【正文】 ， 塔頂脫出焦油中的部分水和輕油， 塔底無(wú)水焦油一部分送入重沸器進(jìn)行循環(huán)加熱后向脫水塔底供熱， 另一部分由無(wú)水焦油泵抽出送至預(yù)蒸餾塔前， 與瀝青加熱爐出口熱瀝青混合后進(jìn)入預(yù)蒸餾塔。 缺點(diǎn)是：①由于無(wú)水焦油需要在單塔內(nèi)分離成多個(gè)餾分，各餾分之間分離不夠精細(xì)，導(dǎo)致高附加值產(chǎn)品流失；②減壓蒸餾增加了1套真空裝置，對(duì)設(shè)備及操作要求嚴(yán)格，基建投資高于常壓蒸餾，真空系統(tǒng)有腐蝕現(xiàn)象；③軟瀝青產(chǎn)品直接銷售時(shí)，由于其軟化點(diǎn)低，需液態(tài)運(yùn)輸，銷路有限。 脫水塔頂部用輕油回流以控制輕油質(zhì)量， 底部由重沸器進(jìn)行循環(huán)加熱以提供蒸餾所需熱量， 重沸器以高壓蒸汽為熱源。 ： 蒸餾過程由脫水和餾分蒸餾組成。而國(guó)內(nèi)焦化企業(yè)大都采用常壓?jiǎn)嗡鞒?，這種流程投資低，易操作，比較適合中小規(guī)模的焦油蒸餾裝置，但餾份切割較粗。評(píng)價(jià)區(qū)夏季逆溫頻率22%，℃/100m，平均高度140m，逆溫維持時(shí)間短；冬季逆溫出現(xiàn)頻率為86%，℃/100m，平均高度為166m，冬季逆溫特點(diǎn)是頻率高，強(qiáng)度大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。冬季漫長(zhǎng)而寒冷，℃，℃，℃，年降雨量為400~600mm，積雪厚度為5~10cm，最大積雪厚度42cm，年蒸發(fā)量為1200mm，冬季高，夏季低，無(wú)霜期173d。焦油蒸餾一般切取中溫瀝青，其軟化點(diǎn)為80～90。C的餾出物，其產(chǎn)率為無(wú)水焦油的4%10%。如表15所示表15洗油餾分的質(zhì)量指標(biāo)密度（20℃）/ ～ 初鎦點(diǎn)/℃ 230 萘含量/% 10 270℃前餾出量/% 85 酚含量/% 3一蒽油餾分是煤焦油蒸餾時(shí)切取的餾程為300330。如表14所示表14萘油餾分的質(zhì)量指標(biāo)密度（20℃）/ ～ 初鎦點(diǎn)/℃ 205萘含量/% 75 230℃前餾出量/% 85酚含量/% 6 270℃前餾出量/% 95洗油餾分是煤焦油蒸餾時(shí)切取的餾程為230～300。煤焦油中的酚40％～50％集中在這段餾分中。％～％。煤焦油是一個(gè)組分上萬(wàn)種的復(fù)雜混合物，其中很多有機(jī)物是生產(chǎn)塑料、合成纖維、染料、橡膠、醫(yī)藥、耐高溫材料的重要材料。盡管近30年來(lái)受到石油化工的激烈競(jìng)爭(zhēng),焦油加工非但未失去其存在價(jià)值, 且仍具發(fā)展?jié)摿? 在經(jīng)濟(jì)上仍具重要地位,如煤焦油化學(xué)品有一定不可替代性, 蒽、苊、芘,全世界萘的需求上,生產(chǎn)碳素電極的電極瀝青年消耗250萬(wàn)t,咔唑、喹啉、噻吩, 它們幾乎全部來(lái)量約100萬(wàn)t ,目前90%以上仍來(lái)自煤焦油,作為染料原料的精蒽年需求量3萬(wàn)t來(lái)自煤焦油。是學(xué)生對(duì)四年所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行系統(tǒng)化、綜合化運(yùn)用、總結(jié)和深化的過程。通過考察、立題、收集素材、設(shè)計(jì)方案、工藝制作等過程，檢查學(xué)生的思維能力、創(chuàng)造能力、實(shí)踐能力和掌握工藝的深度。