【正文】 煤焦油加工企業(yè)分布與工藝特點畢業(yè)論文目 錄摘 要 1ABSTRACT 21文獻綜述 3 焦化工業(yè)發(fā)展史 3 3 4 5 7 8 中國煤焦油加工企業(yè)的分布與工藝特點 9 10 10 12 14 15 16 17 單爐雙塔加壓連續(xù)精餾 17 18 18 182 設(shè)計內(nèi)容 20 20 21 21 初餾塔的工藝計算 22 初餾塔工藝負荷計算 27 初餾塔尺寸的計算 30 初餾塔塔板主要工藝尺寸的計算 33 初餾塔塔板流體力學(xué)的驗算 35 精餾塔工藝計算 45 45 精餾塔的工藝計算 48 52 55 精餾塔塔板主要工藝尺寸的計算 57 精餾塔塔板流體力學(xué)的驗算 60 機械校核 68 精餾塔的機械校核 68 熱量衡算 81 初餾塔酚油冷凝冷卻器 81 工業(yè)萘冷凝器 82 管式爐的設(shè)計 83 83 精餾塔管式爐 85 86 86 87 電器與動力設(shè)計條件 87 給排水設(shè)計條件： 88 分析化驗條件 893 結(jié)論 90參考文獻 92致 謝 93 華北理工大學(xué)　　畢業(yè)設(shè)計說明書摘 要該設(shè)計采用的是酚、萘、洗三混組分通過雙爐雙塔分離生產(chǎn)工業(yè)萘的工藝設(shè)計。設(shè)計主要是對塔的設(shè)計，經(jīng)過設(shè)計將塔的實際板數(shù)和相關(guān)尺寸確定并對塔進行校核。另外對關(guān)鍵設(shè)備選型的原則和結(jié)構(gòu)參數(shù),及工藝的改進措施作了簡要闡述。本工藝的設(shè)計計算過程為：生產(chǎn)工業(yè)萘的原料餾分為多組分混合物,其理論塔板數(shù)按多組分混合物精餾的計算法則求得。在雙塔系統(tǒng)中，兩塔均無側(cè)線產(chǎn)品，故可按“關(guān)鍵組分法”來計算。首先進行物料衡算，得出各原料組成。塔的操作條件要確定操作壓力和塔頂、塔底溫度。操作壓力采用近常壓塔頂溫度是由塔頂餾出物的組成和塔頂總壓來決定的。塔底溫度是由塔底的液相組成及塔底總壓來決定的。由芬斯克方程計算最小理論塔板數(shù)。最小回流比按柯爾本法計算公式確定。關(guān)鍵詞：工業(yè)萘 雙爐雙塔 工藝ABSTRACTThis article introduces the process design of rectification separation of naphthalene from wash oil with twin furnaces and twin column. It also recounts several considerations and prehensive parameters of selecting the key separation unit as well as the production results and the process optimization.The process of design and calculation process are: raw material for producting naphthalene is the multiponent mixture fraction. Theoretical plate numbers are achieved by their multiponent mixtures distillation to the calculation of the law. System in the twin towers, two tower no lateral line product, it may be the key ponent method to calculate. First material balance, obtain the position of raw materials. Tower operating conditions must determine the operating pressure and the top, bottom temperature. operating pressure used to near atmospheric pressure. The top temperature of the tower is determined by the position of distillates and the total pressure