赛区-学院pumpkiller团队-初步设计说明书

第1 项目总 项目概 设计依据与原 工艺特 产品方 厂址概 辅助软件使 本项目总体评 第2 厂址选择和总图.................................................................................厂址选 厂区布 第3 工艺方案的选 概 工艺流程的选 第4 工艺流程模 总工艺流 催化剂选 固载高分子离子液体催化剂PMHS- 全流程模 乙烯制环氧乙烷工段模 乙烯制环氧乙烷工段优 环氧乙烷吸收塔T0101的优 环氧乙烷解吸塔T0102的优 二氧化碳吸收塔T0103的优 二氧化碳解吸塔T0104的优 环氧乙烷精制塔T0105的优 环氧乙烷制碳酸乙烯酯工段模 碳酸乙烯酯制乙二醇工段模 反应器R0301的模 脱水塔T0301的模 精馏塔T0302模 碳酸乙烯酯制乙二醇工段模拟优 乙二醇脱水塔T0301各项参数优 乙二醇精制塔T0302各项参数优 第5章典型设备选型及计 总 塔设 环氧乙烷吸收塔T0101设 二氧化碳吸收塔T0102设 二氧化碳吸收塔T0103设 二氧化碳吸收塔T0102设 环氧乙烷精制塔T0105设 乙二醇脱水塔T0301设 乙二醇精制塔T0302设 反应器设 气液分离器设 V0204设计过 V0302设计过 V0303设计过 闪蒸罐设 换热器选 泵选 概 第6 物料衡 物料衡算的意 物料衡算的仸 物料衡算的原 系统物料衡 第7 热量衡 总 热量衡算的原理和准 热量衡算仸 第1 项目总项目概述和产品的配料比，原料的来源供应量。现拟定生产200kt/a乙二醇的生产量。料为本园区内普莱克斯(惠州)工业气体的二氧化碳（工业级，体积分数99.8%）来进行200kt/a的乙二醇的生产。中海壳牌石油公司的产业是一套年产950kt乙烯装置，足以保证原料乙烯的供应，对于是普莱克斯(惠州)工业气体的二氧化碳也满足生产。工艺特点产品方案1-1规格产量厂址概况划总面积27.8km2(2010年6月《惠州大亚湾工业区总体规划修编》规划至65km2)。石化区经过多年来的开发建设，已顺利实现950kt/a乙烯、500kt/a丙烯、12000kt/a炼油的生中，大项目相对集中，如中海壳牌、、LNG惠州电厂、中国海油惠州炼油等一批大项目已先后落户建设。此外，高速发展中的区还吸引了来自、英国、法国、国沿海地区，具有十分优越的地理位置。它毗邻、，陆路距60公里，海路距47海里，距广州白云国际机场约150公里，距宝安国际机场约70公里。大亚湾用AspenPlus进行流程模拟和工艺优化 AspenExchangerDesignAndRating进行换热器结构设计用CUP-TOWER进行塔设备的水力学校核SW6-1998V6.0进行了设备机械性能校核用Auto-CAD进行制图Sketchup制作三维厂区效果图用PDMS进行三维配管设计用AspenProcess 第2 厂址选择和总厂址选择 2009 具体的地理位置见图2-1和2-2所示。图2-1大亚湾园区所在地理位图2-2中海壳牌石油化工所在位图2-3区整体规划布深21m，平均11m。大亚湾海域潮汐类型属于不正规半日潮，平均潮差很小，大甲列岛、1.0m以下。潮流为不规则半日潮流，平均流速为0.02～0.24m/s，为弱潮流海湾。海域水温水平分底层为17.00～18.00℃，水温日变化为1～3℃。水资源比较丰富，可以满足生活生产的需北部山区冬季有冰雪；多年平均相对湿度78%，多年平均日照率为46%，多年平均风速2.4m/s19798227m/s。2-112345678992-2蒸发量72———区所在的惠州大亚湾经济技术开发区为1993年5月批准设立的国家级经济技术开发区，毗邻、，陆路距60公里，海路距47海里，距广州白云国际(a)1)15%10年以上的，从开始215年以上的，经企业申请，所3)外商投资举办的产品出口企业，在依照税定免征、减征企业所得税期满后，当年出口产值达到企业产值百分之七十以上，已按15%的税率征收企业所得税的，可以减按4)外商投资兴办的先进技术企业，依照税定免征、减征企业所得税期满后，仍为10%的税率征收企业所得税，同时免征地方所得税。)务机关批准退还其再投资部分缴纳所得税的40%的。6)外商投资企业和外国企业境内设立从事生产、经营的机构、场所发生年度亏弥补，但最长不得超过5年。7)对符合《外商投资产业指导》鼓励类和限制乙类及符合产品全部直接出口的允许类的外商投资项目，除《外商投资项目不予免税的进口商品》所列商品外，在投资总节。