【正文】 進(jìn)入本工段要穿戴勞保用品；本工段必須設(shè)有二氧化碳滅火器，不能用水滅火。本工段主要好用蒸汽的地方有：脫苯塔用蒸汽，再生器用間、直接蒸汽；個(gè)貯槽、塔、管道的保溫蒸汽，吹掃蒸汽等。貧富油泵要選用密封性能較好、質(zhì)量可靠的化工泵。h℃② 熱貧油在175℃時(shí)帶入的熱量： Q = (＋)175 = KJ/h，——洗油和粗苯在175℃下的比熱，kJ/kgh，則對(duì)流段加熱面積為： 蒸 汽 F = = ㎡ 富 油 F3 = 5% / 21000 = m2 F2 + F3 = + = ㎡設(shè)管式爐加熱效率為80%，煤氣熱值為17800 KJ/Nm.則煤氣消耗量為 ：V = = Nm/h 煤氣在管式爐中燃燒產(chǎn)生熱量為： Q = 17800 = = 萬(wàn)Kcal/h根據(jù)《焦化設(shè)計(jì)參考資料》選熱負(fù)荷為270萬(wàn)千卡/時(shí)和熱負(fù)荷為420萬(wàn)千卡/時(shí)的管式爐各一臺(tái)，其各項(xiàng)參數(shù)如下：型號(hào):25525Φ127/Φ127/89直徑:3442mm 總高:19572mm 總熱負(fù)荷:270萬(wàn)千卡/時(shí)，加熱面積對(duì)流段油管：60㎡ ㎡ 輻射段油管：㎡ 輻射段氣管 ㎡ 設(shè)備總重：金屬重： 耐火材料重： 型號(hào)：42025φ114/φ152 直徑：4254mm；總高：28564mm；總熱負(fù)荷：420萬(wàn)千卡/時(shí) 加熱面積 對(duì)流段油管：50 ㎡ 對(duì)流段氣管：㎡ 輻射段油管：175 ㎡ 輻射段氣管：㎡ 設(shè)備總重 金屬重： 耐火材料重： 進(jìn)入再生器的富油中的各組分的蒸發(fā)率按下式計(jì)算：式中——組分蒸發(fā)率n ——提留段塔板層數(shù)K——組分平衡常數(shù)；K=——組分的飽和蒸汽壓力，mmHgP ——再生器內(nèi)總壓力，mmHgl ——油分子數(shù)與水分子數(shù)之比，；，——油量和水蒸氣量，Kg/h；，——油和水蒸氣的分子量，分別為160和18；再生器內(nèi)設(shè)7層多孔折流板，設(shè)其相當(dāng)于兩層泡罩塔板，n=2。 ℃② 粗苯帶入熱量： = 粗苯量比熱溫度，KJ/h。h，本設(shè)計(jì)取=，㎡/NmSK = （取n = )橫管終冷塔采用25（鋼號(hào)為20）管數(shù)為342， m/h管內(nèi)水速為u = = 3600= m/s在冷卻水的平均溫度為：=23℃時(shí)水的物性參數(shù)如下： 比熱：C= KJ/Kg第五章 主要設(shè)備的工藝計(jì)算和選型 終冷洗苯部分的工藝計(jì)算及設(shè)備選型 計(jì)算依據(jù)煤產(chǎn)氣量 320 煤煤氣密度 kg/產(chǎn)率 (占裝煤量) %密度 kg/粗苯的回收率(占裝煤量) %洗苯塔后煤氣含苯 2 g/粗苯蒸汽密度 kg/煤氣量 45000 /h煤氣溫度硫銨工段來(lái)的煤氣溫度 58 ℃飽和溫度 52 ℃終冷溫度 22 ℃ 全年生產(chǎn)時(shí)間：300天，其余時(shí)間為維修時(shí)間。粗苯蒸氣進(jìn)入兩苯塔中，在此將粗苯分餾成兩種餾分即輕苯和重苯?？梢栽趦杀剿?cè)線切去重苯也可以在兩苯塔底取得重苯。 