预分馏塔技术文件

1、10万吨/年苯抽提蒸馏装置塔内件技术文件10万吨/年苯抽提蒸馏装置预分馏塔（B-T-01）塔内件 技术文件2013年10月目录1. 总则32. 标准规范33. 设计基础34. 水力学计算结果45. 技术方案说明166. 塔内件介绍167. 工作范围218. 供货范围219. 性能保证和质量保证2210. 性能考核2311. 技术服务、资料交付及设计联络2412. 塔内件验收标准2613. 包装与运输2614. 售后服务承诺2715. 内件示意图281. 总则我公司依据提供的10万吨/年苯抽提蒸馏装置中的预分馏塔数据资料及要求，进行水力学计算，提出了设计方案。2. 标准规范GB150-1998

2、钢制压力容器JB/T4710-2005钢制塔器容器SH3098-2000 石油化工塔器设计规范GB/T 1220-1992不锈钢棒GB/T 1221-1992耐热钢棒GB/T3274-1998 碳素结构钢和低合金钢热轧厚钢板和钢带GB912-89 碳素结构钢和低合金钢热轧薄钢板和钢带GB/3280-1992 不锈钢冷扎钢板GB/T4237-1992 不锈钢热扎钢板JB/T1119-1999 卡子JB/T1120-1999 双面可拆连接件SH/T3406 管道法兰标准注：（1） 以上标准、规范及要求如有冲突时，应按其中最严格者执行。（2） 以上所有标准与规范如有最新版本，以最新有效版本为准3.

3、设计基础见10万吨/年苯抽提蒸馏装置中的预分馏塔数据资料及要求。4. 水力学计算结果4.1 预分馏塔B-T-01设 备 参 数 column parameter塔径 Column diameter，mm1600塔盘段 Tray number35 2660板间距 Tray spacing，mm500浮动元件类型 Valve单溢流导向梯形浮阀工 艺 参 数 process data气相流量Vapour rate（kg/h）20163气相密度 Vapour density（kg/m3）4.19气相粘度 Vapour viscosity（cp）0.0092液相流量 Liquid rate（kg/h）1

4、2098液相密度 Liquid density（kg/m3）758液相粘度 Liquid viscosity（cp）0.268表面张力 Surface tension（dynes/cm）18.8发泡因子0.9计 算 结 果 result有效区面积 Active area，m21.655 开孔率 Open area，%14.32 浮动元件数/每板 Valve quantity / Tray165 Side降液管顶部宽度Downcomer Top Width，mm230降液管底部宽度Downcomer Bottom Width，mm180降液管顶部面积 Downcomer Top area，m20

5、.178降液管底部面积 Downcomer Bottom area，m20.124降液管底隙 Downcomer clearance，mm50溢流堰类型Weir Type平堰flat weir 溢流堰高 Weir height，mm50溢流堰长 Weir length，mm1123受液盘深度 Sump Depth，mm50负荷点 Load,%MAX塔盘泛点率 Tray flood，%58 降液管泛点率Downcomer flood，%18 降液管清液层高度 DC backup，mm99.0 降液管出口流速DC exit velocity，m/s0.09 空塔气速 Tower Gas Veloc

6、ity，m/s0.67 空塔动能因子F，pa0.51.36 阀孔气速 Valve Gas Velocity，m/s4.65 阀孔动能因子 Fv，pa0.59.51 降液管停留时间DC residence time，s20.3 堰上液层高度 Crest，mm16.6 堰上液流强度 Weir load，m3/hr/m14.2 单位塔盘压降 Tray pressure drop，mmHg3.70 塔盘段总压降 Tray section pressure drop，kPa17.26 B-T-01设 备 参 数 column parameter塔径 Column diameter，mm1600塔盘段 T

7、ray number35 2660板间距 Tray spacing，mm500浮动元件类型 Valve单溢流导向梯形浮阀工 艺 参 数 process data气相流量Vapour rate（kg/h）17743气相密度 Vapour density（kg/m3）4.14气相粘度 Vapour viscosity（cp）0.0092液相流量 Liquid rate（kg/h）11958液相密度 Liquid density（kg/m3）745液相粘度 Liquid viscosity（cp）0.247表面张力 Surface tension（dynes/cm）17.7发泡因子0.9计 算 结

