年產30萬噸合成甲醇分廠設計書-資料下載頁

　　

【正文】 可一般用金屬材料安裝，檢修較難較容易造價新型填料，投資較大大直徑塔時造價較低動能通過上面的比較，我們可以看到，板式塔雖然壓降高，但其空塔氣速大，塔效率高且穩定，液氣比適用范圍較大，安裝和檢修容易，大直徑塔的造價低，這些特點能夠滿足我們設計中處理量大，塔效率高，液氣比范圍廣等要求。綜合考慮，我們優先選擇板式塔。板式塔的種類很多，隨著生產技術的不斷創新，板式塔的結構也在不斷的變化 ，不同類型的塔設備使用范圍不同。 參數: 取板上液層高度hL= m,板間距HT=HThL==查Smith關聯圖得到氣體負荷因子，由于液泛氣速：，可求出設計氣速為：u=*umax所以塔徑：，按標準塔徑圓整。塔截面積：實際空塔氣速：u=VS/AT 提餾段塔徑的計算動能參數: 取板上液層高度hL= m,板間距HT=HThL==查Smith關聯圖得到氣體負荷因子，由于液泛氣速：，可求出設計氣速為：u=*umax所以塔徑：按標準塔徑圓整為：D=塔截面積：實際空塔氣速：u=VS/AT 塔高的確定： 泵的選擇化工生產中，泵的作用至關重要，種類很多。在泵的選擇過程中，我們需要對每個工段的特點進行具體分析和選擇。根據所輸送的流體性質（如黏性液體，含雜質的流體等）選擇不同類型、不同用途的泵。流量、揚程必須滿足工作中所需的最大負荷。額定流量一般直接采用工作中的最大流量。盡量選用效率高的泵。為防止發生汽蝕，要求泵的必需汽蝕余量小于裝置汽蝕余量，如果達不到此要求，需設法增大裝置的汽蝕余量，如降低泵的安裝高度。按輸送工質的特殊要求選泵，如工質易燃、易爆、有毒、腐蝕性強、含有氣體、低溫液化氣、高溫熱油等，他們有的對防泄漏的密封有特殊要求，因此選用泵的時候各有特殊要求。所選擇的泵應具有結構簡單、易于操作與維修、體質小重量輕、設備投資少等特點。當符合要求的泵有兩種以上的規格的時候，應綜合考慮指標高的為最終選定的泵型號。據分析，壓頭需要如此大，但是流量卻很小的泵沒有，所以將流量設定為 由得 取泵進口段的流速為，則進口管徑取泵出口段的流速為，則出口管徑選擇進口管徑為D1=，出口管徑為D2=則 ⑵泵揚程計算管出料端壓頭損失：道進料阻力損失為泵所需要的揚程：泵最終要達到， 則其揚程需達到。所以最終的泵揚程需要 以上。⑶泵選型選型是考慮下列要求：輸送介質為丙烷溶液，其蒸汽壓力高，對泵的抗汽蝕性能要求高。流量小，揚程大。甲醇為易燃易爆、有毒物品，要求密封性高，防靜電，防爆。可靠性要求高。 換熱器的選擇 l 在固定管板式式換熱器中，對于流體流徑的選擇一般可以考慮以下幾點： (1)不潔凈和易結垢的流體宜走管內，以便于清洗管子。(2)腐蝕性的流體宜走管內，以免殼體和管子同時受腐蝕，而且管子也便于清洗和檢修。 (3)壓強高的流體宜走管內，以免殼體受壓。 (4)飽和蒸氣宜走管間，以便于及時排除冷凝液，且蒸氣較潔凈，冷凝傳熱系數與流速關系不大。(5)被冷卻的流體宜走管間，可利用外殼向外的散熱作用，以增強冷卻效果。(6)需要提高流速以增大其對流傳熱系數的流體宜走管內，因管程流通面積常小于殼程，且可采用多管程以增大流速。(7)粘度大的液體或流量較小的流體，宜走管間，因流體在有折流擋板的殼程流動時，由于流速和流向的不斷改變，在低Re(Re100)下即可達到湍流，以提高對流傳熱系數。從兩物流的操作壓力看，應使醇類混合物走管程，冷卻水走殼程。定性溫度：可取流體進口溫度的平均值。殼程流體煤油的定性溫度為 ℃管程流體水的定性溫度為 ℃故可通過計算的壁厚為：壁厚需經過圓整。l 法蘭的選擇本換熱器的法蘭選擇不同的密封形式。法蘭的材料查閱相關資料。經模擬后其壓力是否可以達到設計壓力的要求，符合要求時此法蘭的選擇符合工藝要求。l 管板與殼體的連接設計由于本換熱器為固定管板式換熱器，所以管板與殼體采用焊接結構，查得不同直徑管道的壁厚。l 折流板的最小厚度查得在現在的直徑條件下，折流板的最小厚度，模擬的換熱器最少有幾個半弓形折流板。 