20万吨直馏柴油年氨精制装置设计设计说明书

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1、参赛队伍：环卫工团队参赛题目：20万吨直馏柴油/年氨精制装置设计所属院校：广东石油化工学院参赛学生：林宝杰，张锦恒，李德伟，吴伟荣康佳良，陈清木，陈柱辉，杨春辉指导老师：陈兴来，李宗宝2727目录第1章原始材料11.1气提塔进出物料情况11.2气提塔热负荷21.3操作压力21.3.1塔顶操作压力21.3.2塔底操作压力2第2章气提塔设计计算32.1试选传热系数初始值32.2气提塔尺寸的确定32.2.1平均温差32.2.2估算传热面积32.2.3气提塔降膜热管尺寸42.2.4管数的确定42.2.5塔径的计算5第3章传质过程计算63.1列管内气速63.1.1气体流人点气速6

2、3.1.2气体流出点气速63.1.3气速平均值63.2流体周边流量63.2.1液体流入点周边流量73.2.2液体流出点周边流量73.2.3液体周边流量平均值83.3液膜厚度83.3.1液体流入点液膜厚度83.3.2液体平均液膜厚度93.4液泛速度计算93.5液体最小润湿率计算103.6液膜停留时间和液膜平均速度11第4章复核传热系数134.1管外蒸气冷凝时的给热系数134.2管内液体沿垂直壁面成膜下流时的给热系数144.3总传热系数1427第5章传热面积15第6章精度计算15第7章零部件及稳定性167.1塔壁厚的确定167.2封头的选择167.3塔高的计算167.4塔设

3、备的稳定计算177.4.1风载荷177.4.2塔底部截面的最大弯矩177.5裙座设计187.5.1裙座尺寸187.5.2基础环187.6管板和折流板217.6.1管板设计217.6.2折流板设计217.7拉杆和定距管227.8膨胀节227.9塔体法兰选择227.10液体分配器227.11除沫器227.12液体分布器23第8章附表24表8.1气提塔参数一览表24表8.2各符号物理意义一览表2627第1章原始材料1.1气提塔进出物料情况表1.1气提塔进出料情况进料流量（kg/h）出料流量（kg/h）油相（40℃）27672油相（70℃）27643.33其中：柴油27632.

4、34其中：柴油27632.34NH328.67NH30乙二醇10.78乙二醇10.78RCOOH0.79RCOOH0.79置换气（35℃）60气提气（60℃）88.67其中：N260其中：N2NH36028.67合计27732合计27732表1.2物料参数一览表/18.053.23/69.751.272202.22.30276723.327643.333.0927657.662.26.3230.833.092.4234.71943806.72.147900.498798.35271.2气提塔热负荷1.3操作压力1.3.1塔顶操作压力1.3.2塔底操作压力27第2章气提塔

5、设计计算2.1试选传热系数初始值针对本设计中气提塔的进出物料情况和温度、压力等参数，根据经验确定气提塔传热系数的初始值：2.2气提塔尺寸的确定2.2.1平均温差管外以饱和蒸气加热，蒸气温度为。蒸气和混合溶剂的平均温差为：蒸气：溶剂：蒸气和管内气体温差为：蒸气：气体：总的平均温差应以蒸气和混合溶剂的平均温差为主，也要考虑蒸气和管内气体间的平均温差，由下式计算：表2.1平均温差位置温差/℃63.871.864.62.2.2估算传热面积272.2.3气提塔降膜热管尺寸传热面积估算后，进而对气提塔降膜换热管尺寸的计算。降膜换热管管径不宜太小，以免管数太多，导致布膜复杂且不匀，根

6、据生产能力，选用材质为Cr17Mn14Mo2N，型号为的管子。由于液膜的传热阻力集中在靠近管壁边界层中形成这种边界层“成膜”需要一段膜的流过长度，称为热力人口端长度。在热力入口端长度内(一般为)，膜较厚，流速低，给热系数小，因此，管长以以上为宜。只要液膜分布器结构能确保布膜均匀，降膜管的长径比可达200，故选管长：的一段结构，保证传质传热在良好情况下进行，并尽量减少混合溶剂在塔内的停留时间。2.2.4管数的确定理论管数：选用正三角形排列，管心距为，查得中心管数为，总管数为169，去拉杆、排污管7根，故实有管数：图2.1降膜换热管排列272.2.5塔径的计算管子采用焊接，

7、降膜管的管径、管长及管数估算后，即可估算塔径：式中：—降膜热管外径，。圆整得塔内径为，取管板径为。27第3章传质过程计算主要计算列管内气速是否达到液泛速度，液体润湿率是否低于最小润湿率。3.1列管内气速3.1.1气体流人点气速在气体流入点气体质量流量为，温度为，操作压力为，换算为体积流量为：气体流速：3.1.2气体流出点气速在气体流出点气体流量为，温度为，操作压力，换算为体积流量为：气体流速：3.1.3气速平均值表3.1列管内气速位置气速/(m/s)0.0580.2250.1413.2流体周边流量流体周边流量：27雷诺准数：液体物性参数采