【正文】 l7Nil2Mo2等。預(yù)分布器選擇單級(jí)擋板氣體分布器，它是由鉆有小孔的氣體分布板和拉桿組成，板的開孔面積為180mm2，氣體穿過的壓力降小使氣體流動(dòng)分散。（b）催化劑床層的選型[25]根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，乙炔氣相法合成醋酸乙烯固定床工藝以Zn(Ac) /活性炭為催化劑，作為載體的活性炭應(yīng)具備的條件是：有較為發(fā)達(dá)的中孔結(jié)構(gòu)；大部分微孔的直徑在1～3 nm；活性炭表面應(yīng)具有高濃度的羰基官能團(tuán)；載體應(yīng)具有一定的大于50 nm的過渡孔和大孔，比表面積在1 000 m2/g以上。%%。對(duì)于一定大小的顆粒催化劑，催化劑堆放的好壞將會(huì)直接影響床層阻力的均勻程度，而且與反應(yīng)結(jié)果直接相關(guān)。對(duì)裝填好的各管逐管測(cè)試壓降，根據(jù)偏差的大小，采用吸出少量催化劑或補(bǔ)加惰性填料的方法調(diào)整到所要求的壓差。在催化劑與支承格柵之間放有金屬網(wǎng)篩，網(wǎng)目尺寸按最小催化劑直徑選擇，并有足夠的開孔面積，且反應(yīng)器需開有人孔（反應(yīng)器人孔Dg統(tǒng)一取450mm），方便各部件的進(jìn)出取用。因精餾塔較多，這次設(shè)計(jì)關(guān)于精餾塔工藝設(shè)計(jì)及選型選取它作代表。 （1）精餾三塔的進(jìn)、出料情況如表47所示，進(jìn)料溫度是96oC，塔板溫度是107~112oC，采用泡點(diǎn)進(jìn)料的方式進(jìn)料，側(cè)線出料[30]。流率D的餾出液其組成=，流率W的釜液其組成=。 實(shí)際液氣比==，則R=，=，=。Nmin ==。實(shí)際塔板數(shù)是，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估算塔總板效率=，=/=72，其中精餾段34塊，提鎦段38塊，篩板的孔徑是3mm。 因回流比和最小回流比未變，則=，=33，加料位置在從塔頂向下數(shù)第33塊理論塔板處。 氣相平均密度== kg/m3 液相平均密度，=推出=964kg/m3精餾段的氣液相體積流率為：== m3/s。液乏速度Uf =,式中C稱為氣體負(fù)荷因子，Smith等定義了兩相流動(dòng)參數(shù)來反映流動(dòng)特性對(duì)C的影響。 查《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》[32]圖56 Smith關(guān)聯(lián)圖知==。則空塔氣速U= ==。 根據(jù)《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》[32]表54知Dm== m3/s知板上液流型應(yīng)選擇單流型。根據(jù)《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》[32]知精餾塔的總高度ｈ＝HTm＋（即調(diào)整板間距，塔兩端空間以及裙座所占的總高度），此處忽略HTm大于600mm時(shí)進(jìn)料處調(diào)整的板間距。塔的底部空間高度是指塔底第一塊塔板到塔底封頭之間的垂直距離，包括液所占高度和釜液面上方氣液分離高度。塔底裙座高度是指塔底封頭到基礎(chǔ)環(huán)之間的高度，H3=。 （3） 醋酸乙烯精餾塔采用篩板塔[31]，塔徑2400mm，塔高63800mm，板間距800mm，共72塊孔徑3mm的塔板，%。氣液傳質(zhì)設(shè)備種類繁多，逐級(jí)接觸式主要以板式塔為代表，微分接觸式主要以填料塔為代表。根據(jù)通過能力大、塔板效率高、塔板壓降低、操作彈性大、結(jié)構(gòu)簡單制造成本低五項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)合設(shè)計(jì)具體情況，這次設(shè)計(jì)采用篩板塔。 （1）設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 。要處理的物料量較大，采用多塔同時(shí)進(jìn)行分離。Di==。各面積的分配比例與塔板的直徑及液流型式有關(guān)。設(shè)計(jì)參數(shù)：D=6m，=，==，=。=24m2，塔板面積==。 （2）溢流堰的型式和高度的選擇 溢流堰是平頂?shù)?，堰上液?mm，溢流堰采用齒形堰。 （3）降液管和受液盤的結(jié)構(gòu)和有關(guān)尺寸的選擇[23] 弓形降夜管提供的降夜面積和兩相分離空間都很大，這次設(shè)計(jì)采用弓形降夜管，垂直型式的。帶入數(shù)據(jù)解得=，小于溢流堰高度符合設(shè)計(jì)要求。 （4）孔徑和開孔率的選擇[23] 篩孔直徑對(duì)篩板堵塞、篩板漏液、操作彈性有重大影響，這次設(shè)計(jì)的篩孔直徑=5mm。