【新版】大型苯酐生产企业车间工艺设计实施项目可行性方案

1、 计算出操作物系的负荷因子C= C20/、0.2aL 1 I =0.051x20 J17.742= 0.049仮022 54m/s仮022 54m/s11.7022所以最大空塔气速：Umax=0.049V Pv塔径D二Vm设计气速：取安全系数为 0.7，则塔径D二Vm引0.1043=0.628m0.785U: 0.785 0.378对全塔，取圆整D=700mm塔截面积:二 2 2 2At D =0.785 0.700 =0.385m45.5塔高的计算精馏段有效高度： 乙=(N1-1)Ht = 11-10.35= 3.5m提馏段有效高度：Z2 二 N2-1Ht 二 14-10.35= 4.55m

2、在进料板上方开一人孔，其高度为 0.8m所以精馏塔的有效高度为Z二乙Z20. 8.05m5.6溢流堰长计算上面计算得出的塔径为700mm，远小于2m，所以溢流方式采用单溢流。堰长lw 一般根据经验确定，对于此次塔设备的弓形降液管，堰长：lw =0. 7D=0. 7 700=490m m5.7塔体厚度的计算本次设计中精馏操作为减压操作，塔体材料选用Q235-A，该材料的许用应力：卜丨= 86MPa，厚度附加量2mm塔体内液柱高度16 : h=0.04 N总二0.04 25 = 0.10m液柱静压力:pH =10 igh=101538 9.8 0.1 =0.00147MPa ： 0.05p （可忽

3、略）计算压力：Pc 二 p Ph = P = 0.11MPa塔体计算厚度:、PcDi0.11x700c !1.1mm2 r - pc 2 86 0.85-0.11塔体设计厚度:c =2 = 2.1mm塔体名义厚度:n = 4mm塔体有效厚度:、e =、n 一 C =2mm5.8塔设备计算结果列表5-3塔设备计算结果列表项目数值及说明塔径，m0.700板间距，m0.350塔截面积，m20.385塔板形式单溢流弓形降液管堰长，m0.490堰咼，m0.025浮阀塔板数25进料板12塔咼，m8.05塔体名义厚度，mm4塔体内液柱高度，m0.10计算压力，MP0.11精馏段提馏段最大空塔气速，m/s0.

4、860.546. 苯酐生产装置其他主要设备选择主要附件设备选择鼓 风 机：风量 =41600Nm 3/h出口压力 =0.048Mpa转速=9280r/mi n功率=1120kW空气预热器：翅片管式面积A=1136m 2;外形尺寸：2390 X1300 X1230 ;设计压 力：0.09/2.8MPa（壳程/管程）;设计温度：250/250 C （壳 程/管程）气体冷却器：翅片管式面积 A=1938m 2; 外形尺寸： 4630X1310X2640; 设计压 力：0.09/ （3.8/0.8 ） MPa （壳程/管程）；设计温度：420/（420/320 ）C（壳程 / 管程）切换冷凝器：翅片管

5、式面积 A=3200m 2； 外形尺寸： 7850 X3200 X5880 ； 设 计压力：0.05/0.65 MPa （壳程/管程）；设计温度：220/220 C（壳程/管程）尾气洗涤塔：塔体直径：3400 X15065 ;烟囱直径：1400 X27935 ;第一级：喷淋；第二级：浮阀塔； 第三级：格栅填料。6.2反应器组设计本设计中采用的是BASF的催化剂，邻二甲苯的转化率基本上达到100%，苯酐的选择性为76.27%。反应器组包括：固定床列管反应器，熔盐循环泵，电 加热器，熔盐冷却器，蒸汽过滤器，邻二甲苯汽化器，熔盐调节阀。6.2.1固定床列管反应器设计：根据催化剂的负荷（80克OX/N

6、m 3空气，空速2200h -1）苯酐收率112%，风量每根管4Nm 3/h，反应器地临界管径为0.03，所以选取30 X2.5的管子，管长3.5m，管间距=40mm （中心距），反应器壳体最小内径为5230mm。根据：风量=管长X管截面积X空速,计算后选取管长为3500mm对于年产40000吨，年操作时间8000h，可以按公式计算出管数:=13950 根40000000 kg/a）=13950 根8000 h/a 4 Nm3/h 0.08 kgOX/Nm 3AIR 1.12设计压力：0.1/0.2MPa （壳程/管程）；设计温度：420/450 C （壳程/管程）6.2.2熔盐循环泵:热负荷

7、为10800KW，要求轴向温度差小于3C,熔盐比热为Cp=1.55kJ/ kgC 熔盐密度（360 C） =1820kg/m 3,因此流量为:Q2CPQ2CP卄520000001.55 3 1820= 6144m3/h实际泵额定流量：7000m 3/h，扬程：5m，功率为220KW 623电加热器选取功率500kW ,800 X4156624熔盐冷却器平均温度：t =360 - 225 =135 C热负荷：Q=14445kW，选取总传热系数K=450w/m 2 C,则面积为：A 二 Q J4445 1000 .238m2K&450 35实际管壳式换热器面积 A=250m 2,外形尺寸1200

8、X8500设计压力：0.1/2.9MPa （壳程/管程）设计温度：420/420 C （壳程/管程）6.2.5蒸汽过热器平均温度:=t350-225 - 360-340,350-225平均温度:=tIn360-340热负荷：Q=1050kW，选取总传热系数 K=450 w/m 2 C则面积为：A 二 Q050 1000 FK t450 57实际管壳式换热面积 A=48 m 2，外形尺寸450 X5500设计压力：0.1/2.9MPa （壳程/管程）设计温度：420/420 C （壳程/管程）6.2.6邻二甲苯汽化器外形尺寸：1500 X5600设计压力： 0.2/2.8MPa (容器/ 管)设

9、计温度：200/255 C (容器/半管)6.2.7 熔盐调节阀外形尺寸377 X6300设计压力： 0.07/2.8MPa (容器/半管)；设计温度：420/420 C (容器/半管)参考文献王俐苯酐生产技术进展J.精细石油化工进展,2002,3(2):48-54.于振云.苯酐的合成及其衍生物的应用J.化工中间体,2003,18 ( 19):19-21.李雅丽.邻苯二甲酸酐生产技术及市场动态J.石油化工技术经 济,2005,21(2):44-48.马伟棉.苯酐生产工艺进展J.河北化工,2006,29(9):21-22. 方争群.苯酐生产现状及展望J.当代石油石化,2001,(6):17-21

10、. 高枫.苯酐的技术进展和市场分析J.精细化工原料及中间体， 2006,(2):14-17.俞伟民.邻二甲苯氧化法制苯酐用催化剂的进展J.化学工业与工程技 术,1998,19(2):28-30.王继强，曹军,石海峰.R-HYHL-IV与BASF04-28型苯酐催化剂比较与分析J. 贵州化工 ,2004,29(3):12-13.9翟辉.新型苯酐催化剂的工业应用J.齐鲁石油化工，2008,36(3):196-198.胡波吴保军,盛丁杰.苯酐催化剂稳定性的分析J 石油化工,2004,33(5).Dr. Fritz Naumann ,Catalysts Global Business Management, 3rd BASFGlobal PA-Catalyst Forum, 2003.BASF, Hydrocarbon Processing,1981,60(11):199.赵国方.化工工艺设计概论 M. 北京:原子能出版社 ,1990.贾绍义,柴诚敬.化工原理课程设计 M. 天津:天津大学出版社 ,2002.汤善哺,