Volume Flow cum/hr
266.051448 7516.99194 9626.98957 2660.53576
Enthalpy
H2 CO CH4
Gcal/hr -2.0166867 0.69030814 6.29253236 1.1448698 0.64799439 20.8745887 5.53869843 1.50917675 0.58958825 3.66024551 4.3952e-05 1722.05534 672.778836 0.09266642 0.91267552
0 1.83456313
0 0
-0.1049033 592.394505
0 0 0 0 0 0 2.92148709 31.8663116 0.00039557 0.29377666 0.26707355 0.83403307 8.21444709
0 16.5117598
0 0
-13.967908 1.4198e-11 56.6332799 10.3038251 6.17287821 187.514508 49.8494883 15090.4106 5892.4348 1.07654192
0 0.00823024 0.08622406
0 0 0 0 0 0
-20.167031 6.90129972 62.9258123 11.4486949 6.47982897 208.746478 55.3881867 15.0919198 5.89594588 36.6030991 0.00043952 17220.6854 6727.84912 0.9266995 9.12712261
0 18.3463229
0 0
Mass Flow kg/hr
PROPY-01 PROPA-01 ETHYL-01 N-BUT-01 ISOBU-01 H2O 2:2:4-01 NBUOH IBUOHEPA 2-EH EMPEL EHA EMPOH
ETHAN-01
为了提高传热效率，选择错流式列管反应器，环板型折流板。 4.7.3 反应器结构参数设计
4.7.3.1 反应管数计算
选择列管规格为 Φ82×3mm，管长为 6m。催化剂填充高度为 Lcat=5.8m，空 速取 SV=700h-1，进料段气体的流量为：
qv?17143.9m3/h
则反应总体积为：
由于反应是在催化剂表面进行，故管内有效反应长度为 5.8m，单管有效反 应体积为：
总管数：
4.7.3.2 反应管分布面积计算
由于反应管数较多，反应管采用正三角形排列，管心距取 t=92mm，单管所 占面积：
布管区域面积：
4.7.3.3反应器直径计算
2×0.092=3.312m 六边形对角线：L=18×
则反应器直径D=L+d0=3.312+0.082=3.394m（d0为列管外管直径） 根据公式Di=Dl+2b?计算反应器内径 82=20.5mm 因为b??0.25d0 0.25d0=0.25×
因为b?=21mm
则内径为Di=Dl+2b?=3.394+ 0.042=3.436m 圆整3.5m
4.7.3.4 管程压力降的计算
反立器的质量流量：G=24386.36Kg/h=6.78Kg/s 流体的热导率：?f=0.1499kal/m.h.l
.s 黏度: ??0.449mPa密度：pf?770Kg/m3 床层的空隙率：0.405
?1??G?P?150(1??)????1.75G?3 管程压力驿为：
L?d?d?g?pp???150(1?0.405)?0.449?106?1?0.4056.78?P???1.75?6.78? 36??0.4056?770?9.81?P=0.0954KPa
4.3.7.5 反应器壁厚的计算 设计参数的确定
计算压力p： p=p = 0.45Mpa；
cc设计温度t： t≤180℃；
焊缝系数?： ?＝0.1（面焊全焊透对接接头，局部无损检测）；
材料选择：蒙奈尔400（热处理下高强度，韧性好，焊接性能与成型性能良好，
耐腐蚀性能优良）；
在18O°C时许用应力为109MPa ，弹性模量E’= 1.77 钢板负偏差C：由文献[5] 表14-6得C＝0.1 （GB6654-96）
11腐蚀裕量C； C2=1.3mm，
2由《化工机械基础》)查得壁厚的公式：
?n?
pcDj2[?]??pct
?CDj_-------内径，D=3500mm 用力为109Mpa
?——焊接头系数为1.0 C= C1?C2=1.4
0.45?3500?7.2 ?n?7.2?1.4?8.6mm
2?109?1.0?0.45圆整后，??9mm
4.7.3.6 封头的计算和选型
（1）计算过程
标准椭圆封头的最小壁厚
pcDj?n??C2[?]t??0.5pc∴ ??C取0 ??9mm
D3500??875mm 封头的曲面深度h?44直边高度h=50mm，裙座上开入孔直径500mm，入孔2个，
裙座高2.3m
mpD????t?时，符合强度要求 校核：当4?mpD2?0.551?3500??96.4?pa 4?4?10mpD????t?符合强度要求。 所以4?
