非金属材料。常见的有普通碳钢、低合金钢、不锈钢、搪瓷、铝合金、聚氯乙烯、聚乙烯和环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢等。储罐按用途分又可分为储存容器和计量、回流、中间周转、缓冲、混合等工艺容器。我国已有许多化工储罐实现了系列化和标准化，可根据工艺要求，选用已经标准化的产品。（1）立式储罐平底可拆平盖系列（HG/T 314685）；平底锥顶系列（HG/T 314885）；90无折边锥形底平盖系列（HG/T 314985）；90折边锥形底、椭圆形盖(支腿)系列（HG315185）；立式椭圆形封头（支腿、裙座）系列（HG/T315385）。以上系列用于常压，储存非易燃易爆、非剧毒的化工液体。技术参数为容积（m3），公称直径（mm）筒体高度（mm）。（2）卧式储罐卧式椭圆形封头贮罐系列（HG315485），用于P=0.254.0MPa，储存化工液体。（3）立式圆筒形固定顶储罐系列（HG21502.192）适用于储存石油、石油产品及化工产品。用于设计压力-0.52kPa，设计温度-19150，公称容积10030000m3，公称直径450044000mm。（4）立式圆筒形内浮顶储罐系列（HG21502.292）适用于储存易挥发的石油、石油产品及化工产品。用于设计压力为常压，设计温度-1980，公称容积10030000m3，公称直径450044000mm。（5）球罐系列（GB/T 172612011）适用于储存石油化工气体、石油产品、化工原料、公用气体等。占地面积小，储存容积大。设计压力4MPa以下，公称容积5010000m3。结构有橘瓣型和混合型及三带至七带球罐。（6）低压湿式气柜系列（HG/T215491995）适用于化工、石油化工气体的储存、缓冲、稳压、混合等气柜的设计。设计压力4000Pa以下，公称容积5010000m3。按导轨形式分为螺旋气柜、外导架直升式气柜、无外导架直升式气柜。按活动塔接数分为单塔节气柜、多塔节气柜。5.2.2 选型原则首先应根据存储介质的最高工作压力初步选择储罐类型。一般情况下，卧式圆柱形储罐和球罐可以承受较高的存储压力，而立式平底筒形储罐的承压能力较差，当存储介质的压力不大于0.1MPa时，可以选用立式平底筒形储罐，否则应选用卧式储罐或球罐。其次，再根据库区的容量大小选择合适的储罐结构。受运输能力的限制，单台卧式圆柱形储罐的容积一般不宜大于150m3，当总的储存容积超过 150m3但小于500m3时，可以选用几台卧罐组成一个卧罐群，也可以选用一台或二台球罐；如总容量大于 500m3时，建议选用球罐或球罐群。（1）立式平底筒形储罐的选型方法首先根据储液的性质和罐区的容量，确定选用浮顶罐还是固定罐。若是常压储存，为了减少蒸发损耗或防止污染环境，保证储液不受空气污染、要求干净时宜选用外浮顶罐或内浮顶罐。若是常压或低压储存，蒸发损耗不是主要问题，环境污染也不大，可不必设置浮顶，且需要适当加热储存，宜选用固定顶罐。（2）球形储罐的选型方法球壳是球罐的主体，球壳按其组合方式常分为橘瓣式、足球瓣式和混合式三种。橘瓣式球壳适用于各种容量的球罐，为世界各国普遍采用，但这类球壳的缺点是球瓣在各带位置尺寸大小不一；下料及成型较复杂，板材的利用率低；球极板往往尺寸较小，当需要布置人孔和众多接管时可能出现接管拥挤，有时焊缝不易错开。足球瓣式球壳每块球壳板尺寸相同，下料成型规格化，材料利用率高，互换性好，但焊缝布置复杂，施工组装困难，一般只适用于制造容积小于120m3的球罐，我国国内目前很少采用。混合式球壳赤道带和温带采用橘瓣式，而极板采用足球瓣式，取两者结构优点，材料利用率高，焊缝长度缩短，球壳数量减少，且特别适用于大型储罐，与足球瓣式罐体相比，球壳应力分布比较均匀。密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员穿防静电工作服。远离火种、热源，工作场所，严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、卤素接触。在传送过程中，钢瓶和容器必须接地和跨接,防止产生静电。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。储存方法主要分为三种：加压法，低温法，盐洞贮存法。三种方法比较与优选如表5-1所示：表5-1 储存方法加压法低温法盐洞贮存法贮存条件2.0MPa-300.1 0.2MPa-100 -1051012MPa45储存设备高压球罐低温圆形拱顶储罐盐洞储量小大大优点占地面积小土建工程量小占地面积小维护简单配套设备少，维护简单单台容积大有利于乙烯物料的大规模长途运输，装卸贮存大型化储运安全可靠充分利用自然资源建设和经营成本低安全性高地上配套设备少缺点设备设计要求高对现场焊接要求高储量小配套设备多，需要一整套制冷流程自动化水平要求高高内尚无先例建设地点相对有限3.