粗苯的主要組分有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳烴，此外還含有不飽和化合物、含硫化合物、脂肪烴、萘、酚類(lèi)和吡啶類(lèi)化合物，其組成見(jiàn)下表。本設(shè)計(jì)就采用焦油洗油回收粗苯工藝。 石油洗油回收粗苯用石油洗油回收粗苯的工藝流程與用焦油洗油回收的一樣，只是在設(shè)計(jì)貧油槽時(shí)，須考慮，經(jīng)常排油渣和生成腐蝕物。塔前的煤氣含粗苯32~40克/標(biāo)m3，塔后的煤氣中含粗苯低于2克/標(biāo)m3。 洗苯工藝目前，國(guó)內(nèi)焦化廠主要采用洗油吸收法回收煤氣中的苯族烴，經(jīng)過(guò)終冷的煤氣溫度降至25～27℃，然后進(jìn)入洗苯塔回收苯族烴，回收方法大致分為下列三種：1. 洗油吸收法用洗油在洗滌塔中回收煤氣中的苯族烴，再將吸收了苯族烴的洗油（富油）送入脫笨蒸餾裝置中，以提取粗苯，脫笨后的洗油（貧油）經(jīng)過(guò)冷卻后，重新送至洗滌塔循環(huán)使用，洗油吸收法又分為常壓吸收法和加壓吸收法，加壓吸收法可以強(qiáng)化生產(chǎn)過(guò)程，適用于煤氣遠(yuǎn)距離輸送或用作合成氨廠原料的情況下采用。從洗萘塔頂出來(lái)的煤氣，溫度約升高2℃，進(jìn)入煤氣終冷塔，被噴淋下來(lái)的冷卻水冷卻后至洗苯塔。熱焦油經(jīng)伸入器內(nèi)的分布器均勻噴灑在篩板上，通過(guò)篩板的孔眼向下流動(dòng)，在與水封流接觸過(guò)程中將水中萘萃取出來(lái)，可使出口煤氣含萘量降到800毫克/標(biāo)m3以下。 煤氣終冷和除萘工藝1煤氣終冷塔 2機(jī)械化刮萘槽 3萘揚(yáng)液槽 4終冷循環(huán)水5涼水架 6循環(huán)水冷卻器圖31 煤氣終冷和機(jī)械化除萘工藝流程來(lái)自硫銨工段的煤氣進(jìn)入終冷塔內(nèi)，與隔板眼淋下的冷卻水密切接觸，從55℃左右冷卻到25℃左右。增高爐墻溫度將使焦油中苯族烴含量減少，而高溫產(chǎn)物——萘、蔥瀝青和游離碳的含量增加，比重變大，酚類(lèi)及中性油類(lèi)含量降低。塔內(nèi)操作壓力：提高塔內(nèi)的操作壓力時(shí)，各組分的餾出率會(huì)相應(yīng)減小，但同樣對(duì)苯的影響小。填料塔的吸收面積即為塔內(nèi)填料表面積，填料表面積愈大，則煤氣與洗油接觸時(shí)間愈長(zhǎng)，回收過(guò)程進(jìn)行的愈完全。增加循環(huán)油量可降低洗油中粗苯的含量，增加氣液間的吸收推動(dòng)力，從而可以提高粗苯的回收推動(dòng)力。當(dāng)入塔貧油含量一定時(shí)，洗油液面上苯族烴的蒸汽壓隨吸收溫度升高而增大，吸收推動(dòng)力則隨之減小，致使洗苯后煤氣中的苯族烴含量（塔后損失）增大粗苯的回收率降低。第二章 粗苯回收原理 洗油吸收苯族烴的基本原理用洗油吸收煤氣中的粗苯烴是物理吸收過(guò)程，服從亨利定律和道爾頓定律，當(dāng)煤氣中苯族烴的分大于洗油液面上苯族烴的平衡蒸汽壓時(shí)，煤氣中苯族烴即被洗油吸收，二者差值越大，則洗收過(guò)程進(jìn)行的越容易，吸收速率也越快。粗苯是易燃易爆物質(zhì)，閃點(diǎn)12℃.～%（體積）范圍內(nèi)時(shí)，及形成爆炸性的混合物。煉焦化學(xué)工業(yè)是煤炭綜合利用的專(zhuān)業(yè)。