設(shè)計(jì)集版反應(yīng)器說明書

4.3.3反應(yīng)器體4.3.3反應(yīng)器體 反應(yīng)器設(shè)計(jì)條 工藝參 醋酸乙烯合成反應(yīng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè) 反應(yīng)器中心管的設(shè) 扇形筒的設(shè) 反應(yīng)器直徑及計(jì)算長(zhǎng) 催化劑封的設(shè) 防止催化劑吹入分流、集流流道的措 接管的設(shè) 接管法蘭的選 流動(dòng)阻力降核 徑向固定床床層壓降計(jì) 等截面分流流道的靜壓分 等截面集流流道的靜壓分 反應(yīng)器強(qiáng)度設(shè) 反應(yīng)器筒體壁 反應(yīng)器封頭設(shè) 壓力試 反應(yīng)器控制方 4.8.1.反應(yīng)器的自動(dòng)控制要 4.8.2反應(yīng)器的自動(dòng)控制方 第五章強(qiáng)度校 5.1反應(yīng)器強(qiáng)度校 催化劑等方面的特點(diǎn)，計(jì)算所需的加料速度、操作條件（溫度、壓力、組成等（生成醋酸乙烯的主要反應(yīng)式C2H4+3O2=2CO2+2H2O+320Kcal/molC2H4（生成CO2的主（生成醋酸乙烯的主要反應(yīng)式C2H4+3O2=2CO2+2H2O+320Kcal/molC2H4（生成CO2的主要反應(yīng)式2C2H4+2CH3COOH+3O2=2CH2CHCHO+4H2O+2CO2（2C2H4+2CH3COOH+3O2=2CH3COOCH3+2H2O+2CO2（生成醋酸甲酯反應(yīng)（CH3COO）2C2H4+2H2O（生成二醋酸乙二酯的應(yīng)2.1（1）乙烯、氧氣離解吸附于金屬鈀，醋酸（物理吸附于金屬鈀）Pd-CH3COOH＋Pd-O＝＝Pd-OCOCH3＋Pd-（2）Pd-OCOCH3＋CH2＝CH-Pd＝＝Pd-CH2CHOCOCH3＋Pd（5Pd-4、由反應(yīng)（1（4、由反應(yīng)（1（4）生成的Pd-溫度反反應(yīng)指前因子k0/溫度反反應(yīng)指前因子k0/)19.7x10-25.13x10- 法制醋酸乙烯鈀金催化劑的研究進(jìn)展載體主要采用耐乙酸腐蝕，性能較好的3.2系，失活的原因也不外乎這3點(diǎn)．3.2.1Han等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)向醋酸乙烯反應(yīng)體系中加入一定量的CO會(huì)造成鈀金催化劑CO后，催化劑活性得到恢復(fù)．Chen等3.2.2性位丟失。在長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)后，催化劑表面結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，Pd3.2.33.2.4催化3.2.33.2.4催化劑活性acat表達(dá)式為113.2.53.3催化劑的方第四章反應(yīng)器設(shè)計(jì)思路說4.1反應(yīng)器類型選4.1.1第四章反應(yīng)器設(shè)計(jì)思路說4.1反應(yīng)器類型選4.1.14-1部分反應(yīng)器型 通用的反 優(yōu)缺管氣相、液釜液相、液-液相、液-固反應(yīng)容固定返混小、高轉(zhuǎn)化率時(shí)催化流化制較移動(dòng)氣-（催化或非催化相傳熱好、反應(yīng)連續(xù)、返混體均勻下移比較困難，可生“貼壁”和“空腔”現(xiàn)4-2催化劑穩(wěn)定4-2催化劑穩(wěn)定4.1.24.1.3本廠反應(yīng)器選擇而絕熱固定床反應(yīng)器主要有三種基本形式：①軸向絕4.1.3本廠反應(yīng)器選擇而絕熱固定床反應(yīng)器主要有三種基本形式：①軸向絕 反應(yīng)器模擬模型構(gòu)4.2.1 反應(yīng)器模擬模型構(gòu)4.2.1圖4-4流化床反應(yīng)器的暈相流動(dòng)模4.2.2?+??(?????)+????= ??對(duì)于乳相，因其完全混合，故可對(duì)整個(gè)床高H???4.2.2?+??(?????)+????= ??對(duì)于乳相，因其完全混合，故可對(duì)整個(gè)床高H?????????dh+???????4.2.3????????????????????+= ???????(1-E_mf)ρ_p(- ???)? ? ???????)????(1-E_mf)ρ_p(- ???)? ? ???????)=由于，??????=???A，??????=A可以把上式改為：?????????+????1??????=0???????????? ???????= ?=)?N?4.3工藝條件的選4.3.1溫度圖4-5反應(yīng)溫度與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、醋酸乙烯選擇性4.3.2 圖4-6反應(yīng)壓力與反應(yīng)物轉(zhuǎn)圖4-6反應(yīng)壓力與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、醋酸乙烯選擇性4.3.3分析，設(shè)置體積范圍為圖4-7反應(yīng)器體積與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、醋酸乙烯選擇性的關(guān)4.4反應(yīng)器設(shè)計(jì)條4.4.1通過AspenPlus對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行模擬得反應(yīng)器進(jìn)出物流信息表4-2反應(yīng)物進(jìn)出物流信息反應(yīng)器反應(yīng)器原料醋酸乙烯出料溫度壓力摩爾流量質(zhì)量流量體積流量焓值4-2反應(yīng)物進(jìn)出物流信息反應(yīng)器反應(yīng)器原料醋酸乙烯出料溫度壓力摩爾流量質(zhì)量流量體積流量焓值4-3設(shè)計(jì)條件一項(xiàng)甲基丙烯醛合成設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)壓力通過AspenPlus靈敏度分析得到反應(yīng)器內(nèi)催化劑體積VR為69.7m3,進(jìn)入反70174.85m3/hV0GHSVV070174.8511== 