8)对符合《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术》的国内投资项目，除《国内投资项目不予免税的进口商品的》所列商品外，对投资总额内进口的自用设备，包括(b)关于支持工业发展的措服务实行服务承诺制度，对来我区投资的国内外客商实行优质高效服务，列留成部分，在企业正式投产5年内，开发区全额返还给企业，投产后第6至10年返还50%；省认定的高新技术企业，除地方留成部分全额返还给企业外，按15%征收的所得税部分，其中的5%列支返还给企业。管径按7500元/寸收取，免收开管费；水、电、路、通讯贯通至厂区红线边缘。2-3天然气发电厂工业气体区净水厂公共管廊项目氮气空分维保厂通用码头(1)区净水主要为区提供所需的生产用水、生活用水及低压消防用水。工程投资约1亿元。1期净水厂设计规模为12万吨/天，最后总规模为25万吨/天。投资1.5亿元，负责集中处理和排放区污水，并负责的建设，项目于200610月开始投产运行。该公司可对本项目产生的污水进行很好的处理，从而减少对环境的程总长约2600米，总投资约705万，已验收并投入使用；三期主体工程完工并通过竣工公路货运、维修作业，船代货代，相关咨询以及相关的其他服务。工程建设投资预计约104X175MW2X175MW燃机联合循环热电联产机组，可向热用户供热能力为328t/h。因为天然气气源供应的问题，二台130吨重油锅炉作为前大亚湾工业园区内完整，有国外化学工业园区“生产、专有技术一体2.2厂区布2.2.1GB50489-厂区布置应满足生产和要求。符合工艺流程的合理要求，满足供电供热，注意工厂布置满足安全和卫生的要求。化工企业生产具有易爆易燃和有害等特点，192m363m69696m2确定总厂区布置图2-4所示，建筑面积图见表2-4所示：2-42-4面积面积6分厂区内，所以不需要一些宿舍，等这些生活区，本次厂区布置遵循“节约用地，合理2条主要的道路，其宽度都为12m，同时也布置了各个交差道路，在每条第3 工艺方案的选概此法为乙二醇大规模生产的传统方法。该工艺将环氧乙烷和水按照比例1:20～22（物质的量比）配制成溶液,环氧乙烷全部反应生成混合醇。所得产物经多效蒸发器脱水提浓和减压分馏得到乙二醇及副产物二乙二醇和三乙二醇等，总收率约为88%。增大水的用物分离，使得该工艺流程长、设备多、能耗高的缺点十分突出。大大降低了水比，提高了转化率和选择性，但在催化剂、再生和方面还存在一定的问题，如催化剂稳定性不够，相当复杂，难以回收利用，有的还会在产品中残留一定量的金属阳离子，需要增加相应的设备来分离，因而采用该方法进行大规模工业化生产碳酸乙烯酯水解法合成乙二醇是使二氧化碳和环氧乙烷通过催化剂而反应生成碳酸乙烯酯，然后经水解制得乙二醇。由三菱化学公司开发的MCC工艺取得了突破性的进展，与传统乙二醇生产工艺相比，该法具有多个优势：可获得更高的乙二醇选择性，达对装置强度要求有所降低，可使装置投资费用降低10%左右，操作费用降低5%左右，经济上更加合理，节约了能源消耗，有利于环境保护。该方法主要分为两步进行：首先是二氧化碳和环氧乙烷在催化剂的作用下合成碳酸乙烯酯，然后再由碳酸乙烯酯和另外引入的甲醇反应生成碳酸二甲酯和乙二醇。该法的优点酸乙烯酯性能优良，可作为多用途化学品，且储运安全，既可作为中间产物用于乙二醇生100%，属于源范围广、价格相对低廉等特点。由合成气直接合成乙二醇反应方程式为2CO+3H2→HOCH2CH2OH，在热力学上很难进行,需要催化剂和高温高压条件。最早由杜邦公司于1947,但甲醇合成究路线可归纳为：羰化法、氢甲酰化法、缩合法、电化加氢二聚法、甲具有至关重要的意义。目前草酸二甲酯加氢乙二醇催化剂包括均相催化剂和非均相催

3-1合成方法优缺环氧乙烷催化水合法碳酸乙烯酯水解法合成气直接合成法甲合成法草酸酯加氢法在地惠州大亚湾石油化学工业区内有良好的持续上游，周边环境资源充足。第4 工艺流程模V0101V0101C0101E0101中进行预热，而后从乙烯氧化反应器R0101下部进入催化剂床层。反应器为列管式固定床YS-8520型银催化剂，其环氧乙烷的平均选择性约为82.8%。反应器压力一般为2.0～2.3Mpa，一般反应温度控制在220～260℃，反应器采用加压沸腾水移热，并设置高压蒸汽发生系统。从反应器R0101顶部流出入水洗塔T0101对反应气中的环氧乙烷进行吸收，水洗塔顶部采用来自环氧乙烷解吸塔T0102的循环水进行喷淋。由于乙烯单程转化率较低，从水洗塔塔顶排出的气体，含有未转T0104，将碳酸钾溶液中的二氧化碳用蒸汽汽提V0201，对废气二氧化碳进行充分P0102T0102E0103冷凝后T0101T0105，精制塔以器E0104冷凝后得到纯度为99%的高纯度环氧乙烷气体，进入环氧乙烷干燥器V0202。4-1二氧化碳经干燥器V0201进行干燥脱水，脱水后的二氧化碳进入二氧化碳压缩机C0201E0202升温；与此同时，从乙烯制环氧乙烷工段来的环氧V0202P0201V0203并2.5MPaV0204脱除出来的组分为环氧乙烷，经冷凝器E0203冷凝后用泵送回环氧乙烷储罐。