国内在盐穴设计等技术与国外存在较大差距适用情况贮存量小短期储存储存量大，适用于大规模运输与装卸适用于存在盐洞的地区，在国内由于技术瓶颈，暂不考虑。5.3 原料储罐5.3.1 原料乙烯基本性质：相对蒸气密度（水=1）：0.98饱和蒸气压（kPa）：4083.40（0）临界温度（）：9.2临界压力（MPa）：5.04爆炸极限：2.736%由于本项目为设计生产醋酸乙烯酯的分厂,与总厂扬子石化同属于南京化学工业园区，原料乙烯通过管道从总厂进行运输，流量为7930.7kg/h，运输条件为2MPa，-30。由于储存量小，运输条件与加压法储存条件相似，因此本项目的乙烯均采用加压法以高压球罐储存。根据SH/T 3007-2014通过管道运输的原料贮存天数为710天，取贮存时间为10天。从Aspen得出，液态乙烯的进料量为18m/h，则10天内 储量为。取装填系数为0.8，则储罐总体积至少为。根据GB/T 17261-2011，采用混合式4带球罐，单个体积为2000m，则总共需要3个乙烯球罐，单个球壳直径为15700mm。从安全方面考虑，罐区乙烯采用冷剂贮藏，取用时取用液态乙烯进入气化乙烯蒸发器，采用盘管加热，得到15，2MPa的气态乙烯，作为原料气进入反应工段。乙烯气化过程在罐区进行，采用盘管加热，气化罐的作用相当于气液分离罐，气体采出量为295.45m/h，设计停留时间为6h，则气体体积为。取体积为2000m的球罐，单个球壳直径为15700mm。综上：对乙烯储罐，气化罐共需要4个球形储罐，单个体积为2000m，壳体直径为15700mm。5.3.2 原料醋酸原料醋酸购自南京塞拉尼斯公司，采用管道运输，储存设计天数为710天，已知醋酸体积流量为15.26m/h,取储存天数为10天，装填系数为0.85，可知装填量为参考HG21502.2-92，选用立式圆筒形内浮顶储罐，选用容积为1500m，数量为3个，直径为13000mm，高度为13500mm。5.4 产品储罐5.4.1 产品醋酸乙烯酯由于醋酸乙烯酯会发生自聚，尽管加入了阻聚剂对苯二酚会在一定程度上减少自聚，但也消耗了部分阻聚剂，因此储存时间不宜过长，取储存时间为5天，通过Aspen导出醋酸乙烯酯产品体积流量为26.05m/h，取装填系数为0.8，则要求储量为参考HG21502.2-92，选用立式圆筒形内浮顶，选用容积为2000m，数量为2个，直径为14500mm，高度为14350mm。5.4.2 副产品乙醛由于乙醛会聚合成三聚乙醛，同样考虑到聚合问题，设计储存时间为5天，取装填系数为0.8，则要求储量为，参考HG315485，选用卧式储罐容积为20m直径为2000mm，长度为5800mm。储罐选型如表5-2所示，详细见附录3-设备选型一览表。表5-2 储罐选型一览表原料名称设计温度/设计压力/MPa公称容积/m公称直径/m技术规格类型材料个数储存时间/天乙烯-402.2200015.715700球形储罐Q345R410醋酸450.1115001300013500立式圆筒形内浮顶储罐S31608310醋酸乙烯酯450.1120001450014350立式圆筒形内浮顶储罐Q345R25乙醛450.112020005800卧式储罐Q345R155.5 回流罐1.脱酸塔T0203回流罐（V0203）（1）储存介质：水，醋酸乙烯酯，乙醛等（2）储量：19.94m3/h10min=3.52m3（3）储存条件：90，0.7MPa（4）选型结果:选择充装系数为0.8，实际需要体积为4.40m3。选择公称容积为5m3的卧式储罐，公称直径为1200mm，筒体长度为4000mm,重量为935kg，标准序号为HG 5-1580-85-8。2.醋酸乙烯酯共沸塔T0204回流罐（V0207）（1）储存介质：水，醋酸乙烯酯，乙醛等（2）储量：137.24m3/h10min=22.62m3（3）储存条件：76.6，0.1MPa（4）选型结果:选择充装系数为0.8，实际需要体积为28.27m3。选择公称容积为32m3的卧式储罐，公称直径为7600mm，筒体长度为8800mm，重量为4830kg，标准序号为HG 5-1580-85-25。3.解析塔T0302回流罐（V0303）（1）储存介质：水，混合胺，二氧化碳（2）储量：58.853m3/h10min=9.88m3（3）储存条件：97.6，0.1MPa（4）选型结果:选择充装系数为0.8，实际需要体积为12.35m3。选择公称容积为16m3的卧式储罐，公称直径为1800mm，筒体长度为5600mm，重量为2430kg，标准序号为HG 5-1580-85-19。