6-典型设备选型计算说明书

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万达石化东营港分厂年产15万吨醋酸乙烯项目典型设备选型计算说明书设计单位：长沙理工大学设计团队：Leaper团队指导老师：黄灵芝 黄朋勉 李丽峰 张跃飞 戴益民 团队成员：陈春华 陈旭强 蒋猷亮 黄佳美 王伟涛2019年7月25日长沙理工大学Leaper团队万达石化东营港分厂年产15万吨醋酸乙烯项目 典型设备选型设计说明书目录第一章 气液分离器设计61设计依据62. 气液分离器的分类62.1 立式和卧式重力分离器62.2立式和卧式丝网分离器63设计目标64气液分离器的设计（以V0105汽水分离器为例）74.1 气液分离器工艺参数74.2 类型选择74.3 尺寸设计74.4 气液分离器选型一览表10第二章 泵的选型111泵的概述112泵类型和特点113. 泵选型原则124泵选型示例（以P0203为例）154.1 具体选型（以P0203为例）164.5 泵选型一览表20第三章 压缩机选型221选型依据222压缩机分类223压缩机适用范围234压缩机的特点及其比较235压缩机选型255.1 压缩机工艺参数255.2 压缩机选型实例（以C0104为例）256压缩机选型一览表25第四章 储罐选型271选型依据272储罐类型273储罐系列274选型原则285原料储罐285.1醋酸285.2 乙烯296产品储罐296.1 醋酸乙烯306.2 乙醛306.3 二氧化碳317气体回收罐V0107318缓冲罐选型318.1 V0101醋酸缓冲罐318.2 V0102氧气缓冲罐328.3 V0103乙烯缓冲罐328.4 V0201回收醋酸贮罐328.5 V0203粗VAM贮槽329回流罐选型329.1 T0203塔顶V0205回流罐329.2 T0204塔顶V0206回流罐339.3 T0206塔顶V0207回流罐339.4 T0207塔顶V0208回流罐3310液液分离罐选型3310.1 V0202分离罐3310.2 V0204分离罐3311废液储罐V02093412储罐、回流罐、缓冲罐、液液分离罐选型一览表35第五章 静态混合器371.静态混合器概述372.静态混合器类型和结构373.以氧气混合器X0101为例394静态混合器选型结构40第一章 气液分离器设计1设计依据工艺系统工程设计技术规定气-液分离器设计 HG/T20570.8-1995 2. 气液分离器的分类2.1 立式和卧式重力分离器（1）重力分离器适用于分离液滴直径大于200m的气液分离。（2）为提高分离效率，应尽量避免直接在重力分离器前设置阀件、加料及引起物料的转向。（3）液体量较多，在高液面和低液面间的停留时间在69min，应采用卧式重力分离器。（4）液体量较少，液面高度不是由停留时间来确定，而是通过各个调节点间的最小距离100mm来加以限制的，应采用立式重力分离器。2.2立式和卧式丝网分离器（1）丝网分离器适用于分离气体中直径大于1030m的液滴；（2）丝网分离器主要部件为一固定安装的丝网，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、钽、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。（4）丝网参数如下：表1-1 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60150型140400型0.9821500.23高效型60100型80100型0.9751500.230.12高穿透型20100型30150型70140型0.9901600.233设计目标（1）气液混合物进入气液分离罐时能均匀分散，利于气液分开；（2）气液分离罐的体积能满足气液体及负荷；（3）气液分离罐有足够的壁厚，能满足分离的温度和压力要求。4气液分离器的设计（以V0105汽水分离器为例）4.1 气液分离器工艺参数表1-2 气液分离器工艺参数参数进口物料进口补充物料液体出料气体出料温度力/MPa0.3610.3610.3610.361气相分率0.767001摩尔流率/（kmol/h）1601.851108.061601.851108.03质量流率/（kg/h）28857.91996228857.919961.5体积流率/（m3/h）1170921.53310546.34.2 类型选择因分离液体量较少，选择卧式丝网分离器来完成该气液分离过程。