【正文】 可一般用金屬材料安裝，檢修較難較容易造價新型填料，投資較大大直徑塔時造價較低動能通過上面的比較，我們可以看到，板式塔雖然壓降高，但其空塔氣速大，塔效率高且穩(wěn)定，液氣比適用范圍較大，安裝和檢修容易，大直徑塔的造價低，這些特點能夠滿足我們設(shè)計中處理量大，塔效率高，液氣比范圍廣等要求。綜合考慮，我們優(yōu)先選擇板式塔。板式塔的種類很多，隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，板式塔的結(jié)構(gòu)也在不斷的變化 ，不同類型的塔設(shè)備使用范圍不同。 參數(shù): 取板上液層高度hL= m,板間距HT=HThL==查Smith關(guān)聯(lián)圖得到氣體負(fù)荷因子，由于液泛氣速：，可求出設(shè)計氣速為：u=*umax所以塔徑：，按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整。塔截面積：實際空塔氣速：u=VS/AT 提餾段塔徑的計算動能參數(shù): 取板上液層高度hL= m,板間距HT=HThL==查Smith關(guān)聯(lián)圖得到氣體負(fù)荷因子，由于液泛氣速：，可求出設(shè)計氣速為：u=*umax所以塔徑：按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為：D=塔截面積：實際空塔氣速：u=VS/AT 塔高的確定： 泵的選擇化工生產(chǎn)中，泵的作用至關(guān)重要，種類很多。在泵的選擇過程中，我們需要對每個工段的特點進(jìn)行具體分析和選擇。根據(jù)所輸送的流體性質(zhì)（如黏性液體，含雜質(zhì)的流體等）選擇不同類型、不同用途的泵。流量、揚(yáng)程必須滿足工作中所需的最大負(fù)荷。額定流量一般直接采用工作中的最大流量。盡量選用效率高的泵。為防止發(fā)生汽蝕，要求泵的必需汽蝕余量小于裝置汽蝕余量，如果達(dá)不到此要求，需設(shè)法增大裝置的汽蝕余量，如降低泵的安裝高度。按輸送工質(zhì)的特殊要求選泵，如工質(zhì)易燃、易爆、有毒、腐蝕性強(qiáng)、含有氣體、低溫液化氣、高溫?zé)嵊偷龋麄冇械膶Ψ佬孤┑拿芊庥刑厥庖?，因此選用泵的時候各有特殊要求。所選擇的泵應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡單、易于操作與維修、體質(zhì)小重量輕、設(shè)備投資少等特點。當(dāng)符合要求的泵有兩種以上的規(guī)格的時候，應(yīng)綜合考慮指標(biāo)高的為最終選定的泵型號。據(jù)分析，壓頭需要如此大，但是流量卻很小的泵沒有，所以將流量設(shè)定為 由得 取泵進(jìn)口段的流速為，則進(jìn)口管徑取泵出口段的流速為，則出口管徑選擇進(jìn)口管徑為D1=，出口管徑為D2=則 ⑵泵揚(yáng)程計算管出料端壓頭損失：道進(jìn)料阻力損失為泵所需要的揚(yáng)程：泵最終要達(dá)到， 則其揚(yáng)程需達(dá)到。所以最終的泵揚(yáng)程需要 以上。⑶泵選型選型是考慮下列要求：輸送介質(zhì)為丙烷溶液，其蒸汽壓力高，對泵的抗汽蝕性能要求高。流量小，揚(yáng)程大。甲醇為易燃易爆、有毒物品，要求密封性高，防靜電，防爆。可靠性要求高。 換熱器的選擇 l 在固定管板式式換熱器中，對于流體流徑的選擇一般可以考慮以下幾點： (1)不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管內(nèi)，以便于清洗管子。(2)腐蝕性的流體宜走管內(nèi)，以免殼體和管子同時受腐蝕，而且管子也便于清洗和檢修。 (3)壓強(qiáng)高的流體宜走管內(nèi)，以免殼體受壓。 (4)飽和蒸氣宜走管間，以便于及時排除冷凝液，且蒸氣較潔凈，冷凝傳熱系數(shù)與流速關(guān)系不大。(5)被冷卻的流體宜走管間，可利用外殼向外的散熱作用，以增強(qiáng)冷卻效果。