模擬數(shù)據(jù)Diam4-8模擬醋Diam4-8模擬醋酸乙烯合成反應(yīng)器4.5.1De 寸為?25013mm4.5.1.14.5.1.2進(jìn)出催化劑床層的氣體流速分別為：0.276m/s0.029m/s，通過計(jì)算催化劑阻力的影響，當(dāng)進(jìn)氣速為0.9m/s，出氣速為De 寸為?25013mm4.5.1.14.5.1.2進(jìn)出催化劑床層的氣體流速分別為：0.276m/s0.029m/s，通過計(jì)算催化劑阻力的影響，當(dāng)進(jìn)氣速為0.9m/s，出氣速為0.081m/s時(shí)同樣能保證足夠的反應(yīng)停留取分布管壓降Pd為床層壓降Pb的則1 df其中為Cd孔流dpup2.51030.97.758p2.549uf根據(jù)Cd與雷諾數(shù)Re的關(guān)系圖，查得Cd3-8孔流系數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系0.722則rP u開孔率：j0.063-8孔流系數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系0.722則rP u開孔率：j0.062r0.184/N3300Tdr440.184/N1800Tdr44由進(jìn)氣流速開孔率為10mm，開孔數(shù)為1800個(gè)。4.5.2kBkA對(duì)于第一段反應(yīng)器，SA=0.2m2，取扇形筒截0.02m2/4.5.3???.?????????=??. 4.5.3???.?????????=??. ???=?[???(?? dT(????????積分上式：T???λ轉(zhuǎn)化率邊界條件為???=0????=3=0.5=?????=4×???×反應(yīng)段長(zhǎng)度為5.0m。封頭高度：采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，曲面高度為H反應(yīng)段長(zhǎng)度為5.0m。封頭高度：采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，曲面高度為H2=125mm，則封頭高度???=2×(0.375+0.125)=1.0??H=5.0+1.2+0.8+1.0=8.0m圓整為8.0m。則反應(yīng)器計(jì)算長(zhǎng)度為8米4.5.4H1D15%=10.91+5%內(nèi)224.5.5勻鉆孔（鉆孔孔徑可以略大于催化劑粒徑H1D15%=10.91+5%內(nèi)224.5.5勻鉆孔（鉆孔孔徑可以略大于催化劑粒徑4.5.6進(jìn)入反應(yīng)器的氣體流速取6m/s，管的直徑為：4d 采用無縫鋼管，選擇的鋼管尺寸為：?2194d 采用無縫鋼管，選擇的鋼管尺寸為：?2734.5.74.6PH (3d pkg/4.5.74.6PH (3d pkg/g——kg/m/mPas或（kgm4.6.1GW/rL，將徑向床壓力降寫成微分式1501B dP1.75B3ddfs s 1.752WdPBBBfB232fds32rL或此時(shí)徑向距離變化由r10.05m增至???=0.45m，故將數(shù)據(jù)代入下式計(jì)1501B dP1.75B3ddfs s 1.752WdPBBBfB232fds32rL或此時(shí)徑向距離變化由r10.05m增至???=0.45m，故將數(shù)據(jù)代入下式計(jì) 1.751 211P B2233d2 d2L fs 2fB1將數(shù)據(jù)代入得到壓降?p1087.6Pa0.1520.3??????4.6.2 x3x2LAuAo2kd1 1L6DL 其中uAo6msD0.1mL2m4.6.3Lx3xP2uB c 6DL 其中uBo4ms，，L2m0.018，kc4.7反應(yīng)器強(qiáng)度設(shè)4.7.1設(shè)計(jì)溫度Tc=275℃4.7反應(yīng)器強(qiáng)度設(shè)4.7.1設(shè)計(jì)溫度Tc=275℃許用應(yīng)力???= 1.0（雙面對(duì)接焊，局部無損探傷檢測(cè)鋼板負(fù)偏差C1腐蝕裕量???=pcCd2pc 2d21371 d+C1c4.7.2KpcC 2d21371 d+C1c4.7.2KpcCd20.5c 2d213710.5 d+C1cn0.3%D，符合要求（GB150-20114.7.3為137MPa,屈服點(diǎn)為205MPa。PT1.25pc PT(Die)2.75(10001220.3)T2(1222e0.91205184.5MPasT4-4反應(yīng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)一覽4.8反應(yīng)器控制方4.8反應(yīng)器控制方4.8.24.8.2.1正常工況下的自動(dòng)控制方4.8.24.8.2.1正常工況下的自動(dòng)控制方（1）反應(yīng)器出口設(shè)置溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)反應(yīng)器出口物料進(jìn)行流量檢測(cè)和控制（2）反應(yīng)器進(jìn)口設(shè)置流量控制，以穩(wěn)定反應(yīng)物濃度（3）置SIS邏輯控制切斷系統(tǒng)。