4.3 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1-3 气液两相数据液相气相VL=33m3/hVG=10546.3m3/h874.6kg/m31.89kg/m3T=140T=140P=0.361MPaP=0.361MPaVmax=135%Vmin=70%停留时间设为T=6min。4.3.1 丝网自由截面上的气体流速（uG）的计算用常数(KG)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；KG-常数，通常KG=0.107。如果气流中有较大的液体量被分离，则建议采用KG=0.075。在高粘度液体、高压或高真空工艺中，KG可采用0.06。由于气流中被分离液体量较少，所以KG=0.075。4.3.2 气液分离器尺寸计算（1）丝网直径计算式：（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1600mm。（3）高度(HL)图1-1 卧式丝网分离器尺寸构图则卧式丝网分离器的筒体高度取为：。4.3.3 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式要求：式中： uGL-接管内两相流速，m/s; G-气相密度，kg/m3;由此导出：式中： DP-接管直径，m; VL-液体体积流量，m3/h； VG-气体体积流量，m3/h；则该气液分离器的入口接管直径为取DP=500mm。 （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，选用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。气体出口接管的直径如下：由于气体出口流速=两相进口流速，当气体密度小时，最大出口流速。密度大时，选用较小的气体出口流速。 此处选择气体流速为18m/s。则气相出口管径如下：圆整得：d=500mm液体出口接管的直径如下：取液体流速为1m/s圆整得d=30mm。4.3.4 气液分离器设计小结气液分离器设计温度160设计压力0.38MPa直径1.6m总高度2.8m入口接管管径500mm气体出口接管管径500mm液体出口接管管径30mm4.4 气液分离器选型一览表位号分离器名称分离器类型直径/mm高度/mm材料重量/kg数量V0104液滴分离器立式丝网分离器24003600316L23111V0105汽水分离器卧式丝网分离器1600280030417831V0106脱气槽立式丝网分离器24003600316L23111V0108气液分离器立式丝网分离1884.11V0109气液分离器立式丝网分离1884.11V0110气液分离器立式丝网分离器8001600304792.81V0301气液分离器立式丝网分离器400700304542.51V0302气液分离器立式丝网分离器400700304542.51V0303气液分离器立式丝网分离器3007003045321第二章 泵的选型1泵的概述泵属于通用机械，主要用于工艺管线中流态物料的输送，在国民经济各部门中用来输送液体的泵种类繁多，用途很广，如水利工程、农田灌溉、化工、石油、采矿、造船、城市给排水和环境工程等。选择合适的泵或泵组，可以使整个过程的物料输送处于正常工作状态并使各工艺段的稳定操作得到保障。因此，在泵的选型中，物料性质和工艺流程参数是泵选型的重要依据，所有流体输送机械均是根据工艺流程和操作变化范围并综合考虑经济效益而确定的。在各种泵中，尤以离心泵应用最为广泛，因为它的流量、扬程及性能范围均较大，并具有结构简单、体积小、重量轻、操作平稳、维修方便等优点。下图1-1为泵的适用范围。图2-1 泵的适用范围2泵类型和特点泵的类型很多，分类也不尽统一。按泵作用于液体的原理可将泵分为叶片式和容积式两大类。叶片式泵是有泵内的叶片在旋转时产生的离心力作用将液体吸入和压出。容积式泵是由泵的活塞或转子在往复或旋转运动中产生挤压作用将液体吸入压出。叶片式泵又因泵内叶片结构形式不同分为离心泵（屏蔽泵、管道泵、自吸泵、无堵塞泵）、轴流泵和漩涡泵。容积式泵分为往复泵（活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、计量泵）和转子泵（齿轮泵、螺杆泵、滑片泵、罗茨泵、蠕动泵、液环泵 ）。泵也可以按其使用的用途来命名，如水泵、油泵、泥浆泵、耐腐蚀泵、冷凝液泵等。也有以泵的结构特点命名的，如悬臂水泵、齿轮油泵、螺杆泵、液下泵、立式泵、卧式泵等。