加氢裂化装置反应器结构强度设计
学 院： 环境与化学工程学院
专 业 、班 级： 过程装备与控制工程081班
学 生 姓 名：
指导教师（职称）：
完 成 日 期： 2012年5月20日
加氢裂化装置反应器结构强度设计
总计：毕业论文：43页
表 格：7个
插 图：7幅
指导老师：
评阅人：
完成日期：2012-5-20
摘要
催化裂化是最重要的重质油轻质化过程之一，在汽油和柴油等轻质油的生产中占有很重要的地位。由于我国多数原油偏重，所以重油催化裂化过程在我国的地位就非常重要。
加氢裂化可以将劣质的重质原料油转化成优质的轻质油。并且加氢裂化工艺具有原料适应性强、产品质量好且收率高、产品灵活性大等优点，可以生产多种优质的轻质油产品，而且加氢裂化尾油还是优质润滑油料和裂解制烯烃的原料。所以本次设计具有十分重要的实际意义。
本次设计的加氢裂化装置反应器内径为3400mm，总高度为30000mm。封头采用的是标准椭圆封头，筒体和上、下封头材料选用2.25Cr-1Mo-0.25V，筒体和封头的厚度均为165mm。该反应器有四层催化剂，有三块支撑栅格支撑。内部填充物质为催化剂和不同直径的瓷球。设计压力17.3MPa；工作压力16.0MPa；设计温度450℃；工作温度450℃；保温厚度160mm。
关键词： 加氢裂化；填料塔；结构设计；强度设计
ABSTRACT
Catalytic cracking is one of the most important processes of lightening heavy oil, which plays an important role in the production of light oil such as gasline and diesel. Most of the crude oil in China is heavier, so the process of heavy oil catalytic cracking acts an important role in China.
Hydrocracking contributes to the conversion of inferior heavy oil into high-quality light oil. Hydrocracking has the advantages such as the adaptability of raw materials, high-quality and high yield, product flexibility, etc, which can help product a variety of high-quality light oil products. Besides, the tail oil of hydrocracking is the raw materials of high-quality lubricant materials and cracking olefin. So the design is very significant foe the practice.
In the design, the inner diameter of the hydrocracking unit reactor is 3400mm and the total height is 30000mm. The head is the standard elliptical head and the material of cylinder and upper and low head is 2.25Cr-1Mo-0.25V, whose thickness are 165mm. The reactor has four layers of catalyst, which is supported by three blocks of support grids. The inner fillings are catalysts and ceramic balls that have different diameter. The design pressure is 17.3MPa; the working pressure is 16.0MPa; the design temperature is 450℃; the working pressure is 450℃; the heat retaining thickness is 160mm.
Keyword: Hydrocracking; Packed Tower; Structural Design; Strength Design
目录
1. 概述 1
1.1. 催化裂化 1
1.2. 催化加氢 3
1.3. 加氢裂化 4
2. 裂化反应器的工艺计算 11
2.1. 加氢裂化的概念和目的 11
2.2. 加氢裂化的分类 11
2.3. 加氢裂化的主要化学反应 12
2.4. 工艺计算 14
3. 填料塔结构设计 18
3.1. 填料塔总体结构 18
3.2. 填料塔的特点 18
3.3. 填料 18
3.4. 入口分配器 19
3.5. 液体再分布装置 19
3.6. 填料支承装置 20
4. 填料塔的结构强度计算 22
4.1. 填料塔的设计条件 22
4.2. 筒体和封头的强度计算 22
4.3. 塔的质量载荷计算 22
4.4. 塔的自振周期计算 27
4.5. 地震载荷计算 28
4.6. 风载荷和偏心弯矩计算 29
4.7. 各种载荷引起的轴向应力 32
4.8. 筒体和裙座危险截面的强度和稳定性校核 34
4.9. 水压试验应力校核 36
4.10. 基础环设计 39
4.11. 地脚螺栓设计 41
结果汇总 42
参考文献 44
致谢 46