(6)需要提高流速以增大其對流傳熱系數(shù)的流體宜走管內(nèi)，因管程流通面積常小于殼程，且可采用多管程以增大流速。(7)粘度大的液體或流量較小的流體，宜走管間，因流體在有折流擋板的殼程流動時，由于流速和流向的不斷改變，在低Re(Re100)下即可達(dá)到湍流，以提高對流傳熱系數(shù)。從兩物流的操作壓力看，應(yīng)使醇類混合物走管程，冷卻水走殼程。定性溫度：可取流體進(jìn)口溫度的平均值。殼程流體煤油的定性溫度為 ℃管程流體水的定性溫度為 ℃故可通過計算的壁厚為：壁厚需經(jīng)過圓整。l 法蘭的選擇本換熱器的法蘭選擇不同的密封形式。法蘭的材料查閱相關(guān)資料。經(jīng)模擬后其壓力是否可以達(dá)到設(shè)計壓力的要求，符合要求時此法蘭的選擇符合工藝要求。l 管板與殼體的連接設(shè)計由于本換熱器為固定管板式換熱器，所以管板與殼體采用焊接結(jié)構(gòu)，查得不同直徑管道的壁厚。l 折流板的最小厚度查得在現(xiàn)在的直徑條件下，折流板的最小厚度，模擬的換熱器最少有幾個半弓形折流板。 回流罐，儲罐的選擇 1） 儲罐設(shè)計罐體和封頭的材料的選擇設(shè)計儲罐，力求：①減少蒸發(fā)損失；②防止空氣污染；③保證儲液不受空氣污染。儲罐形式主要有立式儲罐、臥式儲罐以及球型儲罐，對于此儲罐的應(yīng)該選用哪種形式，需要考慮實際要求，雖然球型儲罐具有用材省受力均勻以及風(fēng)載安全系數(shù)高等優(yōu)勢，但根據(jù)目前國內(nèi)生產(chǎn)制造技術(shù)的發(fā)展情況而言，球型儲罐的生產(chǎn)制造以及裝配技術(shù)還不是十分完善，由于球罐本身對于設(shè)計以及建造要求較高，如若建造不當(dāng)或不合規(guī)范極易發(fā)生安全事故，因此暫不考慮使用球罐設(shè)計。設(shè)計溫度與設(shè)計壓力的確定儲罐通常置于室外，罐內(nèi)產(chǎn)物的溫度和壓力直接受大氣溫度的影響由于本設(shè)計甲醇為生產(chǎn)的精制甲醇，為了保證生產(chǎn)，選擇原料儲存天數(shù)為15 天，則15 天的儲量為：V=，則總儲罐體積為：因此， 需要選用兩個內(nèi)浮頂立式圓筒形儲罐,在根據(jù)儲存壓力和溫度選擇合適的材料。2） 回流罐設(shè)計（1）回流罐的操作條件：根據(jù)模擬結(jié)果得知回流罐的相關(guān)數(shù)據(jù)：溫度、壓力、液體或氣體密度、體積流量、質(zhì)量流量。（2）回流罐罐的選型：貯罐儲存根據(jù)儲存溫度、壓力可分為：常溫壓力儲存、低溫壓力儲存和低溫常壓儲存。本回流罐采用常溫壓力儲存。常溫壓力儲存的貯罐壓力隨氣溫而變化，并接近或略低于氣溫下的飽和蒸汽壓力。貯罐形式的選擇主要取決于單罐的容積大小和加工條件。當(dāng)貯罐公稱容積大于120立方米時選用球形罐，小于120立方米時選用臥式罐。和臥式罐相比，球形罐具有鋼材耗量少、占地面積小等優(yōu)點，但加工制造、安裝比較復(fù)雜，焊接工作量大，安裝費(fèi)用高。臥式罐的殼體由筒體和封頭組成。取回流罐的停留時間為15min，則可計算出其容積V，對回流罐需要的容積V進(jìn)行圓整，選擇不同形式的回流罐。取高徑比H/D，則由V=，解得D，圓整。根據(jù)HG51580臥式橢圓形封頭儲罐系列選擇回流罐為公稱容積，在操作溫度、壓力下選擇筒體材料，由SW698算出筒體厚度為δ，大小規(guī)格與設(shè)計的一樣。 