煤焦油加工業(yè)再度引起人們的重視是由于隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，不僅傳統(tǒng)工業(yè)的焦油加工產(chǎn)品如萘、蒽、苊、芴和酚類及瀝青開發(fā)出了新的用途，而且應(yīng)用新技術(shù)提取和進(jìn)一步加工出的煤焦油產(chǎn)品更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。所以在21世紀(jì)，煤焦油加工在化工業(yè)有著不可替代的重要位置。主要組分為苯及其同系物。如表13所示表13酚油餾分的質(zhì)量指標(biāo)密度（20℃）/ ～ 初鎦點(diǎn)/℃ 170 酚含量/% 28 200℃前餾出量/% 80 萘含量/% 10 230℃前餾出量/% 95萘油餾分是煤焦油蒸餾時(shí)切取的餾程為210～230℃的餾出物。C的餾出物。C的餾出物，其產(chǎn)率為無(wú)水焦油的14%20%。主要成分苯基萘、熒蒽、芘（pi）、苯基芴等。 設(shè)計(jì)地點(diǎn)及氣候參數(shù)設(shè)計(jì)地點(diǎn)：黑龍江七臺(tái)河。常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。地震裂度Ⅵ。國(guó)外的煤焦油加工企業(yè)以德國(guó)和日本比較有代表性，德國(guó)呂格特公司的煤焦油加工能力為 150 萬(wàn)t/a，已能生產(chǎn) 500 多種化工產(chǎn)品，煤焦油的化工利用率接近 60%，位居世界之首，世界聞名的一些工藝流程幾乎都是德國(guó)斯蒂爾公司和考伯斯公司設(shè)計(jì)的，無(wú)論是產(chǎn)品種類還是生產(chǎn)技術(shù)，始終在世界的前列。 在常壓下脫水， 然后無(wú)水焦油在餾分塔內(nèi)進(jìn)行減壓蒸餾。 脫水塔頂餾出輕油餾分和水， 塔底無(wú)水焦油經(jīng)過管式爐加熱后進(jìn)入主蒸餾塔下部。如果進(jìn)一步加工生產(chǎn)中溫瀝青，則需增加設(shè)備投資和運(yùn)行成本。預(yù)蒸餾塔為常壓蒸餾，塔頂油氣在分縮器內(nèi)全部冷凝， 一部分作為回流， 其余部分采出進(jìn)入下一單元。中和后的寬餾分由泵送入餾分塔，餾分塔為減壓蒸餾。洗油餾分進(jìn)入洗油塔，進(jìn)一步蒸餾脫出其中的萘組分生產(chǎn)低萘洗油， 洗油塔為減壓操作。缺點(diǎn)是：①與常壓蒸餾和減壓蒸餾工藝相比，增加了蒸餾塔及附屬的大量設(shè)備，基建投資大，操作復(fù)雜，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)費(fèi)用較高；②焦油中主要餾分在常壓預(yù)蒸餾急冷后進(jìn)行二次加熱，進(jìn)入減壓蒸餾過程中 2 次加熱，煤氣消耗量大[1]。脫水塔塔頂逸出的輕油餾份和水經(jīng)輕油冷凝冷卻器冷卻后，流入輕油分離槽內(nèi)，在此輕油與水分離。另外一部分經(jīng)無(wú)水焦油預(yù)熱器與軟瀝青換熱后，進(jìn)入主塔?；旌橡s份經(jīng)混合份冷卻器冷卻后，送至中間槽區(qū)。減壓塔塔頂設(shè)冷凝器。一個(gè)是制造炭黑油的流程。配制出的炭黑油輸送到炭黑油產(chǎn)品油箱中。 CastropRauxel焦油加工工藝 R0 v/ q9 e。脫水塔底的塔底油經(jīng)管式爐循環(huán)加熱到150℃后進(jìn)行脫水，無(wú)水焦油先后與酚油塔頂?shù)恼羝洼煊退椎臒釣r青換熱后，其溫度可升高到250℃，進(jìn)入常壓操作的酚油塔中部。酚油塔的部分塔底油先在換熱器中加熱副塔的塔底油，然后送入甲基萘塔的中部，甲基萘塔的塔頂壓力控制在27kPa，該塔下段為高10m的填料層．上段為40塊泡罩塔盤，回流比17, 塔頂產(chǎn)品即為甲基萘餾分。蒽塔的上下段均為高10 m的填料層，塔頂采出蒽油，塔底產(chǎn)品為瀝青。 該廠位于比利時(shí)的GHENT海峽，聯(lián)結(jié)歐洲最主要的高速公路，緊靠比利時(shí)、德國(guó)和荷蘭的煉焦廠。