粗苯精制對(duì)于一個(gè)企業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)有非常重要的作用。粗苯是談黃色的透明液體，比水輕，不溶于水。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）～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）%奈含量（容）%不大于13粘度（。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。吸收劑與溶質(zhì)的分子量愈接近，則吸收得愈完全。近年來(lái)，國(guó)外一些焦化廠，塔后煤氣含粗苯量控制在4g/Nm3左右，甚至更好，這一指標(biāo)對(duì)大型焦化廠的粗苯回收是經(jīng)濟(jì)合理的。 脫苯塔內(nèi)地脫出率取決于一下因素：在塔底油溫下各組分的蒸汽壓：若富油的預(yù)熱溫度高，塔底貧油溫度相應(yīng)也高，貧油中各組分的蒸汽壓變大，故餾出率也增加。影響粗苯的回收率的因素主要有三點(diǎn)：一、配煤性質(zhì)和組成的影響焦油的產(chǎn)率取決于配煤的揮發(fā)分高低和煤的變質(zhì)程度。 煤氣的終冷及除萘的方法及工藝選擇在生產(chǎn)硫氨的回收工藝中，出飽和器進(jìn)入粗苯工段的煤氣溫度通常為55℃左右，而回收苯族烴的適宜溫度為25℃左右，因此在回收苯族烴之前煤氣要進(jìn)行冷卻。該流程的優(yōu)點(diǎn)是操作穩(wěn)定，便于管理；缺點(diǎn)是出終冷塔煤氣含萘量較高；水和萘不能充分分離，部分萘被水帶到冷水架，增加清掃冷水架的次數(shù)；刮萘槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且笨重，基建費(fèi)用較高。上述兩種工藝存在的共同特點(diǎn)是：在終冷塔內(nèi)冷卻煤氣的同時(shí)，析出的萘須用水沖流，因而實(shí)際所需的冷卻水量遠(yuǎn)大于熱平衡所需的冷卻水量，由于水量大，則更新循環(huán)水系統(tǒng)所排出的污水量相應(yīng)增多。橫管終冷洗萘是冷卻水和煤氣間接接觸，因而它有很多優(yōu)點(diǎn)：1. 設(shè)備小，操作簡(jiǎn)便，無(wú)污染，占地面積小，基建費(fèi)用比較少2. 冷卻效果好，萘的脫除高，出口煤氣約22℃，煤氣含萘量大約在350～450mg/Nm33. 無(wú)須用洗油，只須自產(chǎn)輕質(zhì)焦油，節(jié)約洗油耗量，同時(shí)煤氣中毒萘直接轉(zhuǎn)入焦油，減少萘的損失。E50）蒸餾實(shí)驗(yàn)初溜點(diǎn)，℃不小于265350℃前餾出量，%不小于95凝固點(diǎn)℃小于10含水量℃固體雜質(zhì)無(wú) 用焦油洗油回收粗苯用洗油回收煤氣中的粗苯的方法，所用的洗苯塔有多種型式，但工藝流程基本一樣。用洗油回收煤氣中的粗苯的方法，所用的洗苯塔有多種形式，但工藝流程基本一樣，用塑料花環(huán)調(diào)料塔回收粗苯的工藝流程見(jiàn)圖42。4) 易于水分離，且不能生成乳蝕物。粗苯的產(chǎn)率與裝入煤的揮發(fā)分的關(guān)系可用下式表示。％～%，經(jīng)冷卻至27～30℃后送至洗苯塔循環(huán)使用。設(shè)有脫水塔、富液再生器、兩苯塔水分離器。所以本設(shè)計(jì)采用管式爐加熱的二苯塔。