一、加氢反应器上部应力分析与结构优化研究（论文文献综述）
李立毅[1]（2021）在《固定床气液分配器的性能建模与优化》文中进行了进一步梳理近年来,世界原油品质逐年下降,重质化和劣质化的趋势越来越明显,加氢技术正是解决这一问题的重要手段。尽管科研人员在加氢催化剂的研究方面已经取得了很大的成功,但是反应效率还受制于加氢反应器及其内构件的发展。目前,加氢工艺应用最广泛的是固定床反应器,其内构件的优化设计一直是科研人员的研究热点。由于固定床反应器的使用效率取决于物料在催化剂床层上的良好分布,因此气液分配器是其最重要的内构件之一。本文以文献中收集的文丘里型气液分配器的CFD模拟数据作为数据支撑,利用粒子群优化的支持向量回归算法对文丘里气液分配器的性能进行建模,将建好的模型预测结果与实际数据进行对比,二者之间保持了很好的一致性,从而证明了建立的PSO-SVR模型可以作为CFD的代理模型进行很好的预测。并且将建好的模型与标准SVR算法以及几种经典的神经网络算法进行了对比,结果显示本方法建立的模型建模速度更快,准确性更高,鲁棒性与泛化能力也更好。在优化部分,本文将PSO-SVR模型作为CFD的代理模型为响应面设计方案提供响应目标数据,从而降低了在多种设计方案下CFD模拟计算的巨大时间成本,然后在响应面优化模块中给出与最小液体分布不均匀度相对应的最佳结构参数,从而实现了对文丘里气液分配器的结构优化。之后为了确保使用PSO-SVR-RSM方法获得的优化结果的准确性,再使用CFD模拟对优化后的结构进行三维建模、网格划分与模拟计算,CFD验证结果显示与响应面优化的结果具有很好的一致性,液体分布不均匀度系数分别为0.159和0.162,并且该结果要比文献中提出的最优结构对应的液体分布不均匀度大幅降低。最后,证明了本文提出的闭环优化系统可以作为一种有效的方法去指导固定床气液分配器的结构优化。
范勇波[2]（2020）在《加氢反应器冷氢进口的应力分析》文中指出众所周知,近年来伴随着我国在钻完井工程、石油化工生产、石油化工精加工等方面都取得了显着的进展,尤其是精炼油工艺、芳烃生产工艺迅速铺开。其中,加氢反应器作为石油冶炼石油化工生产当中最为重要的一个设备,加强其研究对于提升化工生产效率显得尤为重要。因此,主要根据冷氢口特点进行有限元分析,探索适应目前生产方式的区域模型,考虑温度环境等相关差异进行应力计算。并结合分层导入结构探讨温度场的分布规律,结合顺序耦合进行危险截面工作判定,根据参数分析结果探讨不同应力强度范围之下,加氢反应器冷氢口有限元数据分析情况。
于磊[3]（2019）在《一种橡胶填充油加氢反应压力容器设计》文中指出随着石油和化工等行业的迅速发展,加氢反应压力容器的设计与制造愈发受到研究者的重视。但是,传统的加氢反应器的设计及制造方法几乎都是参考工程师的知识经验手工完成的。同时,考虑阻止风险事故的发生,压力容器的结构尺寸参数安全系统比较大,使得制造成本增加且效率低下。为了解决这个问题,本文以中国—重6万吨/年橡胶填充油生产项目为背景,基于有限元分析和优化设计的思想,进行加氢反应器的结构设计与优化。主要研究内容如下:（1）基于给定的设计指标,包括工作压力、温度、操作介质,参考压力容器设计规范,进行压力容器的结构设计;针对设计的筒体结构,进行了筒体周长偏差、圆度、焊缝对口错边量、棱角度、直线度的控制精度设计,以满足设计要求。（2）基于优化设计的思想,以压力容器质量为优化目标,在满足压力容器强度的前提之下,进行压力容器几何尺寸的优化设计;建立了高压容器筒体结构尺寸的优化数学模型,采用Matlab非线性约束最小优化工具编制了优化设计程序,确定了高压容器筒体结构尺寸。（3）基于有限元理论（FEM）,利用有限元ANSYS软件对加氢反应器进行实际情况模拟,较好地得到了其变形/应力/应变分布情况,为加氢反应器强度校核提供了一种数值模拟的方法,能对加氢反应器设计和校核起到一定的参考作用。（4）基于塔式容器的计算标准,进行压力容器筒体、上下封头、进出口法兰等关键结构件的强度计算与验证;有限元分析与强度计算结果表明,本文所提出的加氢反应压力容器设计与分析方法是有效的,设计的压力容器满足设计指标的需求。
黄淞[4]（2019）在《2.25Cr-1Mo-0.25V板焊式圆柱壳温卷成形残余影响和极限载荷研究》文中研究指明2.25Cr-1Mo-0.25V钢（加钒钢）制板焊式加氢反应器具有制造周期短、成本低等优点,广泛应用于石油炼化和煤制清洁能源行业中。目前,板焊式加氢反应器圆柱壳的温卷成形残余影响与其服役性能的关联规律尚不清楚,制约了加氢反应器轻量化设计制造理论的发展。本文采用试验测量、有限元仿真和塑性极限分析等技术手段,针对加钒钢制圆柱壳温卷成形残余影响的数值预测以及温卷成形对圆柱壳极限载荷的影响规律等问题,开展了以下工作:（1）开展了含温卷成形残余影响加钒钢的高温力学性能试验和高温氢环境慢应变率拉伸（SSRT）试验。揭示了加钒钢制板焊式圆柱壳厚度方向上的高温力学性能和显微组织分布情况,分析了含温卷成形残余影响加钒钢在高温氢环境下的力学性能变化,讨论了温卷成形对圆柱壳服役性能的影响以及温卷成形残余影响的产生机理。（2）建立了温卷成形后加钒钢制圆柱壳材料强度的预测模型。采用高温拉伸试验+人工神经网络技术（ANN）实现了含650℃塑性预应变（09%）、服役温度450℃510℃范围内加钒钢高温强度的回归预测;采用有限元方法对加钒钢板650℃温卷成形过程进行了仿真,获得了成形后圆柱壳塑性应变分布;结合神经网络和有限元模拟结果建立了温卷成形后圆柱壳材料强度的预测模型。