該廠的焦油加工裝置采用StillOtto公司開發(fā)的二塔式常減壓蒸餾技術(shù)。從酚油塔底抽出的部分塔底油送入真空塔底部，該塔在真空度2kPa下操作，故不必補(bǔ)充熱量，塔頂餾出洗油（沸點(diǎn)255℃, 290℃前餾出量95％)，上部側(cè)線切取甲基萘油（沸點(diǎn)288℃ , 250℃前餾出量95％)，中間側(cè)線切取一蒽油，下部側(cè)線提取二蒽油，塔底產(chǎn)品即為瀝青。 n* ?6 I! t1 Z5 M( ^ V5 L ^/ O* O, E一般在13. 4GJ，％。 常壓一塔式煤焦油連續(xù)蒸餾工藝流程是從兩塔式連續(xù)蒸餾改進(jìn)發(fā)展而來(lái)的，兩種流程的最大不同之處是，一塔式流程取消了蒽塔，二段蒸發(fā)器改由兩部分組成，上部為精餾段，下部為蒸發(fā)段。其余餾分混合蒸氣自頂部逸出進(jìn)入餾分塔。由塔頂出來(lái)的輕油和水的混合蒸氣經(jīng)冷凝器冷凝和餾分塔輕油油水分離器分離后，部分輕油回流入塔，其余送入粗苯工段處理。而且通入的直接蒸汽經(jīng)過油水分離后變成含酚廢水，增加了水污染。無(wú)水焦油用二段焦油泵送入管式爐輻射段，加熱至405177。Ⅰ、Ⅱ蒽油餾分分別經(jīng)過各自的埋入式冷卻器冷卻后，經(jīng)視鏡流入出槽。兩塔式焦油蒸餾工藝如圖24所示。按照管式爐的結(jié)構(gòu)又可分為立式爐、圓筒爐和無(wú)焰爐。這種爐的特點(diǎn)是爐管沿長(zhǎng)度方向受熱均勻，另外由于其輻射室高度低，故各輻射管間的受熱也比較均勻。圓筒爐的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，造價(jià)較低。由于無(wú)焰燃燒，爐膛體積可縮小，傳熱較均勻。從生產(chǎn)要求和經(jīng)濟(jì)效益核算來(lái)考慮純加熱式圓筒爐是本設(shè)計(jì)的最佳選擇。（3）輻射管熱強(qiáng)度實(shí)際生產(chǎn)波動(dòng)在1800~2600千卡/米2時(shí)。（5）~，以免火嘴舔燒爐管。另一種是中間無(wú)隔板，上下連通。本設(shè)計(jì)選擇的一次蒸發(fā)器如下表21。采用液面自調(diào)裝置控制瀝青液面。表22二次蒸發(fā)器Dg2800項(xiàng)目數(shù)據(jù)高度，毫米24500塔板層數(shù)10000內(nèi)蒸空間，毫米4102捕霧層10層鋼絲網(wǎng)，總高1000毫米。踏板層數(shù)應(yīng)結(jié)合流程種類、產(chǎn)品方案、切取制度及其他經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)綜合考慮。在塔盤板上開許多圓孔，每個(gè)孔上焊接一個(gè)短管，稱為升氣管，管上再罩一個(gè)“帽子”，稱為泡罩，泡罩周圍開有許多條形空孔。篩板塔盤：篩板塔盤是在塔盤板上開許多小孔，操作時(shí)液體從上層塔盤的降液管流入，橫向流過篩板后，越過溢流堰經(jīng)降液管導(dǎo)入下層塔盤；氣體則自下而上穿過篩孔，分散成氣泡通過液層，在此過程中進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱。在兩個(gè)燃燒器旁設(shè)有噴燒酚水的噴嘴。本設(shè)計(jì)采用的餾分塔塔板是圓形泡罩塔盤?；谑袌?chǎng)需求，近年來(lái)著重研究了國(guó)內(nèi)外各種焦油蒸餾工藝路線的原理、特點(diǎn)、產(chǎn)品構(gòu)成、設(shè)備選擇和熱能利用等方面的資料，開發(fā)了較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的大規(guī)模焦油蒸餾工藝流程，并與高校合作，運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算，模擬蒸餾單元操作，得到主要設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作參數(shù)。