金瑞化工年产两万吨特戊酸项目—设备设计说明书
2023-09-26 02:09
论文总字数：45844字
摘 要
本设计以金瑞化工年产两万吨特戊酸项目为背景进行非定型设备的设计和定型设备的选型。其中非定型设备设计通过Aspen Plus软件模拟工艺流程获得物流参数以此确定设备各项数据并放入设备校核软件SW-6进行设备强度校核完成；定型设备通过计算生产需求选择满足要求的合适设备。总共完成了塔设备、换热器、反应器、储罐四种非定型设备的设计和油水分离器、泵和压缩机三种定型设备的选择。为金瑞化工年产两万吨特戊酸项目选择设备投入生产和初步经济核算提供了依据。关键词：设备选型，工程设计，设备校核，软件模拟
Abstract: This design uses Jinrui Chemical"s annual output of 20,000 tons of pivalic acid project as the background for the design of non-shaped equipment and the selection of shaping equipment. The non-shaped equipment design obtains the logistics parameters through the Aspen Plus software simulation process to determine the equipment data and put it into the equipment verification software SW-6 to complete the equipment strength check; The sizing equipment selects the appropriate equipment that meets the requirements by calculating the production requirements. In total, the design of four non-shaped equipments for tower equipment, heat exchangers, reactors and storage tanks and the selection of three types of oil-water separators, pumps and compressors were completed. It provides a basis for Jinrui Chemical"s annual production of 20,000 tons of pivalic acid project to be put into production and preliminary economic accounting.
Keywords: Equipment selection, Engineering design, Equipment verification, Software simulation
目 录
1 前言 4
2 设备设计和设备选型的主要内容 4
3 塔设备设计 4
3.1 塔设备设计选型依据 5
3.2 塔设备简介 5
3.3 塔型选择 6
3.4 塔设计示例 8
3.5 塔设备设计结果 17
3.6 脱重塔T0202设备条件图 18
4 换热设备设计 18
4.1 换热器选型设计依据 18
4.2 换热器类型简介 18
4.3 选型范例 21
4.4 换热器性能表 29
4.5 换热器一览表 34
5 油水分离器 34
5.1 选型依据 34
5.2 选型目标 34
5.3 油水分离器类型 34
5.4 设计过程 35
5.5 分离器选型结果 36
6 输送装置 36
6.1 泵 36
6.1.1 选型依据 37
6.1.2 化工装置对泵的要求 37
6.1.3 工业泵的特点 38
6.1.4 选型结果 38
6.2 压缩机 39
6.2.1 选型原则 39
6.2.2 选型结果 40
7 储罐 40
7.1 选型依据 40
7.2 选型原则 40
7.3 储罐选型示例 41
7.4 储罐设计结果 41
8反应器设计 41
8.1 反应器类型 42
8.2 羟基化反应器设计过程 43
8.3 羟基化反应器设计结果 44
总 结 53
参考文献 54
致 谢 55
1 前言
化工设备设计和选型要满足安全与经济两个基本条件。经济方面包含设备的制造、安装、使用与维护。在满足生产要求的前提下，为了确保经济和安全，化工设备设计与选择应满足以下四个条件。第一，结构合理，安全可靠。所有部件都必须具有足够的强度、刚度、稳定性、密封性和一定的耐久性。第二，设备必须具有良好的经济指标，经济指标是衡量设备设计好坏的重要参数。第三，操作性能好，操作简单方便；第四，还要对坏境友好。设备选用时应具体问题具体分析，分清主次。由此选择并设计出最适合该项目的设备。
2 设备设计和设备选型的主要内容
工艺设计是设备设计和选型的第一步。化工设备从获取途径方面可以分为两种：一种是定型设备，是成批次生产的设备，需要从生产设备的厂商处购买；另一种是非定型设备，是根据工艺要求、通过工艺模拟及工程设计的专用设备。设备选型的要求如下：
（1）确定生产操作所需的设备
（2）确定设备的材料
（3）确定设备的参数
设备的参数是由工艺流程、物料衡算、热量衡算、工艺计算多方面数据得到的。对塔设备，需要确定进出口物料的组成、流量、温度、塔径、压力与塔的材质、类型与高度或塔板类型与塔板数等，对于精馏塔要确定冷凝器和再沸器的热负荷、流体的种类等；换热器则需要知道换热面积、热负荷、流体的种类和流量。
（4）确定标准设备的牌号或型号及数量
对已有标准的设备，确定标准图的型号和图号。对非标设备，明确设备的材质、样式、基础设计的参数、维修安装要求、支承要求和其他要求(如防爆口、手孔、人孔、液面计接口、卸料口等)。
（5）制工艺设备一览表
在开始设计阶段，根据工艺流程，设备一览表，将设备分成定型设备和非定型设备两类。将设备选型一览表作为设计说明书的一部分提供给相关部门进行设计审查。
3 塔设备设计
3.1 塔设备设计选型依据
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3.2 塔设备简介
塔设备可以分为很多种。按操作的压力可分为常压塔、加压塔和减压塔；按单元操作可分为精馏塔、脱重塔、吸收塔、反应塔、萃取塔和干燥塔；按照形成相际接触界面方式分为:具有固定相界面的塔、流动过程中形成相界面的塔；长期以来最常用分类是按塔内件结构分为:板式塔、填料塔[1]。
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