大唐克旗酚氨项目技术标书华东

1、华东理工大学,上海市梅陇项目地点：内蒙古路 130号专利号密级总体设计方：化学工业第二设计院分项名称：内蒙古大唐国际克什克腾煤制气项目专利名称： 组合导向浮阀塔板共 24页内蒙古大唐国际克什克腾煤制气项目酚回收装置塔内件（一期）脱酸塔 (91-K001) 、脱氨塔 (91-K002)萃取塔 (91-K003) 、水塔 (91-K004) 、酚塔 (91-K005)塔内件技术标书华东理工大学天津大学化学工程研究所湖北奥康石化设备有限公司2009. 7目录一. 总述本技术标书包含了内蒙古大唐国际克什克腾煤制气项目酚回收装置塔内件（一期）脱酸塔（ 91-K001）、脱氨塔（ 91-K002）、萃取塔

2、（ 91-K003）、水塔（ 91-K004）、酚塔（ 91-K005）的设计计算结果。塔内件的工艺要求及条件按化学工业第二设计院提供的数据表及基础工程设计为准。华东理工大学塔设备研究室，主要进行新型塔板的开发研究工作，从 1988年以来为石化行业设计了 6000多个塔，均获得了成功，并多次获国内外大奖。华东理工大学拟承接大唐国际酚回收装置塔内件（一期）脱酸塔（91-K001）、脱氨塔（91-K002）、水塔（91-K004）、酚塔（ 91-K005）的设计工作，其中：脱酸塔（ 91-K001）、水塔（ 91-K004）采用固阀 VG塔盘；脱氨塔（ 91-K002）采用导向筛板塔盘；酚塔（ 9

3、1-K005）采用组合导向浮阀塔盘。天津大学化学工程研究所填料与蒸馏研究室负责脱酸塔精馏段填料层和萃取塔的设计计算，脱酸塔（ 91-K001）精馏段选用 IMTP38型填料和槽盘式液体分布器，萃取塔（ 91-K003）采用TJG-3型高效格栅填料和全连通管式液体分布器。二高效塔内件的主要特征组合导向浮阀塔板的特点组合导向浮阀塔板是华东理工大学的专利技术，用于汽液传质过程， 具有良好的操作性能，其主要特征为：(1) 塔板上配有矩形导向浮阀（图 1）和梯形导向浮阀 （图 2），按一定的比例组合而成。浮阀上设有导向孔，导向孔的开口方向与塔板上的液流方向一致。在操作中，从导向孔喷出的少量汽体推动塔板上

4、的液体流动，从而可消除塔板上的液面梯度。(2) 矩形导向浮阀和梯形导向浮阀，两端设有阀腿。在操作中，汽体从浮阀的两侧流出，无向后的力，因此，组合导向浮阀塔板上的液体返混是很小的。(3) 塔板上的梯形导向浮阀，适当排布在塔板两侧的弓形区内。因为从梯形导向浮阀两侧流出的汽体有向前的推力， 可以加速该区域的液体流动，从而可以消除塔板上的液体滞止区。(4) 如果液流强度较大或液体流路较长，在液体进口端和中间部位，也可以排布适当数量的梯形导向浮阀，以便消除液面梯度。(5) 由于矩形导向浮阀和梯形导向浮阀在操作中不转动， 因而浮阀无磨损，不脱落。因此，组合导向浮阀塔板具有合理的结构特征和良好的流体力学性能

5、，为目前国内最佳浮阀型塔板。组合导向浮阀塔板与F1（V1）型浮阀塔板效率相比，塔板效率可提高15-20%；处理能力可提高 30%以上，塔板压降减小20-30%。组合导向浮阀塔板曾在石家庄获全国发明展览会金奖，在美国匹兹堡获国际发明展览会金奖，在北京获第五界亚太国际发明展览会金奖，1997 年 3 月获国家教委科技进步二等奖，1999年 1 月获世界华人重大科学技术成果证书， 2001 年 11 月获上海专利发明二等奖等。组合导向浮阀塔板在国内炼厂常压塔、气分装置、催化装置、加氢装置、乙醛装置、乙二醇装置、丁二烯装置、醋酸装置、甲醇精馏塔、己内酰胺等6000多个塔器中分别取代了 F1型浮阀塔板、

