年產(chǎn)40萬噸二甲醚工藝設(shè)計
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- 年產(chǎn)40萬噸二甲醚工藝設(shè)計1 概 述 1
1.1 二甲醚的用途 1
1.2 設(shè)計依據(jù) 1
1.3 技術(shù)來源 1
1.3.1 液相甲醇脫水法制二甲醚 1
1.3.2 氣相甲醇脫水法制二甲醚 1
1.3.3 合成氣一步法生產(chǎn)二甲醚 2
1.3.4 二氧化碳加氫直接合成二甲醚 2
1.3.5 催化蒸餾法制二甲醚 2
1.3.6 本設(shè)計采用的方法 3
1.4 原料及產(chǎn)品規(guī)格 3
1.5 設(shè)計規(guī)模和設(shè)計要求 3
2 技術(shù)分析 4
2.1 反應(yīng)原理 4
2.2 反應(yīng)條件 4
2.3 反應(yīng)選擇性和轉(zhuǎn)化率 4
2.4 催化劑的選擇 4
3 反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)計算 5
3.1 物料衡算 5
3.2 計算催化劑床層體積 5
3.3 反應(yīng)器管數(shù) 5
3.4 熱量衡算 5
4 甲醚精餾塔結(jié)構(gòu)計算 8
4.1 甲醚精餾塔的物料衡算及理論板數(shù) 8
4.2 實(shí)際板層數(shù)的求取 9
4.3 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 10
4.3.1 操作壓力的計算 10
4.3.2 操作溫度計算 10
4.3.3 平均摩爾質(zhì)量計算 11
4.3.4 平均密度計算 11
4.3.5 液體平均表面張力的計算 13
4.3.6 液體平均粘度 13
4.4 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 13
4.4.2 提餾段塔徑的計算 15
4.4.3 精餾塔有效高度的計算 16
4.5 塔板主要工藝尺寸的計算 16
4.5.1 溢流裝置計算 16
4.5.2 塔板布置 17
4.6 塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算 18
4.6.1 塔板壓降 18
4.6.2 液面落差 19
4.6.3 液沫夾帶 19
4.6.4 漏液 19
4.6.5 液泛 19
4.7 塔板負(fù)荷性能圖 19
4.7.1 漏液線 19
4.7.2 液沫夾帶線 20
4.7.3 液相負(fù)荷下限線 20
4.7.4 液相負(fù)荷上限線 21
4.7.5 液泛線 21
4.8 精餾塔接管尺寸計算 22
4.8.1 塔頂蒸氣出口管的直徑 22
4.8.2 回流管的直徑 22
4.8.3 進(jìn)料管的直徑 22
4.8.4 塔底出料管的直徑 23
5 甲醇精餾塔結(jié)構(gòu)計算 24
5.1 設(shè)計方案的確定 24
5.2 精餾塔的物料衡算 24
5.2.1 原料液及塔頂和塔底的摩爾分率 24
5.2.2 原料液及塔頂和塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 24
5.2.3 物料衡算 24
5.3 塔板數(shù)的確定 24
5.3.1 理論板層數(shù)的求取 24
5.3.2 實(shí)際板層數(shù)的求取 26
5.4 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 26
5.4.1 操作壓力的計算 26
5.4.2 操作溫度計算 27
5.4.3 平均摩爾質(zhì)量計算 27
5.4.4 平均密度計算 27
5.4.5 液體平均表面張力的計算 28
5.4.6 液體平均粘度 28
5.5精餾塔的塔體工藝尺寸計算 29
5.5.1 塔徑的計算 29
5.5.2 精餾塔有效高度的計算 30
5.6 塔板主要工藝尺寸的計算 30
5.6.1 溢流裝置計算 30
5.6.2 塔板布置 31
5.7 塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算 32
5.7.1 塔板壓降 32
5.7.2 液面落差 33
5.7.3 液沫夾帶 33
5.7.4 漏液 33
5.7.5 液泛 33
5.8 塔板負(fù)荷性能圖 34
5.8.1 漏液線 34
5.8.2 液沫夾帶線 34
5.8.3 液相負(fù)荷下限線 35
5.8.4 液相負(fù)荷上限線 35
5.8.5 液泛線 35
5.9 精餾塔接管尺寸計算 37
5.9.1 塔頂蒸氣出口管的直徑 37
5.9.2 回流管的直徑 37
5.9.3 進(jìn)料管的直徑 37
5.9.4 塔底出料管的直徑 38
6 甲醇精餾塔塔內(nèi)件機(jī)械強(qiáng)度設(shè)計及校核 39
6.1 精餾塔筒體和裙座壁厚計算 39
6.2 精餾塔塔的質(zhì)量載荷計算 39
6.2.1 塔殼和裙座的質(zhì)量 39
6.2.2 封頭質(zhì)量 39
6.2.3 裙座質(zhì)量 39
6.2.4 塔內(nèi)構(gòu)件質(zhì)量 39
6.2.5 人孔、法蘭、接管與附屬物質(zhì)量 40
6.2.6 保溫材料質(zhì)量 40
6.2.7 平臺、扶梯質(zhì)量 40
6.2.8 操作時塔內(nèi)物料質(zhì)量 40
6.2.9 充水質(zhì)量 40
6.3 地震載荷計算 41
6.3.1 計算危險截面的地震彎矩 41
6.4 風(fēng)載荷計算 41
6.4.1 風(fēng)力計算 41
6.4.2 風(fēng)彎矩計算 42
6.5 各種載荷引起的軸向應(yīng)力 43
6.5.1 計算壓力引起的軸向應(yīng)力 43
6.5.2 操作質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力 43
6.5.3 最大彎矩引起的軸向應(yīng)力 44
6.6 筒體和裙座危險截面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核 44
6.6.1 筒體的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核 44
6.6.2 裙座的穩(wěn)定性校核 45
6.7 裙座和筒體水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 45
6.7.1 筒體水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 45
6.7.2 裙座水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 46
6.8 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計 46
6.8.1 基礎(chǔ)環(huán)尺寸 46
6.8.2 基礎(chǔ)環(huán)尺寸的應(yīng)力校核 47
6.8.3 基礎(chǔ)環(huán)厚度 47
6.9 地腳螺栓計算 47
6.9.1 地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力 47
6.9.2 地腳螺栓直徑 48
7 輔助設(shè)備設(shè)計 49
7.1 儲罐的選擇 49
7.1.1 儲罐的計算與選型 49
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