4）充分利用各種餾分熱能換熱，節(jié)能降耗。預(yù)脫水塔頂部脫出部分水和輕油，輕油作為脫水塔回流，分離水自流到氨水槽。脫水塔底焦油經(jīng)重沸器循環(huán)加熱后返回塔底，以提供脫水蒸餾所需熱量。餾分塔為減壓操作，塔頂?shù)南从蜌庠诜挚s器內(nèi)冷凝，一部分作為回流；另一部分作為產(chǎn)品采出，與原料焦油換熱并用溫水冷卻后進(jìn)洗油槽。 工藝特點(diǎn)： 1）常減壓蒸餾相結(jié)合，溫度、壓力分配合理，減壓蒸餾降低了操作溫度， 減少燃料消耗量，又可改善操作環(huán)境，有利于環(huán)境保護(hù)。5）易結(jié)晶、易凝固的餾分用溫水冷卻，減少設(shè)備、管道堵塞[10]。焦油渣被帶入焦油蒸餾系統(tǒng)，可造成管式爐、餾分塔堵塞。清塔時(shí)發(fā)現(xiàn)，一般餾分塔油汽入口下3 層塔板降液管易堵，經(jīng)過化驗(yàn)堵塞物，60%為鐵銹，其余為高溫聚合物。（2）蒸汽過熱管可設(shè)置預(yù)一段或二段，要合理確定加熱面積。時(shí)，對(duì)小型加熱爐，還可取低些。（5）～。表41 塔板間距塔徑（mm)80090010001200140016001800200022002400板距（mm)350350350350400400450450450450400400450450500500500500（2）進(jìn)料層的閃蒸空間宜采用板距的2倍。 輸入物料量：無(wú)水煤焦油 30303(1－4%)＝ kg/h輸出物料量：輕油 %＝焦油 %＝共計(jì) +＝ kg/h輸入物料量等于輸出物料量，故滿足物料衡算定律。 已知條件： 焦油溫度 一段入口 85℃ 一段出口 125℃ 二段入口 110℃ 二段出口 405℃過熱蒸汽出口 450℃ 焦油含水量 一段，按焦油量的3%計(jì) 303033%＝ 二段，%計(jì) 30303%＝91kg/h 過熱蒸汽量，按焦油量的4%計(jì) 303034%＝ kg/h 經(jīng)管式爐一段后輕油蒸發(fā)量，% kg/h⑴一段焦油加熱加熱焦油耗熱量： Q1＝3030396%(i125－i85)＝(－) ＝2199272kJ/h 式中 —原料煤焦油125℃時(shí)的熱焓，kJ/kg； —原料煤焦油85℃時(shí)的熱焓，kJ/kg。加熱二段焦油中水分耗熱量：Q6＝91＝式中 3285—405℃水蒸氣熱焓，kJ/kg；　　—110℃水蒸氣熱焓，kJ/kg。 m/s，則蒸發(fā)器直徑為：D==故選用Dg2800mm的二段蒸發(fā)器一臺(tái)?！嬲舭l(fā)回流所需要的熱量：Q== kJ/h內(nèi)回流量：=塔頂汽相負(fù)荷：=汽相重度：=液相重度：=890 kg/m3式中 —計(jì)算系數(shù)；—苊油餾分20℃時(shí)的比重?！嬲舭l(fā)回流所需要的熱量：內(nèi)回流量： 塔頂汽相負(fù)荷：汽相重度：kg/m3液相重度：=812 kg/m3式中 —計(jì)算系數(shù)；—輕油餾分20℃時(shí)的比重。冷卻階段放出的熱量：=熱量小計(jì)：Q=Qa+Qb=冷卻水（入口25℃，出口40℃）用量t/h冷卻段水溫升高至：℃ 對(duì)數(shù)平均溫度差：油汽， ℃ 105冷卻水，℃ 65 5冷凝段：℃冷卻段：℃需要換熱面積F：K1=150kcal/m2 h℃冷凝階段放出的熱量：kJ/h式中 —水蒸氣汽化熱；—輕油汽化熱。hh℃）m2冷卻水（入口32℃，出口45℃）用量t/h選用換熱面積為冷卻器一臺(tái)。℃） m2冷卻水（入口32℃，出口45℃）用量 t/h選用換熱面積為 浸沒式冷卻器一臺(tái)。則質(zhì)量守恒：萘：23%=10%+ 解得=%苊：3%=10%+ 解得=%表55 關(guān)鍵組分萘（LK） A M=128苊