對(duì)壓降和操作彈性作全盤考慮，孔間距t=12mm，塔板開孔率=%。，,，也即乙炔發(fā)生器的生產(chǎn)能力。每立方米乙炔消耗電石4kg。電石從加料口人工加入，與水發(fā)生反應(yīng)生成乙炔氣和氫氧化鈣，氣體進(jìn)入冷卻洗滌器洗滌并且冷卻后排出，而氫氧化鈣則沉入底部，定期由排渣口排出。電石的輸送、存儲(chǔ)均 由DCS程序自動(dòng)控制運(yùn)行。乙炔氣出口管直徑273mm，加料管長2500mm，發(fā)生器內(nèi)空間擋板有4塊，氣液分離器的尺寸是1200mm3000mm，分離器上加裝水噴淋裝置對(duì)乙炔進(jìn)行噴淋冷卻。根據(jù)《化工原理課程設(shè)計(jì)》[23]簡要說明的工業(yè)上常用的幾種蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及流體在其中的流動(dòng)狀況，這次設(shè)計(jì)選用循環(huán)型蒸發(fā)器[23]。忽略加熱蒸汽與二次蒸汽的汽化熱差異和濃縮熱且不計(jì)熱損失，則加熱蒸汽的利用率=1，加熱蒸汽的用量D=。據(jù)常用蒸發(fā)器傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值表知垂直長管自然循環(huán)型蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值是1000~3000，這次設(shè)計(jì)取值3000W/(m2?K)，傳熱面積A===。[34] 這次設(shè)計(jì)用到的冷凝器較多，這里主要針對(duì)板式分離塔的冷凝器進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和選型。 （1）換熱面積的計(jì)算 冷凝器帶走的熱量Q=+=。 查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》[29]，冷卻水對(duì)流傳熱系數(shù)值在800~1800W/m2?K，取1300W/m2?K；蒸汽及冷凝水對(duì)流傳熱系數(shù)值在290~4700W/m2?K范圍內(nèi)，取2500W/m2?K。碳鋼導(dǎo)熱系數(shù)=17W/m2?K。代入計(jì)算得到K=769W/m2?K。R==，S==。 Q=K，則換熱面積==22970/m2。 （3）殼體壁厚 殼體壁厚，設(shè)計(jì)壓力P=7kgf/cm2,焊接系數(shù)=，壁厚附加量C=，殼體直徑=70cm，代入計(jì)算得S=，我忙取8mm。 泵的選型 這次設(shè)計(jì)用到的泵主要有醋酸加料泵、循環(huán)泵、輸送泵、醋酸回收泵和精餾塔有關(guān)的泵。 ，也即泵的流量。 流量u=== 推出hf===，H==2+=。根據(jù)其性能，適用于輸送醋酸，這里選用IS8065160型號(hào)的離心泵[31]。 表51 合成VAc裝置的設(shè)備一覽表 序號(hào) 設(shè)備名稱 材質(zhì) 臺(tái)數(shù) 1 乙炔發(fā)生器 Q325 4 2 次氯酸鈉洗滌塔 B1襯膠 1 3 醋酸加料槽 316L 1 4 醋酸加料泵 316L 2 5 醋酸蒸發(fā)器 316L 4 6 換熱器 316L 8 7 蒸汽發(fā)生器 316L 4 8 固定床反應(yīng)器 189 4 9 氣體分離塔 316L 4 10 分離塔冷凝器 Q235 8 11 排氣洗滌塔 189 1 12 精餾塔 316L 8 13 精餾塔再沸器 316L 6 14 精餾塔冷凝器 189 9 15 精餾塔加熱器 316L 2 6 車間布置設(shè)計(jì) 概述車間布置設(shè)計(jì)是完成設(shè)備工藝設(shè)計(jì)和初步設(shè)計(jì)工藝流程之后的設(shè)計(jì)內(nèi)容。車間布置設(shè)計(jì)開始，設(shè)計(jì)進(jìn)入各專業(yè)間共同協(xié)作階段，工藝專業(yè)在此階段除工藝設(shè)計(jì)本身外，還需要了解和考慮總圖、土建、設(shè)備、儀表、電氣、供排水等專業(yè)及機(jī)械、安裝、操作等各方面的要求。車間布置設(shè)計(jì)主要工作是設(shè)備的空間布置，重點(diǎn)協(xié)作伙伴是建筑專業(yè)。1．廠房建筑（1）廠房平面力求簡單化，以利用建筑定型化和施工機(jī)械化。（2）工業(yè)廠房有單層、多層或單層和多層結(jié)合的形式，主要根據(jù)工藝流程、安裝和檢修的需要具體決定?；すI(yè)廠房的常見結(jié)構(gòu)尺寸是寬度不宜超過30m。（4）在可能情況下盡量采用露天化和敞開式設(shè)計(jì)，這樣既能節(jié)省投資，又有利于通風(fēng)采光、防爆、放毒等安全需要。（6）笨重設(shè)備和震動(dòng)設(shè)備盡量布置底樓的地面。