8、果 result有效区面积 Active area，m21.655 开孔率 Open area，%14.32 浮动元件数/每板 Valve quantity / Tray165 Side降液管顶部宽度Downcomer Top Width，mm230降液管底部宽度Downcomer Bottom Width，mm180降液管顶部面积 Downcomer Top area，m20.178降液管底部面积 Downcomer Bottom area，m20.124降液管底隙 Downcomer clearance，mm50溢流堰类型Weir Type平堰flat weir 溢流堰高 Weir hei

9、ght，mm50溢流堰长 Weir length，mm1123受液盘深度 Sump Depth，mm50负荷点 Load,%MIN塔盘泛点率 Tray flood，%52 降液管泛点率Downcomer flood，%18 降液管清液层高度 DC backup，mm97.6 降液管出口流速DC exit velocity，m/s0.09 空塔气速 Tower Gas Velocity，m/s0.59 空塔动能因子F，pa0.51.21 阀孔气速 Valve Gas Velocity，m/s4.14 阀孔动能因子 Fv，pa0.58.42 降液管停留时间DC residence time，s20

10、.2 堰上液层高度 Crest，mm16.7 堰上液流强度 Weir load，m3/hr/m14.3 单位塔盘压降 Tray pressure drop，mmHg3.40 塔盘段总压降 Tray section pressure drop，kPa15.86 B-T-01设 备 参 数 column parameter塔径 Column diameter，mm1600塔盘段 Tray number25 125板间距 Tray spacing，mm500浮动元件类型 Valve单溢流导向梯形浮阀工 艺 参 数 process data气相流量Vapour rate（kg/h）20023气相密度

11、Vapour density（kg/m3）4.62气相粘度 Vapour viscosity（cp）0.0094液相流量 Liquid rate（kg/h）21064液相密度 Liquid density（kg/m3）708液相粘度 Liquid viscosity（cp）0.201表面张力 Surface tension（dynes/cm）15发泡因子0.9计 算 结 果 result有效区面积 Active area，m21.655 开孔率 Open area，%14.32 浮动元件数/每板 Valve quantity / Tray165 Side降液管顶部宽度Downcomer Top

12、 Width，mm230降液管底部宽度Downcomer Bottom Width，mm180降液管顶部面积 Downcomer Top area，m20.178降液管底部面积 Downcomer Bottom area，m20.124降液管底隙 Downcomer clearance，mm50溢流堰类型Weir Type平堰flat weir 溢流堰高 Weir height，mm50溢流堰长 Weir length，mm1123受液盘深度 Sump Depth，mm50负荷点 Load,%MAX塔盘泛点率 Tray flood，%58 降液管泛点率Downcomer flood，%34 降

13、液管清液层高度 DC backup，mm121.4 降液管出口流速DC exit velocity，m/s0.16 空塔气速 Tower Gas Velocity，m/s0.60 空塔动能因子F，pa0.51.29 阀孔气速 Valve Gas Velocity，m/s4.18 阀孔动能因子 Fv，pa0.58.99 降液管停留时间DC residence time，s10.9 堰上液层高度 Crest，mm25.2 堰上液流强度 Weir load，m3/hr/m26.5 单位塔盘压降 Tray pressure drop，mmHg3.90 塔盘段总压降 Tray section press

14、ure drop，kPa13.00 B-T-01设 备 参 数 column parameter塔径 Column diameter，mm1600塔盘段 Tray number25 125板间距 Tray spacing，mm500浮动元件类型 Valve单溢流导向梯形浮阀工 艺 参 数 process data气相流量Vapour rate（kg/h）14838气相密度 Vapour density（kg/m3）4.65气相粘度 Vapour viscosity（cp）0.0094液相流量 Liquid rate（kg/h）19349液相密度 Liquid density（kg/m3）741

15、液相粘度 Liquid viscosity（cp）0.242表面张力 Surface tension（dynes/cm）17.4发泡因子0.9计 算 结 果 result有效区面积 Active area，m21.655 开孔率 Open area，%14.32 浮动元件数/每板 Valve quantity / Tray165 Side降液管顶部宽度Downcomer Top Width，mm230降液管底部宽度Downcomer Bottom Width，mm180降液管顶部面积 Downcomer Top area，m20.178降液管底部面积 Downcomer Bottom area