6、条型浮阀塔板、泡罩塔板、筛板塔板等，均获得满意效果。例如：组合导向浮阀塔板在吉化公司电石厂醋酸装置上取代F1型浮阀塔板后，生产能力提高了40 ,压降减小了 3040，蒸汽耗量减少了约 20%，而且产品质量由改造前的工业级提高到试剂级，取得显着的经济效益。固阀 VG塔盘的特点固阀 VG塔板具有鼓泡均匀、液面梯度低、流动方向性好、效率高、压降低、操作弹性高、抗污垢强等优点。采用高性能导向固阀，以直接有效的方式使塔盘上液体流动均匀，消除滞流和涡流死区，降低液面梯度，减少物流结焦和聚合的机会，提高传质效率。该固阀可以提供传统塔盘与导向塔盘液流分最大的操作能力和最大的汽液传质效率， 适合用在结垢严重的体

7、系。在以往易堵塔的使用经验中，当管道已经被灰尘堵死后，塔盘上仍然保持清洁。固阀实物图浮阀塔盘固阀VG塔盘导向筛板塔的特点导向筛板是在普通筛板塔的基础上做了改进：1、在塔板进口端上设置部分导向孔，导向孔的开口方向与液流方向相同，有利于推进液体向前流动，从而消除塔板上的液面梯度；2、在塔板弓形区域设置部分导向孔，可消除塔板弓形区域的液体死区。采取这两个措施后，与筛板塔盘相比，具有以下特点： 塔板上鼓泡均匀 液面梯度小 , 塔板压力较小 处理能力增大 , 雾沫夹带量小 , 塔板效率提高，塔板抗堵能力强。导向筛板已在石化行业中应用数百个塔器，均取得好的效果。高效规整填料塔技术特点为降低精馏塔塔高、塔径

8、，提高分离效率，节省能耗、增加收率，天津大学化学工程研究所研究、开发出具有新型塔内件的高效填料塔和高效规整填料塔技术及应用二项获国家科技进步三、二等奖技术。这二项科技成果分别代表我国80 年代和 90 年代在高效规整填料塔技术方面的最高水平，被国家科技部列为首批全国重点推广项目。该技术由高效规整填料和新型塔内件两部分构成。起传质分离作用的填料层是由若干具有均匀几何形状的填料片，整齐排布、堆砌而成，整个填料层结构均匀、规则、对称。填料层规定了气( 液)/ 液接触途径，改善了流体流动状况，消除了沟流、壁流现象，而且规整填料能够在具有较大空隙率的情况下，提供很高的传质比表面，所以，高效填料塔具有分离

9、效率高、处理能力大、操作弹性高及压降低等综合性能。新型塔内件包括液体分布器、液体收集器、气体分布器、填料支撑和压紧装置等，它是高效填料塔的重要组成部分，也是高效填料塔设计的难点之一。塔内件 ( 主要是液体分布器和气体分布器 ) 设计、制造的好坏直接影响填料性能的发挥和整个填料塔的性能。高性能的液体分布器应具备液体分布均匀、操作弹性大、抗堵塞及流体通道畅通、均匀等特点。 具有新型塔内件的高效填料塔和高效规整填料塔技术及应用技术已成功地应用于石油、化工、化肥、农药、医药、染料等行业中的 8000 多座精馏、吸收（解吸） 、萃取分离提纯塔器上，最大直径达到 13000，取得了巨大的经济效益和社会效益

10、，为中国民族工业的技术进步和发展做出了很大贡献。针对液 / 液萃取过程特点，开发出能够强化萃取过程的该填料结构均匀、规则、对称，规定了液/ 液接触途径，改善了流体流动状况，消除了沟流、壁流现象。TJG-3型高效格栅填料层整齐排布、堆砌，给液/ 液两相提供较大的传质、聚结表面和分散点，提高了萃取分离效率。而且萃取格栅填料表面光滑，具有很好的抗结焦、结垢及堵塞性能。萃取塔采用全连通管式液体分布器，脱酸塔精馏段填料层选用槽盘式液体分布器，分布器结构简图见下图。TJG-3型高效格栅填料 ( 如下图所示TJG-3型高效格栅填料结构简图) 。全连通管式液体分布器结构简图槽盘式液体分布器结构简图三.技术方案