4-2来自酯化工段的碳酸乙烯酯作为水解反应的原料，和水进入混合罐V0301中，混合液E0301升温预热，预热后的混合液经一级进料泵P0301进入间歇高压反应S-[bpim][HC]催化剂作用下，反应温度为413.15K，反应压力为0.4MPa2h，采用三个间歇高压反应输送至废水处理段。从气液分离器底部出来的粗乙二醇溶液进入闪蒸罐V0304进一步脱水4-3碳酸乙烯酯水解制乙二醇工段流程图-A4-4碳酸乙烯酯水解制乙二醇工段流程图-B对银催化剂研究的关注点主要集中在α-Al2O3载体和助剂搭配两个方面。对载体的研究剂搭配的研究是为了提高催化剂的选择性和稳定性。2008年，中国北化院燕山分院研制的YS-8520银催化剂通过了中国科技部组织的专家评议。YS-8520银催化剂是以α-Al2O3为载体、银为活性组分、碱金属等为助剂的负载型催化剂，EO的最高选择性可达YS-8520银催化剂在运行的起始阶段活性很高、环氧乙烷选择性略低，之后催化活性逐Cl因子条件下缓慢调节中国于2009年3月在氧化反应器上换装YS-8520银催化剂，对其进行4-1α-银含量磨耗率固载高分子离子液体催化剂PMHS-的催化活性和选择性，而且解决均相催化剂的分离回收及重复使用的问题。QH-1催化剂的4PMHS-HEVIMBr，将该催的条件下，EO95EC98%10次后，EO转化率无明显下降，EC选择性接近100%.粒径BET比表面积）平均孔径粒径BET比表面积）平均孔径固载化碱性离子液体催化剂S采用溶胶−凝胶法了以SiO2为载体的固载化离子液体催化剂，并将其首次用于催S-[bpim][HCO3]EGEG选择性，克服了非EC/H2O1:21403h0.0511g/mL的EC1所示，可看出离子交换树(entry4)具有较高的3种不同阴离子的离子液体的催化效果为HCO3−>Br−>Cl−，HCO3−HCO3−在水溶液中易电离出应速率较快(50倍)，Xiao等[26]在研究碳酸丙烯酯水解反应时也曾得出类S-[bpim][HCO3]EC水解反应具有更高的催化活性。平均孔径为孔容为.3156296428761633,1582,1460cm−1处出现了C⎯H和咪唑环特征吸收峰，说明离子液体通过溶胶−凝胶方法成功地固载到SiO2上。图4- 法有PENG—ROB、RK—Soave以及基于这两种方法而衍生出来的方法。乙烷的反应以及乙二醇的浓缩精制等的热力学特点，采取的热力学方法为NRTL-RK方程AspenPlus提供了一套完整的单元操作模型，包括9大类61个单元模型，用于模拟采用RadFrac（严格法精馏）模块，它是一个严格的用于模拟所有类型的多级气-液分馏操沸程体系及液相为非理想性的体系。RadFrac模型可以计算塔的每一级上的游离水相或其他第二液相、固体及每一级上的中段回流，RadFrac还可以模拟带有两个液相和化学反应同时发生的塔，对两个液相使用不同的反应动力学。RadFrac模型对板式塔和填料塔及其组合都料物流的数量没有限制，但每出料之多只能有三个。同时，设计中也可以使用RadFrac去设计和核算有塔板和有填料组成的塔。该模型是AspenPlus中的一个功能强大的模块，完反应器是所设计工艺由原料到产品转化过程的关键设备，AspenPlus中提供的反应器模块有很多。在本次设计中，AspenPlusRstoic（化学计量反应器）模块。度是已知的反应器。Rstoic模块能够模拟并行反应和连串反应，实现产品选择性和反应热的SetupSpecifications页规定反应器的操作条件并选择在反应器的闪蒸计算中的香台，适用SetupReaction页规定在反应器中发生的反应。对每个反应用户必须规定化学计量系数，而且规定所有反应的摩尔转化率或转化分率。可是用SetupHeatofReaction页对反应规定参考组分来计算反应热。也可以用SetupSelectivity页规定所选择的产品的组分和换热器在本次模拟中所选用的为Heater（加热器或冷却器）操作单元模块。该模块用于加热器、冷却器、阀、泵、压缩机的模拟。当规定了出口条件时，Heater还可以确定一股或多股物流混合物的热和相状态。需要加热或冷却曲线也可以用Hcurves窗口规定。Heater模型无动力学特性，压降固定在稳态值，出口流率由质量平衡来确定。AspenPlusMixerMixer模块可以将多股物流或功流后，就可以利用数据浏览器进行相关参数的设置了。当混合热流或功流时，Mixer不需要任PressureVapor0MoleFlowMassFlowVolumeFlow -MoleFlow乙烯制环氧乙烷工段模拟Pressure4Vapor0MoleFlowMassFlowVolumeFlow -MoleFlow00乙烯制环氧乙烷工段优化环氧乙烷吸收塔T0101选择喷淋水的流量为150kmol/h。