of the top of the tower. Bottom temperature is determined by the liquid phase of the bottom and the total pressure of the bottom. Fenske equation calculated from the minimum number of theoretical plates. Minimum reflux ratio calculated by this formula to determine cole. By the minimum number of theoretical plates and minimum reflux ratio Gilliland plans e check the actual plate number.Key words: naphthalene twin dualfurnace process911文獻綜述 焦化工業(yè)發(fā)展史焦化工業(yè)已經(jīng)歷了一百多年的歷史，在此期間，它不僅為鋼鐵工業(yè)提供了焦炭和燃料，為化學(xué)工業(yè)提供了原料，而且為城市居民提供了民用煤氣[1]。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，煉焦技術(shù)亦取得了很大進步。但是過去二十年內(nèi)，由于鋼鐵市場迅猛發(fā)展，又由于過分樂觀地估計了高爐焦比的下降和無焦炭煉鐵工業(yè)的應(yīng)用而造成非常保守的投資政策，使與煉鋼、采礦和其它行業(yè)密切相關(guān)的國際煉焦工業(yè)極度老化，且在繼續(xù)敗落。這樣將保障不了未來焦炭的供應(yīng)。與此同時，人們對煉焦工業(yè)從環(huán)保、資源利用和建設(shè)費用等方面也提出了更高的要求。因此煉焦技術(shù)將面臨新的挑戰(zhàn)。全世界對冶金焦的需求一直受噴吹煤粉(PCI)和電爐煉鋼等技術(shù)的發(fā)展所限制。與此同時，現(xiàn)有的焦?fàn)t日益老化和損壞，新建焦?fàn)t又財力不足，再加上日趨嚴格的環(huán)保規(guī)定，使焦炭的供應(yīng)量也一直下降。據(jù)國際鋼鐵學(xué)會秘書長最新預(yù)測：2000年世界鋼材需求量將達約750Mt，這意味著鋼材需求量將比1994年增加約120Mt。而粗鋼產(chǎn)量必須相應(yīng)提高130Mt。即從1994年的約723Mt提高到2000年的850Mt。而世界焦炭需求及其變化，約85%是由煉鋼工業(yè)而決定的，亦即由以 高爐工藝為基礎(chǔ)的生鐵產(chǎn)而決定的。因此未來發(fā)展的決定性因素是生鐵產(chǎn)量和焦比的變化。綜合世界鋼鐵生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，從中長期情況看，保守地估計，焦比將以每年1的速度遞減。， ，其中,%，僅次于直接或間接燃燒消費。煉焦煤消費在總煤消費結(jié)構(gòu)中居第三位。盡管高爐富氧噴吹粉煤和直接還原煉鐵等技術(shù)的發(fā)展使冶金工業(yè)對焦炭需求量有所下降，但由于鋼鐵總量的增加，使我國1995年以來焦化工業(yè)消費煤在總煤消費結(jié)構(gòu)中所占比例保持在12%~16%之間。一種普遍的觀點是，不用焦炭的煉鐵工藝至少在今后20 年30 年內(nèi)不會大范圍替代目前的高爐煉鐵法，焦炭仍然是未來鋼鐵生產(chǎn)的主要原料。未來幾年是我國經(jīng)濟高速發(fā)展時期，在這一時期社會對鋼材有很大需求，因而對焦炭也有很大需求。焦化在我國煤消費結(jié)構(gòu)中的強勢地位在近年內(nèi)不可動搖。焦化是煤炭化工的最主要方式。在煤的非燃料利用中,煉焦用煤占70%以上，數(shù)量最大。我國焦炭產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的1/3~2/5，是世界上第一焦炭生產(chǎn)大國[2]。如2000年，世界焦炭產(chǎn)量34000萬t，焦炭產(chǎn)量前五位的國家是：中國第一，12184萬t； 日本第二，3368萬t；第三是俄羅斯，3058萬t；第四是烏克蘭，1936萬t；第五是美國，1880萬t；2003年世界焦炭產(chǎn)量39000萬t，中國焦炭產(chǎn)量17775萬t，%。