設(shè)備選型一覽表塔設(shè)備一覽表名稱類型直徑/mm筒體高度/mm封頭形式裙座高度/mm設(shè)計溫度/℃設(shè)計壓力/MPa殼體材料裙座材料第一精餾塔篩板塔230046000標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭200012016MnR(正火)Q235A精餾塔篩板塔280051000標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭200012016MnR(正火)Q235A換熱器一覽表設(shè)備位號類型管長/mm換熱管規(guī)格/mm管心距/mm管程數(shù)E0101浮頭式3000Φ252322E0201浮頭式3000Φ192252E0301管板式3000Φ252321E0302管板式4500Φ192251E0303浮頭式3000Φ252321E0304管板式2000Φ192251反應(yīng)器一覽表名稱類型直徑/mm高度/mm封頭形式裙座高度/mm設(shè)計溫度/℃操作壓力/MPa殼體材料裙座材料重量/kg甲醇合成反應(yīng)器列管式12004800標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭20002506Q235AQ235A6000儲罐、回流罐一覽表名稱類型操作溫度/℃操作壓力/bar材料重量/kg分離回流罐臥式橢圓型封頭216MnDR1000精餾塔回流罐臥式橢圓型封頭1Q235A5000甲醇原料儲罐內(nèi)浮頂罐251020R15000 泵一覽表名稱型號溫度/℃壓力/atm額定流量/m3/h額定揚(yáng)程/m氣蝕余量/m效率/%電機(jī)功率/kw轉(zhuǎn)速/r/min進(jìn)口出口分離塔塔頂回流泵IH50321251402027052900精餾塔塔頂回流泵IR10080125160307072900精餾塔塔頂出料泵IR8065125130157052900壓縮機(jī)選型一覽表名稱型號級數(shù)排氣量/m3/h額定循環(huán)功率/kw進(jìn)口壓力/MPa出口壓力/MPa進(jìn)口溫度/℃出口溫度/℃尺寸重量/kg合成氣壓縮機(jī)SM5000135064024000循環(huán)氣壓縮機(jī)SM5000130064011000第五章 總圖及車間布置 總圖設(shè)計．1布置原則 1. 符合生產(chǎn)要求及工藝流程,符合國家現(xiàn)行的有關(guān)法律法規(guī)的要求2．節(jié)約用地，按功能分區(qū)，合理確定通道寬度。3. 生產(chǎn)管理、生活方便 4. 安全、衛(wèi)生 ，線路短捷。．2參照要求及標(biāo)準(zhǔn)1.《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》2.《廠礦道路設(shè)計規(guī)范》3.《石油化工企業(yè)防火規(guī)范》4.《化工管道設(shè)計規(guī)范》5.《化工工廠總圖運(yùn)輸施工圖設(shè)計文件編制深度規(guī)定》 布局情況介紹（1）綜述本廠設(shè)計總體形狀為長方形，占地面積為9600平方米。廠內(nèi)設(shè)置有東西和南北共兩條主干道，分別通往廠區(qū)的西大門和南大門，其中南北主干道將工廠劃分為生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)兩大體塊。廠區(qū)共分五大塊：生活區(qū)，生產(chǎn)區(qū)，儲運(yùn)區(qū)，行政區(qū)，輔助生產(chǎn)區(qū)。（2）區(qū)域面積表格 51 各區(qū)域面積名稱面積/平方米生產(chǎn)車間685分離車間775職工宿舍364總控制室190化驗室100維修室206消防站186倉庫200職工宿舍364儲罐473行政辦公樓476活動室150醫(yī)務(wù)室門衛(wèi)室10036（3）局域系數(shù)表格 52局域系數(shù)項目單位數(shù)據(jù)廠區(qū)占地面積平方米9600建筑物、構(gòu)筑物占地面積平方米3755綠化面積平方米1887道路占地面積平方米1690建筑系數(shù)%綠化系數(shù)%廠區(qū)利用系數(shù)%（4）分項說明 廠區(qū)布置圖生活布置圖如下：廠前區(qū)為生活區(qū)，位于工廠的西部，主要包括職工食堂和行政辦公樓以及活動的籃球場。