图中X轴为回流比，Y轴为塔釜氧乙烷的摩尔分数，由图中可知，当回流比达到5.2之荷增大，因此选用回流比为5.2。经过上述优化之后，可得出环氧乙烷吸收塔T0101的最佳操作参数如下：4-7优化参数理论板数/进料板/进料温度回流喷淋水流量数99表4-8全塔操作工况表塔板温度压力热负荷液相流 气相流 1-5-2-0304050607080981253456758696123456789环氧乙烷解吸塔T0102里取塔板数为4。表4-11环氧乙烷解吸塔优化后的参数优化参数理论板数/进料板/进料温度产品进料流率比数41塔板温度压力热负荷液相流 气相流 1020304塔板1----34002-----63-----954------74塔板1---292552----29133-----664------39二氧化碳吸收塔T0103返回循环的乙烯量越多，但相应的二氧化碳也会增多，故这里取回流比为1.96。4-15优化参数数理论板数/进料板/进料温度-回流喷淋液流量/4-16塔板温度压力热负荷液相流 气相流 1--2030405060708090000000塔板121346789-69塔板123456789二氧化碳解吸塔T0104表4-19环氧乙烷吸收塔优化后的参数优化参数理论板数/进料板/进料温度产品进料流率比数1 1020304050607080900塔板12-715345678-9-0塔板1623456768--4---36环氧乙烷精制塔T0105比增大会增加再沸器和冷凝器的负荷，因此选择回流比为7.8。取理论板数为25。4-23优化参数理论板数/进料板/进料温度回流采出数4-24塔板温度压力热负荷液相流 气相流 13-203040506070809000000.00000000.0044-25塔板1-7--4-172-1--3-733-8--2--84-5--6--858--4--76-2-6--07-3--5-4868-0--89-8--4-0-3-10--5-1-48-01-23--2-9-99--7-930--7-1-57--0-1-87----8-25----3-38---556----4-16---4-78----9-17---5-26---4-9----4-8---4-26塔板 1082-59782--038--2-3347--4-865--2-8462--4-0875--0-8885--8895--1-95-8-8-44-5--781-6--6-79-3--2-5-2--5-88-1--3-83-9--4-121--2729-3--6-91--7-36-5--6-51-5--9-45-9--8-9---6-8--4--7---4--3---环氧乙烷制碳酸乙烯酯工段模拟PressureVapor0MoleFlowMassFlowVolumeFlow -MoleFlow000000反应器R03014-10图4- R0301模拟设图4- R0301模拟结脱水塔T0301液相产出出料。塔顶压力14kpa，塔釜压力31.4kpa。精馏塔T0302模拟成功，结果如下图4-13所示。PressureVapor0MoleFlowMassFlowVolumeFlow -MoleFlow乙二醇脱水塔T0301含水346.078kmol/h；含为1.202kmol/h；含碳酸乙烯酯为1.248kmol/h。脱水塔采用程如下图4-15所示。于0.001%。初步模拟得到如下图4-16所示结果。4-17塔釜乙二醇的摩尔分数对理论塔板板数的灵敏度分析图注：X轴为理论塔板数，Y轴为乙二醇在塔釜的摩尔分数4-18进料板位置对塔釜乙二醇摩尔分数的分析图注：X轴为进料板位置，Y轴为乙二醇在塔釜的摩尔分数4-19进料板位置对塔顶水的摩尔分数分析图注：X轴为进料板位置，Y轴为水在塔顶的摩尔分数4-20T0301效率的关系曲线图注：X轴为回流比，Y轴为乙二醇在塔釜的摩尔分数。读图4-20可以得到当回流比为0.044时，乙二醇在塔釜的摩尔分数为0.986，当回流比继器热负荷的增大，因此我们选择最佳回流比为0.044。4-29优化参数理论板数/进料板/进料温度回流采出数