4.8.2.24.8.2.2設(shè)置了1oo2D系統(tǒng)（1oo221的表反應(yīng)器強(qiáng)度校反應(yīng)器強(qiáng)度計(jì)算單上海迅羽化工工程高技術(shù)筒體設(shè)計(jì)條內(nèi)設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)溫度名義厚度材料名許用應(yīng)壓力試驗(yàn)溫度下的屈服點(diǎn)厚度負(fù)腐蝕裕量3反應(yīng)器強(qiáng)度校反應(yīng)器強(qiáng)度計(jì)算單上海迅羽化工工程高技術(shù)筒體設(shè)計(jì)條內(nèi)設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)溫度名義厚度材料名許用應(yīng)壓力試驗(yàn)溫度下的屈服點(diǎn)厚度負(fù)腐蝕裕量3厚度附焊接接頭系1壓力試驗(yàn)類液試驗(yàn)壓力筒體長(zhǎng)度內(nèi)筒外壓計(jì)算長(zhǎng)度封頭設(shè)計(jì)條筒體上封筒體下封夾套封封頭形橢圓橢圓名義厚度材料名設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力厚度負(fù)腐蝕裕量33厚度附焊接接頭系11主要計(jì)算結(jié)內(nèi)圓筒內(nèi)筒上封內(nèi)筒下封校核結(jié)校核合校核合校核合攪拌軸計(jì)算軸徑內(nèi)筒體內(nèi)壓計(jì)算單上海迅羽化工工程高技術(shù)計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)GB/T150.3-計(jì)算條筒體簡(jiǎn)計(jì)算壓力設(shè)計(jì)溫度材Q345R(板材試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力內(nèi)筒體內(nèi)壓計(jì)算單上海迅羽化工工程高技術(shù)計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)GB/T150.3-計(jì)算條筒體簡(jiǎn)計(jì)算壓力設(shè)計(jì)溫度材Q345R(板材試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)負(fù)偏差腐蝕裕量焊接接頭系厚度及重量計(jì)算厚 =2[]tPc有效厚e=n-C1-名義厚重壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校壓力試驗(yàn)類液壓試試驗(yàn)壓力pT=1.25p[]=0.8500(或由用戶輸入[T=pT.(Di e)2e校核條校核結(jié)合壓力及應(yīng)力最大允許工作壓2e[[pw]=(Die)設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)pc(Die e校核條t結(jié)合備pT=1.25p[]=0.8500(或由用戶輸入[壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力TpT=1.25p[]=0.8500(或由用戶輸入[壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力T=pT.(KDi0.5eh)21 D2K=2 i6 2h i Kpc h=2[]t0.5pceh=nh-C1-2[ [pw]=KD 內(nèi)筒下封頭內(nèi)壓計(jì)計(jì)算單上海迅羽化工工程高技術(shù)計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)GB/T150.3-計(jì)算條橢圓封頭簡(jiǎn)計(jì)算壓力設(shè)計(jì)溫度曲面深度材Q345R(板材設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力負(fù)偏差計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)GB/T150.3-計(jì)算條橢圓封頭簡(jiǎn)計(jì)算壓力設(shè)計(jì)溫度曲面深度材Q345R(板材設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力負(fù)偏差腐蝕裕量焊接接頭系壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校壓力試驗(yàn)類液壓試試驗(yàn)壓力pT=1.25p[]=0.8500(或由用戶輸入[壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力試驗(yàn)壓力下封頭的應(yīng)T=pT.(KDi0.5eh)2校核條校核結(jié)合厚度及重量形狀系1 D2K=2 i6 2h i計(jì)算厚 Kpc h=2[]t0.5pc有效厚eh=nh-C1-最小厚名義厚結(jié)滿足最小厚度要重壓力計(jì)最大允許工作壓2[ [pw]= KDi0.5結(jié)合計(jì)算所依據(jù)的GB/T150.3-計(jì)算條橢圓封頭簡(jiǎn)計(jì)算壓力設(shè)計(jì)溫度內(nèi)徑曲面深度材Q345R(板材設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力試驗(yàn)溫度許用應(yīng)