文档介绍：毕业设计用纸
第 1 章绪论
中国加入 WTO 后,石化市场日趋受到国外的严重冲击已是当今不争
的事实,石化工业如何适应未来这种新的生产局面、参与市场竞争已经
成为极为严重的问题,降低加工成本、提高经济效益、提高产品质量和
开发高附加值的精细化工产品已成为当今中国石化工业面临的紧要工
作。塔设备又是石油化工行业的重要设备,所以塔设备的质量至关重要。
如何扩能增效、节能降耗。如改善塔的结构,提高塔效率,提高操作弹
性。这些都是塔设计人员所面临的新的研究和开发热点。
选题的依据
塔设备是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。塔设备
是专业学习的重点设备,毕业实习在化工厂中发现塔是石油化工厂中常
见设备,也是后工作中的常接触的设备,所以对塔设备的掌握是十分重
要的,故选择原油常减压塔设计。原油常减压塔设计采用浮阀塔盘结构。
由于浮阀与塔板之间的流通面积能随气体负荷的变动而自动调节,因而
可以较宽的气体负荷范围内均能保持稳定操作,而且在塔盘上气液的接
触时间较长,雾沫夹带量少,液面落差较小,具有处理能力大,压力降
较低,而且塔板效率高等优点。
设计方案论证
按照当前化学工程的发展水平分析,新型板式塔的发展可以归类为
两个主要方面:
,属于简单机制的深化; ,
,属于简单机制的复杂化。
当前板式塔的发展主要是在传统塔板构型上的发展,都属于简单机
制的深化。以处理能力为第一发展目标,传质效率为第二发展目标,开
发的重点主要集中在降液管结构改进、塔板空间的合理利用、汽液分散
结构优化以及降低成本等方面的改进。
常压塔也是一个国内外研究也比较多的研究课题。近些年来,国内
对它的研究也有了比较成熟的方案。主要是集中在常压塔的结构和性能
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方面。;另一方面,原油常压塔的研究也趋向于结构材料的探索,主要
体现在选择防腐性材料的研究,同时也着眼于设备的安去性和环保性,
以上这些都成为了当今原油常压塔研究的热门课题。
本设计采用参考衡计算及塔
的气液符合计算,主要根据《石油炼制工程》了解、掌握塔的物料平衡
计算方法,参考《塔的工艺计算》中的塔的物料平衡计算例题,应用《石
油化工工艺计算图表》等工具书进行计算。塔的操作弹性计算,参考《塔
的工艺计算》、《塔设备》确定塔径、塔间距及塔的操作弹性、适宜的空
塔气速、浮阀开空率等。塔的强度计算,严格按照 GB150-1998《钢制压
力容器》进行设计和强度校核。采取局部结构改进,从而提高塔板效率,
和塔的综合性能。
经济评价
本设计通过调节回流量来实现对塔顶温度的控制。当塔顶温度过高
时, 会使蒸发量增大, 塔顶重组分增多, 造成产品不合格, 同时使塔
底液位下降, 影响平衡。通过回流量的调节恢复平衡,从而提高了塔的
经济效益。为了适应起车时塔板上液量小及操作时塔板上液量不稳定的
问题,精馏段采用浮阀塔板,由于浮阀塔板操作弹性大,降低了雾沫夹
带,提高了传质效率和生产能力降低了蒸汽的消耗。由于塔底重油黏度
大在提留段采用固舌塔板,采用这种塔板结构提高了塔的经济效益。
环境评价
本设计通过塔顶温度的控制,实现了对各侧线产品质量的控制,提
高了各侧线产品的质量,提高了塔的生产率,降低了原油废物的产生与
排放,减少了对环境的污染。对环境的发展有积极的作用和意义。
本课题在国内外的研究现状
当前国内广泛应用的新型浮阀塔板技术大多数是基于国外传统的
浮阀塔板技术,主要目标集中在浮阀本身的改进(只有 HTV 船型浮阀塔
板是国内自主开发的技术,并获得国家发明奖),系统性不足,都属于
简单机制过程的发展和完善。这些塔设备在现有生产阶段可能是适用
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的,但从综合性能上来讲,难以满足中国未来石化工业发展的需要。国
外对新型板式塔发展的另一个方向是传统构型的深度复杂化。鉴于传统
塔板的处理能力受限于汽液自然重力分离,塔板上的汽液传质分散越
大,汽液“两相”重力分离越困难,从而大幅度降低处理能力的理论,
从强化汽液相分离,提高传质效率和处理能力方面着手,相继也发展了
许多新技术。
国外新型板式塔的发展是将 MD 塔板的悬挂降液管技术移植到常规
板式塔上,增加了塔板的鼓泡面积,提高了塔设备的处理能力:采用小
固阀和浮阀结合技术,改善了塔板上的汽液分散,降低了塔板的造价,
增加了塔板的机械强度,典型的代表包括原 Glitsch 公司的 Nye 塔板和
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