卧式再沸器安装高度计算
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MDEA 溶剂再生塔再沸器的正确选择及安装发表时间:2014-11-20T14:20:56.530Z 来源:《价值工程》2014年第4月上旬供稿作者:李瑛玉[导读] 因MDEA 加热介质最高温度为148益,与胺液间的温差被固定在很小的范围内,从而限制了再沸器的选型和安装。
Correct Selection and Installation of Amine Regenerator Reboiler李瑛玉LI Ying-yu(中国石油工程建设公司吉林设计分公司,吉林132000)(CPECC Jilin Design Branch,Jilin 132000,China)摘要院通过对MDEA 溶剂再生塔相关操作条件的模拟分析,确定该塔再沸器的最佳形式及正确安装方式,优化MDEA 溶剂再生装置的工程设计。
Abstract: The paper simulates and analyzes the related operating conditions of Amine Regenerator to select the right type of reboiler,then gives the best reboiler Installation method, and optimizes the Amine Regenerator Unit design.关键词院MDEA 溶剂再生塔;再沸器;安装Key words: Amine Regenerator;reboiler;installation中图分类号院TQ413.2 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)10-0041-020引言用甲基二乙醇胺(MDEA)溶液从气体中选择性地脱除H2S 的技术自上世纪70 年代工业应用以来,经过几十年的发展目前在炼油等等业中得到了广泛的应用。
炼油行业中主要用于干气脱硫、液化气脱硫等,近年来随着清洁燃料对脱硫要求的不断提高,用该工艺对炼厂的汽油加氢装置、柴油加氢装置等的循环氢脱硫的比例也在逐年地增加。
5.2.1 泵的计算及选型进料温度t q =94.72℃333kg/m 6.792 kg/m 5.791 kg/m 5.947===F B A ρρρ s mpa 284.0 s mpa 271.0 s mpa 261.0∙=∙=∙=LF B A u u u 已知进料量F=6945kg/h=1.9290kg/s s m F q F v /0024.06.792/929.1/3===ρ 取管内流速s m u /6.1=则mm u q d V 7.436.114.30024.044=⨯⨯==π 故可采用GB3091-93 Φ57×3.5的油泵则内径d=57-3.5×2=50mm 代入得s m d q u v /22.1050.014.30024.04/422=⨯⨯=⨯=π51005.151.090.85622.1050.0/⨯=⨯⨯==μρdu R e 取绝对粗糙度为mm 35.0=ε则相对粗糙度为007.0/=d ε摩擦系数 λ由e R d /9.6)7.3//lg[(8.111.12/1+⨯-=-ελ λ=0.034 进料口位置高度h=10×0.4+0.6×2=5.2m g u d h Hf 536.081.922.1)050.02.5034.0()(22=⨯⨯=⨯=∑λ扬程m h Hf H 74.52.5536.0=+=+>∑ 可选择泵为IS50—32------1604.2.2冷凝器塔顶温度t D =80.49℃ 冷凝水t 1=20℃ t 2=30℃则℃℃℃℃℃℃49.503049.8049.602049.802211=-=-=∆=-=-=∆t t t t t t D D ℃34.55)49.50/49.60(10)/(2121==∆-∆=∆m t t m t t t m 由t D =80.49℃ 查液体比汽化热共线图得kg KJ /5.392=苯γ 又气体流量V h =3661.2m 3/h塔顶被冷凝量 s kg V q vh /0.33600/95.22.3661=⨯=⨯=ρ 冷凝的热量s KJ q Q /11785.3920.3=⨯==苯γ 取传热系数K=600W/m 2k , 则传热面积235.3534.55600101178/m t K Q A m =⨯⨯=∆= 冷凝水流量s kg t t CP Q W /16.28104183101178)(321=⨯⨯=-= 5.2.3 再沸器塔底温度t w =108.89℃ 用t 0=135℃的蒸汽,釜液出口温度t 