120万吨年催化汽油加氢脱硫装置稳定塔设计 毕业论文(2)

2019-03-15 13:05

它始终处于主导地位。

第二次世界大战后,炼油和化学工业发展迅速,泡罩塔结构复杂、造价高的缺点日益突出,而结构简单的筛板塔重新受到重视。通过大量的实验研究和工业实践,逐步掌握了筛板塔的操作规律和正确设计方法,还开发了大孔径筛板,解决了筛孔容易堵塞的问题。因此,50年代起,筛板塔迅速发展成为工业上广泛应用的塔型。

与此同时,还出现了浮阀塔,它操作容易,结构也比较简单,同样得到了广泛应用。而泡罩塔的应用则日益减少,除特殊场合外,已不再新建。60年代以后,石油化工的生产规模不断扩大,大型塔的直径已超过 10m。为满足设备大型化及有关分离操作所提出的各种要求,新型塔板不断出现,已有数十种。

该塔采用浮阀塔塔板,双溢流型。一共有25块塔板。 浮阀塔有如下优点: 生产能力大;

操作弹性大,在较宽的气相负荷范围内,塔板效率变化较小; 塔板效率高,因为其气液相接触良好,雾沫夹带较小; 塔板结构及安装简单,重量较轻,费用较低。 然而,浮阀塔还有一定缺点,如下: 气速较低时塔板效率有所下降;

浮阀阀片有卡死或吹落的可能,导致操作运转及检修的困难; 塔板压降较大时,妨碍它在高气相负荷及真空塔中的应用。

由于浮阀塔的以上特点,则使浮阀塔代替泡罩塔,成为当今最广泛的塔型之一,根据其具有优异的综合性能,在当前石油化工领域是被首选的。

对于塔设备而言,除了要满足它满足的特定的工艺条件外,还应满足以下基本要

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求:

气液两相充分接触,相际之间传热面积大; 生产能力大,即气液处理量大; 操作稳定,操作弹性大; 阻力小;

结构简单,制造、维修方便; 耐腐蚀,不宜堵塞。

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2 稳定塔的工艺流程及结构简图

2.1 脱硫装置稳定塔的工艺流程及其简图

如图 2-1 所示,重汽油与氢气混合再被加热到一定温度后进入加氢脱硫反应器。加氢脱硫后的反应产物被反应产物加热炉加热并为稳定塔重沸器提供热源 ,再经换热后进入反应产物空冷器 ,在进入空冷器之前注入脱氧水 ,以溶解掉反应过程中所产生的铵盐。反应产物经空冷器冷却55 ℃后进入加氢脱硫产品分离罐 D -201 ,进行气、油、水三相分离。其中的水相作为含硫污水送至污水汽提装置;气相作为循环氢进入循环氢脱硫部分;油相一部分经换热后进入稳定塔 ,另一部分作为急冷油由加氢脱硫反应器急冷泵升压后进入加氢脱硫反应器。设置稳定塔的目的在于将脱硫重汽油中的轻烃和H2S汽提出去 ,以保证重汽油产品的闪点和铜片腐蚀合格。

图2-1加氢脱硫部分工艺流程简图

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2.2 脱硫装置稳定塔的结构简图

图2-2 塔体结构简图

1—吊柱 2—塔顶出气管 3—上封头 4—塔体(一) 5—塔体(二) 6—裙座 7—地脚螺栓 8—塔体(三) 9—塔壳 10—人孔

11—下封头 12—检查孔 13—裙座壳

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3 塔内部结构件的说明介绍

3.1塔体的材料选取,介质物理性质及设计参数

选取塔体,封头,裙座以及地脚螺栓材料均为Q245R。 操作介质为碳氢化合物,介质密度ρ=700kg/m3。 设计参数见表3-1。

表3-1 设计数据表

设计压力 1.3MPa 设计温度 基本风压 275℃ 500Pa 最高设计压力 最高(低)工作温度 地震设防烈度 地震设计分组 场地土类别 1.12MPa 240℃ 容器类别 全容器 一类 150m3 1.0 6mm 20年 7度(0.1g) 焊接接头系数 第一组 II 腐蚀裕度 设计寿命 操作介质 HC+H2S 介质特性 易燃 3.2 封头

该塔共两个封头,为上封头和下封头。封头形式选取标准椭圆形封头。标准椭圆

形封头是由半个托球面和短圆筒组成。直边段的作用是避免封头焊缝连接处出现经向曲率半径突变,以改善焊缝的受力状况。由于封头的椭球部分经线曲率半径变化平滑,故应力分布较为均匀,且椭球形封头深度较半球形封头的深度小的多,易于冲压成型,是目前中、低压容器中较多的封头之一。由于该塔设计压力为1.3MPa,属于低压容器,并且鉴于椭球形封头的受力特点,选取该塔器封头为标准椭圆形封头。

由于该塔存在变径部分,故上封头和下封头基本尺寸不相同,具体尺寸及图示见设计部分4.3和4.4。

3.3 筒体

该塔设备存在变径部分,故筒体分为三部分,依次为:小径段筒体(Φ1900mm)、过渡段筒体、大径段筒体(Φ3000mm)。

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