4-30塔板温度压力热负荷液相流量气相流量1-0203040506070809000000000000000000000004-31 195--2---257--7-5-3---5494----825---77396----6577-----7378-----5759-----114-----240-----276----899-4--0-0--1--1-2-----527-----121-----625----724---418----903---280-----675-----650-3-378--5--0-2--7--8-2------357-3--651------14------38--3357----0793乙二醇精制塔T0302操作压力为0.0017Mpa，而塔底操作压力定为0.0117Mpa。其模拟结果如下图所示。回流比的2倍，即3.5。X轴为理论塔板数；YX轴为进料位置；Y4-23X轴为回流比，Y4-241.199.83%，当回流比继器热负荷的增大，因此我们选择最佳回流比为1.1.4-32优化参数理论板数/进料板/进料温度回流采出数4-134-33板温度压力热负荷液相流量气相流量1-0203040506070809000000000004-33板水乙二二乙二醇碳酸乙烯酯123456789总

第5过程设备的基本要求准设备或定型设备，是成批、成系列生产的设备，并可以从厂家的产品或手册中查到其列、搪玻璃设备系列以及圆泡罩、F1型浮阀和浮阀塔塔盘系列等，它们已经有了国家塔设环氧乙烷吸收塔T0101液泛气速堰上方液头高度：，E为液流收缩系数，一般近似取故已 6mm，故因塔 其 故取筛孔直径，孔中心距开孔率一般为10%-14%，符合设计要求。筛孔气速 ，则：而故 所以我们这里选用常见的低合金高强度钢Q345R作为塔体和封头的材料。假设在6~16之间，设计温度，，取焊缝系数，则可得计同样假设在6~16之间，此时，取焊缝系数为 查的筛孔塔板单位重量载荷为，由工艺条件知全塔共有9块塔板，所以塔内 喷淋量二氧化碳吸收塔T0102料类型为M250X，用cup-tower进行计算，得出如下结果:127384957/19/201512:3461234567891%2345678/91/6m2/7m38%4%9/5°1/23塔径圆整为127384957/19/201512:3461234567891%2345678/91/6m2/7m38%4%9/5°1/23计算单位计算条件容器分段数（不包括裙座1压力试验类型上封头下封头名义厚度腐蚀裕量5511圆长度内径/外径123456789圆度1511023456789内件及偏心载荷介质密度30塔釜液面离焊接接头的高度0塔板分段数12345塔板型式塔板层数0每层塔板上积液厚度m0最高一层塔板高度m0最低一层塔板高度m0填料分段数12345填料顶部高度m填料底部高度m填料密度集中载荷数12345集中载荷集中载荷高度m集中载荷中心至容器中m塔器附件及基础塔器附件质量计算系数基本风压20基础高度m塔器保温层厚度m0保温层密度m30裙座防火层厚度m0防火层密度m30管线保温层厚度m0最大管线外径0笼式扶梯与最大管线的相对场地土类型I场地土粗糙度类别A设防烈度设计分阻尼比塔器上平台总个数0平台宽度0塔器上最高平台高度m0塔器上最低平台高度0裙座结构形式裙座底部截面内径m裙座与壳体连接形式裙座高度m裙座材料名称裙座设计温度℃裙座腐蚀裕量5裙座名义厚度m裙座材料许用应力裙座上同一高度处较大孔个2裙座较大孔中心高度m裙座上较大孔引出管内径（或宽度）裙座上较大孔引出管m5地脚螺栓及地脚螺栓座地脚螺栓材料名称地脚螺栓材料许用应0地脚螺栓个数0地脚螺栓公称直径m全部筋板块数0相邻筋板最大外侧间m0筋板内侧间距0筋板厚度0筋板宽度m0盖板类型盖板上地脚螺栓孔直m盖板厚度盖板宽度m0有垫板上地脚螺栓孔直m垫板厚度垫板宽度m基础环板外径基础环板内径m基础环板名义厚度计算结果容器壳体强度计算元件名称压力设计名义厚度直立容器校核取用厚度许用内压许用外压下封头第1第1第2第2第3第3第4第4第5第5段变径段第6第6段变径段第7第7段变径段第8第8段变径段第9第9段变径段第10上封头名义厚度取用厚度操作质 m0m01m02m03m04m05ma最小质 m0m010.2m02m03m04ma压力试验时质量M风弯矩M

Pili/2Pi1(li

/2)Pi2(li

/2)00000 MII(2/T)2Y

m(hh)(h kinMca MII(2/T)2 m(hh)(hn T kk顺风向弯矩MII顺风向弯矩MIIw组合风弯矩Mewmax(MII 00000n弯矩MIIF(hh)注:计及高振型时,此项按B.24n k00000偏心弯矩Meme00000最大弯矩 max(MIIM,MII0.25MIIM 需横风向计算时 max(MIIM,MII0.25MIIM 00000垂 力FmhF00/mh(i1,2,..,n ii kk00000应力计算11PcDi/ (mIIgFII)/D i 4MII/ i (mIIgFII)/D i31PTDi/ mIIg/D i334(0.3MIIM)/ iBA1123(内压23(外压许用值A223(内压123(外压许用值A312许用值A42许用值(pT9.81Hw)(Diei)/许用值校核结果注1:ij中i和j的意义如下i=1操作工 