回流罐，儲罐的選擇 1） 儲罐設計罐體和封頭的材料的選擇設計儲罐，力求：①減少蒸發損失；②防止空氣污染；③保證儲液不受空氣污染。儲罐形式主要有立式儲罐、臥式儲罐以及球型儲罐，對于此儲罐的應該選用哪種形式，需要考慮實際要求，雖然球型儲罐具有用材省受力均勻以及風載安全系數高等優勢，但根據目前國內生產制造技術的發展情況而言，球型儲罐的生產制造以及裝配技術還不是十分完善，由于球罐本身對于設計以及建造要求較高，如若建造不當或不合規范極易發生安全事故，因此暫不考慮使用球罐設計。設計溫度與設計壓力的確定儲罐通常置于室外，罐內產物的溫度和壓力直接受大氣溫度的影響由于本設計甲醇為生產的精制甲醇，為了保證生產，選擇原料儲存天數為15 天，則15 天的儲量為：V=，則總儲罐體積為：因此， 需要選用兩個內浮頂立式圓筒形儲罐,在根據儲存壓力和溫度選擇合適的材料。2） 回流罐設計（1）回流罐的操作條件：根據模擬結果得知回流罐的相關數據：溫度、壓力、液體或氣體密度、體積流量、質量流量。（2）回流罐罐的選型：貯罐儲存根據儲存溫度、壓力可分為：常溫壓力儲存、低溫壓力儲存和低溫常壓儲存。本回流罐采用常溫壓力儲存。常溫壓力儲存的貯罐壓力隨氣溫而變化，并接近或略低于氣溫下的飽和蒸汽壓力。貯罐形式的選擇主要取決于單罐的容積大小和加工條件。當貯罐公稱容積大于120立方米時選用球形罐，小于120立方米時選用臥式罐。和臥式罐相比，球形罐具有鋼材耗量少、占地面積小等優點，但加工制造、安裝比較復雜，焊接工作量大，安裝費用高。臥式罐的殼體由筒體和封頭組成。取回流罐的停留時間為15min，則可計算出其容積V，對回流罐需要的容積V進行圓整，選擇不同形式的回流罐。取高徑比H/D，則由V=，解得D，圓整。根據HG51580臥式橢圓形封頭儲罐系列選擇回流罐為公稱容積，在操作溫度、壓力下選擇筒體材料，由SW698算出筒體厚度為δ，大小規格與設計的一樣。 設備選型一覽表塔設備一覽表名稱類型直徑/mm筒體高度/mm封頭形式裙座高度/mm設計溫度/℃設計壓力/MPa殼體材料裙座材料第一精餾塔篩板塔230046000標準橢圓封頭200012016MnR(正火)Q235A精餾塔篩板塔280051000標準橢圓封頭200012016MnR(正火)Q235A換熱器一覽表設備位號類型管長/mm換熱管規格/mm管心距/mm管程數E0101浮頭式3000Φ252322E0201浮頭式3000Φ192252E0301管板式3000Φ252321E0302管板式4500Φ192251E0303浮頭式3000Φ252321E0304管板式2000Φ192251反應器一覽表名稱類型直徑/mm高度/mm封頭形式裙座高度/mm設計溫度/℃操作壓力/MPa殼體材料裙座材料重量/kg甲醇合成反應器列管式12004800標準橢圓封頭20002506Q235AQ235A6000儲罐、回流罐一覽表名稱類型操作溫度/℃操作壓力/bar材料重量/kg分離回流罐臥式橢圓型封頭216MnDR1000精餾塔回流罐臥式橢圓型封頭1Q235A5000甲醇原料儲罐內浮頂罐251020R15000 泵一覽表名稱型號溫度/℃壓力/atm額定流量/m3/h額定揚程/m氣蝕余量/m效率/%電機功率/kw轉速/r/min進口出口分離塔塔頂回流泵IH50321251402027052900精餾塔塔頂回流泵IR10080125160307072900精餾塔塔頂出料泵IR8065125130157052900壓縮機選型一覽表名稱型號級數排氣量/m3/h額定循環功率/kw進口壓力/MPa出口壓力/MPa進口溫度/℃出口溫度/℃尺寸重量/kg合成氣壓縮機SM5000135064024000循環氣壓縮機SM5000130064011000第五章 總圖及車間布置 總圖設計．1布置原則 1. 符合生產要求及工藝流程,符合國家現行的有關法律法規的要求2．節約用地，按功能分區，合理確定通道寬度。3. 生產管理、生活方便 4. 安全、衛生 ，線路短捷。．2參照要求及標準1.