设计集版反应器说明书

4.3.3反应器体4.3.3反应器体 反应器设计条 工艺参 醋酸乙烯合成反应器结构参数设 反应器中心管的设 扇形筒的设 反应器直径及计算长 催化剂封的设 防止催化剂吹入分流、集流流道的措 接管的设 接管法兰的选 流动阻力降核 径向固定床床层压降计 等截面分流流道的静压分 等截面集流流道的静压分 反应器强度设 反应器筒体壁 反应器封头设 压力试 反应器控制方 4.8.1.反应器的自动控制要 4.8.2反应器的自动控制方 第五章强度校 5.1反应器强度校 催化剂等方面的特点，计算所需的加料速度、操作条件（温度、压力、组成等（生成醋酸乙烯的主要反应式C2H4+3O2=2CO2+2H2O+320Kcal/molC2H4（生成CO2的主（生成醋酸乙烯的主要反应式C2H4+3O2=2CO2+2H2O+320Kcal/molC2H4（生成CO2的主要反应式2C2H4+2CH3COOH+3O2=2CH2CHCHO+4H2O+2CO2（2C2H4+2CH3COOH+3O2=2CH3COOCH3+2H2O+2CO2（生成醋酸甲酯反应（CH3COO）2C2H4+2H2O（生成二醋酸乙二酯的应2.1（1）乙烯、氧气离解吸附于金属钯，醋酸（物理吸附于金属钯）Pd-CH3COOH＋Pd-O＝＝Pd-OCOCH3＋Pd-（2）Pd-OCOCH3＋CH2＝CH-Pd＝＝Pd-CH2CHOCOCH3＋Pd（5Pd-4、由反应（1（4、由反应（1（4）生成的Pd-温度反反应指前因子k0/温度反反应指前因子k0/)19.7x10-25.13x10- 法制醋酸乙烯钯金催化剂的研究进展载体主要采用耐乙酸腐蚀，性能较好的3.2系，失活的原因也不外乎这3点．3.2.1Han等实验发现向醋酸乙烯反应体系中加入一定量的CO会造成钯金催化剂CO后，催化剂活性得到恢复．Chen等3.2.2性位丢失。在长时间反应后，催化剂表面结构会发生变化，Pd3.2.33.2.4催化3.2.33.2.4催化剂活性acat表达式为113.2.53.3催化剂的方第四章反应器设计思路说4.1反应器类型选4.1.1第四章反应器设计思路说4.1反应器类型选4.1.14-1部分反应器型 通用的反 优缺管气相、液釜液相、液-液相、液-固反应容固定返混小、高转化率时催化流化制较移动气-（催化或非催化相传热好、反应连续、返混体均匀下移比较困难，可生“贴壁”和“空腔”现4-2催化剂稳定4-2催化剂稳定4.1.24.1.3本厂反应器选择而绝热固定床反应器主要有三种基本形式：①轴向绝4.1.3本厂反应器选择而绝热固定床反应器主要有三种基本形式：①轴向绝 反应器模拟模型构4.2.1 反应器模拟模型构4.2.1图4-4流化床反应器的晕相流动模4.2.2஼+𝑄(𝐶−𝐶)+𝐾𝐶= ஼஼对于乳相，因其完全混合，故可对整个床高Hாන஼4.2.2஼+𝑄(𝐶−𝐶)+𝐾𝐶= ஼஼对于乳相，因其完全混合，故可对整个床高Hாන஼𝐶ா𝐶஼dh+𝐾𝐶ா𝐻4.2.3𝑉஼−൯𝐴𝑑𝜌𝐴஼𝑑ℎ஼𝛼+= 𝛼−ா஼஼஼(1-E_mf)ρ_p(- −𝑃)஼ ஼ ஼ఈாන஼ா஼)ா஼஼஼(1-E_mf)ρ_p(- −𝑃)஼ ஼ ஼ఈாන஼ா஼)=由于，𝑈஼𝐴஼=𝑈஼A，𝐴஼𝐴ா=A可以把上式改为：න𝑃஼஼஼𝑑ℎ+𝐻஼൫1−஼஼൯஼൫=0𝑃ா஼஼−𝑈−𝑈− 𝜕஼−𝑑ℎ= −=)஼N஼4.3工艺条件的选4.3.1温度图4-5反应温度与反应物转化率、醋酸乙烯选择性4.3.2 