分馏塔设计1

辽宁石油化工大学继续教育学院论文I分馏塔设计摘要本篇论文是分馏塔的常规设计。塔设备在当今石油化工企业中成为重要装置之一。设计将从以下几个方面进行论述：说明部分，设计计算部分，原理及XX塔体焊接工艺设计和外文翻译部分。说明部分是确定钢材的选取，有关零件的结构尺寸和有关制造检验方法；而对XX塔体的焊接结构的设计，工艺，焊接方法及焊后处理为说明重点。本设计过程均严格遵守GB150-1998《钢制压力容器》和JB4710-2005《钢制塔式容器》进行，对该塔进行了强度、刚度、稳定性的校核。此外，根据世纪的要求，还相应的完成了原部件图、总装图及外文翻译。今后，随着科学技术的飞速发展，塔设备在石油化工企业中占有越来越重要的地位。同时，将对塔设备有更高的要求，在设计方面要求更加合理，结构简单，使用方便。所以，在未来，压力容器技术将会取得更大的进步以适应石油化工生产的需要。关键词：常规设计，校核，安全辽宁石油化工大学继续教育学院论文IIThedesignoffractionatingtowerAbstractThispaperistheconventionaldesignoffractionatingtower.Towerequipmentbecomeoneoftheimportantdevicesintoday'spetrochemicalenterprises.Designwillbecarriedoutonthefollowingareas:Descriptionofthecalculationpartandthepartoftheoryandforeignlanguagetranslation.Thatpartistodeterminetheselectionofsteel,thesizeandstructureofpartsofthemanufacturingtest;onthehead,cylinder,tostrengthenthecircle,windload,earthquakeload,naturalcycles,suchasgroupBlockisakeypartofthecalculation.ThedesignprocessarestrictlyadheredtoGB150-199《SteelPressureVessels》andJB4710-2005《steeltowervessel》inthetowerofstrength,stiffness,stabilityofcalibration.Furthermore,inaccordancewiththerequirementsofthecentury,butalsothecompletionofthecorrespondingpartsoftheoriginalmap,assemblyplansandforeignlanguagetranslation.Inthefuture,astherapiddevelopmentofscienceandtechnology,towerequipment,petro-chemicalenterprisesintheincreasinglyimportantpositionoccupied.Atthesametime,thetowerequipmentwillhavegreaterdemands,intermsofdesignrequirementsaremorereasonable,simplestructureandeasytouse.Therefore,inthefuture,pressurevesseltechnologywillachievegreaterprogressinordertoadapttotheneedsofpetrochemicalproduction.Keywords：ConventionalDesign，Checking，Safe辽宁石油化工大学继续教育学院论文I目录摘要………………………………………………………………………ⅠAbstract………………………………………………………………………………Ⅱ1.说明部分……………………………………………………………………11.1塔设备在化工生产中的作用和地位………………………………………11.2设计概述……………………………………………………………………21.3对塔设备的要求………………………………………………………………31.4塔设备的构造…………………………………………………………………41.5板式塔的分类…………………………………………………………………51.6塔选型……………………………………………………………………81.7选材………………………………………………………………………92.设计计算部分…………………………………………………………………112.1设计条件……………………………………………………………………………112.2设备材料的选取，设计参数的确定………………………………………………112.3设计计算说明书……………………………………………………………………12总结……………………………………………………………………………………27谢辞……………………………………………………………………………………28参考文献………………………………………………………………………………292.XX塔体结构的焊接生产工艺（重点写）2.1XX塔体结构生产准备（购进材料、材料规格等、辅助工艺装备）辽宁石油化工大学继续教育学院论文II2.2下料、划线等2.3结构装配3塔结构的焊接工艺（简写）4塔结构的焊后处理及检验（简写）5总结致谢（150字）参考文献（10个以内，注意格式）辽宁石油化工大学继续教育学院论文11.绪论1.1塔设备在化工生产中的作用和地位塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中重要的设备之一。它可使气（或汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质传热的目的。可在塔设备中进行的常见的单元操作有：精馏、解吸、吸收和萃取等，此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。