（3）提出了可考虑材料强度不均匀的随动强化结构安定性分析方法,编写了数值计算程序。利用一种新的背应力构造算法,克服了现有方法无法同时考虑材料随动强化和材料强度任意不均匀的缺点。针对加钒钢制板焊式圆柱壳这一具体对象,应用所提出的安定性分析方法建立了一套完整的预测含温卷成形残余影响圆柱壳极限载荷的数值工具,并给出了具体操作步骤。（4）研究了温卷成形残余影响与加钒钢制圆柱壳极限载荷之间的定量关系。采用所提出的圆柱壳极限载荷预测方法,计算了内半径ri=1200mm2000mm、壁厚t=120mm180mm的板焊式圆柱壳在450℃510℃服役温度下的极限载荷,分析了温卷成形残余影响导致的极限载荷降低与圆柱壳几何尺寸以及服役温度之间的关系,讨论了温卷成形残余影响对应力分析设计获得的加氢反应器圆柱壳安全性的影响。
衡丽君[5]（2019）在《生物质定向热解制多元醇燃料过程模拟及全生命周期碳足迹研究》文中研究表明生物质是有机碳的唯一来源,它是唯一可以转化为燃料、化学品和功能材料,实现化石资源替代的多功能型可再生资源。生物质快速热解技术被视为最具开发潜力生产液体燃料技术之一,但生物油较差的理化性质严重阻碍了生物油的应用。目前多数研究集中在生物质热解反应机理、生物油提质反应催化剂设计、催化反应机理、催化剂失活以及改性等微观方面,对于生物质快速热解-生物油提质改性整体工艺系统设计、系统综合性能以及产品环境效益等宏观方面缺乏全面系统的研究。在课题组生物质热化学转化制含氧液体燃料技术框架下,发展了生物质热化学转化制多元醇和氢气为目标产品的多联产工艺系统,该工艺系统耦合了生物质快速热解制生物油、油相生物油（Non-aqueous Phase Bio-oil:NAPB）铁基载氧体化学链制氢（Chemical-looping Hydrogen Production:CLHP）以及水相生物油（Aqueous Phase Bio-oil:APB）超临界甲醇酯化-两级低中温催化加氢制多元醇液体燃料的技术优势。以该工艺系统为对象,论文从化工过程系统集成优化、系统功能实现与环境评价等方面开展研究,旨在科学评判该生物质热化学转化工艺系统综合性能,为后续工艺关键技术的优化设计和工程示范提供必要的依据和信息。基于系统能量梯级利用理论,优化设计了整个工艺系统流程布置和工艺参数配置。基于对工艺关键反应过程特性认识及其过程模型的确定,利用Aspen Plus软件对其实施全流程模拟与工艺参数优化配置,借助载热体循环实现了快速热解反应器和CLHP燃料反应器热负荷的自平衡,优化整个系统余热梯级利用实现了工艺的自供热和部分电力替代。在该工艺保守设置条件下获得一套详细的物流、能流以及热力工况参数。工艺系统以产品流为主线的碳元素代谢分析表明APB到多元醇的转化率是影响整个工艺系统效能的关键性因素。根据所构建的系统评价指标计算模型获得该工艺重要的性能指标:基于玉米秸秆干燥基计算的无水生物油产率为55.8 wt%、多元醇产率为16.4 wt%、酯类副产物产率为11.5 wt%;CLHP子系统氢气热效率为56.8%、总热效率为58.1%以及CO2捕集效率为99.9%;整体系统能源利用总效率为35.5%。在多元醇保守产率（16.4 wt%）工况下,该工艺相对已经工业化的生物质直燃发电技术仍具有明显的竞争优势。除氢气和多元醇燃料产品外,生物质基酯类化学品可以替代石油基酯类化学品以减少化石原料的消耗,CLHP子系统高效的CO2捕集带来显着的温室气体（Greenhouse Gas:GHG）减排。基于生命周期评价（Life Cycle Assessment:LCA）方法和中国本地化基础数据,依次建立了产品系统生产资料、能源和目标产品的LCA指标计算模型,编制了目标产品较完整的生命周期数据清单;针对生物质热化学转化系统多产品共生的复杂性,引入混合分配方法,实现了目标产品的生命周期化石能耗强度（Fossil Energy Input Intensity:FEI）和碳足迹量化研究。氢气生命周期FEI和净碳足迹分别为0.575 MJ/MJ H2和-97.5 gCO2,eq/MJ H2,多元醇全生命周期FEI和净碳足迹分别为0.626 MJ/MJ能量和26.3 gCO2,eq/MJ能量。对于氢气,NAPB生产和秸秆预处理的电力消耗以及秸秆生产的氮肥消耗是引起GHG排放的主要因素,而CLHP阶段CO2捕集是决定氢气碳足迹大小的关键因素。对于多元醇,来自秸秆预处理和APB生产的电耗与多元醇生产的甲醇消耗、催化剂损耗以及有机废水处理能耗是引起GHG排放的主要因素,来自化学链工艺氢气消费产生的碳信用是降低其碳足迹的主要因素。在参数变动±25%范围内,目标产品碳足迹数据敏感性分析显示:NAPB生产电力消耗量变化对氢气碳足迹影响较大,而多元醇产率和APB生产电力消耗量变化对多元醇碳足迹影响较大,尤其多元醇产率的影响最为显着。这说明生物油生产电耗和多元醇产率数据不确定性会显着影响多元醇LCA结论,同时也说明降低生物油生产电耗和提高多元醇产率将会显着减少多元醇生命周期碳足迹。相对传统的天然气水蒸汽重整（Steam Methane Reforming:SMR）制氢和煤气化（Coal Gasification:CG）制氢,来自NAPB铁基载氧体CLHP工艺的氢气使多元醇净碳足迹分别降低70.5%和77.5%,这主要归功于CLHP子系统采用生物质基燃料和实施了CO2高效捕集。从多元醇燃料角度出发,系统剩余氢气替代SMR工艺氢气产生的能量信用和碳信用使多元醇生命周期FEI和碳足迹分别下降了66.3%和325.9%,多元醇两个生命周期指标分别为0.211 MJ/MJ能量输出和-59.4 g CO2,eq/MJ能量输出。基于1MJ能量替代,多元醇替代石油基汽油和石油基柴油分别使生命周期化石能耗降低82.0%和83.8%,使生命周期GHG排放分别降低163.9%和155.8%。不同生产技术路线的生物质基液体燃料LCA研究案例表明本论文设计的生物质热化学转化多联产工艺在生物质碳元素多元利用、目标产品产率以及环境GHG减排方面具有综合的竞争优势。综上所述,生物质定向热解制多元醇液体燃料工艺具有反应条件温和、加氢深度可控、氢源自给的特点,实现了生物质到多元醇燃料、氢气以及酯类化学品的多元转化。从产品全生命周期角度看,该工艺系统具有较低的化石能耗强度和显着的GHG减排环境效应,符合生物质能源转化利用可持续、低碳发展的要求。
张安妮,张硕[6]（2018）在《基于ANSYS对R-201型反应器局部应力分析》文中研究表明利用ANSYS有限元软件对R-201型反应器的局部应力进行分析。由反应器存在的温差应力,获取反应器主要结构在设计工况和水压试验工况下的应力分布图,从不同路径进行应力分类和强度评定。评定结果表明,反应器上述部位的强度满足相关要求,但各截面的应力强度相对不是很高,原设计偏于保守。
李伟[7]（2018）在《固定床加氢反应器冷氢箱数值模拟与结构优化研究》文中研究说明近年来,随着原油重质化劣质化日趋加剧、轻质燃料油的需求增加,以及环保法规越来越严格,炼油工业加工技术的改进变得更加重要。加氢反应为放热反应,反应器内温升的控制直接影响催化剂性能和产品质量。工业上通常采用具有多个催化剂床层的固定床反应器,在床层间安装冷氢箱,补充氢气的同时进行温度控制与调节,混合传热性能优异的冷氢箱的开发和设计显得尤为重要。因此,本论文对冷氢箱进行了研究,主要内容如下:建立了固定床加氢反应器冷氢箱数学模型,模型中采用欧拉-欧拉两相流模型和RNG k-ε湍流模型,以文献中的冷氢箱冷模实验研究为基础,以Fluent软件为研究工具进行数值模拟,并将模拟结果和文献中实验结果对比。结果表明两者吻合较好,验证了数学模型的准确性。模拟并优化UOC型冷氢箱。对UOC型冷氢箱基本构型进行数值模拟,分析了其内部流场分布、压力分布、浓度分布和温度分布,研究了基本构型的性能;然后对基本构型结构中收缩通道间距、筛孔挡板间距、筛孔挡板长度和内设挡板高度进行优化,主要以压降和温度不均度考察不同结构冷氢箱的性能。模拟结果表明,改进后的冷氢箱与基本构型相比,温度不均度降低了36.78%,压降降低了21 Pa。模拟并优化UFQ型冷氢箱。运用Froude数并结合UFQ型冷氢箱的机械能衡算,确定了进行数值模拟的基本结构尺寸,然后采用数值模拟分析了其内部流场分布、压力分布、浓度分布和温度分布,研究了基本构型的性能。对基本构型结构中旋流叶片的数目及角度、牛角管喷嘴的个数及偏向角度、混合室高度和再分配盘高度进行优化,主要以压降和温度不均度考察不同结构冷氢箱的性能。模拟结果表明,改进后的冷氢箱与基本构型相比,温度不均度降低了59.81%,且压降减小了18 Pa。
柏慧,赵景玉,宫建国,轩福贞,惠虎[8]（2018）在《热辐射作用对加氢反应器热箱部位温度及应力分布的影响分析》文中进行了进一步梳理针对加氢反应器热箱部位的应力分析问题,采用ANSYS有限元分析软件,并调用AUX12求解器模块实现定义辐射传热,形成了考虑热辐射作用的应力计算分析策略。基于JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》（2005年确认）对加氢反应器热箱部位进行应力评定,并比较了是否考虑热辐射作用下的结果。结果表明,考虑热辐射的作用会使热箱部位的温度场分布均匀,应力显着减小;而不考虑热辐射作用得到的计算结果过于保守。
刘康林[9]（2017）在《板焊PTA加氢反应器可行性研究》文中进行了进一步梳理上个世纪,精对苯二甲酸（PTA）生产地主要集中在发达国家及石油储量富饶地区。21世纪初,PTA生产中心转向亚洲,之后逐渐转向中国。PTA生产工艺中需要对产品进行加氢精制,因此,PTA加氢反应器成为PTA装置中加氢装置的核心设备。在PTA行业内,迄今为止,PTA加氢反应器均为锻焊结构PTA加氢反应器,尚无板焊加氢反应器使用的先例。为此,本文研究使用板焊制造PTA加氢反应器的可行性。论文根据加氢反应器工艺参数和设计要求,使用应力分析方法计算筒体与封头厚度,并使用ANSYS对加氢反应器应力集中部位进行强度校核。通过对比分析,板焊制作周期优于锻焊,制作成本低于锻焊。板材的焊接试件在化学成分、金相组织、物理性能（抗拉、弯曲、低温冲击、硬度）等方面与锻件材料性能基本一致,板材在材料选用上可以替代锻件。本文将板焊PTA加氢反应器在具体制作实施环节中的各项技术参数和质保措施进行了要求,将材料入场、焊接、卷板、校圆、组对、热处理、无损检测等各环节的制造工艺参数和质量保证措施进行了规范。论文以现有中国纺织工业设计院设计的加氢反应器作为比较对象,分析板焊PTA加氢反应器与锻焊PTA加氢反应器的经济效益和时间效益,最终确定了板焊替代锻焊的可行性。
徐佰欣[10]（2017）在《PTA加氢反应器结构的设计研究》文中研究指明PTA（Pure Terephthalic Acid,精对苯二甲酸,下同）加氢反应器是生产PTA的核心设备,其结构复杂,操作条件苛刻。可靠、合理的PTA反应器设计,是获得高品质PTA产品的基础。因此,研究PTA加氢反应器设计方法及设计过程,可为类似加氢反应器设计提供参考。基于此,本文开展基于分析设计方法的PTA加氢反应器设计研究,主要工作及结论如下:（1）叙述了PTA加氢反应器的设计过程和设计标准。通过对比国内外设计标准的特点,确定选用美国ASME《锅炉及压力容器规范》第Ⅷ卷第2分篇为本文设计标准。（2）确定了反应器设计参数,即设计压力为12.0MPa,设计温度为350℃。基于加氢反应介质特性及高温、高压临氢的工作环境,分析确定了反应器的材料,即母材选用SA-387-11 CL.2,母材壳体内壁堆焊不锈钢防蚀层TP.309L+TP.347,形成双金属结构。（3）基于ASME第Ⅷ卷第2分篇2010版的规定,计算确定了筒体壳体厚度为190mm、封头壳体厚度为106 mm。基于工程经验,确定采用锻制厚壁管加工出翻边与器壁对接焊接的结构形式实现开孔补强。采用有限元软件ANSYS建立了各开孔补强部位的有限元模型,对危险截面进行了应力分析评定,结果表明各接管在设计条件下满足强度要求。（4）基于用户提供的标准,采用PV-ELITE软件计算了风载荷及地震载荷作为载荷条件。采用有限元软件ANSYS对裙座热箱部位进行了有限元分析及应力评定。结果表明本加氢反应器能够满足强度要求。（5）针对冷氢接管承受高压及循环载荷易产生疲劳失效的情况,提出了一种优化的喉型冷氢接管结构。有限元分析结果表明,新型结构能改变了原结构的应力集中区,避免了因温差应力产生的应力集中,提高了抗疲劳性能。（6）针对PTA加氢反应器内部冲刷腐蚀严重的情况,提出在容器内部设置溶解器结构以控制液体的喷淋速率,提高反应器效率的同时有效减少设备冲刷腐蚀。
二、加氢反应器上部应力分析与结构优化研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、加氢反应器上部应力分析与结构优化研究（论文提纲范文）
（1）固定床气液分配器的性能建模与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及研究意义 |
| 1.2 加氢反应器 |
| 1.2.1 固定床反应器 |
| 1.2.2 移动床反应器 |
| 1.2.3 沸腾床反应器 |
| 1.2.4 悬浮床反应器 |
| 1.3 固定床反应器主要内构件 |
| 1.3.1 入口扩散器 |
| 1.3.2 气液分配器 |
| 1.3.3 冷氢箱 |
| 1.3.4 积垢篮筐和出口收集器 |
| 1.4 固定床气液分配器的研究进展 |
| 1.5 本文主要研究内容与结构安排 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 研究工具 |
| 1.5.3 本文结构安排 |
| 第二章 PSO-SVR混合算法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 支持向量回归算法 |
| 2.2.1 支持向量机简介 |
| 2.2.2 支持向量机的基础知识 |
| 2.2.3 支持向量回归的原理 |
| 2.3 粒子群算法 |
| 2.3.1 粒子群优化算法原理 |
| 2.3.2 粒子群优化算法关键参数说明 |
| 2.4 PSO-SVR混合算法的简介 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于PSO-SVR算法的固定床气液分配器性能建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液体分布不均匀度建模 |
| 3.2.1 数据收集与预处理 |
| 3.2.2 SVR模型的参数寻优 |
| 3.2.3 建模结果与讨论 |
| 3.3 压降建模 |
| 3.3.1 数据收集与预处理 |
| 3.3.2 SVR模型的参数寻优 |
| 3.3.3 建模结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 PSO-SVR-RSM在固定床气液分配器优化中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 响应面试验设计方法 |
| 4.2.1 响应面法概述 |
| 4.2.2 响应面模型的评价指标 |
| 4.3 气液分配器的结构优化 |
| 4.3.1 响应面方案设计与模型的建立 |
| 4.3.2 响应面模型分析与优化结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 气液分配器的CFD模拟与验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算流体力学理论 |
| 5.2.1 流体力学基本方程 |
| 5.2.2 流体力学模型 |
| 5.3 模型建立与网格划分 |
| 5.3.1 文丘里气液分配器三维模型建立 |
| 5.3.2 网格划分 |
| 5.4 计算条件和求解方法 |
| 5.4.1 操作参数与物性参数的确定 |
| 5.4.2 求解方法 |
| 5.5 模拟结果分析与对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）加氢反应器冷氢进口的应力分析（论文提纲范文）
| 1 加氢反应器冷氢进口应力分析的价值 |
| 2 加氢反应器冷氢口有限元应力分析路径 |
| 2.1 加氢反应器冷氢进口应力分析模型构建 |
| 2.1.1 几何结构分布 |
| 2.1.2 温度应力计算 |
| 2.2 网络模型构建 |
| 2.3 应力强度计算结果 |
| 3 结论 |
（3）一种橡胶填充油加氢反应压力容器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 加氢反应器发展概况 |
| 1.2.2 加氢反应器的轻量化设计 |
| 1.2.3 加氢反应器的有限元分析 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 压力容器结构设计 |
| 2.1 压力容器设计要求 |
| 2.1.1 设计概述 |
| 2.1.2 设计条件 |
| 2.2 压力容器结构 |
| 2.2.1 总体结构 |
| 2.2.2 壳体结构 |
| 2.3 筒体制作及组对控制 |
| 2.3.1 筒体周长偏差的控制 |
| 2.3.2 筒体圆度的控制 |
| 2.3.3 筒体棱角度的控制 |
| 2.3.4 筒体直线度的控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 加氢反应压力容器的优化设计 |
| 3.1 压力容器外壳结构分析 |
| 3.1.1 高压容器的外壳模型 |
| 3.1.2 高压容器的外壳结构参数 |
| 3.2 高压容器外壳最优化数学模型 |
| 3.2.1 全容积条件 |
| 3.2.2 强度条件 |
| 3.2.3 最小厚度条件 |
| 3.2.4 内径的限定范围条件 |
| 3.2.5 长径比条件 |
| 3.3 优化算法设计 |
| 3.4 优化算法实现 |
| 3.4.1 优化工具箱介绍 |
| 3.4.2 非线性模型求解结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 加氢反应器有限元分析 |
| 4.1 有限元建模 |
| 4.1.1 几何模型简化 |
| 4.1.2 网格划分 |
| 4.1.3 边界条件和载荷 |
| 4.2 结果分析 |
| 4.2.1 变形结果 |
| 4.2.2 应力结果 |
| 4.2.3 应变结果 |
| 4.3 温度场结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 强度计算与验证 |
| 5.1 筒体计算 |
| 5.2 上封头计算 |
| 5.3 下封头计算 |
| 5.4 管口入孔法兰盖计算 |
| 5.5 管口气相出口法兰计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 非线性优化程序代码 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（4）2.25Cr-1Mo-0.25V板焊式圆柱壳温卷成形残余影响和极限载荷研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 板焊式加氢反应器圆柱壳材料及成形工艺简介 |
| 1.2.1 加钒钢的性能简介 |
| 1.2.2 板焊式圆柱壳的温卷成形工艺简介 |
| 1.3 加钒钢的制造过程残余影响 |
| 1.3.1 加钒钢高温塑性变形的残余影响 |
| 1.3.2 加钒钢组织和性能研究现状 |
| 1.3.3 加钒钢显微组织和力学性能的预测方法 |
| 1.4 考虑材料强度不均匀的塑性失效载荷预测方法 |
| 1.4.1 塑性失效的预测方法 |
| 1.4.2 基于增量法的材料性能不均匀实现方法 |
| 1.4.3 基于直接法的材料性能不均匀实现方法 |
| 1.5 现有研究的不足 |
| 1.6 课题来源及研究内容 |
| 1.6.1 课题来源 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 1.6.3 技术路线图 |
| 2 加钒钢制板焊式筒节材料温卷成形残余影响的试验研究 |
| 2.1 试样材料 |
| 2.2 高温力学性能试验 |
| 2.2.1 试验目的 |
| 2.2.2 试样制备 |
| 2.2.3 试验方法 |
| 2.2.4 结果分析 |
| 2.3 高温氢环境下的SSRT试验 |
| 2.3.1 试验目的 |
| 2.3.2 试样制备 |
| 2.3.3 试验方法 |
| 2.3.4 结果分析 |
| 2.4 温卷成形对加钒钢服役性能的影响及机理分析 |
| 2.4.1 温卷成形对板焊式圆柱壳服役性能的影响 |
| 2.4.2 加钒钢温成形后的组织和力学性能演化的机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 加钒钢制板焊式圆柱壳材料强度的预测模型 |
| 3.1 温塑性变形后加钒钢强度的计算模型 |
| 3.1.1 含预应变的高温拉伸试验 |
| 3.1.2 基于人工神经网络的加钒钢强度回归模型 |
| 3.1.3 加钒钢强度回归结果 |
| 3.2 温卷成形塑性应变量的数值计算模型 |
| 3.2.1 四辊卷板机的温卷成形过程 |
| 3.2.2 模型建立 |
| 3.2.3 材料模型 |
| 3.2.4 边界条件和时间步 |
| 3.2.5 模拟结果分析 |
| 3.3 加钒钢制板焊式圆柱壳材料强度预测 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 考虑材料强度不均匀的承载件极限载荷预测方法 |