表2-1 泵的类型及特点项目叶片式容积式类型离心泵轴流泵旋涡泵往复泵转子泵流量较大大小小小均匀性均匀不均匀较均匀稳定性不恒定，随管道情况变化而变化恒定扬程高低较高高高扬程特点对应一定流量，只能达到一定的扬程对应一定流量，可以达到不同扬程，由管道系统确定效率较高高低较高较高效率特点在设计点最高，偏离越远，效率越低扬程高时，效率降低较小扬程高时，效率降低较大结构特点结构简单，造价低，体积小，重量轻，安装检修方便结构复杂，振动大，体积大，造价高同离心泵启动出口阀关闭出口阀全开出口阀全开维修简便麻烦简便适用范围黏度较低的各种介质特别适用于大流量、低扬程、黏度较低的介质特别适用于小流量、较高压力的低黏度清洁介质适用于高压力、小流量的清洁介质适用于中低压力、中小流量尤其适用于黏性高的介质性能曲线3. 泵选型原则（1）输送介质的物理化学性能直接影响泵的性能、材料和结构，是选型时需要考虑的重要因素介质的物理化学性能包括：介质名称、介质特性（如腐蚀性、摩蚀性、毒性等）、固体颗粒含量及颗粒大小、密度、粘度、气化压力等。必要时还应列出介质中的气体含量，说明介质是否易结晶等。（2）流量Q流量是指工艺装置生产中，要求泵输送的介质的量，一般应给出正常、最小和最大流量。泵数据表上往往只给出正常和额定流量。选泵时，要求额定流量不小于装置的最大流量，或取正常流量的1.11.15倍。（3）扬程H指工艺装置所需的扬程值，也称计算扬程。一般要求泵的额定扬程为装置所需扬程的1.051.1倍。（4）进口压力Ps和出口压力Pd进、出口压力指泵进出接管法兰出的压力，进出口压力的大小影响到壳体的耐压和轴封要求。（5）温度T指泵的进口介质温度，一般应给出工艺过程中泵进口介质的正常、最低和最高温度。（6）汽蚀余量装置汽蚀余量NPSHA也称有效汽蚀余量（7）操作状态本工艺中大部分泵处于连续操作状态。（8）必须满足介质特性的要求对输送易燃、易爆、有毒或贵重介质的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵，如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵；对输送腐蚀性介质的泵，要求对流部件采用耐腐蚀性材料，如AFB不锈钢耐腐蚀泵，CQF工程塑料磁力驱动泵；对输送含固体颗粒介质的泵，要求对流部件采用耐磨材料，必要时轴封用采用清洁液体冲洗。表2-2 典型化工用泵的特点和选用要求泵名称特点选用要求进料泵（包括原料泵和中间给料泵）1、流量稳定2、一般扬程较高3、有些原料粘度过大或含固体颗粒4、泵入口温度一般为常温，但某些中间给料泵的入口温度可大于1005、工作时不能停车1、一般选用离心泵2、扬程很高时，可考虑容积式泵或高速泵3、泵的备用率为100%回流泵（包括塔顶及塔底回流泵）1、流量变动范围大，扬程较较低2、泵入口温度不高，一般为30-603、工作可靠性要求高1、一般选用离心泵2、泵的备用率为100%塔底泵1、流量变动范围大（一般用液位控制流量）2、流量较大3、泵入口温度较高，一般大于1004、液体一般处于气液两相态，NPSH小5、工作可靠性要求高6、工作条件苛刻，一般有污垢沉淀1、一般选用离心泵2、选用低气蚀余量泵，并采用必要的灌注头3、泵的备用率为100%循环泵1、流量稳定，扬程较低2、介质种类繁多1、选用离心泵2、按介质选用泵的型号和材料3、泵的备用率为50%-100%产品泵1、流量较小2、扬程较低3、泵入口温度低（塔顶产品一般为常温，中间抽出和塔底产品温度稍高）4、某些产品泵间断操作1、宜选用离心泵2、对纯度高或贵重产品，要求密封可靠，泵的备用率为100%，对连续操作的产品泵，备用率为50%100%；对间歇操作的产品泵，一般设备用泵注入泵1、流量很小，计量要求严格2、常温下工作3、排压较高4、注入介质为化学药品、催化剂等，往往有腐蚀性1、选用柱塞或隔膜计量泵2、对有腐蚀性介质，泵的过流元件通常采用耐腐蚀材料3、一般间歇操作，可不设备用泵排污泵1、流量较小，扬程较低2、污水中往往有腐蚀性介质和摩蚀性颗粒3、连续输送时要求控制流量1、选用污水泵、渣浆泵2、常需采用耐腐蚀材料3、设备备用率50%-100%燃料油泵1、流量较小，泵出口压力稳定（一般为1.0-1.2MPa）2、粘度较高3、泵入口温度一般不高1、根据不同的粘度，选用转子泵或离心泵2、泵的备用率为100%润滑油泵和封液泵1、润滑油压力一般为0.1-0.2MPa2、机械密封封液压力一般比密封腔压力高0.050.15MPa1、一般均随主机配套供应2、一般均为螺杆泵和齿轮泵，但离心泵压缩机组的集中供油往往使用离心泵4泵选型示例（以P0203为例）根据实际流程设计结果，提取选型所需参数，作为选型设计依据：表2-3 