j=1设计压力或试验压力下引起的轴向应力（拉i=2检修工 j=2重力及垂直力引起的轴向应力（压i=3试验工 j=3弯矩引起的轴向应力（拉或压[]t设计温度下材料许用应力B设计温度下轴向稳定的应力许用值注2:A1:轴向最大组合拉应 A2:轴向最大组合压应A3:试验时轴向最大组合拉应 A4:试验时轴向最大组合压应:试验压力引起的周向应力注3:单位如下 计算结果地脚螺栓及地脚螺栓座基础环板抗弯断面模 (D4D4Zb (D2D2基础环板面积Ab 4基础环板计算力矩max(MxCxbmaxb,MC l y基础环板需要厚度基础环板厚度厚度校核结果混凝土地基上最大压应力 M00/Z(mgF00)/b max0 0.3M0M)/Z g/ 地脚螺栓受风载时最大拉应力 M00 m e 地脚螺栓受载荷时最大拉应M000.25M00MmgF 地脚螺栓需要的螺纹小径d 4BAb 地脚螺栓实际的螺纹小径地脚螺栓校核结果筋板压应力 nl1G筋板许用应力筋板校核结果3Fl盖板最大应力 21 4(l'd)(l'd 盖板许用应力盖板校核结果裙座与壳体的焊接接头校核焊接接头截面上的塔器操作质量焊接接头截面上的最大弯矩0对接接头校核对接接头横截面Dit对接接头抗弯断面模数D2it对接焊接接头在操作工况下最大拉应力4MJ mJJgFJDmax0D2it it-对接焊接接头拉应力对接接头拉应力校核结果搭接接头校核搭接接头横截面Aw搭接接头抗剪断面模数Z0.55D2 ot搭接焊接接头在操作工况下最大剪应力MJ mJJgFJmax 搭接焊接接头在操作工况下的剪应力搭接焊接接头在试验工况下最大剪应力0.3MJJ mJJ e 搭接焊接接头在试验工况下的剪应力搭接接头拉应力校核结果主要尺寸设计及总体参数计算结果裙座设计名义厚度容器总容积直立容器总高壳体和裙座质量附件质量内件质量保温层质量平台及扶梯质量操作时物料质量试验时液体质量吊装时空塔质量直立容器的操作质量m0m01m02m03m04m05ma直立容器的最小质量mminm010.2m02m03m04ma直立容器的最大质量mmaxm01m02m03m04mamw空塔重心至基础环板底截面距离直立容器自振周期s第二振型自振周期s第三振型自振周期s风载对直立容器总的横推力N载荷对直立容器总的横推力N操作工况下容器顶部最大挠度容器许用外压GB150.3-内径曲面深度 PT1.25Pc[ T0.90s T=pT.(KDi0.5e)=TK1 D2622i= ih2[]t0.5Pc=eh=nh-C1-C2=min=nh=压力计2[]t KDi0.5e=GB150.3-内径曲面深度 PT1.25Pc[ T0.90s T=pT.(KDi0.5e)=TK1 D2622i= ih2[]t0.5Pc=eh=nh-C1-C2=min=nh=压力计2[]t KDi0.5e=GB150.3-内径 (板材=2[]tPc=e=n-C1-C2=n PT=1.25P[ T0.90sT=pT.(Die)=2eT2e[]t (Die)=Pc(Diet 2 =t二氧化碳吸收塔T0103液泛气速 ，E为液流收缩系数，一般近似取故6mm，故其 故取筛孔直径，孔中心距开孔率一般为10%-14%，符合设计要求。筛孔气速 ，则：而故 0.45~0.4512MPa，最大操假设在6~16之间，设计温度 由裙座直 喷淋量二氧化碳吸收塔T0102料类型为M250Y，用cup-tower进行计算，得出如下结果:127127384957/19/201512:3461234567891%2345678/91/6m2/7m38%4%9/5°1/23塔径圆整为127384957/19/201512:3461234567891%2345678/91/6m2/7m38%4%9/5°1/23计算单位计算条件容器分段数（不包括裙座1压力试验类型上封头下封头名义厚度腐蚀裕量5511圆长度内径/外径号123456789圆度1511023456789内件及偏心载荷介质密度30塔釜液面离焊接接头的高度0塔板分段数12345塔板型式塔板层数每层塔板上积液厚度m最高一层塔板高度m最低一层塔板高度m填料分段数12345填料顶部高度m0填料底部高度m0填料密度0集中载荷数12345集中载荷集中载荷高度m集中载荷中心至容器中m塔器附件及基础塔器附件质量计算系数基本风压20基础高度m塔器保温层厚度m0保温层密度m30裙座防火层厚度m0防火层密度m30管线保温层厚度m0最大管线外径0笼式扶梯与最大管线的相对场地土类型I场地土粗糙度类别A设防烈度设计分阻尼比0塔器上平台总个数0平台宽度0塔器上最高平台高度m0塔器上最低平台高度0裙座结构形式裙座底部截面内径m裙座与壳体连接形式裙座高度