对二甲苯装置甲苯塔设计开题报告(4)
板式塔与填料塔的性能比较如下[16]:
(1) 生产能力：板式塔的塔板开孔率一般较小；而填料塔内件的开孔率通常较大，故单位塔截面积上填料塔的生产能力一般均高于板式塔。
(2) 分离效率：在减压、常压和低压操作下，填料塔的分离效率优于板式塔；在高压操作下，板式塔的分离效率优于填料塔。
(3) 压降：填料塔由于空隙率高，故其压降小于板式塔。
(4) 操作弹性：填料塔的操作弹性取决于塔内件的设计，可根据实际需要确定填料塔的操作弹性；板式塔的操作弹性则受到塔板液泛、液沫夹带及降液管能力的限制，一般操作弹性较小。
(5) 结构制造及造价：一般来说填料塔的造价通常高于板式塔。板式塔较填料塔更易于操作。板式塔容易实现测线进料和出料，填料塔不宜直接处理有悬浮物或容易聚合的物料。
3.3塔设备的结构设计
由于我此次的课题“对二甲苯装置甲苯塔设计”是关于板式塔的设计，因此主要针对的是板式塔的结构设计。
(1) 塔体与裙座结构。
(2) 塔盘结构，包括塔盘板，降液管，溢流堰，紧固件和支撑件等。塔盘是板式塔最主要的结构设计部分。为了满足正常操作要求，塔盘结构本身必须具有一定的刚度以文持水平，塔盘与塔壁之间要保持一定的密封性以避免气、液短路。塔盘分为整块式或分块式两种类型。一般塔径在800~900mm以下时，为方便安装和检修，采用整块式塔盘，而塔径在800~900mm以上时，人可以进入塔内进行装拆，可采用分块式塔盘，800~900mm两种均可。降液管型式一般可分圆形和弓形两种。弓形降液管最大限度地利用了塔的截面作为降液，因而降液能力大，气液分离效果好。圆形降液管仅当液体负荷较小时采用。溢流堰则是为了增加溢流周边并提供足够的空间使泡沫层中的气体得到分离从而设置的。溢流堰的堰长和堰高由工艺决定[17]。
(3) 除沫装置，用于分离气体中夹带的液滴，多位于塔顶出口处。
(4) 设备接管，包括用于安装、检修塔盘的人（手）孔，气体和物料进出口的接管，以及安装化工仪表的接管等。
(5) 塔附件，包括支承保温材料的保温圈，吊装塔盘用的吊柱以及扶梯、平台[18]。
3.4 塔设备强度和稳定性计算
由于在正常操作、停工检修、压力试验等三种工况下，塔所受的的载荷并不相同，为了保证塔设备安全运行，必须对其在这三种工况下进行轴向强度及稳定性校核。
强度及稳定性校核的基本步骤为：
(1)按设计条件，初步确定塔的厚度和其他尺寸；
(2)计算塔设备危险截面载荷，包括重量、风载荷、地震载荷和偏心载荷等；
(3)危险截面的轴向强度和稳定性校核；
(4)设计计算裙座、基础环板、地脚螺栓等。
3.5对二甲苯装置特点
本装置是我国首次引进的采用固体固体吸附剂，以吸附分离路线生产对二甲苯的生产装置。整个装置技术可靠，设备排列紧凑，操作简便，易于管理。
（一）烷基转移（TA),其特点是：（1）与加氢脱烷基法相比，氢消耗量很少，每吨甲苯约耗氢4kg，相当于甲苯脱烷基法的1/6.（2）选择性高，副反应少，可得到高质量的苯和二甲苯，芳烃总收率可达97%（w）以上。（3）可用C9芳烃（主要是三甲苯）来调节苯与二甲苯的比例。适当选择反应条件，生成的二甲苯和苯的摩尔比可在0.7~10的范围变化，这就使得生产具有广泛的适应性。（4）反应器简单，只需单一隔热的固定床。
（二）二甲苯异构化，其特点是：（1）采用含有贵金属铂的T-12催化剂，能使二甲苯中的乙苯也转化为二甲苯。因此不会造成由于部分物料不断循环而引起乙苯积累，并可提高二甲苯的生产量。（2）不需加入防腐性较强的卤素添加剂来促进反应，因此对反应器、加热炉等设备，不必用防腐蚀的特殊材质。
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