待选泵工艺参数位号用途流量/m3/h扬程/m介质温度/P0101醋酸进料泵13.477.5醋酸、水20P0102蒸发塔循环泵33.56醋酸125P0103冷却水循环泵3310.1水140P0104气体分离塔循环泵46.546.2VAM、醋酸、水40P0105醋酸精馏塔进料泵105.420醋酸、VAM、水43P0106解吸塔釜液泵11.147.5水、乙醇胺126P0107解吸塔回流泵1.125水42P0201回收醋酸采出泵0.05413.5醋酸、VAM、水83P0202醋酸塔回流泵82.530.5VAM、水49P0203醋酸塔釜液泵72.91119.4VAM、水、乙醛128P0204粗VAM塔进料泵21.5613.5VAM、水、乙醛48P0205粗VAM塔回流泵6.2917.5VAM、水、乙醛48P0206粗VAM塔釜液泵22.4222VAM83P0207精VAM塔釜液泵0.08715VAM、醋酸乙酯84P0208醛酯浓缩塔回流泵0.5410乙醛、VAM14P0209塔顶采出泵0.3315乙醛、VAM14P0210醛酯浓缩塔釜液泵1.2716VAM、水73P0211脱水塔进料泵5.0610水48P0212脱水塔塔顶采出泵6.949VAM、水、乙醛40P0213脱水塔釜液泵5.1113水118P0214醋酸回收塔回流泵0.015醋酸、水83P0215醋酸回收塔釜液泵0.0043.2醋酸、二乙酸乙二酯163P0216乙醛精馏塔回流泵0.1714.6乙醛46.5P0217乙醛精馏塔釜液泵0.0353.6VAM、水、醋酸甲酯92P0218废液采出泵0.136.2VAM、水、醋酸甲酯88P0301二氧化碳精馏塔釜液泵0.8046二氧化碳-114.1 具体选型（以P0203为例）表2-4 P0203特性位号用途流量/m3/h扬程/m介质温度/P0203醋酸塔釜液泵72.91119.4醋酸、水等128P0203的循环介质绝大部分是醋酸，还含有少部分水，腐蚀性较搞，且要求流量大，扬程小，因此选用离心泵。使用长沙中联泵业选泵软件进行选型。4.1.1 工艺参数输入图2-2 工艺参数输入图2-3 工艺参数输入4.1.2 选型结果表2-5 P0203选型结果一览表属性组属性属性值额定参数额定流量（m3/h）85.5额定扬程（m）139额定功率（%）60轴功率（kw）54汽蚀（m）4.2叶轮原始外径（mm）324转速（rpm）2900介质介质温度-80+300电机电机功率(kw)75电机型号Y280S-2结构尺寸叶轮转向顺时针进出口口径尺寸类型DN进口口径/mm800出口口径/mm50其他重量(kg)8604.1.3 性能负荷图图2-4 泵性能负荷图由性能图可知，该泵的工况处于高效区，选型合理。图2-5 泵安装图4.1.5 泵实物图图2-6 离心泵实物图40 长沙理工大学Leaper团队 4.5 泵选型一览表位号用途型号类型流量/m3/h扬程/m额定功率/%轴功率/kw材质台数P0101醋酸进料泵ZA40-160（1475）离心式148.3590.54316L2P0102蒸发塔循环泵ZA80-160（1475）离心式508.5731.59316L2P0103冷却水循环泵IR100-65J-200离心式5012.5732.333042P0104气体分离塔循环泵ZA80-160(1475)离心式508.5731.59316L2P0105醋酸精馏塔进料泵IHF50-32-160(2900)离心式1116520.92316L2P0106解吸塔釜液泵IR65-50J-160离心式12.58600.453042P0107解吸塔回流泵IHF32-25-125(1450)离心式2.55400.093042P0201回收醋酸采出泵ZA25-200（1475）离心式5.813.8360.61316L2P0202醋酸塔回流泵IS100-80-160(2900)离心式1003277.911.193042P0203醋酸塔釜液泵ISW100-100A离心式85.513960543042P0204粗VAM塔进料泵ISW50-125(I)离心式2520672.033042P0205粗VAM塔回流泵ISG50-160A离心式11.728511.753042P0206粗VAM塔釜液泵ISG65-160A离心式23.428632.833042P0207精VAM塔釜液泵IR50-32J-250B离心式5.415280.793042P0208醛酯浓缩塔回流泵ISG20-110离心式2.515340.33042P0209塔顶采出泵ISG20-110离心式2.515340.33042P0210醛酯浓缩塔釜液泵ISG20-160离心式2.532250.873042P0211脱水塔进料泵ISW40-100离心式6.312.5540.43042P0212脱水塔塔顶采出泵IS50-32-125A(2900)离心式11.216580.843042P0213脱水塔釜液泵IHF40-32-125A(2900)离心式6.520450.793042P0214醋酸回收塔回流泵IHF32-25-160(1450)离心式2.58380.14316L2P0215醋酸回收塔釜液泵IHF32-25-125(1450)离心式2.55400.09316L2P0216乙醛精馏塔回流泵ISG20-110离心式2.515340.33042P0217乙醛精馏塔釜液泵IR50-32J-125A离心式5.64520.123042P0218废液采出泵IHF32-25-160 (1450)离心式2.58380.143042P0301二氧化碳精馏塔釜液泵ISG20-110离心式2.515340.33042第三章 压缩机选型1选型依据化学工艺手册化工设备设计手册化工设备设计石油化工成套设备设计压缩机与驱动机选用手册2压缩机分类压缩机是用来压缩气体借以提高气体压力的机械，也称为“压气机”或“气泵”，一般提升压力小于0.2MPa时称为鼓风机，提升压力小于0.02MPa时称为通风机。压缩机的种类和形式很多，不同压缩机的结构和特点差别巨大，因而其适用的场合、性能、造价、尺寸重量等指标也相差甚远。2.1按工作原理分类可以分为三大类：容积式和流体动力式。主要分类如下： （1）容积式压缩机-是将一定量的连续气流限制于一个封闭的空间里，使压力升高；（2）往复式压缩机-是容积式压缩机，其压缩元件是一个活塞，在气缸内作往复运动；（3）回转式压缩机-是容积式压缩机，压缩是由旋转元件的强制运动实现的；（4）滑片式压缩机-是回转式变容压缩机，其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动，截留于滑片之间的空气被压缩后排出；（5）液体-活塞式压缩机-是回转容积式压缩机，在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体，然后将气体排出；（6）罗茨双转子式压缩机-属回转容积式压缩机，在其中两个罗茨转子互相啮合从而将气体截住，并将其从进气口送到排气口，没有内部压缩；（7）螺杆压缩机-是回转容积式压缩机，在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合，从而将气体压缩并排出；（8）速度型压缩机-是回转式连续气流压缩机，在其中高速旋转的叶片使通过它的气体加速，从而将速度能转化为压力。这种转化部分发生在旋转叶片上，部分发生在固定的扩压器或回流器挡板上；（9）离心式压缩机-属速度型压缩机，在其中有一个或多个旋转叶轮（叶片通常在侧面）使气体加速，主气流是径向的；（10）轴流式压缩机-属速度型压缩机，在其中气体由装有叶片的转子加速，主气流是轴向的；（11）混合流式压缩机-也属速度型压缩机，其转子的形状结合了离心式和轴流式两者的一些特点；（12）喷射式压缩机-利用高速气体或蒸汽喷射流带走吸入的气体，然后在扩压器上将混合气体的速度转化为压力。在工业实际应用中，当流量较小且压力需要较大时，多采用往复式压缩机；当流量很大时多采用离心式压缩机。2.2 按排气压力分类名称压力/MPa鼓风机1003压缩机适用范围在实际应用中，当流量较小时用活塞式压缩机；当流量很大时多采用离心式压缩机。本次选型中通过提取压缩机基本参数，结合工业选型参考书压缩机与驱动机选用手册以及化工机械手册流体输送机械等书进行选型。图3-1 压缩机适用范围4压缩机的特点及其比较类型特点往复式压缩机适用于中小气量；大多采用电动机拖动，一般不调速；气量调节通过补助容积装置或顶开进气阀装置，功率损失较大；压力范围广泛，尤其适用于高压和超高压；性能曲线陡峭，气量基本不随压力的变化而变化；排气不均匀，气流有脉动；绝热效率高， ；机组结构复杂，外形尺寸和质量大；易损件多，维修量大离心式压缩机适用于大中气量；要求介质为干净气体；高转速时常采用汽轮机或燃气轮机拖动；气量调节常通过调速实现，功率损失小；压力范围广泛，适用于高中低压；性能曲线平坦，操作范围较宽；排气均匀，气流无脉动；多变效率；体积小，质量轻；连续运转周期长，运转可靠；易损件少，维修量小轴流式压缩机适用于大气量；尤其要求介质为干净气体；高转速时常采用汽轮机或燃气轮机拖动；气量调节常通过调速实现，也可采用可调导叶和静叶，功率损失小；适用于低压；性能曲线陡峭，操作范围较窄；排气均匀，气流无脉动；多变效率；体积小，质量轻；连续运转周期长，运转可靠；易损件少，维修量小螺杆式压缩机适用于中小气量，或含尘、湿、脏的气体；大多采用电动机拖动；气量调节可通过滑阀调节或调速来实现，功率损失较小；适用于中低压；性能曲线陡峭，气量基本不随压力的变化而变化；排气均匀，气流脉动比往复式压缩机小得多；绝热效率较高，低压力比、大气量时, ；高压力比、小气量时，；机组结构简单，外形尺寸和质量小；连续运转周期长，运转可靠；与往复式压缩机相比，无气阀和活塞环等易损件多；与离心式压缩机相比，无响振5压缩机选型5.1 