《工業企業總平面設計規范》2.《廠礦道路設計規范》3.《石油化工企業防火規范》4.《化工管道設計規范》5.《化工工廠總圖運輸施工圖設計文件編制深度規定》 布局情況介紹（1）綜述本廠設計總體形狀為長方形，占地面積為9600平方米。廠內設置有東西和南北共兩條主干道，分別通往廠區的西大門和南大門，其中南北主干道將工廠劃分為生產區和生活區兩大體塊。廠區共分五大塊：生活區，生產區，儲運區，行政區，輔助生產區。（2）區域面積表格 51 各區域面積名稱面積/平方米生產車間685分離車間775職工宿舍364總控制室190化驗室100維修室206消防站186倉庫200職工宿舍364儲罐473行政辦公樓476活動室150醫務室門衛室10036（3）局域系數表格 52局域系數項目單位數據廠區占地面積平方米9600建筑物、構筑物占地面積平方米3755綠化面積平方米1887道路占地面積平方米1690建筑系數%綠化系數%廠區利用系數%（4）分項說明 廠區布置圖生活布置圖如下：廠前區為生活區，位于工廠的西部，主要包括職工食堂和行政辦公樓以及活動的籃球場。生產區布置圖如下：生產區位于工廠南部，生產區布置以滿足工藝流程要求為前提，兼具考慮了縮短原材料和制品運輸路程為原則進行布置，而且重視環境，通風要求，結構緊湊。既充分利用了土地資源，同時又減少運輸距離，還能減少能量散失。生產區又分為兩部分：生產車間，分離車間。罐區布置圖如下： 包括儲罐和倉庫，位于在生產區右側，靠近主反應車間的位置，方便了原材料的輸入和成、制品的轉運。成品罐區前還設置有足夠寬的場地，可方便的進行裝、卸貨。：行政區包含：行政樓，醫務室，活動室，停車場，門衛室。可以方便公司管理和運行，同時為職工的健康，休閑，生活提供保障。：輔助生產區包括：總控制室，化驗室，消防站，維修室，壓縮機房反應車間主要將甲醇合成分為四個工段，包括：壓縮工段，合成工段，分離工段，儲存工段。總控制室：本工藝具有以下兩個特點：①需要控制的裝置不多； ②產物不多，分析化驗要求不太復雜。基于以上兩個特點可知中心控制室和分析化驗室建設規模都不必太大，故中心控制室大樓包括三部分：控制室、分析化驗室和工人休息室。工人休息室設在一樓，方便工人倒班休息。中心控制室位于三樓，對生產裝置進行監控和檢測。分析化驗室位于二樓，用于產品的分析化驗。鍋爐房和冷凍站：整個工藝流程中溫度變化從低溫到高溫要求均較高，負荷大，所以將鍋爐房、冷凍站和冷凍站這三個個與主反應車間毗連緊密的動力車間設置在了主反應車間的前方，方便提供動力，減少能耗，符合負荷集中的原則。維修間和原料庫：維修間和原料庫布置在生產區的后方，靠近主反應車間，方便維修裝置以及為反應車間提供催化劑等原料。化驗室：化驗室有利于對產品進行研究，從而進一步加以改造。消防站：消防站對生產安全及職工的人生安全給與保障，對生產中的事故可以及時有效的得到遏制。 發展用地及綠化發展用地，靠近輔助生產區附近，可以方便于日后改、擴建。現階段暫時用于綠化，提高增大工廠綠化面積，增大空氣清新指數。而且綠化目的是防塵、防噪、保護和美化環境。廠區道路兩側可植行道樹，并在不影響其通行的地段植耐酸抗塵的常青灌木組成綠籬，廠區空地以植草坪為主。樹木采用當地常用的樹種，易于購買和存活。 其它布局說明⑴保證生產、生活安全生產區和生活區距離符合安全要求，不會互相威脅。防火：該工藝的產品甲醇易燃易爆物，因此加強廠區內的消防安全措施非常重要。除了在各車間和其它建筑物內都采取一定的消防措施外，另在主干道交叉處設消防站，保證全廠各處若有火災發生時可方便、迅速到達火災現場進行搶救。防雷：塔頂、罐頂以及較高建筑物頂部都安裝避雷針，防止雷擊。防泄漏：罐區和塔設備等都要安裝泄漏檢測裝置并進行24小時監控。⑵保證交通暢通廠區內交通縱橫貫通，共設的東西和南北兩條主干道，另設多條次干道和支道。主干道設兩條機動車道，且設有人行道。機動車道和人行道之間設有分車綠帶，其中種植能抗污染和滯塵的植物，既增加了廠區內交通安全性又起到環保作用。廠區內道路轉彎半徑為16米，