图4-6反应压力与反应物转图4-6反应压力与反应物转化率、醋酸乙烯选择性4.3.3分析，设置体积范围为图4-7反应器体积与反应物转化率、醋酸乙烯选择性的关4.4反应器设计条4.4.1通过AspenPlus对反应器进行模拟得反应器进出物流信息表4-2反应物进出物流信息反应器反应器原料醋酸乙烯出料温度压力摩尔流量质量流量体积流量焓值4-2反应物进出物流信息反应器反应器原料醋酸乙烯出料温度压力摩尔流量质量流量体积流量焓值4-3设计条件一项甲基丙烯醛合成设计温度设计压力通过AspenPlus灵敏度分析得到反应器内催化剂体积VR为69.7m3,进入反70174.85m3/hV0GHSVV070174.8511== 模拟数据Diam4-8模拟醋Diam4-8模拟醋酸乙烯合成反应器4.5.1De 寸为∅25013mm4.5.1.14.5.1.2进出催化剂床层的气体流速分别为：0.276m/s0.029m/s，通过计算催化剂阻力的影响，当进气速为0.9m/s，出气速为De 寸为∅25013mm4.5.1.14.5.1.2进出催化剂床层的气体流速分别为：0.276m/s0.029m/s，通过计算催化剂阻力的影响，当进气速为0.9m/s，出气速为0.081m/s时同样能保证足够的反应停留取分布管压降Pd为床层压降Pb的则1 df其中为Cd孔流dpup2.51030.97.758p2.549uf根据Cd与雷诺数Re的关系图，查得Cd3-8孔流系数与雷诺数关系0.722则rP u开孔率：j0.063-8孔流系数与雷诺数关系0.722则rP u开孔率：j0.062r0.184/N3300Tdr440.184/N1800Tdr44由进气流速开孔率为10mm，开孔数为1800个。4.5.2kBkA对于第一段反应器，SA=0.2m2，取扇形筒截0.02m2/4.5.3ா𝟏.𝟑𝟏𝑪ா𝒓=𝟎. 4.5.3ா𝟏.𝟑𝟏𝑪ா𝒓=𝟎. 𝑉஼=஼[−𝑅(𝑥 dT(−𝛥𝐻஼ೝ஼积分上式：T𝑇஼λ转化率边界条件为𝑥஼=0𝑥஼஼=3=0.5=𝑌𝑉஼=4×𝐷ଶ×反应段长度为5.0m。封头高度：采用标准椭圆形封头，曲面高度为H反应段长度为5.0m。封头高度：采用标准椭圆形封头，曲面高度为H2=125mm，则封头高度𝐻஼=2×(0.375+0.125)=1.0𝑚H=5.0+1.2+0.8+1.0=8.0m圆整为8.0m。则反应器计算长度为8米4.5.4H1D15%=10.91+5%内224.5.5匀钻孔（钻孔孔径可以略大于催化剂粒径H1D15%=10.91+5%内224.5.5匀钻孔（钻孔孔径可以略大于催化剂粒径4.5.6进入反应器的气体流速取6m/s，管的直径为：4d 采用无缝钢管，选择的钢管尺寸为：∅2194d 采用无缝钢管，选择的钢管尺寸为：∅2734.5.74.6PH (3d pkg/4.5.74.6PH (3d pkg/g——kg/m/mPas或（kgm4.6.1GW/rL，将径向床压力降写成微分式1501B dP1.75B3ddfs s 1.752WdPBBBfB232fds32rL或此时径向距离变化由r10.05m增至𝑟ଶ=0.45m，故将数据代入下式计1501B dP1.75B3ddfs s 1.752WdPBBBfB232fds32rL或此时径向距离变化由r10.05m增至𝑟ଶ=0.45m，故将数据代入下式计 1.751 211P B2233d2 d2L fs 2fB1将数据代入得到压降∆p1087.6Pa0.1520.3𝑀𝑃𝑎4.6.2 x3x2LAuAo2kd1 1L6DL 其中uAo6msD0.1mL2m4.6.3Lx3xP2uB c 6DL 其中uBo4ms，，L2m0.018，kc4.7反应器强度设4.7.1设计温度Tc=275℃4.7反应器强度设4.7.1设计温度Tc=275℃许用应力𝜎௧= 1.0（双面对接焊，局部无损探伤检测钢板负偏差C1腐蚀裕量𝐶ଶ=pcCd2pc 2d21371 d+C1c4.7.2KpcC 2d21371 d+C1c4.7.2KpcCd20.5c 2d213710.5 d+C1cn0.3%D，符合要求（GB150-20114.7.3为137MPa,屈服点为205MPa。