压缩机工艺参数表5-1 待选压缩机工艺参数位号进口出口流量/m3min-1压力MPa温度/流量/m3min-1压力MPa温度/C01012000.750.1153180.4C01021.210.142.60.121.0590C010389.30.1012080.60.1240.3C010476.10.1012059.60.15271.0C010575.20.1012058.80.15271.0C0201261.90.10573.8101.80.3112.3C03014.510.2422.350.495132.5C03021.960.445401.01.12131.4C03030.801.07400.412.7131.65.2 压缩机选型实例（以C0104为例）本设计以一段压缩机C0104为例进行详细说明，其余压缩机见压缩机选型一览表。排出压缩机的体积流量为59.6m3/min，从0.101MPa加压到0.152MPa。选择适合的离心式压缩机,并根据化工工艺设计手册相关规定对该压缩机进行设计，最终选离心式TCI-90/2压缩机。6压缩机选型一览表设备号名称类型型号入口压力/MPa出口压力/MPa排气流量/m3min-1电机功率/kw材质台数C0101循坏气体压缩机离心式SV12-M0.71.011012503042C0102回收气一级压缩机离心式DAH-450/180.11.051.213553041C0103回收气二级压缩机离心式KCC-600/30.1010.1289.331203041C0104进气稀释风机离心式TCI-90/20.1010.15259.626.823041C0105助燃风机离心式TCI-90/20.1010.15258.826.823041C0201热泵压缩机离心式KT-175A/V0.1050.3101.81323041C0301尾气一级压缩机离心式MCL3550.20.4954.511323041C0302尾气二级压缩机离心式ZW-6/100.4451.121.964203041C0303尾气三级压缩机离心式D1000-2.8/0.981.072.70.806203041第四章 储罐选型1选型依据压力容器 GB 150-2011钢制球形储罐型式与基本参数 GB/T 17261-2011石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范 SH 3046-1992石油化工储运系统罐区设计规范 SH/T 3007-2014钢制立式圆筒形内浮顶储罐系列 HG 21502.2-1992化工设备设计全书-球罐和大型储罐 2005年版钢制球形贮罐+标准释义 GB 12337-20142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。3储罐系列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。4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。该结构在国外已广泛采用，我国近年来也开始逐渐推广使用。5原料储罐5.1醋酸5.1.1 基本性质标准大气压下沸点118，相对密度为1.05（水=1）；临界压力为5.78MPa，临界温度T=590.7K。5.1.2 工艺要求工业上通常采用常温常压下密封保存。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。冻季应保持库温高于16，以防凝固。保持容器密封。应与氧化剂、碱类分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。本厂的醋酸储存温度为20，压力为0.2MPa，共计一处进料，总进料量为12.67m3/h，醋酸来自济南春禄福商贸有限公司，根据石油化工储运系统灌区设计规范，选择工业上常用的储存天数7天，储存的总体积V=2128.6m3。5.1.3 选型结果由于储存量较大，且醋酸的挥发性较大，用固定顶会有气体溢出，考虑到经济性、安全性和环境保护要求，同时对大型储罐进行比较后，考虑到承压，材料利用和安全性等问题，选择球形储罐。按总体积要求，选择充装系数0.85，则所需体积为。根据HGT3152-1985立式椭圆形封头储罐系列选择选择1个公称容积为3000m3，球罐内直径为17000mm，高度为17691mm，材料选用为316L。5.2 乙烯5.2.1 基本性质标准大气压下沸点-103.9，相对密度为1.331kg/m3；临界压力为5.079MPa，临界温度T=154.75K。