m裙座材料名称裙座设计温度℃裙座腐蚀裕量5裙座名义厚度m裙座材料许用应力裙座上同一高度处较大孔个2裙座较大孔中心高度m裙座上较大孔引出管内径（或宽度）裙座上较大孔引出管m5地脚螺栓及地脚螺栓座地脚螺栓材料名称地脚螺栓材料许用应0地脚螺栓个数0地脚螺栓公称直径m全部筋板块数0相邻筋板最大外侧间m0筋板内侧间距0筋板厚度0筋板宽度m0盖板类型盖板上地脚螺栓孔直m0盖板厚度0盖板宽度m0无垫板上地脚螺栓孔直m0垫板厚度0垫板宽度m0基础环板外径0基础环板内径m0基础环板名义厚度016计算结果容器壳体强度计算元件名称压力设计名义厚度直立容器校核取用厚度许用内压许用外压下封头第1第1第2第2第3第3第4第4第5第5段变径段第6第6段变径段第7第7段变径段第8第8段变径段第9第9段变径段第10上封头名义厚度取用厚度3操作质 m0m01m02m03m04m05ma最小质 m0m010.2m02m03m04ma压力试验时质量M风弯矩M

Pili/2Pi1(li

/2)Pi2(li

/2)00000 MII(2/T)2Y

m(hh)(h kinMca MII(2/T)2 m(hh)(hn T kk顺风向弯矩MII顺风向弯矩MIIMewmax(MII w00000n弯矩MIIF(hh)注:计及高振型时,此项按B.24n k00000偏心弯矩Meme00000最大弯矩 max(MIIM,MII0.25MIIM 需横风向计算时 max(MIIM,MII0.25MIIM 00000垂 力FmhF00/mh(i1,2,..,n ii kk00000应力计算11PcDi/ (mIIgFII)/D i 4MII/ i (mIIgFII)/D i31PTDi/ mIIg/D i334(0.3MIIM)/ iBA1123(内压23(外压许用值A223(内压123(外压许用值A312许用值A42许用值(pT9.81Hw)(Diei)/许用值校核结果注1:j中i和j的意义如下i=1操作工 j=1设计压力或试验压力下引起的轴向应力（拉i=2检修工 j=2重力及垂直力引起的轴向应力（压i=3试验工 j=3弯矩引起的轴向应力（拉或压[]t设计温度下材料许用应力B设计温度下轴向稳定的应力许用值注2:A1:轴向最大组合拉应 A2:轴向最大组合压应A3:试验时轴向最大组合拉应 A4:试验时轴向最大组合压应:试验压力引起的周向应力注3:单位如下 计算结果地脚螺栓及地脚螺栓座基础环板抗弯断面模 (D4D4Zb (D2D2基础环板面积Ab 4基础环板计算力矩max(MxCxbmaxb,MC l y基础环板需要厚度基础环板厚度厚度校核结果混凝土地基上最大压应力 M00/Z(mgF00)/b max0 0.3M0M)/Z g/ 地脚螺栓受风载时最大拉应力 M00 m e 地脚螺栓受载荷时最大拉应M000.25M00MmgF 地脚螺栓需要的螺纹小径d 4BAb 地脚螺栓实际的螺纹小径地脚螺栓校核结果筋板压应力 nl1G筋板许用应力筋板校核结果3Fl盖板最大应力 21 4(l'd)(l'd 盖板许用应力盖板校核结果裙座与壳体的焊接接头校核焊接接头截面上的塔器操作质量焊接接头截面上的最大弯矩0对接接头校核对接接头横截面Dit对接接头抗弯断面模数D2it对接焊接接头在操作工况下最大拉应力4MJ mJJgFJDmax0D2it it-对接焊接接头拉应力对接接头拉应力校核结果搭接接头校核搭接接头横截面Aw搭接接头抗剪断面模数Z0.55D2 ot搭接焊接接头在操作工况下最大剪应力MJ mJJgFJmax 搭接焊接接头在操作工况下的剪应力搭接焊接接头在试验工况下最大剪应力0.3MJJ mJJ e 搭接焊接接头在试验工况下的剪应力主要尺寸设计及总体参数计算结果裙座设计名义厚度容器总容积直立容器总高壳体和裙座质量附件质量内件质量保温层质量平台及扶梯质量操作时物料质量试验时液体质量吊装时空塔质量直立容器的操作质量m0m01m02m03m04m05ma直立容器的最小质量mminm010.2m02m03m04ma直立容器的最大质量mmaxm01m02m03m04mamw空塔重心至基础环板底截面距离直立容器自振周期s第二振型自振周期s第三振型自振周期s风载对直立容器总的横推力N载荷对直立容器总的横推力N操作工况下容器顶部最大挠度容器许用外压GB150.3-内径曲面深度 PT1.25Pc[ T0.90s T=pT.(KDi0.5e)=TK1 D2622i= ih2[]t0.5Pc=eh=nh-C1-C2=min=nh=压力计2[]t KDi0.5e=GB150.3-内径曲面深度 PT1.25Pc[ T0.90s T=pT.(KDi0.5e)=TK1 D2622i= ih2[]t0.5Pc=eh=nh-C1-C2=min=nh=压力计2[]t KDi0.5e=GB150.3-内径 (板材=2[]tPc=e=n-C1-C2=n PT1.25P[= [T0.90s T=pT.