1=112℃ 则℃℃℃℃℃℃2311213511.2689.10813510201=-=-=∆=-=-=∆t t t t t t w℃5.24)23/11.26(2311.26)/(2121=-=∆-∆=∆m t t m t t t m 由t w =108.89℃ 查液体比汽化热共线图得kg KJ /363=甲苯γ又气体流量V h =3567.6m 3/h 密度3/3.3m Kg v =ρ则s kg V q v h m /27.33.3991.0=⨯=⨯=ρs KJ q Q m /118736327.3=⨯==甲苯γ取传热系数K=600W/m 2k ,则传热面积275.805.246001187/m t K Q A m =⨯=∆= 加热蒸汽的质量流量s kg t t C Q W p /7.23236.2177101187)(310=⨯⨯=-=。
基于压力平衡下的立式热虹吸再沸器安装高度设计胡景辉;张芳军;李雨;李进通【摘要】根据热虹吸再沸器的自循环原理,介绍了基于压力平衡下的立式热虹吸再沸器安装高度的计算方法与步骤.利用HTRI软件,以乙二醇装置乙二醇塔再沸器为例,对基于压力平衡下影响热虹吸再沸器安装高度的静压头、再沸器进出口管径等进行优化,并讨论了操作工况下塔釜液位波动对再沸器稳定运行的影响.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2017(034)010【总页数】4页(P42-45)【关键词】热虹吸;再沸器;安装高度【作者】胡景辉;张芳军;李雨;李进通【作者单位】惠生工程(中国)有限公司河南化工设计院,河南郑州 450018;惠生工程(中国)有限公司河南化工设计院,河南郑州 450018;惠生工程(中国)有限公司河南化工设计院,河南郑州 450018;惠生工程(中国)有限公司河南化工设计院,河南郑州450018【正文语种】中文【中图分类】TQ050.2立式热虹吸式再沸器是化工分离单元操作中常见的沸腾传热设备,由再沸器和精馏塔通过管线构成闭路循环系统。
主要作用是通过对塔底物流加热使一部分物料汽化返回塔内,以提供分离过程所需的热源。
在设计再沸器的安装高度时,原理是进行推动力和阻力的压力平衡计算。
其中,推动力为塔釜内的液体静压头和再沸器内两相流的密度差,阻力为入口管阻力降、再沸器管程阻力降和出口阻力降等。
当推动力等于阻力时,再沸器能按设计要求正常循环;若推动力小于阻力,则再沸器操作达不到设计要求,从而影响塔的分离效果。
1.1 推动力ΔPt=[HCD·ρl-(ρlv ) ·Hx+HED·ρlv]/ρlρlv=ρv(1-RL)+ρl·RLρlv=ρv (1-RL)+ρl·RLRL=令X=:φ=1+21X+X2RL=1-RV其中:ΔPt,循环推动力,液柱,m;HED,入塔口与上管板的高度差,m;ρlv,蒸发段气液混合物的平均密度,kg/m3;RL,蒸发段平均液相体积分率,采用1/3y计算;RL,出口处平均液相体积分率,可采用出口气化率y计算;φ,两相流压力降因子。
山 东 化 工 收稿日期:2018-02-27作者简介:管晓玉(1984—),女,吉林农安人,工程师,硕士研究生,主要从事管道设计工作。
抽提蒸馏塔与再沸器的平面布置及管道设计管晓玉(中石化广州工程有限公司,广东广州 510000)摘要:以某公司0.55Mt/a芳烃抽提装置为例,介绍了抽提蒸馏塔与其中段再沸器、塔底再沸器的平面布置及管道设计的特点。
满足工艺要求并在工艺校核后,确定再沸器的安装高度。
采用支耳处设置弹簧、取消螺栓孔以及增加聚四氟乙烯板等方法,来消除竖向和横向应力,为同类设备的管道设计工作提供参考。
关键词:抽提蒸馏塔;再沸器;平面布置;管道设计中图分类号:TQ055.8 文献标识码:B 文章编号:1008-021X(2018)07-0124-02LayoutandPipingDesignofExtractiveDistillationTowerandReboilerGuanXiaoyu(SINOPECGuangzhouPetrochemicalEngineeringCorporation,Guangzhou 