精萘是有机化学工业主要的芳香族原料，广泛应用于生产合成纤维、橡胶、树脂、染料以及制取炸药、农药等工业部门，是一种重要的化工原料。而精萘又是经过对工业萘的精制得到的，目前，除少数厂家根据需要生产精萘外，大部分厂家均生产工业萘产品，广泛的用途及用量使工业萘的高效生产显得尤为重要。工业萘生产是采用精馏方法将含萘馏分进行分馏，提取出工业萘产品。精馏方式分为间歇式和连续式两种工艺流程。原料年处理量决定精馏方式，本套设计将采用与年原料处理量为万吨已洗酚萘洗三混馏分装置相配套的连续式生产工艺，即双炉双塔工业萘连续精馏工艺系统。下面的设计过程将对工业萘的双炉双塔连续式精馏工艺流程进行详细的叙述并对工艺系统中所使用的主体设备——工业萘初馏塔和工业萘汽化冷凝冷却器进行全面的设计选型及校核计算。
目录
摘要I
ABSTRACT II
第一章引言1
1.1概述1
1.2设计依据6
1.3技术来源6
1.4设计任务及要求6
第二章双炉双塔工业萘连续精馏工艺系统主体设备之一——初馏塔7
2.1初馏塔的选型7
2.2初馏塔全塔物料衡算7
2.2.1原料处理量7
2.2.2原料组成及各组分的含量7
2.2.3初馏塔物料平衡8
2.3初馏塔操作条件的确定9
2.3.1操作压力9
2.3.2操作温度10
2.3.3进料状态13
2.3.4加热方式13
2.4初馏塔所需理论塔板层数及回流比的确定13
2.4.1求最小理论塔板数13
2.4.2求最小回流比Rmin 14
2.4.3求实际塔板数14
2.4.4加料板位置的确定15
2.5初馏塔——F1型浮阀（重阀）精馏塔主题工艺尺寸的计算16
2.5.1塔径16
2.5.2塔高18
2.5.3溢流装置——单溢流弓形降液管的堰长19
2.5.4弓形降液管的出口堰高19
2.5.5弓形降液管宽度和面积20
2.5.6降液管底隙高度20
2.6塔板布置及浮阀数目与排列21
2.7塔板流体力学验算23
2.7.1干板阻力23
2.7.2板上充气液层阻力23
2.7.3液体表面张力所造成的阻力23
2.7.4气体通过浮阀塔板的压强降(单板压降) 23
2.7.5淹塔（降液管液泛）校核24
2.7.6雾沫夹带验算——泛点率25
2.7.7严重漏液校核26
2.8塔板负荷性能图27
2.8.1雾沫夹带线27
2.8.2液泛线27
2.8.3液相负荷上限线28
2.8.4漏液线29
2.8.5液相负荷下限线29
2.8.6初馏塔的塔板负荷性能图及操作弹性30
2.8.7初馏塔（F1型浮阀塔）工艺设计计算结果30
2.9初馏塔塔体及裙座的强度和稳定校核32
2.9.1材料的选择32
2.9.2筒体和封头壁厚计算32
2.9.3塔体的强度和稳定校核32
2.9.4裙座的强度和稳定校核33
2.10各接管尺寸的确定及相应的开孔补强计算34
2.10.1进料管34
2.10.2釜残液出料管37
2.10.3回流液管37
2.10.4塔顶馏出物蒸气上升管38
2.10.5循环热油蒸气进口管38
第三章双炉双塔工业萘连续精馏工艺系统主体设备之二——工业萘汽化冷凝冷却器39
3.1工业萘汽化冷凝冷却器的工作原理39
3.2工业萘汽化冷凝冷却器的结构及工作流程39
3.3工业萘汽化冷凝冷却器的关键操作参数及设计条件39
3.4筒体校核40
3.4.1筒体的校核计算40
3.4.2水压试验41
3.5管箱的选型与校核42
3.5.1封头的选型及校核计算42
3.5.2管箱法兰的选型标准43
3.5.3垫片的选型及应力校核44
3.5.4等头双头螺栓的选型44
3.6法兰的选型及校核(以管箱法兰为例) 45
3.6.1垫片的选型与校核45
3.6.2螺栓的选型与应力校核46
3.6.3法兰的选型及应力校核计算（以管箱法兰为例） 48
3.7管板及热管的选型与校核53
3.7.1管板（管板的厚度及布管圆直径的确定） 53
3.7.2换热管（管子的排列方式及管间距的确定） 56
3.8应力校核59
3.8.1管板组合应力校核59
3.8.2换热管拉脱应力的校核计算62
3.8.3壳程圆筒轴向应力校核64
3.9工业萘汽化冷凝冷却器附件（折流板）的选型64
3.10工业萘汽化冷凝冷却器各接管的尺寸及相应的开孔补强结果66
第四章双炉双塔工业萘连续精馏工艺系统的其它主要设备——转鼓结晶机、管式加热炉及酚油冷凝冷却器67
4.1转鼓结晶机67
4.2管式加热炉67
4.3酚油冷凝冷却器68
第五章双炉双塔生产工业萘的主要操作过程69
5.1双炉双塔生产工业萘的开车操作过程69
5.1.1开车前的准备69
5.1.2开工和正常操作69
5.2双炉双塔生产工业萘的停车操作过程70
5.2.1正常停车70
5.2.2紧急停车与暂时停车70
5.3双炉双塔生产工业萘的正常操作过程71
5.4双炉双塔生产工业萘过程中的不正常现象及其处理办法（见表5-1） 72
结束语73
参考文献74
致谢76