PT1.25pc PT(Die)2.75(10001220.3)T2(1222e0.91205184.5MPasT4-4反应器结构参数一览4.8反应器控制方4.8反应器控制方4.8.24.8.2.1正常工况下的自动控制方4.8.24.8.2.1正常工况下的自动控制方（1）反应器出口设置温度监测点，对反应器出口物料进行流量检测和控制（2）反应器进口设置流量控制，以稳定反应物浓度（3）置SIS逻辑控制切断系统。4.8.2.24.8.2.2设置了1oo2D系统（1oo221的表反应器强度校反应器强度计算单上海迅羽化工工程高技术筒体设计条内设计压力设计温度名义厚度材料名许用应压力试验温度下的屈服点厚度负腐蚀裕量3反应器强度校反应器强度计算单上海迅羽化工工程高技术筒体设计条内设计压力设计温度名义厚度材料名许用应压力试验温度下的屈服点厚度负腐蚀裕量3厚度附焊接接头系1压力试验类液试验压力筒体长度内筒外压计算长度封头设计条筒体上封筒体下封夹套封封头形椭圆椭圆名义厚度材料名设计温度下的许用应力厚度负腐蚀裕量33厚度附焊接接头系11主要计算结内圆筒内筒上封内筒下封校核结校核合校核合校核合搅拌轴计算轴径内筒体内压计算单上海迅羽化工工程高技术计算所依据的标GB/T150.3-计算条筒体简计算压力设计温度材Q345R(板材试验温度许用应力设计温度许用应力内筒体内压计算单上海迅羽化工工程高技术计算所依据的标GB/T150.3-计算条筒体简计算压力设计温度材Q345R(板材试验温度许用应力设计温度许用应力试验温度下屈服点负偏差腐蚀裕量焊接接头系厚度及重量计算厚 =2[]tPc有效厚e=n-C1-名义厚重压力试验时应力校压力试验类液压试试验压力pT=1.25p[]=0.8500(或由用户输入[T=pT.(Di e)2e校核条校核结合压力及应力最大允许工作压2e[[pw]=(Die)设计温度下计算应pc(Die e校核条t结合备pT=1.25p[]=0.8500(或由用户输入[压力试验允许通过的应力TpT=1.25p[]=0.8500(或由用户输入[压力试验允许通过的应力T=pT.(KDi0.5eh)21 D2K=2 i6 2h i Kpc h=2[]t0.5pceh=nh-C1-2[ [pw]=KD 内筒下封头内压计计算单上海迅羽化工工程高技术计算所依据的标GB/T150.3-计算条椭圆封头简计算压力设计温度曲面深度材Q345R(板材设计温度许用应力试验温度许用应力负偏差计算所依据的标GB/T150.3-计算条椭圆封头简计算压力设计温度曲面深度材Q345R(板材设计温度许用应力试验温度许用应力负偏差腐蚀裕量焊接接头系压力试验时应力校压力试验类液压试试验压力pT=1.25p[]=0.8500(或由用户输入[压力试验允许通过的应力试验压力下封头的应T=pT.(KDi0.5eh)2校核条校核结合厚度及重量形状系1 D2K=2 i6 2h i计算厚 Kpc h=2[]t0.5pc有效厚eh=nh-C1-最小厚名义厚结满足最小厚度要重压力计最大允许工作压2[ [pw]= KDi0.5结合计算所依据的GB/T150.3-计算条椭圆封头简计算压力设计温度内径曲面深度材Q345R(板材设计温度许用应力试验温度许用应