(Die)=2eT2e[]t (Die)=Pc(Diet 2 =t环氧乙烷精制塔T0105 塔顶气相平均密度：液泛气速 第11块板液相平均密度： 液泛气速6.3 堰长 近似 ， 则：降液管底隙高度6mm，故故取筛孔直径，孔中心距开孔率一般为10%-14%，符合设计要求。筛孔气速 ，则：而故 所以我们这里选用常见的低合金高强度钢Q345R作为塔体和封头的材料。假设在6~16之间，设计温度 同样假设在6~16之间，此时，取焊缝系数为 乙二醇脱水塔T0301 塔顶液相平均密度：塔顶液相平均黏度： ，式中C由 第29块板液相平均密度： 29 第29块板液相平均黏度： 由式中C由 降液管底隙高度6mm，故 故 筛板按正三角形排列，取孔中心距t为：塔顶的压力为： 32块故 而所以，故本设计中不会发生液泛现象 我们这里选用常见的低合金高强度钢16MnR作为塔体和封头的材料。假设在6~16之间，设计温度，此时，取焊缝系数，则可同样假设在6~16之间，此时，取焊缝系数为 查手册可得需要地脚螺栓24个。12平均压力3456789精馏段塔径提馏段塔径堰长堰高安定区宽边缘区宽筛板直径孔中心距开孔率单板压降液沫夹带量/(kg液/kg气乙二醇精制塔T0302塔顶液相平均密度：塔顶液相平均表面张力：塔顶液相平均黏度： ，式中C由求取，其中 5.3.1.316块板液相平均密度：16块板液相平均表面张力： 16块板液相平均黏度：1由式中C由 ，则故 则 6mm，故 故 筛板按正三角形排列，取孔中心距t为：由故液体表面张力所产生的阻力 而所以，故本设计中不会发生液泛现象。③塔底液面至最下层塔板之间要留有1~2m的间距。假设在6~16之间，设计温度，此时，取焊缝系数，则同样假设在6~16之间，此时，取焊缝系数为 查手册可得需要地脚螺栓24个。5-21平均温度2平均压力3456789精馏段塔径提馏段塔径堰长堰高安定区宽边缘区宽筛板直径孔中心距开孔率单板压降液沫夹带量/(kg液/kg气体催化剂通常呈颗粒状，粒径2～15mm，堆积成一定高度（或厚度）的床层，床层静255℃、2.02MPa下，乙烯和氧气在银催化剂作用下生成环氧乙烷，并有少量副产物二氧化来自邻厂的乙烯和氧气经混合罐混合后，经气体压缩机C0101R0101顶物温度压力气相分率11摩尔流量质量流量体积流量热焓-摩尔流量0000Cr18Ni10Ti。焊接方式选为双面焊对接对头，100%无GB5GB3530Cr18Ni10Ti的屈服极限为 得直边高度h0=50mm。支座采用裙座，材质为Q345R，裙座与塔底的连接采用对接式焊接，裙座筒体外径为2600mm，厚度为18mm，地脚螺栓的结构选择外螺栓作结构形式螺栓规格为 个数为30个，裙座高度取2m。R0201的选择，碳酸乙烯酯反应器R0201山西煤炭化学开发的专利.1“一种碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的方法及R02015-15-1R02015—产物区域；6—移热装置；7—催化剂放置装置；21备的生产方式可以有效地降低成本，获得较大的相对传热面积，保证碳酸乙烯酯生产的顺利进行。因此实际参加反应的反应器台数m=2台。5-3 PressureVaporMoleFlowMassFlowVolumeFlow --MoleFlow表5- 粒径BET比表面积孔体积）平均孔径39722kg。催化剂与环氧乙烷质量比为9%，则催化剂用量为3574.98kg。=γ=一般γ=1～3，综合考虑单位体积内传热面积，反应停留时间，加工难度以及设备费用等因则单应器体积V 取D=4200mm，反应器高度H=8400mm。用加长直边椭圆形封头LEH，参数与LEH一致，封头上方安装有安全阀。则单应器的实际体积移热装置周围放置8个催化剂装置，每个催化剂装置所填充的催化剂用量为 工作压力P=2.5MPa，设计压力；采面焊对接头，局部无损检 复验故最后R10162mm的Q235-B2.5MPa130℃，则在蛇管中通入0.8Mpa的低压蒸汽，加热反应物，逐渐升温至反应温度为130℃，反应即反应原理：首先将固体催化剂装填入反应器R0301中，然后原料水、碳酸乙烯酯分别与循EC/H2O：1:2图4-3所示的间歇搅拌釜是最常见的间歇反应器。反应物料按一定配比一次加入反应器股物料的反应平均停留时间为3h，本反应器采用外取热，外设夹套。5-2总5-6总L0301中，必需保持压力的稳定，我们取每个釜内体积V=134.382÷3=44.794m³，取其占塔釜体积的0.667，即装填系数为0.667，则选用封头内径即槽径T为3500mm，则高1300mm =62.15㎡夹