5.2.2 工艺要求工业上通常采用低温加压下密封保存氧气。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30。应与易（可）燃物、活性金属粉末等分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备。本厂的乙烯储存温度为20，压力为1.2MPa，共计一处进料，总进料量为284.61m3/h，乙烯来自齐鲁乙烯，根据石油化工储运系统灌区设计规范，选择储存天数为7天,储存的总体积V=1950.5m3。5.2.3 选型结果由于储存量较大，且乙烯的挥发性较大，用固定顶会有气体溢出，考虑到经济性、安全性和环境保护要求，同时对大型储罐进行比较后，考虑到承压，材料利用和安全性等问题，选择球形储罐。按总体积要求，选择充装系数0.85，则所需体积为。根据GB/T 17261-2011钢制球形储罐型式与基本参数选择选择2个公称容积为1500m3，球罐内径为14200mm，材料选用为304。6产品储罐6.1 醋酸乙烯6.1.1 基本性质标准大气压下沸点72，相对水的密度为0.86（水=1）；临界压力P=4.185MPa，临界温度T=519.2K。6.1.2 工艺要求由于产品醋酸乙烯有毒、易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，性质稳定。应储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。避光保存。库温不宜超过30。应与氧化剂、碱类等分开存放，切忌混储，不宜大量储存或久存。采用防爆型照明、通风设施，禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。本厂的储存温度为25。压力为0.1MPa，产品流量为20.4m3/h。由于产品易聚合，不宜久存，选择储存天数为10天。储存的总体积为4896m3。6.1.3选型结果由于储存量较大，主要考虑选用卧式储罐和球形储罐，同时考虑到产品是常压储存，并且储存体积远大于500m3,对大型储罐进行比较后，考虑到承压，材料利用和安全性等问题，选择球形储罐。按总体积要求，选择充装系数0.85，则所需体积为。参考HGT3152-1985立式椭圆形封头储罐系列，选择2个公称容积为3000m3，储罐内径为17000mm，高度为17691mm，储罐材料选择304。6.2 乙醛6.2.1 基本性质标准大气压下沸点20.8，相对水的密度为0.74（水=1）；临界温度T=466K。6.2.2 工艺要求 由于乙醛易燃易挥发，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。因此应该储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过25。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、还原剂、酸类等分开存放，切忌混储。不宜大量储存或久存。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。本厂的储存温度为15。压力为0.2MPa，产品流量为0.31m3/h。由于产品乙醛不稳定，选择储存天数为10天。储存的总体积为74.4m3。6.2.3选型结果由于储存量较小，并且乙醛产品是低压储存，考虑到承压，材料利用和安全性等问题，选择卧式椭圆形封头贮罐。按总体积要求，选择充装系数0.85，则所需体积为。参考HG3154-1985（2010）卧式椭圆形封头贮罐系列，选择1个公称容积为100m3，公称直径为3000mm，筒体长度13200mm，储罐材料选择304。6.3 二氧化碳6.3.1 基本性质标准大气压下沸点-56.6，相对水的密度为1.03（水=1）；临界压力P=7.382Mpa，临界温度T=304.19K。6.3.2 工艺要求 二氧化碳适宜储存于阴凉、通风的不燃气体专用库房，适合以液态或固态形式装运。储存、运输二氧化碳时需要注意以下几点：远离火种、热源，库温不宜超过30；与易（可）燃物分开存放，切忌混储；储区应备有泄漏应急处理设备。本厂的储存温度为-20。压力为2.52MPa，产品流量为0.75m3/h。由于产品二氧化碳不稳定，选择储存天数为9天。储存的总体积为162m3。6.3.3选型结果由于储存量较小，并且甲酸甲酯产品是常压储存，考虑到承压，材料利用和安全性等问题，选择卧式椭圆形封头贮罐。按总体积要求，选择充装系数0.85，则所需体积为。参考