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1绪论
1.1 概述
塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它可使气（或汽）液或液液两相之的设备之一。它可使气（或汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。长期以来，最常用的是按塔的内件结构分为板式塔和填料塔：（1）板式塔是气体以鼓泡或喷射的形式穿过塔盘上的液层使两相密切接触进行传质；（2）填料塔是液体沿填料表面成膜状向下流动，作为连续向的气体自下而上流动，与液体进行传质。绝大多数的塔设备都是采用钢材质造的，因为钢材具有足够的强度和塑性，制造性能较好，设计制造的经验也比较成熟。在化工或炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额以及三废处理和环境保护等各个方面都有重大的影响。因此，塔设备的设计和研究受到化工、炼油行业的极大重视。
1.2 课题介绍
这次进行的毕业设计的课题是“对二甲苯装置甲苯塔设计”。工艺条件：设计温度200℃；设计压力1.86MPa；塔径1000mm；塔高24m；介质为芳烃。对二甲苯装置以芳烃抽提装置的甲苯、二甲苯和C9 芳烃为原料，分别经过烷基转移反应、二甲苯异构反应，最后通过二甲苯液相吸附分离，得到纯度为99%以上的对二甲苯，供涤纶厂对苯二甲酸二甲酯装置使用。副产品粗苯供芳烃抽提装制作辅助原料。其他副产品：低沸物和高沸物均作为出厂产品。
1.3 工艺流程介绍
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。
（三）二甲苯吸附分离（AX），其特点是：（1）在单一液相条件下进行二甲苯分离，操作条件平稳。（2）采用固体吸附剂T-91，对混合二甲苯中的对二甲苯具有选择吸附能力。
1.4 设计步骤
塔设备设计包括工艺条件和机械条件两方面。本设计是在满足工艺条件的前提下，进行塔设备各个部件的材料选择以及塔设备筒体的强度和稳定性计算，塔设备封头的强度计算，塔设备法兰的强度计算, 塔设备裙座的计算,地脚螺栓的校核, 塔设备地震与风载分析。
塔设备筒体材料的选择：根据设计压力、设计温度、介质特性、操作特点等等结合容器的制造工艺特点以及经济上的合理性来选用材料。
甲苯塔壁厚的计算：在设计压力、设计温度下根据GB 150.1~150.4-2011《压力容器》以及JB/T4710-2005《钢制塔式容器》中的公式计算筒体、封头、裙座的壁厚。
甲苯塔的总体设计：甲苯塔的结构设计分为附件和内件两部分设计。附件包括：吊柱、裙座、各种接管、人孔。而塔内件包括：除沫器，塔板，塔盘等。
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