4.脱轻塔T0401回流罐（V0401）（1）储存介质：乙醛，乙烯等（2）储量：5.034m3/h10min=0.84m3（3）储存条件：-12.2，0.1MPa（4）选型结果:选择充装系数为0.8，实际需要体积为1.05m3。选择公称容积为1.5m3的卧式储罐，公称直径为800mm，筒体长度为2800mm，重量为435kg，标准序号为HG 5-1580-85-4。5.热泵塔T0403回流罐（V0402）（1）储存介质：醋酸乙烯酯，水（2）储量：6.41m3/h8min=0.86m3（3）储存条件：112.9，0.36MPa（4）选型结果:选择充装系数为0.85，实际需要体积为0.93m3。选择公称容积为1m3的卧式储罐，公称直径为800mm，筒体长度为1800mm。重量为340kg，标准序号为HG 5-1580-85-3。6.脱气塔T0404回流罐（V0404）（1）储存介质：乙醛，水，乙烯（2）储量：0.14m3/h10min=0.23m3（3）储存条件：-71.8，0.1MPa（4）选型结果:选择充装系数为0.8，实际需要体积为0.29m3。选择公称容积为0.5m3的卧式储罐，公称直径为600mm，筒体长度为1600mm。重量为230kg，标准序号为HG 5-1580-85-1。5.6 液液分相罐1.液液分相罐V0208（1）储存介质：醋酸正丁酯（NBA），水（2）体积流量为17.83m/h（3）储量：17.83m3/h10min=2.98m3（4）储存条件：76.6，0.1MPa（5）选型结果:选择充装系数为0.8，实际需要体积为3.72m3。选择公称容积为4m3的卧式储罐，公称直径为1200mm，筒体长度为3200mm。2.液液分相罐V0403（1）储存介质：醋酸乙烯酯，水（2）体积流量为4.025m/h（3）储量：4.025m3/h10min=0.67m3（4）储存条件：102.1，0.36MPa（5）选型结果:选择充装系数为0.8，实际需要体积为0.84m3。选择公称容积为1m3的卧式储罐，公称直径为800mm，筒体长度为1800mm。5.7 缓冲罐缓冲罐的目的是使物料有一定数量的积累，使压力稳定，从而保证工艺流程中流量的稳定，常常是下游使用设备（例如泵）5min至10min的用量，有时可超过15min的用量，以备有充裕时间处理故障，调节流程或关停机器，本项目中缓冲罐有V0101，V0202和V0306。计算举例以V0101为例：储存介质为乙烯储存压力为2MPa，15体积流量为295.85m/h，取储存时间为10min，装填系数为0.8。则所需储量为295.85m3/h10min/0.8=61.56m3。参考HG 5-1580-85，选用63 m3的储罐，公称直径为2800mm，筒体长度为9400mm，标准序号为HG 5-1580-85-31。5.8 混合罐混合罐是使物料进行混合，实现出口物料的温度、浓度均一的目的。在混合罐中会设置部分滤网，以增大物料湍流程度，强化传质传热，利于物料混合。本项目中混合罐有V0102、M0103、V0201、V0205、V0206、M0301，V0302、V0405，V0406。以V0201为例，储存介质为醋酸储存压力为1MPa，20体积流量为41.96m/h，取储存时间10min，装填系数为0.8。则所需储量为41.96m3/h10min/0.8=8.74m3。参考HG 5-1580-85，选用10m的储罐，公称直径为1600mm，筒体长度为4400mm，标准序号为HG 5-1580-85-12。5.9 分流罐分流罐的目的是使物料有一定数量的积累，使分出的多股物料流量稳定。本项目中分流罐有V0209,V0210。以V0209为例，储存介质为水，醋酸正丁酯储存压力为0.1MPa，77.3体积流量为5.13m/h，取储存时间为10min，装填系数为0.8。则所需储量为5.13m3/h10min/0.8=1.07m3。参考HG 5-1580-85，选用1.5m的储罐，公称直径为800mm，筒体长度为2800mm，标准序号为HG 5-1580-85-3。罐选型一览表如表5-3所示，详细见附录3-设备选型一览表。（注：表中的设计温度与设计压力均根据操作温度和操作压力计算得到）表5-3 罐选型一览表设备位号设计温度/设计压力/MPa公称容积/m设备质量/kg技术规格类型介质材料V0102混合罐501.110012800300013200卧式椭圆形封头容器氧气氮气醋酸钾Q345RM0103混合罐1701.110012800300013200卧式椭圆形封头容器醋酸乙烯氮气S31608V0201混合罐550.7825404022005800卧式椭圆形封头容器醋酸S31608V0206混合罐1400.1110172016004