（2）选型依据
①中、低压压力容器封头型式应优先采用标准型椭圆形封头，按」B/T
4737，JB/?4729标准选用。必要时也可采用碟形、折边锥形等封头，并按相应标 准选取。
②球冠形封头一般只用作两独立受压空间的中间封头或端封头，其各种 直径下的使用可参见GB150((钢制压力容器》设计。
③直径较大(一般DN〉4000mm)的压力容器可采用拼焊封头。
④受压容器为满足工艺生产要求采用锥形封头时，无折边锥形封头应按
GB150《钢制压力容器》设计，其适用于锥体半锥顶角a毛300。当.汕0’时大端 必须用过渡折边；当450Ga镇600时
⑤小端必须采用带过渡段的折边结构折边锥形封头按，JB/T4?38-4739标准 选用。
⑥置于地坪或钢架平台上底部仅承受液体自重的直立容器，可采用平板 作为其底封头，封头厚度由计算确定。
⑦当采用薄平板作为容器的顶盖时，直径DN)1600mm的顶盖'～般应考虑 设型钢增加刚性。顶盖厚度及型钢规格应通过计算确定[9]。
⑧直径不大的封头上接管较多时，可采用整体增加封头厚度来提高强度 和刚度。
4.3.7.7 反应器的高度计算
列管高度为6m，封头的曲面深度为0.875m，直边高度为50mm，裙座高2.3m，反应物料的进出口开在器壁，故器壁部分列管上方流出1.5m。 则Hi=6+1.5+2*0.875=9.25m
所以反应器总高度H总=9.25+2.3=12.175m，取H总=11.55m， 筒体高度H0=6+1.5=7.5m
4.3.4 开孔补强的计算
由《石油化工设计手册》的：
Doptw0.45?8.410.31
p
反应器进口质量流量为24386.36Kg/h，密度为0.371Kg/?
Dopt?8.41?24386.360.45?0.3710.31?1077.72mm
其中，Dopt管径，W为质量流量Kg/h，P为液体密度Kg/?
选择了高于最佳值的最接近于标准尺寸，因此，对于反应器气体进料，指定了150mm的管口尺寸。
反应器出口质量流量24386.36Kg/h，密度为709.6Kg/?
Dopt?8.41?24386.360.45?709.60.31?103.56mm
由《化工项目设计训练》的补强经验公式： Ar?Dts 式中：
A----在某投影面的补强面积，㎡
r
D---- 孔径加上两倍的腐蚀余度，mm
ts---外壳厚度，mm
反应气体进料口和产物出口的补强面积
Ar=（1500+4）×10=15040mm2 入口补强：Ar=（500+4）×10=5040mm2
4.3.5 各个重量的计算
4.3.5.1塔体重量
由《化工容器及设备简明手册》可以查得筒体的质量 G1?7.5?3.5???8800?7253.4Kg 椭圆型封头的重量 封头的几何表达公式封头表面积为
1.75x?y1.750.8752222?1
s?2?2?y1?0ydx?21.239m22
21.392×0.01=189.032Kg 即G2=8800×
塔体的重量G=G1+G2=7253.4+1869.032=9122.432Kg
4.3.5.2内件质量 管子重量：
共有管子1027根，2个管板，由《化工容器及设备简明手册》查得，管子每根质量39.3kg
1027=40353.6Kg 管子重量：39.3×
管板重量：
由《化工容器及设备简明手册》查得，每平方米管板质量是785.0Kg