L159-双炉双塔工业萘连续精馏工艺系统设计 下载积分：50　资料编号： L159

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双炉双塔工业萘连续精馏工艺系统设计

摘  要

精萘是有机化学工业主要的芳香族原料，广泛应用于生产合成纤维、橡胶、树脂、染料以及制取炸药、农药等工业部门，是一种重要的化工原料。而精萘又是经过对工业萘的精制得到的，目前，除少数厂家根据需要生产精萘外，大部分厂家均生产工业萘产品，广泛的用途及用量使工业萘的高效生产显得尤为重要。工业萘生产是采用精馏方法将含萘馏分进行分馏，提取出工业萘产品。精馏方式分为间歇式和连续式两种工艺流程。原料年处理量决定精馏方式，本套设计将采用与年原料处理量为 万吨已洗酚萘洗三混馏分装置相配套的连续式生产工艺，即双炉双塔工业萘连续精馏工艺系统。下面的设计过程将对工业萘的双炉双塔连续式精馏工艺流程进行详细的叙述并对工艺系统中所使用的主体设备——工业萘初馏塔和工业萘汽化冷凝冷却器进行全面的设计选型及校核计算。

关键词：工业萘；双炉双塔连续精馏工艺；工业萘初馏塔；工业萘汽化冷凝冷却器

目    录

摘  要 I

ABSTRACT II

第一章 引 言 1

1.1 概述 1

1.2 设计依据 6

1.3 技术来源 6

1.4 设计任务及要求 6

第二章 双炉双塔工业萘连续精馏工艺系统主体设备之一——初馏塔 7

2.1 初馏塔的选型 7

2.2 初馏塔全塔物料衡算 7

2.2.1 原料处理量 7

2.2.2 原料组成及各组分的含量 7

2.2.3 初馏塔物料平衡 8

2.3 初馏塔操作条件的确定 9

2.3.1 操作压力 9

2.3.2 操作温度 10

2.3.3 进料状态 13

2.3.4 加热方式 13

2.4 初馏塔所需理论塔板层数及回流比的确定 13

2.4.1 求最小理论塔板数 13

2.4.2 求最小回流比Rmin 14

2.4.3 求实际塔板数 14

2.4.4 加料板位置的确定 15

2.5 初馏塔——F1型浮阀（重阀）精馏塔主题工艺尺寸的计算 16

2.5.1 塔径 16

2.5.2 塔高 18

2.5.3 溢流装置——单溢流弓形降液管的堰长 19

2.5.4 弓形降液管的出口堰高 19

2.5.5 弓形降液管宽度和面积 20

2.5.6 降液管底隙高度 20

2.6 塔板布置及浮阀数目与排列 21

2.7 塔板流体力学验算 23

2.7.1 干板阻力 23

2.7.2 板上充气液层阻力 23

2.7.3 液体表面张力所造成的阻力 23

2.7.4 气体通过浮阀塔板的压强降(单板压降) 23

2.7.5 淹塔（降液管液泛）校核 24

2.7.6 雾沫夹带验算——泛点率 25

2.7.7 严重漏液校核 26

2.8 塔板负荷性能图 27

2.8.1 雾沫夹带线 27

2.8.2 液泛线 27

2.8.3 液相负荷上限线 28

2.8.4 漏液线 29

2.8.5 液相负荷下限线 29

2.8.6 初馏塔的塔板负荷性能图及操作弹性 30

2.8.7 初馏塔（F1型浮阀塔）工艺设计计算结果 30

2.9 初馏塔塔体及裙座的强度和稳定校核 32

2.9.1 材料的选择 32

2.9.2 筒体和封头壁厚计算 32

2.9.3 塔体的强度和稳定校核 32

2.9.4 裙座的强度和稳定校核 33

2.10 各接管尺寸的确定及相应的开孔补强计算 34

2.10.1 进料管 34

2.10.2 釜残液出料管 37

2.10.3 回流液管 37

2.10.4 塔顶馏出物蒸气上升管 38

2.10.5 循环热油蒸气进口管 38

第三章 双炉双塔工业萘连续精馏工艺系统主体设备之二——工业萘汽化冷凝冷却器 39

3.1 工业萘汽化冷凝冷却器的工作原理 39

3.2 工业萘汽化冷凝冷却器的结构及工作流程 39

3.3 工业萘汽化冷凝冷却器的关键操作参数及设计条件 39

3.4 筒体校核 40

3.4.1 筒体的校核计算 40

3.4.2 水压试验 41

3.5 管箱的选型与校核 42

3.5.1 封头的选型及校核计算 42

3.5.2 管箱法兰的选型标准 43

3.5.3 垫片的选型及应力校核 44

3.5.4 等头双头螺栓的选型 44

3.6 法兰的选型及校核(以管箱法兰为例) 45

3.6.1 垫片的选型与校核 45

3.6.2 螺栓的选型与应力校核 46

3.6.3 法兰的选型及应力校核计算（以管箱法兰为例） 48

3.7 管板及热管的选型与校核 53

3.7.1 管板（管板的厚度及布管圆直径的确定） 53

3.7.2 换热管（管子的排列方式及管间距的确定） 56

3.8 应力校核 59

3.8.1 管板组合应力校核 59

3.8.2 换热管拉脱应力的校核计算 62

3.8.3 壳程圆筒轴向应力校核 64

3.9 工业萘汽化冷凝冷却器附件（折流板）的选型 64

3.10 工业萘汽化冷凝冷却器各接管的尺寸及相应的开孔补强结果 66

第四章 双炉双塔工业萘连续精馏工艺系统的其它主要设备——转鼓结晶机、管式加热炉及酚油冷凝冷却器 67

4.1 转鼓结晶机 67

4.2 管式加热炉 67

4.3 酚油冷凝冷却器 68

第五章 双炉双塔生产工业萘的主要操作过程 69

5.1 双炉双塔生产工业萘的开车操作过程 69

5.1.1 开车前的准备 69

5.1.2 开工和正常操作 69

5.2 双炉双塔生产工业萘的停车操作过程 70

5.2.1 正常停车 70

5.2.2 紧急停车与暂时停车 70

5.3 双炉双塔生产工业萘的正常操作过程 71

5.4 双炉双塔生产工业萘过程中的不正常现象及其处理办法（见表5-1） 72

结束语 73

参 考 文 献 74

致  谢 76

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