【正文】 富油在 70℃時(shí)帶入熱量： Q1=(179。 = t/h 萘 80%179。 = 則冷卻總面積為 += ㎡ 該分器的規(guī)格如下： 面積 （㎡） 設(shè)備尺寸，㎜ 設(shè) 備 重 （ t） 程 數(shù) 直徑 總長(zhǎng) 管程 殼 程 180 700 6 一塊隔板 管 子 尺 寸 工作壓力（ kg/㎝ 2 ） 管 徑（ mm） 根數(shù) 管長(zhǎng)（ mm） 管間距（ mm） 排 列方式 管程 殼 程 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 46 頁(yè) 第 46 頁(yè) 2020106 46 25179。 = Kg/h 萘 179。 ()= 41 則每小時(shí) 180℃前粗苯排出殘?jiān)繛?: 再生器頂部氣體溫度為 240℃，其直徑計(jì)算如下： 經(jīng)過(guò)再生器頂部的氣體流量： V= 7 0 4 .8 3 2 9 .4 7 1 1 .3 4 3 1 4 9 0 .3 7 2 2 7 3 2 4 0 7 6 02 2 .41 6 0 1 2 8 8 2 .2 1 8 2 7 3 9 8 0???? ? ? ? ? ????? = 取空塔氣速為 ，則直徑為 D= 2 8 1 8 .4 6 1 .4 1 23 6 0 0 0 .54? ???m 取 D= 規(guī)格為： 直徑（ mm） 全高（ mm） 塔 板 形式 板數(shù) 加熱面積（㎡） 重 量 設(shè)備 操作 所用流程 1800 7050 弓形隔板 5 2179。 160)= 將上述各值代入公式，得各組分蒸發(fā)率為： 萘 21 (0 . 0 4 5 / 0 . 5 0 6 1 ) = 0 . 9 1 81 (0 . 0 4 5 / 0 . 5 0 6 1 )N? ?? ? 洗油 21 (0 . 0 4 5 / 0 . 2 0 4 1 ) 0 . 8 41 (0 . 0 4 5 / 0 . 2 0 4 1 )m? ???? 從再生器進(jìn)入脫苯塔的氣體數(shù)量如下： 洗油 +179。再生器油氣出口處油氣壓力為 980 mmHg，則組分的平衡常數(shù)Ki 為： 萘 NK =496/980= 洗油 mK =200/980= 進(jìn)入再生器內(nèi)的油量 mG 為管式爐后富油量的 1%，即 Kg/h，其中氣相 ，液相 ，氣相包括洗油 ，萘 ，粗苯 Kg/h，水蒸氣 ，液相包括洗油 ，萘 Kg/h，粗苯 Kg/h。 5%+ 設(shè)管式爐加熱效率為 75%， 煤氣熱值為 4250 Kcal/m3 ,=17765KJ/Nm3 . 則煤氣消耗量為 ： Vg = 17765%75 ?? mV = 煤氣在管式爐中燃燒產(chǎn)生熱量為： Q, =179。 h,則輻射段加熱面積為： F1 =179。 179。 =式中 159— 180℃粗苯蒸汽熱焓， KcaL/ h 水蒸汽帶出熱量： 5q =水蒸汽量179。 135179。 179。溫度， KJ/h。 180179。 =式中 — 4Kgf/㎝ 3(表壓 )飽和蒸汽熱焓， Kcal/h (3)、管式爐加熱用煤氣供熱量 3Q ； 則輸入熱量為： RQ = 1Q ＋ 2Q ＋ 3Q =(＋ 3Q )kj/h 管式爐輸出熱量 cQ （ 1）、出管式爐富油 180℃時(shí)帶走的熱量 4Q 含萘洗油帶走熱量 ，1q =洗油量（包括萘）179。 =式中 135℃下的比熱， KcaL/Kg178。比熱179。 ℃ 則 2q =179。 比熱179。 179。 蒸發(fā)量 =+++= 粗苯在管式爐中的蒸發(fā)率： 179。 = 洗油 179。 295= 水 ： ? W =0 閃蒸后留在液相中各組分的數(shù)量如下（包括進(jìn)入再生器的洗油量）： 成分 Kmol/h Kg/h 苯 179。 7668+179。 7668/179。 3875= 二甲苯： ? X =179。 180℃時(shí)各種組分的飽和蒸汽壓（ mmHg）分別為：苯： 7668；甲苯： 3875；萘： 295；溶劑油： 1100；洗油： 110。（ ～ 1%） =179。 =，二甲苯 %179。4%= 貧油量 W=, 則： V=?W=貧油中粗苯的含量為： 179。 +++2+2+5+2＋ (附加高度 )=29m 第二節(jié) 蒸餾脫苯部分設(shè)備計(jì)算和選型 計(jì)算依據(jù)：粗苯產(chǎn)量為 936kg/h,其中含苯 936179。 h 得花環(huán)填料面積： F=179。 1000/ = 3/gNm 式中 :V12－塔后煤氣實(shí)際流量 , Nm3/h (3)、貧油允許含粗苯量 : 查焦化設(shè)計(jì)參考資料 186 頁(yè) 圖 4514 入塔貧油含苯量為 % （ 4） 入塔貧油實(shí)際含苯量為： C1=%/=% 取平衡偏離系數(shù) （ 5）出塔富油含苯量： C2= C1＋回收的苯量 /（洗油量＋苯的回收量） =%+936179。γ油 =179。 101325/(101325+10000)= V2 =179。粗苯回收率 =179。 塔高計(jì)算： 兩段噴灑高度共取 1m，煤氣出口 2m，煤氣入口 1m，底部油槽高 4m，則實(shí)際塔高為： H=350179。 )= 取 28 個(gè) 共 14 個(gè)管箱 管間距 =179。 )= 取 148 根 采用三角形排列 排 4 排。 2d ) =179。 K 2? =inr dp ? (由 于水被加熱故 n取 ) 計(jì)算有效管長(zhǎng)： 塔兩 側(cè)的管箱開(kāi)半個(gè)管箱的高度，形狀如圖：由于每側(cè)的管箱間距為200mm，則每根水管的縱向傾斜距離為 100mm，如圖： 28 2 0 0 01 0 0x 則有效管長(zhǎng)為： x= 222 0 0 0 1 0 0 2 0 0 2 .5 mm?? 設(shè)：管內(nèi)水流速為 179。 1000/(179。 K/J 故： K=㎡178。 104? ++179。 K/J 管外壁污垢熱阻 RSO =11?? =179。 S178。 )0 2 (4 6 ? = J/㎡178。 k 導(dǎo)熱系數(shù)： ? =178。 50 = (%) ㏑ 1? =＋ =179。 S178。 179。 58) =q3=G .i=粗 苯 179。 i KJ/h i=179。塔前溫度 =179。干煤氣在 58c 下的焓 =31824179。 (101330+95001385179。 ) = 3Nm /h G塔前 =V塔前 179。 1%＋ 31824179。 % =V SH2=G SH2/? SH2 22 == 3Nm /h 煤氣中粗苯含量 G粗笨 =G煤179。 =31824 3m /h 21 第一節(jié) 終冷洗苯部分的工藝計(jì)算及設(shè)備選型 計(jì) 算依據(jù)： 煤氣量 340 tNm/3 煤 煤氣密度 SH2 產(chǎn)率 (占裝煤量 ) % SH2 密度 粗苯的回收率 (占裝煤量 ) 1 % 洗苯塔后煤氣含苯 2g/ 3Nm 粗苯蒸汽密度 kg/ 3Nm 煤氣量 31824 3Nm /h 硫銨工段來(lái)的煤氣溫度 /飽和溫度℃ 58/52 終冷溫度℃ 22 煤氣流量 V煤氣 =31824 3Nm /h G煤氣 =31824179。 60179。 輕重分縮油分別進(jìn)入輕、重分縮油水分離器，與水分離后送入地下槽，與富油混合后送去脫苯。因此，直接蒸汽的多少應(yīng)以及能保證脫苯順利進(jìn)行，又保證經(jīng)濟(jì)合理為標(biāo)準(zhǔn)。如甲苯的回收率隨著預(yù)熱溫度的提高而相應(yīng)提高。 當(dāng)富油中粗苯含量 較高時(shí)，在一定的預(yù)熱溫度下，由于粗苯的蒸汽分壓較高，對(duì)于蒸出 180℃之前的粗苯，可以減少直接蒸汽耗用量。這樣，在脫苯過(guò)程中通入大量的直接水蒸氣，當(dāng)塔內(nèi)總壓力的為一定值時(shí)，若氣相中水蒸氣所占的分壓愈高，則粗苯和洗油的蒸汽分壓就愈低，這樣就可以在較低的溫度下（遠(yuǎn)低于250～ 300℃），將粗苯完全地從洗油中蒸餾出來(lái)。但隨著壓力的增加，煤氣中的苯族烴分壓將成比例地增加，使吸收推動(dòng)力顯著增加，因而，吸收速率也將增加。 吸收表面積的影響 18 為使洗油充分吸收煤氣中苯族烴，必須使氣液兩相之間有足夠的接觸面積（即吸收面積）。提高回收率，但循環(huán)洗油量不宜過(guò)大，以免過(guò)多增大電、蒸汽的耗量和冷卻水用量。吸收劑與溶質(zhì)的分子量 愈接近，則吸收得愈完全。 因此，吸收溫度不宜過(guò)高，但也并非越低越好，在低于 15℃時(shí)洗苯油粘度將顯著增加，使洗油輸送及其他內(nèi)均勻分布和自由流動(dòng) 均發(fā)生困難，當(dāng)洗油溫度低于 10℃時(shí)，還可能從油中析出固體沉淀物。