（7）設(shè)備穿孔必須避開主梁?！?，單門寬一般900mm，雙門寬有1200mm、1500mm、1800mm，樓梯的坡度45186。主樓梯45186。2．生產(chǎn)操作（1）設(shè)備布置盡量和工藝流程一致，避免交叉往返送料。（2）相互有聯(lián)系的設(shè)備盡量靠近，但要考慮操作、送料及半成品堆放等空地。（4）考慮進(jìn)出料、取樣、觀察等方便。要考慮設(shè)備水平和垂直方向上的運(yùn)輸通道。對(duì)龐大特殊設(shè)備在封閉式廠房中可先裝設(shè)備后砌墻。4．安全要求（1）采光要好，盡量避光操作，高大設(shè)備避免靠窗擋光。機(jī)械通風(fēng)效果要好，應(yīng)根據(jù)逸出氣體或粉塵量的允許濃度確定通風(fēng)量和通風(fēng)次數(shù)。劇毒物質(zhì)的設(shè)備要隔離操作、單獨(dú)排風(fēng)。（4）防爆車間盡可能使用單層廠房，避免車間有死角。凈高不低于2m。要考慮消防設(shè)施、設(shè)備。 5．車間輔助用室及生活用室的配置如自控室、動(dòng)力間、變配電室、通風(fēng)除塵室、機(jī)修間、辦公室、化驗(yàn)室、休息室、更衣間、浴室、廁所等，對(duì)防爆及毒性大的車間，上述各項(xiàng)盡量避免設(shè)在車間內(nèi)，但要做到與生產(chǎn)部分相互呼應(yīng)，方便生產(chǎn)，便于管理。 設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與建筑物之間的凈距離，目前尚無統(tǒng)一的規(guī)定，表61所列設(shè)備之間的安全距離僅供這次設(shè)計(jì)使用。 設(shè)備費(fèi)用參照類似裝置設(shè)備價(jià)格和現(xiàn)行有關(guān)價(jià)格資料估算。建筑工程費(fèi)用依據(jù)當(dāng)?shù)毓こ淘靸r(jià)指標(biāo)和同類工程指標(biāo)估算?；绢A(yù)備費(fèi)率按人民幣l 0％計(jì)取。 經(jīng)估算，本項(xiàng)目建設(shè)投資估算值為37300萬元,項(xiàng)目資本金有12531萬元。 估算的項(xiàng)目包括： （1）、外購的主要原材料、輔助材料、動(dòng)力按現(xiàn)行市場(chǎng)價(jià)預(yù)測(cè)計(jì)算到工廠入庫價(jià)。 （2）、工資及福利費(fèi)用取22000元/人/年，人力資源配置193人。 （4）、無形資產(chǎn)按l0年攤銷，遞延資產(chǎn)按5年攤銷。 （6）、其它制造費(fèi)用按固定資產(chǎn)原值1％計(jì)。 （8）、其它營業(yè)費(fèi)用按銷售收入的3％計(jì)。 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的依據(jù)是國家發(fā)改委、建設(shè)部發(fā)改投資《2006))l325號(hào)《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》和國家石化局國石化艦發(fā)(2000)4 l 2號(hào)《化工投資項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)參數(shù)》，及其其它有關(guān)政策法規(guī)。 表7—1 產(chǎn)品銷量及銷售價(jià)格(100％負(fù)荷) 產(chǎn)品名稱 年銷售量 售價(jià)(不含稅價(jià)) 售價(jià)(含稅價(jià)) 醋酸乙烯 100000噸 10427元／噸 12200元／噸 （2）、增值稅和所得稅。城市建設(shè)維護(hù)費(fèi)及教育附加分別按7％和3％計(jì)算。 （3）、項(xiàng)目計(jì)算期。 （4）、生產(chǎn)負(fù)荷。（5）、盈余公積金按10％，項(xiàng)目財(cái)務(wù)基準(zhǔn)收益率稅前取l 4％，稅后取1 0％。 表72 主要經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)匯總(單位：萬元) 序號(hào) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 1 項(xiàng)目總投資 47129 其中：規(guī)?？偼顿Y 41806 2 建設(shè)投資 37300 3 建設(shè)期利息 2225 4 流動(dòng)資金 7604 其中：鋪底流動(dòng)資金 2281 5 年平均營業(yè)收入 102188 6 年平均營業(yè)稅金及附加 302 7 年平均總成本費(fèi)用 93614 8 年平均利潤總額 827l 9 年平均所得稅 2068 續(xù)表72 序號(hào) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù)