【正文】 吸收法兩種。煤氣經(jīng)最終冷卻至25℃左右后，首先進(jìn)入第一臺(tái)洗苯塔的底部，從塔頂導(dǎo)出，再依次經(jīng)過各臺(tái)洗苯塔。從最后一臺(tái)洗苯塔頂出來的煤氣含苯量要求低于2 g/Nm179。從貧油槽來的貧油則從最后一臺(tái)洗苯塔頂噴淋而下，與煤氣逆向而行密切接觸，吸收煤氣中的苯。%左右的富油從第一臺(tái)洗苯塔的底部導(dǎo)出，用富油泵抽送至脫苯工序，脫苯后的貧油送回貧油槽循環(huán)使用。各洗苯塔底部為洗油接受槽，用鋼板與煤氣隔開。從塔頂下來的洗油經(jīng)U型管流入該槽，槽內(nèi)油位應(yīng)保持穩(wěn)定。最后一臺(tái)洗苯塔噴頭上面捕霧層，以捕集煤氣夾帶的油滴，減少洗油損失，也避免洗油進(jìn)入煤氣。用石油洗油回收苯族烴的工藝與用焦油洗油回收苯族烴的工藝流程一樣,只是在設(shè)計(jì)貧油槽時(shí),需要考慮經(jīng)常排出油渣和可能生成的乳濁物。目前國(guó)內(nèi)使用的石油洗油為輕柴油，與焦油洗油比較耗量低、油水分離容易，具有較高的穩(wěn)定性，長(zhǎng)期使用其物理化學(xué)性質(zhì)幾乎不變。此外石油洗油吸收萘的能力強(qiáng)，一般塔后煤氣量可達(dá)150 mg/Nm179。以下。石油洗油吸收法的缺點(diǎn)是洗苯能力較低，故循環(huán)洗油量比用焦油洗油時(shí)大，所以脫苯蒸餾時(shí)的蒸汽耗量也大。此外在洗苯過程中生成的難容油渣容易堵塞換熱設(shè)備，含有油渣的洗油與水容易形成乳濁液，影響正常操作。由于上述工藝流程缺點(diǎn)較多，設(shè)備選型上存在難題，所以，一般不采用該工藝，而多采用第一種工藝。本設(shè)計(jì)采用焦油洗油吸收法。由洗苯工序過來的含苯富油需進(jìn)行脫苯。脫苯工藝有很多種，我國(guó)焦化廠均采用水蒸氣蒸餾法脫苯。按照粗苯產(chǎn)品可以分為生產(chǎn)一種苯工藝和生產(chǎn)兩種苯工藝，按照富油的加熱方式不同可以分為蒸汽加熱法和管式爐加熱法下面將蒸汽加熱法生產(chǎn)兩種苯工藝和管式爐加熱生產(chǎn)一種苯的方法分別介紹。蒸汽加熱法生產(chǎn)兩種苯的工藝如圖25： 由洗苯工序來的富油在分縮器下面的三格中，被脫苯塔來的洗油加熱，然后進(jìn)入貧富油換熱器，再進(jìn)入預(yù)熱器，用中壓蒸汽將富油加熱到135145℃，最后進(jìn)入脫苯塔頂部進(jìn)行脫苯，蒸餾用的直接蒸汽從再生器供入。從脫苯塔底部排出的熱貧油自流入貧富油換熱器，然后回脫苯塔底部貧油槽，再用泵送到貧油冷卻器冷卻，送往洗苯塔循環(huán)使用。從脫苯塔頂部出來的粗苯、輕質(zhì)洗油蒸汽和水蒸氣進(jìn)入分縮器，進(jìn)行部分冷凝，大部分洗油蒸汽和部分水蒸氣被冷凝下來，形成輕重分縮油，分別進(jìn)入分離器與水分離后兌入富油中。從分縮器底部出來的粗苯蒸汽和水蒸氣進(jìn)入兩苯塔，在此分離成輕苯和重苯。重苯呈液態(tài)從塔底經(jīng)重苯冷卻器流入貯槽，再由泵送出。從兩苯塔頂部出來的輕苯蒸汽和水蒸氣進(jìn)入輕苯冷凝冷卻器，冷凝的輕苯用泵送到兩苯塔頂部作回流，控制塔頂溫度，同時(shí)控制輕苯質(zhì)量，另一部分由回流槽進(jìn)入中間槽即為輕苯產(chǎn)品。由于兩苯塔塔頂溫度較低，有水蒸汽冷凝下來，為了引出兩苯塔內(nèi)的冷凝水，分別從塔的上部和下部的既定塔板引出液體到相應(yīng)的油水分離器，分離出水后的油再返回塔內(nèi)引出板的下層。此外，洗油在循環(huán)使用過程中質(zhì)量會(huì)變壞。為保持循環(huán)洗油量，%的洗油進(jìn)入再生器。大部分洗油被蒸發(fā)并隨著直接水蒸汽進(jìn)入脫苯塔的底部。再生器底部的殘?jiān)涂煽吭O(shè)備內(nèi)的蒸汽壓力間歇或連續(xù)排至殘?jiān)筒?。管式爐加熱法生產(chǎn)一種苯的工藝流程如圖26該工藝流程與前述工藝基本相同，唯一區(qū)別在經(jīng)貧富油換熱器后的富油不是進(jìn)入預(yù)熱器中用中壓蒸汽加熱，而是進(jìn)入管式爐加熱到180200℃后再進(jìn)入脫苯塔脫苯。該工藝和蒸汽法脫苯比較有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）富油在管式爐內(nèi)加熱度較高，故脫苯程度高，粗苯回收率高；（2）蒸汽耗量低，且受蒸汽壓力波動(dòng)影響小，操作穩(wěn)定；（3）酚水量少，因?yàn)檎羝牧康停?（4）管式爐脫苯時(shí)，蒸汽耗量顯著降低，可以大大縮小蒸餾和冷凝冷卻設(shè)備的尺寸，從而使設(shè)備費(fèi)用大為降低。本設(shè)計(jì)采用的脫苯工藝為管式爐加熱法生產(chǎn)工藝。主要詳述工藝流程，生產(chǎn)操作規(guī)程及控制的技術(shù)指標(biāo)。一、輕質(zhì)焦油終冷洗萘工藝流程見圖24。由硫銨工段來的煤氣，溫度為5056℃，進(jìn)入終冷塔頂空噴塔，與從循環(huán)油槽來的連續(xù)噴灑的輕質(zhì)焦油同流差速接觸速冷，再進(jìn)入橫管段繼續(xù)冷至2125℃，179。以下，后從塔底排出，進(jìn)入旋風(fēng)捕霧器除掉的大部分焦油，凝結(jié)水霧，進(jìn)入煤氣總管送至洗苯塔。由終冷塔下來的輕質(zhì)焦油經(jīng)過U型管自流入塔底循環(huán)油槽。再由循環(huán)油泵從槽底抽出至塔頂噴灑。循環(huán)到一定含萘量時(shí)，用泵送至焦油工段或冷鼓工段。打開輕質(zhì)焦油槽至循環(huán)油槽的閥門，新輕焦油依靠液位差自流入循環(huán)油槽，大約補(bǔ)充新洗油約2小時(shí)。18℃冷凝水由塔下部橫管冷卻器進(jìn)入，向上經(jīng)串聯(lián)著的歌橫管器與塔內(nèi)循環(huán)油，煤氣間接換熱升溫后由塔的上部外排。二、洗苯工藝流程見圖25。（采用一個(gè)洗苯塔）煤氣經(jīng)最終冷卻器至約21℃進(jìn)入洗苯塔。塔前煤氣中含苯族烴2540克/標(biāo)米179。，在塔內(nèi)與逆流流動(dòng)的洗油接觸后，出塔煤氣中含苯族烴低于2克/標(biāo)米179。%，用貧油泵送至洗苯塔頂部，從塔頂噴淋而下，%左右，經(jīng)過U型管自流入塔底富油槽。再用富油泵從油槽底部抽出，送往脫苯工序。脫苯后的貧油循環(huán)使用。當(dāng)塔底油槽液位降低時(shí)，用貧油泵從新鮮洗油槽中抽新洗油補(bǔ)充，以維持液位穩(wěn)定。三、脫苯工藝流程見圖26。從洗滌工序來的富油先進(jìn)入分縮器換熱，被從脫苯塔來的氣體加熱到7080℃，然后進(jìn)入貧富油換熱器，溫度升到120℃左右，然后送到管式爐加熱到180190℃。熱富油從脫苯塔14層塔板進(jìn)入。熱貧油從脫苯塔底部靠液位差送汝貧富油換熱器，被冷卻到75℃左右，再流回塔底油槽。然后用分油泵從塔底抽出到貧油冷卻器，冷卻到2530℃，回洗苯塔循環(huán)使用。從脫苯塔頂出來的粗苯蒸汽，送入分縮器，部分水蒸氣被冷凝下來，然后進(jìn)入冷凝冷卻器，粗苯和水從冷凝冷卻器下部流入油水分離器進(jìn)行分離。從油水分離器出來的粗苯進(jìn)入儲(chǔ)槽。輕、重分縮器進(jìn)一步分離，分離水送至酚水井。輕、重分縮器進(jìn)入地下槽與富油混合后處理使用。為保證洗油質(zhì)量，從管式爐加熱后的富油管線引出12%的富油進(jìn)再生器。于此用管式爐加熱至400450℃的蒸汽進(jìn)行蒸吹。器頂排出溫度為190200℃的水汽，油汽與粗苯汽一起進(jìn)入脫苯塔，再生器底部殘?jiān)ㄆ谂欧拧? 要設(shè)備論證及選型前面我們介紹了四種終冷洗萘工藝，它們各自使用的終冷塔也不同。煤氣終冷和機(jī)械化除萘工藝用金屬隔板塔。此塔局有傳熱，傳質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)，但在終冷塔后出口煤氣的含萘量較高，萘的脫除率低，終冷水和萘不能很好地分離。煤氣終冷和熱焦油洗萘工藝使用帶焦油洗萘器的煤氣終冷塔（篩板塔）。此塔雖然具有擴(kuò)散推動(dòng)力大的優(yōu)點(diǎn)，但操作不穩(wěn)定，對(duì)水質(zhì)的要求高。油洗萘和煤氣終冷工藝中使用的是橫管式終冷塔。此工藝洗萘與終冷分開，投資高，不易小廠借鑒。橫管終冷噴灑輕質(zhì)焦油洗萘工藝使用橫管終冷洗萘塔。它的優(yōu)點(diǎn)：不僅終冷效果好，除萘效果也好；系統(tǒng)阻力小，操作維修簡(jiǎn)便，節(jié)約點(diǎn)耗；不需含酚污水處理。根據(jù)本設(shè)計(jì)在第二章所確定選用的終冷除萘工藝、流程，可確定選用與該工藝相配套的終冷塔——橫管終冷洗萘塔。目前，我國(guó)焦化廠采用的洗苯塔主要有空噴塔，板式塔和填料塔，下面分別加以介紹。空噴塔一般為多段噴灑，每段下部均設(shè)有煤氣分布器，相鄰兩段設(shè)有煤氣通過的錐性散罩，底部設(shè)有許多個(gè)噴嘴組成的洗油噴灑裝置，其上設(shè)有備用的中央噴嘴，從頂部灑下來的洗油經(jīng)降液管引到下段。洗油從第二段起來采用循環(huán)噴灑。用空噴塔洗苯具有以下優(yōu)點(diǎn)：投資省，處理能力大，阻力小，不堵塞等。缺點(diǎn)：洗苯效率低，塔后煤氣含苯量高，洗油循環(huán)量大，動(dòng)力消耗大。（孔板塔）板式塔主要有穿流式篩板塔。該塔容易實(shí)現(xiàn)最佳流體力學(xué)條件，即增加氣液兩相的接觸面積，提高兩相的湍流程度，迅速更改兩相界面以減小其擴(kuò)散阻力。這種塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，生產(chǎn)能力大，投資省，節(jié)約金屬材料，且安裝和維修簡(jiǎn)便。其缺點(diǎn)是塔板的效率受負(fù)荷變動(dòng)的影響較大。填料洗苯塔是應(yīng)用較早，較廣的一種塔。塔內(nèi)填料了用木格，鋼板網(wǎng)，金屬螺旋，帖拉累托填料，鮑爾環(huán)，鞍形填料以及塑料花環(huán)填料等。 木格填料塔 該塔型在我國(guó)焦化廠應(yīng)用較多，它具有阻力較小，操作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但也存在著生產(chǎn)能力小，設(shè)備龐大、苯重，投資和操作費(fèi)用高及木材耗量大等缺點(diǎn)。因此在一些國(guó)家里，木格填料塔已被新型高效填料塔取代。鋼板網(wǎng)填料塔該塔型在國(guó)內(nèi)已被采用。該填料塔與木格填料塔相比，具有比表面積大，吸收率高，阻力小，動(dòng)力消耗小等優(yōu)點(diǎn)，但制造麻煩，價(jià)格昂貴，處理能力小。金屬螺旋填料塔金屬螺旋填料塔采用鋼帶和鋼絲繞成，其比表面積大，重度小由于形狀復(fù)雜，填料層的持液量大，因此吸收劑與煤氣接觸時(shí)間較長(zhǎng)，又由于煤氣通過填料時(shí)攪動(dòng)激烈，因而吸收效率較高。但難于制造，價(jià)格昂貴。這種填料在蘇、美應(yīng)用較多。塑料花環(huán)填料塔 塑料花環(huán)填料是近年來又國(guó)外引進(jìn)的高效填料，經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)證明，花環(huán)填料是一種具有比表面大，空隙來率高，阻力小，處理能力大，液體分布好，濕潤(rùn)率高，投資省，占地少，節(jié)省能耗，制造安裝容易，操作方便等突出優(yōu)點(diǎn)的填料。國(guó)家有關(guān)部門鑒于該填料具有以上優(yōu)點(diǎn)，已要求推廣使用高效花環(huán)填料洗苯塔。根據(jù)以上的論述，本設(shè)計(jì)采用塑料花環(huán)填料洗苯塔。 附表：各種型式洗苯塔經(jīng)濟(jì)比較 表31塔型使用廠家及規(guī)模萬噸焦/年塔的直徑與塔高 mm臺(tái)數(shù)及單重，T總?cè)莘e比總重量比總占地比泵（閥）臺(tái)數(shù)總投資比總阻力 Pa木格子邯鄲鋼廠60Φ3500H=3700383833（9）2000浮動(dòng)閥濟(jì)鋼60Φ3500H=230013511（3）1000鋼板網(wǎng)新余60Φ3500H=350025422（6）1000日本 空噴塔寶鋼180Φ6200H=440032107312（9）1500西德 鋼板網(wǎng)寶鋼180Φ3800H=5100119811（8）1200國(guó)產(chǎn) 花環(huán)濟(jì)鋼60Φ3200H=27001311111（3）1600日 本花環(huán)戶煙60Φ2800H=2700222（6）1100 花環(huán)填料與其它填料經(jīng)濟(jì)比較 表32各種填料塔與濟(jì)鋼的相比（濟(jì)鋼花環(huán)填料）木格子填料塔鋼板網(wǎng)填料塔日本花環(huán)填料塔西德鋼板網(wǎng)塔日本空噴塔泵多用電 萬kwh多用塔臺(tái)數(shù)多占地多用煤氣閥門 個(gè)多用泵 臺(tái)增加投資增大阻力 Pa*22/3622/313001511/2312/54001521/2311/2200600301/33/560027521/26112/3900*包括鼓風(fēng)機(jī)電耗從以上兩表可以看出，幾乎在所有比較項(xiàng)目中，花環(huán)填料塔都優(yōu)于其它塔型（包括填料塔），它是當(dāng)前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的洗苯塔。采用花環(huán)填料塔代替木格子填料塔洗苯時(shí)，對(duì)于年產(chǎn)60萬噸焦碳的焦化廠，可節(jié)省20余萬遠(yuǎn)，價(jià)值3萬元，并可獲得節(jié)省占地，縮短基建周期等社會(huì)效益。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的三種型號(hào)的花環(huán)填料規(guī)格如下： 表33型號(hào)外經(jīng)內(nèi)厚環(huán)數(shù)高（cm）容重kg/m空隙率%比表面積填充個(gè)數(shù)使用溫度HX1(x)HZ1(z)HD1(d)47cm73cm95cm3*33*43*69121219371111028888899018512794*10179。/m179。8*10179。/m179。*10179。/m179。120℃120℃120℃我國(guó)焦化廠采用的脫苯塔有圓形泡罩塔，條形泡罩塔以及浮閥塔等，以條形泡罩塔應(yīng)用最廣。泡罩塔是工業(yè)上應(yīng)用最久的一種塔板型式，該種塔型 的優(yōu)點(diǎn)是：不易發(fā)生漏液現(xiàn)象，有較好的操作彈性，即當(dāng)氣、液負(fù)荷有較大的波動(dòng)時(shí)，仍能維持幾乎恒定的板效率，塔板不易堵塞，對(duì)各種物料的適應(yīng)性強(qiáng)，操作經(jīng)驗(yàn)豐富。缺點(diǎn)是：塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量大，造價(jià)高，板上液層厚，氣體流動(dòng)曲折，塔板壓降大，兼因霧沫夾帶現(xiàn)象較嚴(yán)重，限制氣速的提高，故生產(chǎn)能力不大。而且板上液流遇到的阻力大，致使液面落差大，氣體分布不均勻，也影響了板效率的提高。浮閥塔是在泡罩塔與篩板塔兩種型式的基礎(chǔ)上而衍生的一種新塔型。該塔型具有以下優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)能力大，操作彈性大，塔是造價(jià)低，氣體壓強(qiáng)降及液面落差較小，塔板條件變差，使塔內(nèi)堵塞嚴(yán)重，氣體，液體分布不均勻，阻力增加，后果較為嚴(yán)重。根據(jù)目前的使用證明泡罩塔的操作，運(yùn)行更為穩(wěn)定。雖然浮閥塔具有很多優(yōu)點(diǎn)，但因其防腐較差，操作不易穩(wěn)定，故選用條形泡罩塔作為本設(shè)計(jì)的脫苯塔。通常終冷塔有金屬板式直接冷卻塔，帶焦油洗萘器的煤氣終冷塔及橫管終冷塔。根據(jù)本設(shè)計(jì)在第二章所確定的終冷除萘工藝流程，可確定選用與該終冷工藝流程相配套的終冷塔一橫管終冷塔，該塔型具有以下優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)阻力小，終冷效果好、無含酚污水處理、操作維修方便，消耗費(fèi)用低等。我國(guó)焦化廠應(yīng)用貧油冷卻器主要有：空氣—水噴淋式冷卻器，浮頭管殼冷卻器和螺旋板換熱器三種。國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的是浮頭管殼式貧油冷卻器。近年來，螺旋板換熱器在我國(guó)焦化廠得到廣泛應(yīng)用。除可作為貧油冷卻器使用之外，還可以作貧油換熱氣，蒸氨廢水換熱器等。螺旋板換熱器與普通換熱器相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)：傳熱效率高。該設(shè)備可進(jìn)行逆流，并流和錯(cuò)流操作，其總傳熱系數(shù)約為列管式換熱器的三倍左右。最突出的特點(diǎn)是對(duì)低溫?zé)嵩催M(jìn)行熱交換時(shí)，有極好的效果。結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。所需面積只為列管式換