分述如下： 吸收溫度： 吸收溫度是指洗苯塔內(nèi)氣液兩相接觸面積的平均溫度，它取決于煤氣和洗油的溫度，也受大氣溫度的影響。 4 設(shè)備費(fèi)用低，蒸汽耗量顯著降低，大大縮小 冷凝冷卻 器 和蒸餾設(shè)備的尺寸，從而使設(shè)備費(fèi)用大為降低。脫苯后的貧油送回貧油槽循環(huán)使用。 14 4貧油熱水冷水32去分縮器1煤氣圖 21 洗苯工藝流程圖 1 洗苯塔 2富油泵 3貧油中間槽 4貧油冷卻器 煤氣經(jīng)終冷 到 2527℃后，進(jìn)入洗苯塔。 4. 由于煤氣不直接與水接觸，故沒(méi)有含酚污水的處理，另外，由于系統(tǒng)阻力小，風(fēng)機(jī)電耗低。 橫管終冷洗萘工藝 1煤氣熱水冷水煤氣32外來(lái)焦油去焦油工段45 圖 24 輕質(zhì)焦油終冷洗萘工藝流程 1終冷塔 2新焦油槽 3溢流槽 4焦油泵 5循環(huán)泵 13 該工藝流程見(jiàn)圖，煤氣的終冷和除萘都在橫管終 冷塔進(jìn)行，煤氣從上部導(dǎo)入終冷洗萘塔，從終冷塔下部導(dǎo)出，而水從下往上與煤氣逆流而行，且與煤氣是間接接觸，煤氣中遇冷段內(nèi)，冷卻到 24～ 26℃后進(jìn)入吸收段 的上部，循環(huán)噴灑輕質(zhì)焦油除萘，凈化后的煤氣進(jìn)入捕霧器除去其所夾帶動(dòng)焦油霧滴，捕霧后的煤氣進(jìn)入洗苯塔。 粗苯的質(zhì)量指標(biāo)（ YB29164） 名 稱(chēng) 指 標(biāo) 加工用粗苯 溶劑用粗苯 外觀 黃色透明液體 黃色透明液體 比重（ d204） ～ 不大于 餾程 75℃前餾出量（容） % 不大于 3% 180℃前餾出量（容） % 不小于 93% 不小于 91 水分 室溫（ 18～ 25℃）下目測(cè)無(wú)可見(jiàn)的溶解水 焦油洗油質(zhì)量指標(biāo)（ YB29764） 名 稱(chēng) 指 標(biāo) 比重（ d204） ～ 餾程 230℃前餾出量（容） % 不大于 3% 300℃前餾出量（容） % 不大于 90% 酚含量（容） % 萘 含量（容） % 不大于 13 粘度（ 。 二、設(shè)計(jì)條件 本設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，參考了徐州焦化廠的粗苯工段工藝。 粗苯質(zhì)量的好壞以實(shí)驗(yàn) 室蒸餾時(shí) 180℃前蒸餾出量的百分?jǐn)?shù)來(lái)確定，粗苯的沸點(diǎn)范圍是 75～ 200℃，若 180℃ 前餾 出量越多，粗苯質(zhì)量越好；若在 9 180℃ 后的餾 出物則為溶劑油。 粗苯是談黃色的透明液體，比水輕，不溶于水。 焦?fàn)t煤氣經(jīng)脫苯出氨后進(jìn)入粗苯工段， 進(jìn)行苯族烴回收并制取粗苯，目前我國(guó)焦化工業(yè)生產(chǎn)的苯類(lèi)產(chǎn)品仍占很重要的地位。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，參照了徐州焦化廠焦?fàn)t煤氣凈化工藝根據(jù)他們?cè)谏a(chǎn)實(shí)際中得出的經(jīng)驗(yàn)，選用了較好的設(shè)備，如用塑料花環(huán)填料代替木格填料，具有阻力小，比表面積大，效率高，重量輕，裝卸方便等優(yōu)點(diǎn)。 （ 3）、繪制帶控制點(diǎn)工藝流程圖、設(shè)備平面布置圖、管道平面和立面布置圖、繪制一張主要設(shè)備圖（必須 與自己的設(shè)備計(jì)算一致），并用 AutoCAD 繪制所有圖紙。 （ 2）、主要設(shè)備計(jì)算和選型。 非工藝部分，包括土建，供電供氣，自動(dòng)化儀表、防爆、防火投資概算和經(jīng)濟(jì)分析，這些都是生產(chǎn)順利進(jìn)行的必要條件。煤在煉焦時(shí)除了有 75%左右變成焦炭外，還有 25%左右生成各種化學(xué)品及煤氣，為了便于說(shuō)明將煤炭煉焦時(shí)的產(chǎn)品如下： 單位： g /Nm3 75 % 25 %250 ~ 45080 ~ 12030 ~ 458 ~ 166 ~ 302 ~ ~ 8 ~ 12 ~ ???????? ??? ???? ????????2水 煤 汽焦 油 汽粗