生產(chǎn)區(qū)布置圖如下：生產(chǎn)區(qū)位于工廠南部，生產(chǎn)區(qū)布置以滿足工藝流程要求為前提，兼具考慮了縮短原材料和制品運(yùn)輸路程為原則進(jìn)行布置，而且重視環(huán)境，通風(fēng)要求，結(jié)構(gòu)緊湊。既充分利用了土地資源，同時又減少運(yùn)輸距離，還能減少能量散失。生產(chǎn)區(qū)又分為兩部分：生產(chǎn)車間，分離車間。罐區(qū)布置圖如下： 包括儲罐和倉庫，位于在生產(chǎn)區(qū)右側(cè)，靠近主反應(yīng)車間的位置，方便了原材料的輸入和成、制品的轉(zhuǎn)運(yùn)。成品罐區(qū)前還設(shè)置有足夠?qū)挼膱龅?，可方便的進(jìn)行裝、卸貨。：行政區(qū)包含：行政樓，醫(yī)務(wù)室，活動室，停車場，門衛(wèi)室?？梢苑奖愎竟芾砗瓦\(yùn)行，同時為職工的健康，休閑，生活提供保障。：輔助生產(chǎn)區(qū)包括：總控制室，化驗室，消防站，維修室，壓縮機(jī)房反應(yīng)車間主要將甲醇合成分為四個工段，包括：壓縮工段，合成工段，分離工段，儲存工段?？偪刂剖遥罕竟に嚲哂幸韵聝蓚€特點：①需要控制的裝置不多； ②產(chǎn)物不多，分析化驗要求不太復(fù)雜?；谝陨蟽蓚€特點可知中心控制室和分析化驗室建設(shè)規(guī)模都不必太大，故中心控制室大樓包括三部分：控制室、分析化驗室和工人休息室。工人休息室設(shè)在一樓，方便工人倒班休息。中心控制室位于三樓，對生產(chǎn)裝置進(jìn)行監(jiān)控和檢測。分析化驗室位于二樓，用于產(chǎn)品的分析化驗。鍋爐房和冷凍站：整個工藝流程中溫度變化從低溫到高溫要求均較高，負(fù)荷大，所以將鍋爐房、冷凍站和冷凍站這三個個與主反應(yīng)車間毗連緊密的動力車間設(shè)置在了主反應(yīng)車間的前方，方便提供動力，減少能耗，符合負(fù)荷集中的原則。維修間和原料庫：維修間和原料庫布置在生產(chǎn)區(qū)的后方，靠近主反應(yīng)車間，方便維修裝置以及為反應(yīng)車間提供催化劑等原料?；炇遥夯炇矣欣趯Ξa(chǎn)品進(jìn)行研究，從而進(jìn)一步加以改造。消防站：消防站對生產(chǎn)安全及職工的人生安全給與保障，對生產(chǎn)中的事故可以及時有效的得到遏制。 發(fā)展用地及綠化發(fā)展用地，靠近輔助生產(chǎn)區(qū)附近，可以方便于日后改、擴(kuò)建?，F(xiàn)階段暫時用于綠化，提高增大工廠綠化面積，增大空氣清新指數(shù)。而且綠化目的是防塵、防噪、保護(hù)和美化環(huán)境。廠區(qū)道路兩側(cè)可植行道樹，并在不影響其通行的地段植耐酸抗塵的常青灌木組成綠籬，廠區(qū)空地以植草坪為主。樹木采用當(dāng)?shù)爻Ｓ玫臉浞N，易于購買和存活。 其它布局說明⑴保證生產(chǎn)、生活安全生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)距離符合安全要求，不會互相威脅。防火：該工藝的產(chǎn)品甲醇易燃易爆物，因此加強(qiáng)廠區(qū)內(nèi)的消防安全措施非常重要。除了在各車間和其它建筑物內(nèi)都采取一定的消防措施外，另在主干道交叉處設(shè)消防站，保證全廠各處若有火災(zāi)發(fā)生時可方便、迅速到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行搶救。防雷：塔頂、罐頂以及較高建筑物頂部都安裝避雷針，防止雷擊。防泄漏：罐區(qū)和塔設(shè)備等都要安裝泄漏檢測裝置并進(jìn)行24小時監(jiān)控。⑵保證交通暢通廠區(qū)內(nèi)交通縱橫貫通，共設(shè)的東西和南北兩條主干道，另設(shè)多條次干道和支道。主干道設(shè)兩條機(jī)動車道，且設(shè)有人行道。機(jī)動車道和人行道之間設(shè)有分車綠帶，其中種植能抗污染和滯塵的植物，既增加了廠區(qū)內(nèi)交通安全性又起到環(huán)保作用。廠區(qū)內(nèi)道路轉(zhuǎn)彎半徑為16米，