%，我國焦炭出口遍及世界主要地區(qū)，對世界焦炭市場影響較廣，2003 年從中國進口焦炭量在50萬t 以上的國家有：日本291萬t，巴西214萬t，印度118萬t，意大利117萬t，美國91萬t，比利時76萬t，荷蘭72萬t，法國64萬t，南非61萬，%左右。中國仍保持全球第一位焦炭出口大國。近幾年,~ 億t，居全球之首。焦炭是我國國民經(jīng)濟各部門尤其是鋼鐵工業(yè)的主要原材料。1999年鋼鐵工業(yè)消費的焦炭量約占國民經(jīng)濟各部門焦炭消費總量的74%。2003年鋼鐵工業(yè)消費焦炭13580萬/% %，中國是全球第一位焦炭消費大國[3]。1883年，C奧托博士在格仁克新建立了第一座燃燒室和炭化室相分離的焦?fàn)t，德國的現(xiàn)代焦化工業(yè)就從這里起步，從此世界煉焦工業(yè)迅速發(fā)展。從生產(chǎn)工藝的角度看，整個煉焦工藝在以后近100多年來變化甚微，但它日益受到嚴格的環(huán)境法規(guī)的約束，一些生產(chǎn)規(guī)模小、煉焦設(shè)備老化的焦化廠逐漸關(guān)閉，致使焦炭生產(chǎn)能力下降[4]。德國在不斷關(guān)閉老焦化廠的同時，積極建設(shè)更大的現(xiàn)代焦?fàn)t。目前德國運行的焦化廠有7座，焦炭年生產(chǎn)能力1600萬t，實際產(chǎn)量1100萬t。盡管德國的焦化工業(yè)在不斷萎縮，但他們在焦?fàn)t的實驗研究、設(shè)計及工業(yè)設(shè)施等方面都處于世界領(lǐng)先地位。俄羅斯的焦化工業(yè)現(xiàn)有63座焦?fàn)t，總設(shè)計能力為3980萬t/a，其中有57座焦?fàn)t長期投產(chǎn)，生產(chǎn)能力3560萬t/a；20座瀝青焦?fàn)t，瀝青焦生產(chǎn)能力40萬t/a，其中有12座使用，4座修理，4座備用；2個選煤廠，總設(shè)計能力為約1300萬t/a；42個化學(xué)產(chǎn)品回收和加工車間。在現(xiàn)有的焦?fàn)t中有11座焦?fàn)t的炭化室高7m，年產(chǎn)焦炭93100萬t。設(shè)備自然老化的煉焦廠，日趨嚴格的環(huán)保法規(guī)和工廠的倒閉，嚴重威脅了美國和加拿大的煉焦生產(chǎn)能力。根據(jù)世界鋼鐵動態(tài)和CRU國際組織的研究，在未來的20年內(nèi)，每年將減少焦炭產(chǎn)量1200萬t以上。生產(chǎn)能力的減少對焦炭生產(chǎn)企業(yè)提出了挑戰(zhàn)，他們必須開發(fā)新技術(shù)來改進現(xiàn)有設(shè)備，以滿足環(huán)保要求?？偟膩碚f，在發(fā)達國家，煉焦設(shè)備老化和環(huán)境保護措施的日趨嚴格，使得企業(yè)增加生產(chǎn)成本或者倒閉，一些生產(chǎn)規(guī)模小、煉焦設(shè)備老化的焦化廠逐漸關(guān)閉，焦炭產(chǎn)量不斷減少。我國是世界焦炭生產(chǎn)、消費和出口大國，產(chǎn)量占全球50%以上，出口量為全球70% 80%。2001年以來，受我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)和其它行業(yè)發(fā)展拉動，焦炭市場需求急劇增長，產(chǎn)品價格持續(xù)攀高，國內(nèi)平均價格由2001年每噸400元上升到2004年1400元以上，國際市場價格也由每噸67美元上漲到400美元以上。因此，我國焦炭生產(chǎn)規(guī)模迅速擴大，投資日趨升溫。到2005年底，全國焦化生產(chǎn)企業(yè)約有1300多家，機焦生產(chǎn)總能力約為3億噸，比上年增長25%；，%%；焦炭出口1276萬噸，同比下降15%，同時進口煉焦用煤719萬噸[5]。1）現(xiàn)狀自2004年以來, 針對焦化產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展中存在大量土焦(改良焦)生產(chǎn)、小機焦?fàn)t低水平盲目重復(fù)建設(shè)、資源浪費、污染環(huán)境嚴重等問題，我國實施了《焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件》、《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》、《關(guān)于清理規(guī)范焦化行業(yè)的緊急通知》、《關(guān)于加快焦化行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的指導(dǎo)意見的通知》等一系列宏觀調(diào)控措施，取得一定成效。