510000,China)Abstract:Thispapergivesanexampleof0.55Mt/aaromaticsextractunittopresenttheequipmentlayoutandpipingdesignofextractivedistillationtower,middlesectionreboilerandbottomreboiler.Theinstallingheightofmiddlesectionreboilerneedtomeettheprocessdemandsandchecking.Usingspringsupport,cancelingboltholesandputtingPolytetrafluorethyleneatthesupportingplateofreboilercaneliminateverticalandhorizontalstress.Thesewillprovideagoodreferenceforthepipeengineeringdesignofsimilarequipment.Keywords:extractivedistillationtower;reboiler;pipingdesig,;equipmentlayout;pipingdesign 在石油化工装置中,再沸器与精馏塔合用是常见的组合工艺,其工艺设备布置及管路设计的优化有利于整个管系和设备的稳定运行。
车辆工程技术104机械电子卧式再沸器焊接工艺设计杨明高,王宗泽(辽宁工业大学,辽宁 锦州 121000)摘 要:在设计过程中综合考虑了经济性,实用性,安全可靠性。
各项设计参数都正确执行行业使用标准或国家标准,合理地进行设计。
卧式再沸器主体的接头设计关键点有:筒体、封头、接管、法兰、人孔、加强筋、鞍座的接头形式设计。
关键词:卧式再沸器;焊接接头;工艺设计1 确定卧式再沸器焊缝的位置 卧式再沸的结构及主要尺寸如图1-1所示。
图1-1 卧式再沸器结构示意图 卧式再沸器焊缝位置及类型示意图如1-2所示。
图1-2 卧式再沸器焊缝位置示意图 卧式再沸器属于低压容器,根据GB150-2011《压力容器》参考文献中的焊缝分类标准,本设计中,焊缝有A、B、C、D、E 五类,其中A 类焊缝有1条,包括A1;B 类焊缝有8条,包括B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8;C 类焊缝有5条,包括C1,C2,C3,C4,C5;D 类焊缝有7条,包括D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7;E 类焊缝有5条,包括E1,E2,E3,E4,E5。
2 焊接接头形式的设计 卧式再沸器结构中,焊接接头的形式有三种,即对接接头、角接接头、搭接接头。
依据GB150-2011《压力容器》参考文献标准对所焊接接头进行设计。
2.1 筒体纵焊缝的焊接接头 由于筒体壁厚为20mm,属于中厚板。
筒体间钢板纵焊缝属于A 类焊缝,为A1。
筒体材料为0Cr18Ni9,板厚为20mm,属于厚板。
根据GB150-2011《压力容器》参考文献,本设计筒体焊缝应采用单边V 形坡口,坡口角度存在5°误差。
筒体焊缝的焊接接头采用全焊透的双面焊对接接头,如图1-3所示。
图1-3 筒体纵焊缝的对接接头2.2 法兰与封头之间的焊接接头 法兰壁厚为12mm,封头壁厚为8mm,均属于中厚板。
法兰与封头间焊缝属于B 类焊,分别为B1,B6。
封头材料为0Cr18Ni9,板厚为8mm,属于中厚板。
再沸器热负荷计算公式1.再沸器的定义和作用再沸器是一种用于液体再汽化的设备,通常用于蒸馏和萃取等化工过程中。
在蒸馏过程中,再沸器的作用是将低沸点组分再次蒸发,从而提高分离效率。
在萃取过程中,再沸器则可用来增加溶剂的回收率。
2.热负荷的定义和计算方法热负荷是指设备在运行时需要吸收或释放的热量。
对于再沸器而言,其热负荷的计算方法如下:热负荷=Q×(T2-T1)÷3600其中,Q为单位时间内需要再次蒸发的组分量,单位为kg/h;T1为再沸器进口温度,单位为℃;T2为再沸器出口温度,单位为℃。
计算结果的单位为kW。
3.热负荷计算公式的推导再沸器的热负荷实际上是液体在蒸发过程中吸收的热量,即:Q=ms×Hv其中,ms为单位时间内需要再次蒸发的组分量,单位为kg/h;Hv 为液体的蒸发热,单位为kJ/kg。
液体的蒸发过程中,需要吸收的热量可以表示为:Q=m×(Hv+CP×ΔT)其中,m为液体的质量,单位为kg;CP为液体的比热,单位为kJ/(kg·℃);ΔT为液体的温度变化量,单位为℃。
由于在再沸器中液体的温度没有显著变化,因此可以将ΔT近似为0,即:Q=m×Hv将ms替换为m×α,其中α为液体的纯度(即组分含量),则有:Q=m×α×Hv将m÷3600替换为ΔV,其中ΔV为单位时间内液体的体积变化量,单位为m³/h,则有:Q=ρ×ΔV×α×Hv将α替换为X÷100,其中X为组分的摩尔分数,则有:Q=ρ×ΔV×X×Hm其中,Hm为液体的摩尔蒸发热,单位为kJ/mol。
再沸器的热负荷即为液体的蒸发热,可以表示为:Q=ρ×ΔV×X×Hm×N其中,N为液体的摩尔质量,单位为g/mol,可以用来将液体的质量转化为摩尔数。