11、脱酸塔（ 91-K001）精馏段选用 IMTP38型填料，提馏段采用固阀 VG塔盘；脱氨塔（ 91-K002）采用导向筛板塔盘；萃取塔（ 91-K003）采用 TJG-3型高效格栅填料；水塔（ 91-K004）采用固阀VG塔盘；酚塔（ 91-K005）采用组合导向浮阀塔盘。四塔内件结构参数塔板编号自上而下。脱酸塔（ 91-K001）脱酸塔精馏段塔径 1400 采用 8 米 IMTP38型填料，分 2 段，每段高度均为 4 米；配 2 套槽盘式液体分布器。提馏段选用双液流固阀VG，塔盘结构参数：降液管面板间开孔堰高底隙降液塔板塔板HwhB塔径积距率型式型式号H,mm，%A/A ,%dTT1 -6

12、#60030110/双液固阀 VG80流22007-2860040110/双液固阀 VG#80流脱氨塔（ 91-K002）降液管面板间开孔堰高底隙降液塔板塔板HwhB塔径积距率型式型式号,%，%dTTA/AH,mm1 -4#6003030单液筛 板 流1330005-4860030/35110/双液筛 板 #90流13注：表中 AB，A为侧降液板数据 ,B 为中间降液板数据。萃取塔（ 91-K003）萃取塔塔径 2400，采用 15 米 TJG-3 型格栅填料，分5 段，每段高度均为3 米；配 2 套全连通管式液体分布器。萃取塔塔顶萃取相分层段塔径2600，并设置 2.2 米 TJG-3 型格

13、栅填料。水塔（ 91-K004）降液管面板间开孔堰高底降液塔板塔板Hw塔径积距率隙型式型式号Ad/A T,%HT,mm，%hB1 -4#6004090双液固阀流28005-226004090双液固阀#流酚塔（ 91-K005）降液管面板间开孔堰高底降液塔板塔板Hw塔径积距率隙型式型式号Ad/A T,%HT,mm，%hB145060 齿30单液浮阀-20#堰流200021-44505030单液浮阀0 #流五 塔板水力学计算结果脱酸塔（ 91-K001）精馏段填料层水力学计算结果见附页1。塔盘编号： 1-6# 塔板负荷100%40%120%塔盘层数1-6#1-6#1-6#kg/hr汽相流率kg/m

14、3汽相密度m3/h汽相体积流率cP汽相粘度kg/hr液相流率kg/m3液相密度m3/h液相体积流率dyne/cm表面张力cP液体粘度mm塔板间距系统因子%301236喷射液泛%632576降液管液泛mm liq.降液管清液层高度降液管出口流速m/s干板压降mm liq.塔板压降mm liq.塔板压降mm Hgs降液管液体停留时间m3/h/m堰上负荷mm liq.堰上液层高度塔径mm塔截面积m2阀类型开孔率%降液管宽度mm降液管面积m2堰高mm降液管底隙mm塔板编号： 7-28#液流程数2液流长度 mmVG-10两侧降液总堰长 mm5活动区面积 m2侧降液管中间降液管TOPBOTTOMTOPBO

15、TTOM400240负荷塔盘层数汽相流率kg/hr100%40%120%7-28#7-28#7-28#kg/m3汽相密度汽相体积流率汽相粘度液相流率m3/hcPkg/hrkg/m3液相密度m3/h液相体积流率dyne/cm表面张力cP液体粘度mm塔板间距系统因子%301236喷射液泛%632576降液管液泛mm liq.降液管清液层高度m/s降液管出口流速mm liq.干板压降mm liq.塔板压降塔板压降mm Hgs降液管液体停留时间m3/h/m堰上负荷mm liq.堰上液层高度塔径mm液流程数2塔截面积m2液流长度 mm阀类型VG-10两侧降液总堰长 mm开孔率%活动区面积 m2侧降液管中

16、间降液管TOPBOTTOMTOPBOTTOM降液管宽度mm400240降液管面积m2堰高mm降液管底隙mm脱氨塔（ 91-K002）塔板编号： 1-4#设计负荷 100%最大负荷 120%最小负荷 40%塔板编号： 5-48#设计负荷 100%最大负荷 120%最小负荷 40%萃取塔（ 91-K003）萃取塔填料层水力学计算结果见附页2。水塔（ 91-K004）5.4.1塔盘编号： 1-4# 塔板负荷100%40%120%塔盘层数1-4#1-4#1-4#kg/hr汽相流率kg/m3汽相密度m3/h汽相体积流率cP汽相粘度kg/hr液相流率kg/m3液相密度m3/h液相体积流率dyne/cm表面