| 4.1 材料强度不均匀随动强化结构的安定性分析数值方法 |
| 4.1.1 理论模型 |
| 4.1.2 数值求解算法 |
| 4.1.3 算法的数值实现 |
| 4.1.4 材料强度均匀时算法的有效性验证 |
| 4.1.5 材料强度不均匀时算法的有效性验证 |
| 4.2 加钒钢制板焊式圆柱壳的极限载荷 |
| 4.2.1 圆柱壳材料强度分布函数 |
| 4.2.2 圆柱壳极限载荷的求解步骤 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 温卷成形对加钒钢制圆柱壳极限载荷的影响规律 |
| 5.1 几何尺寸对温卷成形后圆柱壳强度和极限载荷的影响规律 |
| 5.1.1 几何/有限元模型 |
| 5.1.2 材料模型 |
| 5.1.3 模拟结果分析 |
| 5.2 温卷成形对加氢反应器应力分析设计安全性的影响 |
| 5.2.1 反应器圆柱壳的设计和校核方法 |
| 5.2.2 温卷成形对分析设计结果安全性的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 主要研究内容与结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 在读博士期间取得的科研成果及奖励 |
（5）生物质定向热解制多元醇燃料过程模拟及全生命周期碳足迹研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物质及生物质能 |
| 1.3 生物质制液体燃料转化技术发展现状 |
| 1.3.1 生物质制液体燃料技术概述 |
| 1.3.2 生物质生物发酵法制醇类燃料技术 |
| 1.3.3 生物质气化合成液体燃料技术 |
| 1.3.4 生物质快速热解提质制液体燃料技术 |
| 1.3.5 生物质制备液体燃料三种技术路线对比 |
| 1.4 产品碳足迹及其评价方法 |
| 1.4.1 温室气体及其全球变暖潜值当量因子 |
| 1.4.2 碳足迹概念演变 |
| 1.4.3 产品碳足迹核算方法 |
| 1.5 生命周期评价方法 |
| 1.5.1 生命周期评价方法介绍 |
| 1.5.2 生命周期评价在生物质能转化领域应用 |
| 1.6 课题的研究背景、目的、思路及内容 |
| 1.6.1 课题的研究背景与目的 |
| 1.6.2 课题的研究思路与内容 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 生物质定向热解制多元醇系统设计和评价指标构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 化工系统分析与集成基础理论 |
| 2.3 生物质定向热解制多元醇燃料工艺原理 |
| 2.4 生物质定向热解制多元醇燃料工艺系统设计 |
| 2.4.1 生物质快速热解制生物油子系统 |
| 2.4.2 油相生物油化学链制氢子系统 |
| 2.4.3 水相生物油超临界甲醇酯化-两级低中温催化加氢子系统 |
| 2.5 生物质定向热解制多元醇燃料系统主要过程单元及其模拟模型 |
| 2.5.1 生物质干燥过程单元及其模拟模型 |
| 2.5.2 生物质快速热解过程及其模拟模型 |
| 2.5.3 燃料燃烧过程及其模拟模型 |
| 2.5.4 铁基载氧体化学链制氢主要反应过程及其模拟模型 |
| 2.5.5 水相生物油提质过程模拟模块确定 |
| 2.5.6 CO_2、H_2与水蒸汽分离与压缩单元 |
| 2.5.7 流体压缩和蒸汽透平做功过程 |
| 2.5.8 产物分离提纯过程单元 |
| 2.6 生物质定向热解制多元醇工艺系统评价指标构建 |
| 2.6.1 产物产率指标 |
| 2.6.2 化学链制氢子系统性能指标 |
| 2.6.3 产品工艺系统能源利用指标 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 生物质定向热解制多元醇燃料过程模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 惰性载热体自热式生物质快速热解制生物油子系统流程模拟 |
| 3.2.1 生物质原料与生物油组分数据信息 |
| 3.2.2 生物质快速热解制备生物油子系统过程模拟 |
| 3.3 油相生物油铁基载氧体化学链制氢子系统工艺流程模拟 |
| 3.3.1 化学链制氢反应过程影响因素分析 |
| 3.3.2 化学链制氢子系统运行方案确定 |
| 3.3.3 油相生物油铁基载氧体化学链制氢子系统流程模拟 |
| 3.4 水相生物油超临界甲醇酯化-两级催化加氢制多元醇子系统流程模拟 |
| 3.4.1 水相生物油超临界甲醇酯化-两级催化加氢制多元醇子系统模拟流程 |
| 3.4.2 水相生物油超临界甲醇酯化-两级低中温催化加氢制多元醇子系统模拟结果 |
| 3.5 生物质定向热解制多元醇工艺系统性能评价 |
| 3.5.1 生物质定向热解制多元醇工艺系统碳元素代谢分析 |
| 3.5.2 生物质定向热解制多元醇工艺系统性能指标计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 生物质基多元醇燃料全生命周期碳足迹评价模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 产品LCA模型建立涉及的概念与规则说明 |
| 4.2.1 产品LCA模型建立涉及的概念界定 |
| 4.2.2 产品LCA模型建立涉及的计算规则说明 |
| 4.3 产品LCA模型组成与建立 |
| 4.3.1 产品LCA模型组成 |
| 4.3.2 LCA基础计算模型建立 |
| 4.3.3 多元醇和氢气产品LCA计算模型建立 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 生物质基多元醇燃料全生命周期碳足迹研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 LCA目的与范围确定 |
| 5.3 产品生命周期数据清单 |
| 5.3.1 共生产品负荷分配方法 |
| 5.3.2 产品生命周期数据清单分析 |
| 5.4 产品生命周期碳足迹研究 |
| 5.4.1 氢气产品生命周期碳足迹分析 |
| 5.4.2 多元醇产品全生命周期碳足迹分析 |
| 5.4.3 氢气和多元醇产品生命周期数据敏感性分析 |
| 5.4.4 不同氢气生产工艺供氢对多元醇生命周期化石能耗与碳足迹影响 |
| 5.4.5 剩余氢气产品替代对多元醇生命周期化石能耗与碳足迹影响 |
| 5.5 不同工艺路线生物质基液体燃料生命周期碳足迹分析 |
| 5.5.1 典型生物质基液体燃料生产技术路线 |
| 5.5.2 几种典型生物质基液体燃料生命周期碳足迹分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 攻读博士学位期间学术成果 |
（6）基于ANSYS对R-201型反应器局部应力分析（论文提纲范文）
| 1 反应器 (R-201) 基本参数 |
| 2 局部结构的有限元分析 |
| 2.1 上封头及人孔接管结构的有限元分析 |
| 2.1.1 有限元模型 |
| 2.1.2 载荷及约束 |
| 2.1.3 应力计算结果 |
| 2.1.4 应力分类与评定 |
| 2.2 下封头及裙座结构的有限元分析 |
| 2.2.1 有限元模型 |
| 2.2.2 载荷及约束 |
| 2.2.3 应力计算结果 |
| 2.2.4 应力分类与评定 |
| 3 结论 |
（7）固定床加氢反应器冷氢箱数值模拟与结构优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 加氢反应器简介 |
| 1.2.2 急冷系统简介 |
| 1.3 加氢反应器内构件 |
| 1.3.1 入口扩散器 |
| 1.3.2 气液分配盘 |
| 1.3.3 冷氢箱 |
| 1.4 冷氢箱的实验研究进展 |
| 1.5 冷氢箱的数值模拟研究进展 |
| 1.6 论文研究内容 |
| 第二章 计算流体力学模型及验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流体力学理论基础 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 多相流模型 |
| 2.2.3 相间作用力模型 |
| 2.2.4 湍流模型 |
| 2.3 模型验证 |
| 2.3.1 实验简介 |
| 2.3.2 几何模型与网格划分 |
| 2.3.3 模型选择及模拟条件设置 |
| 2.4 模拟结果与分析 |
| 2.4.1 网格无关性验证 |
| 2.4.2 模拟结果与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 UOC型冷氢箱模拟与优化 |
| 3.1 基本构型模拟 |
| 3.1.1 几何模型与网格划分 |
| 3.1.2 物性数据与边界条件 |
| 3.1.3 数值计算结果与分析 |
| 3.2 收缩通道间距的优化分析 |
| 3.3 筛孔挡板间距的优化分析 |
| 3.4 筛孔挡板尺寸的优化分析 |
| 3.5 收缩通道内置挡板的改进 |
| 3.6 冷氢管的影响分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 UFQ型冷氢箱模拟与优化 |
| 4.1 基本构型模拟 |
| 4.1.1 几何模型与网格划分 |
| 4.1.2 物性数据与边界条件 |
| 4.1.3 数值计算结果与分析 |
| 4.2 旋流叶片数目优化分析 |
| 4.3 旋流叶片角度优化分析 |
| 4.4 喷嘴数量优化分析 |
| 4.5 喷嘴角度优化分析 |
| 4.6 混合室高度的优化分析 |
| 4.7 再分配盘高度的优化分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（8）热辐射作用对加氢反应器热箱部位温度及应力分布的影响分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 有限元模型 |
| 1.1 几何模型及材料参数 |
| 1.2 单元选择及网格划分 |
| 1.3 边界条件 |
| 2 应力评定 |
| 3 热辐射对温度场及应力分布的影响 |
| 3.1 温度场分布 |
| 3.2 应力分布 |
| 4结论 |
（9）板焊PTA加氢反应器可行性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 本文研究的目的和意义 |
| 1.2 PTA加氢反应器国内外研究现状 |
| 1.2.1 PTA工艺介绍 |
