毕业设计--500万吨年常减压装置常压汽提塔机械设计

第一章：绪论

第一章绪论一设计任务、设计思想、设计特点

（一）设计任务

500万吨/年常减压装置常压汽提塔机械设计

主要参数如下：

操作压力：0.07MPa

设计压力：0.24MPa

最高操作温度：390 C

塔总高：31675 mm

塔基础高：4500 m

地震烈度：8度

基本风压值：500Pa （二）设计思想

塔内直径：①1400/①1800

塔内塔盘数：24

保温层厚度：硅酸铝镁120/150伽容器类别：一类

塔内介质平均密度：830Kg/m3

其他参数：参照茂石化四蒸馏

建造场地类别：U类

1根据GB《钢制压力容器》与JB《钢制塔式容器》等国家标准为基础进行设计。

2满足工艺和操作要求，所设计出来的流程和设备能保证得到质量稳定的产品，设计的流程与设备需要一定的操作弹性，可方便地进行流量和传热量的调节。

3满足经济上的要求，设计省热能和电能的消耗，减少设备与基础的费用，选择合适的回流比，节省冷却水，设计时要全面考虑，力求总费用尽可能低一些。

4保证生产安全，保证塔设备具有一定的刚度和强度。设计中设计压力确定壁厚，再校核其他载荷作用下容器的应力，是容器有足够的腐蚀裕度。

5采用某些高新技术（如：一脱三注）或应用某些工艺系统来降低原料的含硫量，

减缓腐蚀，延长设备的使用寿命。

（三）设计特点

1塔设备是石油、化工、轻工、食品等工业部门中重要的设备之一，塔设备通过其内部的结构使气（汽）液两相或液液之间充分接触，进行质量传递和热量传递。通过塔设备完全的单元操作有：精流、吸收、解吸、萃取、冷却等。

2塔的结构形式各异，但根据塔内件，一般可将塔分成板式塔和填料塔两大类，两者的基本结构可以概括为：塔体、内件、支座、附件等。

500万吨/年常减压装置常压汽提塔机械设计

3塔设备安置在室外，在风力作用下产生振动破坏，而必须做好防振工作，除外，塔设备还要承受介质正压力，重力载荷、风载荷、地震载荷、偏心载荷等，这些都会给塔体造成破坏，因此塔设备必须有足够的刚度和强度。

4对于化工容器考虑腐蚀、设备疲劳、蠕变、振动以及技术的更新换代，本塔设计寿命为20—30年。由于本塔介质易燃易爆，故要求密封性能好。

二本设备所在装置的简单工艺流程和装置中的作用

（一）工艺流程

1常顶油气，水蒸气从塔顶挥发线出来，进入冷却器，经冷凝冷却器冷凝的油气进入容器，在容器里进行油、水、气分离。冷凝液由泵踌躇，一部分返回塔顶作冷回流，另一部分送至轻烃回收装置的吸收塔或碱洗后出装置。末冷凝的气体与初顶不凝气合并

经初常顶油气冷凝器后去轻烃回收装置或去火炬。

2常顶循环回流线自塔顶层馏出，由泵送去换热器，换热后返回塔内。

3常一线自塔内馏出，进入气提塔上段，油气返回塔内，馏出油由泵抽出，经换热器材换热后，进入冷却器冷却至40—60 C后作煤油脱臭原料。

4常一中自塔内馏出，由泵抽送至换热器换热后与初侧线合并返回塔内。

5常二线自塔内馏出，进入气提塔中上段，油气返回塔内，馏出油由泵抽出，经换热器换热后，进入冷却器冷却至50—70 C,进入柴油电精制塔，再经柴油沉降罐，盐脱水罐后出装置。

6常二中自塔内馏出，由泵抽送至换热器换热后返回塔内。

7常三线自塔内馏出，进入气提塔中下段，油气返回塔内，馏出油由泵抽出，经换热器换热后，进入冷却器冷却至50—70C,并作重柴油出装置，亦可经柴油电精制系统后作柴油出装置。

8常四线自塔内馏出，进入气提塔下段，油气返回塔内，馏出油由泵抽出，经换热器换热后，进入冷却器材冷却后作催化料出装置。

9过气化油自塔内抽出，返回塔内。

10常底重油由泵抽出，进入加热炉加热至390°C后进入减压塔。

（二）本设计在装置中的作用

在石油炼制过程中，用得最多的是分馏塔，也叫精馏塔。为了把低沸点得组分排除掉，故用到汽提塔，汽提塔又可将常压塔分出得低沸点组成分分成汽油、煤油及润滑油。

第一章：绪论

（三）工艺流程图见下图：

三主要设计参数的确定和说明

（一）设计压力

设计压力是指确定的容器，顶部的最高压力与相应的设计温度作为设计载荷条件，它的值不低于工作压力，稍高于最高工作压力。容器的最大工作压力是指在正常操作条件下容器可能出现的最高表压力。

本设计的设计压力为：0.24 MPa

（二）设计温度

设计温度是指容器在工作过程中在相应设计压力下壳体壁或部件金属可能达到的最高温度和最低温度。设计温度不得低于元件金属在工作状态下可能达到的最高温度，对于0°C以下的金属温度，设计温度不得高于元件金属可达到的最低温度。

本设计的设计温度为：390 C

（三）焊缝系数

焊缝系数表示金属与母材的强度比值，反映容器强度受削弱的程度。大多数容器采用焊接结构。焊接时由于可能出现焊接缺陷，如未焊透、夹渣、气孔等。焊缝往往是容器强度比较薄弱的环节。因此在设计中用焊缝系数表示焊缝金属母材强度的比值。它的大小视焊缝接头形式和无损探伤的要求而定。具体按下表选择：

本设计焊缝系数①=0 .85

（四）壁厚附加量

壁厚附加量由两部分组成：钢板或钢管厚度的负偏差Cl与腐蚀余量C2,按相应钢

板或钢管选取。当钢板厚度负偏差不超过0.25时，且不超过名义厚度的6%时，可取C： =0,对于C2当钢板为碳素钢或合金钢时，取C2不小于1 mm对于不锈钢，当介质的腐蚀极微时，取C2 =0。此外壁厚附加量不应计入加工制造的减薄量中去。压力容器元件的加工制造减薄量由制造单位依据各自的加工工艺和加工能力自行选取。只要保证压力容器

的实际厚度不小于名义厚度减去钢材壁厚负偏差就可以了。

（五）许用应力

许用应力是容器壳体等受压元件的材料许用强度，取材料的极限强度除以相应的安

全系数。根据我国标准《钢制压力容器》（GB150,钢板许用应力值由GB150表4-3 查得：20R在390C下的许用应力为87Mpa安全系数的选定对容器的安全性，先进性和经济性有着直接的关系。

充分考虑钢才的各方面特性，取筒体的安全系数为n s=1.5，地脚螺栓的安全系数为