主要為：一是全國(如山西、內(nèi)蒙、陜西、寧夏等)已關(guān)停、摧毀土焦(改良焦)2500多萬噸，淘汰小機焦產(chǎn)能約1000萬噸。土焦產(chǎn)量由2000年3450萬噸，下降到2005年1000萬噸左右,%下降為目前不到5%。二是企業(yè)規(guī)模提高。、%，%提高到2005年90%以上。2005年產(chǎn)焦超過100萬噸以上企業(yè)有48家，%。三是在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、治理環(huán)境污染、加強焦?fàn)t煤氣和焦化產(chǎn)品回收綜合利用方面取得新進展。但是，我國焦化行業(yè)今年面臨著20年來前所未有的嚴峻挑戰(zhàn)，一方面焦炭價格持續(xù)下降，另一方面煉焦原料煤價格居高不下，加上嚴重產(chǎn)能過剩，多數(shù)焦化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營出現(xiàn)虧損。2）主要問題(1) 生產(chǎn)產(chǎn)能過剩,企業(yè)效益嚴重下滑，生產(chǎn)能力有3億噸，占總產(chǎn)能70%，但開工率僅60%左右，尤其是缺乏煤氣、焦油等副產(chǎn)品回收利用的獨立焦化企業(yè)開工率更低，同時焦炭價格急劇回落，企業(yè)利潤大幅下降，虧損面達80%以上，部分焦炭企業(yè)關(guān)門停產(chǎn)。因此，我國焦炭生產(chǎn)企業(yè)面臨巨大經(jīng)營風(fēng)險。主要原因：一是俄羅斯、波蘭、烏克蘭等國新建焦炭能力已陸續(xù)投產(chǎn),我國焦炭出口減少；二是我國鋼材國內(nèi)需求增幅趨緩，鋼材生產(chǎn)能力過剩；三是我國焦炭產(chǎn)能超過1億噸，目前仍在建和擬建能力3000萬噸，煉焦產(chǎn)能超出現(xiàn)需求量180%200%，整個行業(yè)徘徊在保本微利邊緣，產(chǎn)能過剩十分明顯。(2) 產(chǎn)業(yè)布局不合理,資源配置利用率低世界發(fā)達國家焦炭主要用于鋼鐵冶煉，其中95%焦炭生產(chǎn)能力布局在鋼鐵企業(yè)內(nèi)部，目的是焦炭生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的煤氣、余熱、焦油等能在鋼鐵生產(chǎn)過程中得到充分利用。目前，我國鋼鐵企業(yè)用焦量占焦炭產(chǎn)量80%左右，但是，只有33%焦炭生產(chǎn)能力布局在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)內(nèi)，而67%焦炭生產(chǎn)能力為獨立焦化生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)業(yè)布局不盡合理。主要原因：一是部分焦化企業(yè)作為城市煤氣供應(yīng)市政配套設(shè)施或化工企業(yè)生產(chǎn)。二是我國焦炭生產(chǎn)主要集中在山西、陜西、云南等煤炭生產(chǎn)地區(qū)。據(jù)資料介紹，全國最大煉焦煤和焦炭生產(chǎn)基地山西，全省現(xiàn)有生產(chǎn)能力8000萬噸以上,在建、擬建生產(chǎn)能力5000萬噸。三是行業(yè)布局有些地方過于集中，有些地方過于分散，造成生產(chǎn)遠離產(chǎn)品用戶，運輸成本高,同時不利煉焦化產(chǎn)回收和綜合利用。因此，難以實現(xiàn)煤炭資源綜合利用、行業(yè)資源優(yōu)化配置。(3) 生產(chǎn)環(huán)境污染較高,資源浪費嚴重焦炭生產(chǎn)大量排放廢水、廢氣、苯并芘等有害污染物，是污染最為嚴重的行業(yè)之一?，F(xiàn)已建成的獨立焦炭生產(chǎn)企業(yè)中，只有少數(shù)大型機焦?fàn)t和城市供氣機焦?fàn)t的煤氣得到了全部或部分利用。主要原因：一是截至2005年底,全國已建成投產(chǎn)干熄焦裝置33套，總產(chǎn)能達2700多萬噸。預(yù)期我國2 3年內(nèi)，干熄焦裝置將超50 套，干熄焦能力將達4000萬噸以上，但是，%；二是我國獨立焦化企業(yè)每年放散煤氣約200億立方米以上。焦化生產(chǎn)過程產(chǎn)生的余熱、煤氣、焦油不能有效回收,綜合利用