16、，m20.124降液管底隙 Downcomer clearance，mm50溢流堰类型Weir Type平堰flat weir 溢流堰高 Weir height，mm50溢流堰长 Weir length，mm1123受液盘深度 Sump Depth，mm50负荷点 Load,%MIN塔盘泛点率 Tray flood，%44 降液管泛点率Downcomer flood，%30 降液管清液层高度 DC backup，mm117.7 降液管出口流速DC exit velocity，m/s0.14 空塔气速 Tower Gas Velocity，m/s0.44 空塔动能因子F，pa0.50.95 阀孔

17、气速 Valve Gas Velocity，m/s3.08 阀孔动能因子 Fv，pa0.56.64 降液管停留时间DC residence time，s12.4 堰上液层高度 Crest，mm23.1 堰上液流强度 Weir load，m3/hr/m23.3 单位塔盘压降 Tray pressure drop，mmHg3.90 塔盘段总压降 Tray section pressure drop，kPa13.00 5. 技术方案说明5.1 预分馏塔l 该塔塔径1600mm。l 塔内共设1-60#单溢流导向梯形浮阀塔盘。6. 塔内件介绍6.1导向梯形浮阀 导向梯形浮阀是天津大学自主研发的一项新型的

18、高性能塔盘技术。导向梯形浮阀技术已成功地用于催化裂化、气体分馏、芳烃、低温甲醇洗及甲醇精馏、等装置的多座大型工业塔。导向梯形浮阀（SGTV）是天津大学在吸取国内外应用条形浮阀、固舌和导向筛板等塔板经验的基础上进行设计研发的高性能浮阀塔板。阀片形状分为A,B两种型号，吸收了V型栅板的特点，将矩形阀片改为梯形阀片，使气流的推液作用得到了加强，特别是B型浮阀，在A型浮阀侧面开孔的基础上，阀体的前方增加一个开孔，在真正发挥导向作用的同时，加强了阀体的推液作用。在结构上，采用可上下浮动调节气体流通面积的浮阀结构，克服了V型栅板操作弹性小的缺点。试验研究和实际应用表明，采用喷射型导向梯形浮阀使塔板的性能得

19、到了较大的改善，具体表现在（主要指标与F1/V1型浮阀比较）： 不易卡死和脱落，不对称结构不易装错方向，安装简便； 独特的液流推动机理大大降低塔板上液面梯度和液相返混程度； 干板压降和总板压降大大降低； 漏液下限大大降低； 雾沫夹带量小； 板上清液层高度降低； 操作弹性和稳定性提高； 抗堵塞性能增强 传质性能提高。以下分项详述：1）塔板压降喷射型导向梯形浮阀塔板的干板压降较F1/V1型浮阀塔板约低15一25。实际上，喷射型导向梯形浮阀(重阀)较Fl型浮阀重，但由于阀孔尺寸较大，故其干板压降较小。由两种塔板总板压降的实测曲线比较可见，当F0较低时，F1/V1型浮阀的总板压降较小，当F0较高时，喷

20、射型导向梯形浮阀塔板总板压降要比F1/V1型浮阀低15一20。2）推液作用喷射型导向梯形浮阀所特有的气流对液层的推动作用是这种浮阀所具有的诸多优良特性的结构基础。从A型导向梯形浮阀阀孔流出的气相沿浮阀两侧梯形形状的斜边法向方向喷出，给附近的液体一个同方向的推力，该推力在液体流动方向有一个分量，而该分量就是推液作用的源泉。而B型在此基础上增加了液体从阀体前方喷出的推力。此外，由于气体按照阀体结构规定的方向流动，而不是像F1/V1浮阀那样向各个方向喷出，喷射型导向梯形浮阀有效地降低了塔板上的气液相返混、气流相互冲击和鼓泡程度，创造了的液面梯度和更加静定的板上液体流场，减小了雾沫夹带。The Pro

21、pelling Action Mechanism 3）漏液下限比较喷射型导向梯形浮阀和F1/V1浮阀两种塔板的相对漏液量随阀孔动能因子的变化规律，可知喷射型导向梯形浮阀的相对漏液量明显小于后者，故喷射型导向梯形浮阀的气相阀孔动能因子下限亦较低，若以1为塔板漏液限，则导向梯形浮阀塔板的阀孔动能因子的下限较可降低13左右，这主要是导向梯形浮阀较重和最小开度较小的缘故。4）雾沫夹带量比较喷射型导向梯形浮阀和F1/V1浮阀两种塔板的雾沫夹带量随阀孔动能因子的变化规律，可知喷射型导向梯形浮阀的雾沫夹带量也明显小于后者，故喷射型导向梯形浮阀的气相阀孔动能子雾沫夹带上限亦较高，若以eV=10为塔板气相负荷上

22、限，则导向梯形浮阀塔板的阀孔动能因子上限较可提高10-20%。5）塔板负荷性能图两种塔板负荷性能图如下页图，其中，液相上、下限线是按照手册的推荐值作出的。F1/V1浮阀塔板的漏液线已对开孔面积和开孔率进行了校正。由图可见，喷射型导向梯形浮阀塔板的稳定操作区域比F1/V1浮阀塔板提高了20一30，因而导向梯形浮阀塔板的操作更稳定。因此，导向梯形浮阀塔板具有合理的结构特征和良好的流体力学性能，为目前国内最佳浮阀型塔板。对于该装置的几台板式塔而言，工艺包采用的浮阀塔盘在设计合理的基础上，使用效果是能够满足要求的。设计的关键在于在开孔率和阻力对效率影响之间寻找一个合理点。使其即能够满足效率要求，同时压

23、降也不高。综合上述因素并结合水力学核算，塔盘浮动元件选用规格为导向梯形浮阀塔盘是稳妥而经济的6.2塔盘结构设计特点：（1）塔盘自身梁结构 ：为了充分保证塔盘的强度，提高塔盘寿命，每块塔盘还设置自身梁结构，这种自身梁结构简单，强度大，可以保证塔盘的水平度。（2）分块塔盘连接处上搭结构，更便于安装。（3）快拆式通道板结构，同时考虑大气液负荷的冲击影响。7. 工作范围根据买方提供的塔内件请购说明书及其它要求完成如下工作： 根据数据表中提供的汽液相平衡数据进行水力学计算，塔内件装配图、制造详图，制造和检验文件； 材料采购； 塔内件制造； 塔内件检验，包括材料检验、外观检验及尺寸检验； 塔内件试验； 塔

24、内件包装、运输、安装； 技术服务；a. 提供塔内件安装程序和安装技术要求；b. 负责现场的预组装，经买方检验合格后，方能上塔安装；c. 卖方负责塔内件的现场安装指导。8. 供货范围卖方提供所有内件，以及满足安装、开车用的易损件和专用工具及试运转所需的备品备件，主要包括以下内容：8.1 预分馏塔名称规格单位材质数量备注塔盘板1600层碳钢60降液板1600层碳钢60受液盘1600层碳钢60支撑件1600层碳钢60液封盘套碳钢1导向梯形浮阀个不锈钢配套卡子套配套连接件套配套进料管分不器DN150套1l 卖方保证塔内件的完整性，在确保操作指标的情况下，提供完整的塔的内件及安装所需的各类部件。l 软件

25、及资料n 所用塔内件的设计计算技术数据资料。n 卖方提供完整的塔内件塔盘及液体分布器与塔壳体的条件图，对外壳结构有特殊要求时应提出说明。n 供货部件和材料的随机资料2 份（如合格证、原材料、焊材的质量证明书、技术数据单、质检报告、操作和安装说明、完整的设计计算书、设备装箱单。）l 现场服务，现场指导安装。9. 性能保证和质量保证在100%满足塔内件请购说明书内规定的设计基础的条件下，卖方将根据其技术要求提供技术保证。9.1 装置性能保证9.1.1 保证本装置处理能力达到设计要求。9.1.2 在设计条件和操作弹性范围内保证所提供产品的水力学性能。9.2 设备质量保证9.2.1 保证塔盘等内构件的

26、设计保证符合有关标准规范。9.2.2 保证塔盘及内构件的机械性能能满足本装置长周期（3 年）连续稳定地满足工艺运行需要。9.2.3 保证塔盘及内构件的设计使用寿命为 10 年。9.2.4 内件材料的选择采用能满足其使用条件的优质材料，零部件或元器件的选择应以技术先进、成熟可靠、安全耐用为基本原则。9.2.5 塔盘应有足够的强度及刚度，避免安装后出现变形，满足开停车时的极端工况等各类状况的需要。9.2.6 浮阀、盘、管等设备应合理设计，避免各类制造缺陷，以延长设备使用寿命。10. 性能考核10.1 性能考核10.1.1 买方必须在有卖方代表出席的情况下进行性能考核，性能考核采取装置标定方式进行，

27、考核项目应达到性能保证指标。10.1.2 装置开车12个月内进行性能考核，考核时装置必须处于平稳生产状态，性能考核总周期为72小时，买方将提前14天通知卖方性能考核日期。性能考核前一个月由三方协商确认考核方案。10.1.3 如果在卖方货到现场起18个月尚未实施项目的性能考核，性能保证即被视为已经完成。10.1.4 如果由于卖方原因达不到性能保证，卖方必须要在买方限定时间内免费进行整改直至性能达标。10.1.5 卖方应给予买方有关塔内件操作的必要指导。10.2 性能考核合格性能考核合格后，双方应完成性能考核报告，确认考核合格。这份报告应包括性能考核期间的操作条件和结论。另外还可能包括为改善装置操

28、作的一些建议。这份报告需由买方、卖方两方授权代表共同签署。10.3 性能考核未合格如达不到规定的保证值，则按以下程序进行：买方和卖方双方讨论可能存在的原因。卖方将被允许在买方规定的期限内作可能的修改及执行由卖方所提出的措施。在买方的要求下，卖方代表到场的情况下，将进行进一步的考核以确定原因。11. 技术服务、资料交付及设计联络11.1 资料资料中的所有计量单位采用是国际单位制。卖方提供的所有数据表和图纸应以书面形式与电子版的形式供给。语言为中文。l 卖方提供的图纸资料需经有效签署（设计、校核、审核三级签署）。l 为方便追溯，文件的修改及制造厂的所有资料必须在标题栏里有版次标记。l 卖方应对制造

29、厂资料的准确性和完整性负责。l 卖方资料的交付进度按本文规定执行。卖方必须严格遵守该进度，如不能按期提供，须书面通知招标人/用户，获得其书面认可。11.2 资料交付投标人应及时和招标人设计院联系塔内件的施工图设计事宜，保证塔体的设计和塔内件的设计同步进行，并且相互之间衔接良好，不发生错、漏、碰、缺的事情。11.2.1 工程设计阶段提供的资料11.2.1.1卖方提供满足工程设计的正式资料和图纸。提供的资料份数为：供中间审核图纸2套，供设计院施工图设计图纸2套，卖方必须提供上述所有文件的可编辑的电子版本资料1套以及技术资料清单。11.2.1.2 提供的技术资料包括以下各项：l 水力学计算书l 条件

30、图及技术参数、技术要求；11.2.2塔内件监造检验、性能验收试验阶段的资料11.2.2.1 卖方提供满足合同塔内件监造检验/见证所需的全部技术资料。11.2.2.2 塔内件监造检验、性能验收试验阶段的资料包括以下几项：塔内件设计、制造遵循的标准、规范目录；加工制造进度表，包括监造、检查、试验项目；安装、调试和试运说明书，以及组装、拆卸时所需用的技术资料；检验记录、试验报告及质量合格证等出厂报告。原材料质量保证书、原产地证明。11.2.3 施工调试、运行维护阶段的资料11. 2.3.1 合同签订后2个月内卖方向买方提供所需的全部技术资料（包括8套蓝图，2套电子光盘）11.2.3.2 施工调试、运

31、行维护阶段的资料包括以下几项：l 塔内件安装、调试和试运说明书，以及组装、拆卸时所需用的技术资料。l 安装、运行、维护、检修所需的详尽图纸和技术文件，包括塔内件总图、部件总图、分图和必要的零件图、计算资料等。l 塔内件的安装、运行、维护、检修说明书，包括塔内件结构特点、安装程序和工艺要求、运行操作规程和控制数据、定期校验和维护说明等。l 备品、配件总清单和易损零件图。l 详细的产品质量文件，包括材质检验、质检报告、焊接、热处理、无损探伤、加工质量、尺寸检验、化学成分分析、机械性能测试报告、水压试验记录和性能检验等的证明。l 产品合格证。上述图纸资料可在签定合同时增减。资料及技术文件份数最终以技术协议规定的份数为准。卖方应及时和买方、设计院联系塔内件的施工图设