一、选题依据

1．论文（设计）题目

加氢裂化装置反应器结构强度设计

2．研究领域

塔设备设计

3．论文（设计）工作的理论意义和应用价值

进入 21 世纪，石油资源日益重质化、劣质化的发展趋势和石油燃料不断提升的清洁化标准，对当今的炼油加工技术提出了更高的要求。寻求和发展高效灵活的清洁油品生产技术已成为当今炼油企业的一项重要任务。其中，加氢裂化技术综合了油品轻质化裂化过程与清洁化加氢过程于一体，加之高效灵活的生产操作特点，受到国内外炼油和石化行业的广泛关注。据预测，随着世界石油产品需求结构的变化，尤其是柴油需求量的不断增加，增加炼油企业的加氢裂化加工能力已是未来发展的主要趋势。目前，世界各国的炼油厂绝大多数是加氢裂化型炼油厂，其中，在西方发达国家（如美国、日本和西欧国家），加氢裂化型炼油厂占炼油厂总数70%左右，其原油加工能力占炼油厂原油总加工能力的80%以上。而在我国，加氢裂化技术的发展虽然相对滞后，但近年来发展迅速，有多套加氢裂化装置投入生产。

基于我国多数原油偏重的国情，重油催化裂化过程在我国的地位就非常重要。该设计具有十分重要的意义。首先，符合我国的炼油发展大趋势；其次，对我国建设大型加氢裂化反应器有一定的参考意义。

4．目前研究的概况和发展趋势

20世纪50年代问世的加氢裂化技术发展至今已有60多年历史了，总体看来其发展过程主要分为3个时期：第一个时期是50年代末~60年代末，这一时期是加氢裂化技术的形成和初级发展阶段。这一时期的加氢裂化技术都采用两段工艺，得到的产品主要为轻汽油（汽油调和组分）和重汽油（重整原料）；第二时期是60年代末~90年代，该段时期源于催化裂化技术中提升管工艺和沸石催化剂的成熟和发展，高活性的沸石组分也开始引入到加氢裂化催化剂中，而在工艺工程方面则出现了单段和单段串联加氢裂化工艺。这一时期发展的加氢裂化技术主要以生产喷气燃料和中间馏分油为目的。90年代末到现在进入了加氢裂化技术发展的另一个时期，该时期的突出标志是清洁油品时代的来临，加氢裂化技术出现了部分转化新工艺，在生产石脑油、喷气燃料和清洁柴油的同时，为转化的尾油用作催化裂化原料，直接生产清洁汽油组分。这也是21世纪加氢裂化技术的发展方向。纵观加氢裂化技术的发展历史认为，该技术的生产与发展基本上是以满足石油工业不同发展时期的历史需求为推动力，深化认识加氢裂化的反应机理和本质为基础，以催化剂和工艺工程技术的发展为特征而进行的。

二、论文（设计）研究的内容

1.重点解决的问题

决定反应条件及设计需要考虑的各种标准和法规。

完成加氢裂化装置反应器结构强度的设计，其中包括：

反应器的工艺设计及结构强度设计，设计一览表，CAD图（反应器组装图、反应器内部结构图）。

2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路）

设计前期，熟悉加氢裂化反应器的结构，查阅各类期刊文献和专利资料，得到设计所需参数和要求。然后是加氢裂化反应器的设计，首先做出工艺设计，综合各种文献做出反应器的直径，高度及相关压力。再计算出反应器的床层高度、空塔气速、床层孔隙率和床层压降。接着做的是反应器的内部结构设计，然后对反应器的强度进行设计及校核。最后得到合理的设计结果，并用CAD绘出具体的装配图。

3.本论文（设计）预期取得的成果

设计完成加氢裂化装置反应器结构强度设计的所有内容，其中包括：

工艺计算、结构设计、强度设计校核、外文翻译及CAD图纸等。

希望达到塔设备设计的基本要求，为其他反应器的设计做一定的参考。也希望我国的加氢裂化技术迅速发展，在原油深度加工和资源合理利用、轻质油品增产和质量提高方面发挥出更为重要的作用。

三、论文（设计）工作安排

1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数）；

   加氢裂化反应器：设计温度 450℃  设计压力 17.3MPa 

                   风压500N/m2  地震设防烈度7度  场地类别 Ⅱ

塔体焊接接头系数 塔体与裙座对接焊接

估计空速为540/h  

2.论文（设计）进度计划

1~2周完成资料的整理和英文论文的翻译；

第3周结合资料的整理，完成论文概述部分；

4~7周根据设计参数，完成工艺设计和机械设计等内容；

8~12周完成CAD图的绘制；

13周以后整理和修改论文和CAD图纸，完成中英文摘要；

14周答辩。

四、需要阅读的参考文献

[1] 林世雄．石油炼制工程第三版[M]．北京：石油工业出版社，2000.7

[2] 高飞，于会泳，杨有亮．浅议加氢裂化技术的发展[J]．石化技术，2010，17（2）：67

[3] 袁晴棠．我国石油化工技术进展及展望[J]．2000,(第二期)：10

[4] 寿德清，山红红．石油加工概论[M]．北京：石油大学出版社，2004：116-173

[5] 路秀林，王者相．塔设备[M]．北京：化学工业出版社，2004.1

[6] 匡国柱，史启才．化工单元过程及设备课程设计第二版[M]．北京：化学工业出版社，2007.10

[7] 吕家欣，王欣红．跨入新世纪对我国联有工业发展的思考[J]．中国工程科学，2000，(第四期)：7-8.

[8] 李立权．加氢裂化装置工艺计算与技术分析[M]．北京：中国石化出版社，2009

[9] 郑典金．压力容器开孔补强设计的简化计算[J]．科技创新导报．2010.NO.26

[10] 乔爱军，李浩．800kt/a加氢裂化装置用加氢反应器的设计计算[J]．石油化工设计，2008.25（1）

[11] 陈勇，陆明万．热壁加氢裂化反应器的分析设计[J]．石油化工设备技术，1993

[12] 李志义．过程机械上册（过程容器及设备）[M]．北京：化学工业出版社，2008.1

[13] GB 150—98．钢制压力容器[S]

[14] GB 985~986—80．焊接接头的基本型式与尺寸[S] 

[15] 潘家祯．压力容器材料实用手册[M]．北京：化学工业出版社，2000

[16] JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》

[17] 陈国理．压力容器及华工设备第二版[M]．广州：华南理工出版社，1994：45-92．

[18] Rodabaugh E.C.and Moore S.E.Stress．Indices and Flexibility Factors for Nozzles in Pressure Vessels and Piping [J]. NUREG/CR-0778，2005，(第九期)：14-17．

[19] 王安杰,周裕之,赵蓓．化学反应工程[M]．北京：化学工业出版社,2005:26-31.

[20] 董方亮，李论，高振忠．加氢反应器主要结构参数的确定[J]．一重技术．1998：（3）：12-20.

[21] 王兴敏．固定床加氢反应器内构件的开发与应用[J]．炼油设计，2004：31（8）：24-27.

[22] 大连理工大学．化工原理第二版下册[M]．北京：高等教育出版社，2009.12

审  核  意  见

指导教师评阅意见（对选题情况、研究内容、工作安排、文献综述等方面进行评阅）

签字：         年   月   日

教研室主任意见

签字：         年   月   日

学院教学指导委员会意见

签字：         年   月   日

公章：