三井杯丙烯制取环氧丙烷的塔设备设计

目录

目录 .................................................................................................................................................. 1 附录一 物料衡算一览表 ................................................................................................................. 4

1.1 丙烯分离提纯工段 ............................................................................................................ 4

1.1.1 第一精馏塔（T101） ............................................................................................ 5 1.1.2 第二精馏塔 ............................................................................................................. 6 1.1.3 第三精馏塔 ............................................................................................................. 7 1.2 PO合成工段....................................................................................................................... 8

1.2.1 PO合成器 ................................................................................................................ 8 1.2.2 第四精馏塔 ............................................................................................................. 9 1.3 产物副产物分离工段 ...................................................................................................... 10

1.3.1 PO粗蒸馏塔（T301） ......................................................................................... 10 1.3.2 甲醇精馏塔（T302） .......................................................................................... 11 1.3.3 PO精馏塔1（T303） .......................................................................................... 12 1.3.4 PO精馏塔2（T304） .......................................................................................... 13

附录二 能量衡算一览表 ............................................................................................................... 13

2.1 原料预处理工段 .............................................................................................................. 14

2.1.1多段压缩机C101 .................................................................................................. 14 2.1.2换热器E101 .......................................................................................................... 14 2.1.3脱C2塔（T101） ................................................................................................. 15 2.1.4换热器E102 .......................................................................................................... 15 2.1.5脱C3塔T102 ........................................................................................................ 16 2.1.6丙烯精馏塔T103 .................................................................................................. 17 2.2 PO合成工段..................................................................................................................... 17

2.2.1反应器R201 .......................................................................................................... 17 2.2.2精馏塔T201 .......................................................................................................... 18 2.2.3换热器E301 .......................................................................................................... 18 2.2.4PO粗蒸馏塔T301 ................................................................................................. 19 2.2.5甲醇精馏塔T302 .................................................................................................. 20 2.2.6 PO精馏塔T303 .................................................................................................... 20 2.2.7 PO精馏塔T304 .................................................................................................... 21

附录三 反应器设计 ....................................................................................................................... 22

3.1 设计依据 .......................................................................................................................... 22 3.2 设计示例--PO合成反应器 ............................................................................................. 22

3.2.1 PO合成原理 .......................................................................................................... 22 3.2.2 反应器设计计算 ................................................................................................... 24 3.2.3 反应器机械强度校核 ........................................................................................... 32

附录四 塔设备设计 ....................................................................................................................... 35

4.1设计标准 ........................................................................................................................... 35 4.2塔设备设计原则 ............................................................................................................... 35

4.3.1塔型的选择 ............................................................................................................ 35

4.3.2与物性有关的因素 ................................................................................................ 36 4.3.3与操作条件有关的因素 ........................................................................................ 36 4.3.4塔盘的类型与选择 ................................................................................................ 37 4.4精馏塔T101设计 ............................................................................................................ 38

4.4.1模拟参数选择计算 ................................................................................................ 38 4.4.2基本参数设计 ........................................................................................................ 39 4.4.3塔板布置 ................................................................................................................ 40 4.4.4气液相负荷性能图 ................................................................................................ 42 4.5塔机械工程设计 ............................................................................................................... 47

4.5.1塔高设计 ................................................................................................................ 47 4.5.2塔设备附件除沫器 ................................................................................................ 48 4.5.3塔体和封头选材 .................................................................................................... 49 4.5.4塔体、封头壁厚和裙座的机械强度计算及校核 ................................................ 50

附录五 换热器的选型设计 ........................................................................................................... 55

5.1 设计依据 .......................................................................................................................... 55 5.2 概述 .................................................................................................................................. 56

5.3 换热器类型的确定 ................................................................................................. 56 5.4 参考参数 .......................................................................................................................... 57 5.5 具体设计 .......................................................................................................................... 59 5.7 计算结果汇总 .................................................................................................................. 69 5.8换热器选型结果一览表 ................................................................................................... 70 附录六 泵的选型 ........................................................................................................................... 72

6.1选型依据 ........................................................................................................................... 72 6.2选型原则 ........................................................................................................................... 72 6.3各类泵的性能参数 ........................................................................................................... 73 6.4典型化工用泵特点和选用要求 ....................................................................................... 73 6.5泵的具体计算设计 ........................................................................................................... 74 6.6泵的选型结果 ................................................................................................................... 78 附录七 储罐的选型 ..................................................................................................................... 79

7.1 选型依据 .......................................................................................................................... 79 7.2 储罐结构形式的选择 ...................................................................................................... 79 7.3 材料的选择 ...................................................................................................................... 80 7.4储罐的具体计算与选型 ................................................................................................... 80

7.4.1原料甲醇储罐 ........................................................................................................ 80 7.4.2甲醇回收储罐 ........................................................................................................ 81 7.4.3原料双氧水储罐 .................................................................................................... 81 7.4.4产物环氧丙烷储罐 ................................................................................................ 81 7.5储罐选型结果一览表 ............................................................................................... 82

附录八 压缩机和风机的设计选型 ............................................................................................... 82

8.1 选型依据 .......................................................................................................................... 82 8.2 选型内容及工艺要求 ...................................................................................................... 83

8.2.1 选型内容 ............................................................................................................... 83 8.2.2 工艺要求 ............................................................................................................... 83 8.3 压缩机分类及选用原则 .................................................................................................. 83

8.3.1 压缩机分类 ........................................................................................................... 83 8.3.2 压缩机使用范围 ................................................................................................... 84 8.3.2 压缩机选型原则 ................................................................................................... 84 8.4压缩机性能计算及选型 ................................................................................................... 84 8.5压缩机和风机选型结果一览表 ....................................................................................... 85

附录一 物料衡算一览表

1.1 丙烯分离提纯工段

1.1.1 第一精馏塔（T101）

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