17、张力cP液体粘度mm塔板间距系统因子%19823喷射液泛%532164降液管液泛mm liq.降液管清液层高度m/s降液管出口流速mm liq.干板压降mm liq.塔板压降塔板压降mm Hgs降液管液体停留时间m3/h/m堰上负荷mm liq.堰上液层高度塔径mm塔截面积m2阀类型开孔率%降液管宽度mm降液管面积m2堰高mm降液管底隙mm塔盘编号： 5-22# 塔板负荷塔盘层数kg/hr汽相流率kg/m3汽相密度m3/h汽相体积流率cP汽相粘度kg/hr液相流率液流程数2液流长度 mmVG-0两侧降液总堰长 mm4活动区面积 m2侧降液管中间降液管TOPBOTTOMTOPBOTTOM3401

18、60100%40%120%5-22#5-22#5-22#23690947628428kg/m3液相密度m3/h液相体积流率dyne/cm表面张力cP液体粘度mm塔板间距系统因子%542265喷射液泛%582369降液管液泛mm liq.降液管清液层高度m/s降液管出口流速mm liq.干板压降mm liq.塔板压降塔板压降mm Hgs降液管液体停留时间m3/h/m堰上负荷mm liq.堰上液层高度塔径mm液流程数2塔截面积m2液流长度 mm阀类型VG-0两侧降液总堰长 mm开孔率%12活动区面积m2侧降液管中间降液管TOPBOTTOMTOPBOTTOM降液管宽度mm340160降液管面积m2堰

19、高mm降液管底隙mm酚塔（ 91-K005）塔板编号： 1-20#设计负荷 100%最大负荷 120%最小负荷 40%塔板编号： 21-40#设计负荷 100%最大负荷 120%最小负荷 40%从以上各塔板和填料的水力学计算结果可以看出，各塔板均和填料层处于正常操作范围之内，能达到设计要求。六供货范围供货范围为：所有塔内件（塔盘、受液盘、降液板、支撑圈、集液箱、填料及支撑、分布器、进料管、卡子、螺栓、螺母和垫片等塔盘紧固件），其中进料管的塔内部分带配对法兰，由卖方供货。塔内件中，凡是与筒体直接焊接的零件（包括支撑圈、筋等），材质取与筒体材质相同；垫片材料为聚四氟乙烯。名称/ 位号塔体材质塔内件

20、材质脱酸塔（ 91-K001）16MnR+0Cr18Ni10Ti0Cr18Ni10Ti脱氨塔（ 91-K002）16MnR+316L316L萃取塔（ 91-K003）16MnR+304304水塔（ 91-K004）CS304酚塔（ 91-K005）304304备品备件卖方提供 1%的浮阀和 2%的用于安装的紧固件等备品备件。七.遵循的标准和规范SH3088-2000石油化工塔器设计规范HGJ211-85 化工塔类设备施工及验收规范JB4710-2000钢制塔式容器JB/T1205-2001塔盘技术条件SH3088-98石油化工塔盘设计规范HG20652-98塔器设计技术规定JB/T1119-1

21、999 卡子JB/T1120-1999 双面可拆连接件GB/T3280-1992不锈钢冷轧钢板GB/T4237-1992不锈钢热轧钢板GB/T4239-1991不锈钢和耐热钢冷轧钢带GB/T716-1991碳素结构钢冷轧钢带HG/T21556鲍尔环填料标准HG20580-1998钢制化工容器设计基础规定HG20581-1998钢制化工容器材料选用规定HG20582-1998钢制化工容器强度计算规定HG20583-1998钢制化工容器结构设计规定HG20584-1998钢制化工容器制造技术要求HG20585-1998钢制低温压力容器技术规定以上所有标准与规范均为现行最新有效版本。八、性能保证工艺

22、性能保证保证本装置处理能力达到设计要求，塔的操作弹性范围达到设计要求，见下表：塔 名操作弹性全塔压降脱酸塔（ 91-K001）40-120%脱氨塔（ 91-K002）40-120%萃取塔（ 91-K003）40-120%水 塔（ 91-K004）40-120%酚塔（ 91-K005）40-120%保证本装置各塔出料的工艺指标达到设计要求。保证本装置各塔塔板不因为结垢堵塞、效率等问题缩短运行周期，要求萃取塔91K003 运行周期不少于三年，其它各塔运行周期不少于一年。机械性能保证塔盘等内构件的设计保证符合有关标准规范。保证塔盘及内构件的机械性能能满足本装置长周期（3 年）连续稳定地运行。保证每层

23、塔板均处于良好的水力学操作范围之内。保证塔内构件的处理能力和操作弹性40-120%。保证塔盘及内构件的使用寿命为25年。九、工作范围根据询价文件的要求完成如下工作：1) 塔内件水力学计算书及计算结果汇总。2) 完成塔内构件的结构设计方案。3) 根据业主和设计院认可的塔内构件结构设计方案，完成塔内构件的施工图（制造图）设计。4) 完成塔内件的制造、检验、清洗和预组装工作；5) 完成塔内件的包装、发运工作，并提供必要的交货资料；6) 完成现场安装的技术指导及检查验收工作。业主和设计院对卖方塔内件的设计及制造的检查、评审、确认及验收等工作，目的是确保项目满足技术、质量和规定的要求，并不意味着减少合同

24、中所确定的技术规定及要求和减轻卖方的责任。十、交货条件和进度卖方按要求提供所需文件，买方确认的图纸或文件在商定的时间内返给卖方,以便于买方的意见及时体现到卖方的工作中, 并按期完成设计、生产任务。资料交付及进度安排列表如下：代码文件名称提交时间（周）份数电子版数量备注1制造进度计划合同生效后两周412水力学计算书合同生效后两周213装配图合同生效后六周44支撑件图合同生效后六周45施工图合同生效后八周66材料质量证明书随箱47产品合格证书随箱48装箱单随箱4十一、产品质量控制计划材料采购卖方应负责完成其供货范围内塔内件所用材料的采购，材料均应有内容完整的质量证明书。塔内件制造卖方负责完成其供货

25、范围内所有塔内件的制造。塔内件检验卖方至少负责完成下述工作：(1) 材料检验，材料质量证明书；(2) 外观检验；(3) 尺寸检验，包括所有主要尺寸、公差、平面度、粗糙度、密封性和内件在载人重量下的偏差。塔内件试验(1) 卖方应完成塔盘的泄漏试验 ( 若需要 ) 。(2) 分布器性能试验(3) 分布器的水力学试验(4) 其他常规试验。检验和验收（1）出厂前应对所有内件进行常规检验，包括材料检验，尺寸检查等，应检查所有主要尺寸、公差、平面度、粗糙度、密封性和内件在载人重量下的偏差。（2）填料塔的分布器等在出厂前进行水力学测试并经买方确认。（3）填料塔的支承圈、填料压板等在出厂前作预组装。（4）在卖

26、方制造塔内件期间，买方有权利到卖方现场对塔内件进行抽检，卖方须提供相关的便利，买方检验不代表对产品的最终验收。（5）检验和试验依据买方的图纸和相关的标准执行。（6）装运前，对每规格每种型式的塔板或其他组件，卖方至少应在制造现场任意选出一组零部件，在与失机安装相当的支架上进行试组装。 所有这样的组装件应由买方检验人员或其委任代表参加检验。包装运输和标志（1）塔内件在全部检验和试验完成后，卖方应对所有裸露的碳钢机加工表面清理干净并彻底采取防锈措施 ( 如需要 ) 。在运输前，所有部件应清理干净 ( 包括污垢，泥土等 ) 。（2）所有碳钢部件都应涂上一层可除去的防锈油脂。不锈钢应清洁无油污。（3）法

27、兰连接面应用金属或木质盲板封住；连接管的端部应采用合适的方式封住。（4）卖方在产品装箱前进行逐层预组装，并对每层塔盘进行编号后作明显标记，以便现场组装。在奥氏体不锈钢零件上标注号码或其他标志时不允许采用含金属颜料的油漆或油墨。（5）不同的零部件不应相互混装。（6）备品备件及特殊工具都在装运的材料范围之内；（7）备品备件应单独包装。（8）所有螺拴和其他松散小件在包装箱里应以单独的袋子、箱子和硬纸盒分开包装，并应单独包装。（9）包装箱应能保证所有部件在运输中不受到损坏、压碎，这些箱子应和是在工作现场室外储存 6个月以上。（10）成套的说明安装和装配图应随板式塔内件发送， 装有这些文件的包装箱应该相应地作出标记。成套说明书和图纸所要求的编号应按买方的询价要求和有关规定。（11）随塔内件发送的文件、资料应用防水塑料袋密封包装。（12）包装箱标记：每个包装箱的两侧应显着地标明收货人、目的港 ( 站) 、买房合同号、