在石油、化工等生产过程中，常常需要将混合物质（气态或液态）分离成为较纯的物质，通常采用精馏、吸收、萃取等方法。这些生产过程称为物质分离过程或物质传递过程，它们大多是在塔设备内部进行的。塔类设备的型式种类繁多，用途广泛，是完成炼油加工过程或其他化工生产过程的主要场所。塔设备一般都具有庞大的外形，设备直径最多可达十多米，高度达数十米，金属重量达数百吨，通常安装在露天。目前石油炼厂和化工生产装置中，塔设备的投资费用占整个工艺费用的25.39%.塔设备所耗用的钢材重量在各类工艺设备中所占的比例也较多，例如在年产250万吨常减压炼油装置中好用重量占62.4%，在年产60至120万吨催化裂化装置中占48.9%。因此，塔设备的设计和研究，对石油、化工等工业的发展起着重要的作用。目前石油炼厂中应用最多的塔设备是各种分馏塔，也叫精馏塔。精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度。即在同一温度下，各组分的饱和蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到汽相中，汽相中的重组分转移到液相中，从而达到分离的目的。因此精馏塔操作的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益在化工厂、石油化工厂和炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面都有重大的影响，据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例，（见表1-1），它所消耗的钢材重量在各类工艺设备中也属较多（见表1-2），因此，随着石油化工的迅速发展，塔设备的设计和研究受到化工、炼油等行业的极大重视。辽宁石油化工大学继续教育学院论文2表1-1化工生产装置中塔设备所占投资比例装置名称塔设备化工和石油化工煤油和煤化工人造纤维药物和制药油脂工业油漆和涂料橡胶25.39%34.85%44.90%9.87%20.49%11.40%15.11%表1-2化工生产装置中塔设备所占的质量比例化工装置名称塔设备质量所占百分比化工设备名称塔设备质量所占百分比250万吨/年常压蒸馏250万吨/年常减压蒸馏60万吨及120万吨/年催化裂化11.5万吨及30万吨/年乙烯16.945.548.925.0~28.37万吨及6万吨/年芳烃抽提10万吨/年苯4.5万吨/年丁二烯8万吨/年氯乙烯21.0~27.138.354.033.3辽宁石油化工大学继续教育学院论文31.2对塔设备的要求作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气液两相充分接触，以获得较高的传质效率。此外，为了满足工业生产的需要，塔设备还得考虑下列各项要求：（1）生产能力大。在较大的气液流速下，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏正常操作的现象。（2）操作稳定、弹性大。当塔设备的气液负荷量有较大的波动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作。并且塔设备应保证能长期连续操作。（3）流体流动的阻力小，即流体通过塔设备的压力降小。这将大大节省生产中的动力消耗，以降低经济操作费用。对于减压蒸馏操作，较大的压力降还将使系统无法维持必要的真空度。（4）结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。这可以减少基建过程中的投资费用。（5）耐腐蚀和不易堵塞，方便操作，调解和检修。事实上，对于现有的任何一种塔型，都不可能完全满足上述的所有要求，仅在某些方面具有独到之处。人们对于高效率大生产能力，稳定操作和低压力降的追求，推动着塔设备新结构型式的不断出现和发展。1.3塔设备的构造在石油加工工业中，分馏塔是必不可少的设备，它的作用是把含有多种沸点不同的烃类按沸点的高低进行分段或分离。这种分离效率的高低主要由塔身的层数和塔板的结构来决定。目前炼油厂精馏塔的塔板有多种类型，但无论哪一类型，都包括有四个基本部分：每一塔板都有特制的一些开孔，可供下一层塔板上升的蒸汽从中穿过；每一塔板上都有高度的溢流堰，以保证塔板上有足够厚的液层；每一塔板上都有溢流管，可供塔板上液体流向下一层；塔板上有足够的面积和特殊的结构，供蒸汽和液体之辽宁石油化工大学继续教育学院论文4间充分接触，以完成质和热的交换。塔设备的构造主要包括以下几个主要方面：(1)塔体塔体是塔设备的外壳。常见的塔体石油等直径等壁厚的圆筒合作为头盖和帝盖的椭圆形封头所组成。随着化工装置的大型化，渐有采用不等径的不等壁厚的塔体。塔体满足的工艺条件（如温度，压力，塔径和塔高等）下的强度、刚度外，还应考虑风力、地震、偏心载荷所引起的强度刚度问题，以及吊装，运输，检验，开停工等的影响。对于板式塔来说，塔体的不垂直度和弯曲度，将直接影响塔盘的水平度（这指标对板式塔效率的影响是十分明显的），为此，在塔体的设计zhon，制造，检验，运输和吊装等环节中，都应严格保证达到有关要求，不使其超差。(2)塔体支座塔体支座是塔体安放到基础上的连接部分，它必须保证塔体坐落在确定的位置上进行正常的工作。为此，它应当具有足够的强度，能承受各种操作情况下的全塔重量，以及风力，地震等引起的载荷。最常用的塔体支座是裙式支座（简称为裙座）。(3)除沫器除沫器用于捕集夹带在气液中的液滴。使用高效的除沫器，对于回收贵重物料，提高分离效率，改造塔后设备的操作状况，以及减少对环境的污染等，都是非常必要的。(4)接管塔设备的接管是用以连接工艺管路，把塔设备与相关设备连成系统，按接管的用途，分为进液管、出液管、进气管、出气管、回流管、侧线抽出管和仪表管等。(5)人孔和手孔人孔和手孔一般都是为了安装，检修检查和装填填料的需要而设置的。在板式塔和填料塔中，各有不同的设置要求。(6)吊耳塔设备的运输和安装，特别是在设备大型化后，往往是工厂基建工地上一项举辽宁石油化工大学继续教育学院论文5足轻重的任务。为吊装方便，可在塔设备上焊以吊耳。(7)吊柱在塔顶设置吊柱是为了在安装和检修时，方便塔内件的运送。1.4板式塔的分类板式塔的种类很多，通常