| 1.2.2 PTA加氢反应器 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 加氢反应器的设计计算 |
| 2.1 加氢反应器工艺要求 |
| 2.2 载荷分析 |
| 2.2.1 设计参数 |
| 2.2.2 材料的选用及性能数据 |
| 2.2.3 接管初始尺寸选取 |
| 2.2.4 疲劳分析免除判定 |
| 2.3 加氢反应器的设计 |
| 2.3.1 壳体的计算 |
| 2.3.2 球形封头的计算 |
| 2.4 结构分析和力学模型 |
| 2.4.1 结构分析 |
| 2.4.2 应力分析 |
| 2.4.3 强度评定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 板焊PTA加氢反应器可行性分析 |
| 3.1 板焊加氢反应器与锻焊加氢反应器的主要差别 |
| 3.2 材料选取原则 |
| 3.2.1 选材建议 |
| 3.3 板焊试件试验 |
| 3.3.1 化学成分分析 |
| 3.3.2 钢板热成型和热处理后的力学性能 |
| 3.4 板焊试件与锻焊PTA加氢反应器材料显微组织对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 板焊PTA加氢反应器制作工艺 |
| 4.1 封头制造工艺 |
| 4.2 筒体制造工艺 |
| 4.2.1 筒体制造技术要点 |
| 4.3 PTA加氢反应器加工工艺详细参数 |
| 4.3.1 制定板焊PTA加氢反应器的焊接工艺原则 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 本文的主要工作与结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者及导师简介 |
| 附表 |
（10）PTA加氢反应器结构的设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 PTA产品及工艺流程 |
| 1.1.1 PTA产品 |
| 1.1.2 PTA工艺流程 |
| 1.2 PTA加氢反应器发展 |
| 1.3 加氢反应器设计方法 |
| 1.4 设计软件介绍 |
| 1.4.1 ANSYS有限元软件 |
| 1.4.2 PV-ELITE软件 |
| 1.5 本论文工作 |
| 2 反应器设计参数、选材及制造要求 |
| 2.1 反应器结构简介及设计参数 |
| 2.1.1 反应器的结构介绍 |
| 2.1.2 反应器的设计参数 |
| 2.2 反应器选材 |
| 2.2.1 母材的选择 |
| 2.2.2 内壁衬里材料的选择 |
| 2.3 制造要求 |
| 2.3.1 冷、热加工 |
| 2.3.2 焊接及焊接热处理的要求 |
| 3 反应器承压件强度计算 |
| 3.1 筒体计算 |
| 3.2 封头计算 |
| 3.3 开孔补强常规计算 |
| 3.4 开孔补强应力分析 |
| 3.4.1 接管有限元模型 |
| 3.4.2 接管有限元强度计算结果 |
| 3.4.3 应力评定 |
| 4 裙座设计 |
| 4.1 风载荷地震载荷计算 |
| 4.2 裙座热应力区应力分析设计 |
| 4.2.1 裙座有限元模型 |
| 4.2.2 裙座有限元强度计算结果 |
| 4.2.3 应力评定 |
| 5 特殊结构设计 |
| 5.1 冷氢接管设计 |
| 5.1.1 冷氢入口介绍 |
| 5.1.2 冷氢入口接管内压载荷下的强度分析 |
| 5.1.3 冷氢入口接管的热分析 |
| 5.1.4 计算结果与评定 |
| 5.1.5 冷氢入口接管的疲劳评定 |
| 5.1.6 冷氢入口结构的额外技术要求 |
| 5.2 防冲刷腐蚀处理 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 典型结构应力线性化结果 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、加氢反应器上部应力分析与结构优化研究（论文参考文献）
- [1]固定床气液分配器的性能建模与优化[D]. 李立毅. 太原理工大学, 2021
- [2]加氢反应器冷氢进口的应力分析[J]. 范勇波. 云南化工, 2020(12)
- [3]一种橡胶填充油加氢反应压力容器设计[D]. 于磊. 大连海事大学, 2019(08)
- [4]2.25Cr-1Mo-0.25V板焊式圆柱壳温卷成形残余影响和极限载荷研究[D]. 黄淞. 浙江大学, 2019(06)
- [5]生物质定向热解制多元醇燃料过程模拟及全生命周期碳足迹研究[D]. 衡丽君. 东南大学, 2019
- [6]基于ANSYS对R-201型反应器局部应力分析[J]. 张安妮,张硕. 化工技术与开发, 2018(07)
- [7]固定床加氢反应器冷氢箱数值模拟与结构优化研究[D]. 李伟. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [8]热辐射作用对加氢反应器热箱部位温度及应力分布的影响分析[J]. 柏慧,赵景玉,宫建国,轩福贞,惠虎. 压力容器, 2018(04)
- [9]板焊PTA加氢反应器可行性研究[D]. 刘康林. 北京化工大学, 2017(02)
- [10]PTA加氢反应器结构的设计研究[D]. 徐佰欣. 大连理工大学, 2017(10)