為了保持循環(huán)洗油的質(zhì)量，在富油入塔前的管路上抽出1～%送如洗油再生器，～～180℃，并用直接過(guò)熱蒸汽蒸吹。SK/J(管壁熱阻)查手冊(cè)得：管內(nèi)壁污垢熱阻R== 10㎡K（3） 冷卻面積的計(jì)算：1) 求平均溫差： 煤 氣： 58℃22℃ 冷卻水： 28℃18℃———————————————— △T： 30℃ 4℃ 則平均溫差為：== = ℃2) 冷卻面積F： 由公式得： F = 1000/(3600)= ㎡(三) 高度計(jì)算 （1）管箱高度管間距為32mm，正△布管，㎜可取25mm塔體采用邊長(zhǎng)為2米的長(zhǎng)方形制造，每排可布57根水管，每組管束含6排，則一組共有576=285根水管，組間距取60㎜，則一個(gè)管箱高度為3210+202+60=420㎜，箱間距取200mm。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。 粗苯比熱C = ＋ = ＋180 = KcaL/Kg進(jìn)入貧富油換熱器貧油溫度175℃貧油量 = 循環(huán)洗油量殘?jiān)克斢蜌饬? = = kg/h 其中含粗苯： kg/h； 洗油（含萘）：貧油進(jìn)口溫度為175℃， 出口溫度為t(假設(shè))。℃，可用此式計(jì)算： = +帶入公式，得：Q = (+)t kcal/h= (+)t KJ/h③ %，則Q = %()= KJ/h——熱富油175℃帶走熱量Q，kJ/h——冷富油60℃帶入熱量Q ，kJ/h則輸出熱量Q = Q＋Q＋Q = +(+)t +由熱量平衡，得：Q= Q = +(+)t +解之得：t = ℃ Q= kJ/h熱量平衡如下：名 稱(chēng)輸入（kJ/h）輸出（kJ/h）富 油熱 貧 油 損 失共 計(jì)換熱器內(nèi)貧富油呈逆流流動(dòng)，其溫度差為：貧油 175℃ ℃富油 125℃ 60℃ 50℃ ℃則平均溫差為：= = ℃取=大多數(shù)焦化廠使用的換熱器多為浮頭式列管換熱器,螺旋板式換熱器和波紋板式換熱器3種。粗苯工段的通風(fēng)設(shè)備應(yīng)用非燃材料制成，并以接地和消除靜電的措施，泵房?jī)?nèi)應(yīng)安裝有自動(dòng)或手動(dòng)事故排風(fēng)裝置。除正常室內(nèi)照明外，管道視鏡，塔底視鏡各踏的液位計(jì)旁設(shè)有局部照明；儀表室內(nèi)設(shè)有調(diào)度電話和自動(dòng)電話。第七章 經(jīng)濟(jì)概算年產(chǎn)粗苯量：24360 = （t/a）每噸粗苯按3400元來(lái)計(jì)算則收入為：3400 = （萬(wàn)元/年）一．固定支出 所有設(shè)備估算價(jià)格交貨價(jià)（為設(shè)備價(jià)格的43%） 。⑶ 生活用水引自來(lái)水管，供廁所，更衣室用水，其下水走下水總管。第六章 非工藝部分 防火防爆和采暖通風(fēng) 防火防爆爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所等級(jí)如表82表82場(chǎng)所或設(shè)備名稱(chēng)重要介質(zhì)名稱(chēng)介質(zhì)操作溫度環(huán)境或場(chǎng)所等級(jí)終冷塔、洗苯塔煤氣、洗油22～55℃Q3洗滌泵房洗油25～180℃Q3產(chǎn)品泵房苯類(lèi)30℃Q3室外蒸餾設(shè)備苯、洗油30