【正文】 = KJ/h=+135(2)入管式爐對流段低壓蒸氣帶入熱量:查《焦化設(shè)計(jì)參考資料》下冊，得：，則蒸餾用直接蒸氣耗量為：G== Kg/ h故 = = KJ/h——4Kgf/㎝(表壓)飽和蒸氣熱焓，Kcal/h(3)管式爐加熱用煤氣供熱量；則 輸入熱量為： =＋＋ =(＋)kj/h管式爐輸出熱量(1)出管式爐富油180℃時帶走的熱量含萘洗油帶走熱量：=洗油量（包括萘）比熱溫度=180 = KJ/h——含萘洗油135℃時的比熱，KcaL/ Kg秒年里則：填料總體積V=F/127==故填料高度為：H===圓整后取H=9m因此洗苯塔可分為五層填料，每層高度為1800mm，填料層間距為800mm，捕霧層高800mm,分布板段2000mm, 煤氣出口段2500mm,洗苯塔底部槽高為5000mm，噴淋高度為2800mm,再加上附加高度，全塔可取27000mm的總高度。K/J則 =故 K=㎡并且計(jì)算過程中選擇了許多設(shè)計(jì)定額中的數(shù)據(jù)。（7）按時取粗苯試樣進(jìn)行分析，并根據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果，及時調(diào)整再生器液位或分縮器水量。（2）分縮器出口溫度90177。（2）設(shè)備用蒸氣清掃后，不應(yīng)關(guān)死放散管，以保證空氣可進(jìn)入設(shè)備，否則設(shè)備內(nèi)地水蒸氣冷凝后，會造成塔內(nèi)負(fù)壓，吸設(shè)備。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。然后從塔底排出，經(jīng)旋風(fēng)捕霧器除去大部分夾帶的焦油，凝結(jié)水霧，在進(jìn)入煤氣總管，去洗苯塔。三、 影響脫苯的因素脫苯塔內(nèi)的脫出率取決于一下因素：在塔底油溫下各組分的蒸氣壓若富油的如熱溫度高，塔底貧油溫度相應(yīng)也高，貧油中各組分的蒸氣壓變大，故餾出率也增加。二、脫苯原理脫苯原理實(shí)際上是精餾原理，由揮發(fā)度不同的組分的混合液中精餾塔內(nèi)多次地進(jìn)行部分氣化和部分冷凝，使其分離幾乎純態(tài)的組分的過程，在精餾過程中，當(dāng)加熱互不相容的液體混合物時，如果塔內(nèi)的總壓力等于個混合組分的飽和蒸氣分壓之和時，液體開始沸騰，但從富油中蒸出粗苯，達(dá)到過苯蒸出粗苯，達(dá)到脫苯原理時，必將富油加熱到250～300℃，這實(shí)際上是不可行的。近年來，國外一些焦化廠，塔后煤氣含粗苯量控制在4g/Nm3左右，甚至更好，這一指標(biāo)對大型焦化廠的粗苯回收是經(jīng)濟(jì)合理的。為了保證吸收溫度，煤氣進(jìn)洗苯塔前，應(yīng)在終冷期內(nèi)冷卻至20～28℃，循環(huán)油冷卻至小于30℃.洗油的吸收能力及循環(huán)量當(dāng)其他條件一定時，洗油的分子量變小，將使洗油中粗苯含量變大，即吸收得愈好，同類油劑的吸收能力與其分子量成反比。顯然，這些因素對吸收速率也具有同樣的影響。洗油再生器操作之好壞，還對洗油耗量有較大的影響，在洗苯塔后煤氣中所夾帶的洗油較少分離良好的情況下，如洗油再生器操作正常，則生產(chǎn)每噸180℃前的粗苯的焦油洗油約為50kg,石油洗油的耗量較高，約為,50～100kg.(故此設(shè)計(jì)采用焦油洗油)該工藝與蒸氣法脫苯工藝相同，唯一的區(qū)別在于富油經(jīng)貧富油換熱器后，不是用蒸氣加熱而是用管式爐加熱至180～200℃后，在進(jìn)入脫苯塔，如圖28。由分縮器頂部逸出的粗苯蒸氣進(jìn)入蒸氣冷凝冷卻器，在此用冷水冷凝冷卻到25～30℃，再經(jīng)粗苯分離器將水分出后即進(jìn)入粗苯貯槽，并定期用產(chǎn)品泵送往精制車間或出售。本設(shè)計(jì)就采用焦油洗油回收粗苯工藝。（2）用石油洗油回收粗苯：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，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。（2）吸附法使煤氣通過具有微孔組織比表面很大的活性炭或硅膠等固體吸附劑，苯族烴即被吸附在其表面上，直至達(dá)到接近飽和狀態(tài)，然后用水蒸氣直接進(jìn)行解析，即得粗苯。由于上述流程的油洗萘過程系在較高溫度下進(jìn)行，因而洗萘塔后煤氣含萘量還較高，終冷塔排出的水有時有浮油。經(jīng)過加熱靜止脫水，再送往焦油車間，送完焦油的容槽，再接受從冷凝鼓風(fēng)工段來的新鮮焦油以備循環(huán)洗萘使用。煤氣含萘量從2000～3000毫克/標(biāo)m3降至800毫克/標(biāo)m3左右，冷卻后的煤氣進(jìn)入洗苯塔。三、焦?fàn)t內(nèi)操作壓力大影響炭化室內(nèi)壓力的升高或降低都會造成化學(xué)產(chǎn)品的部分損失，故規(guī)定焦氣管必須報一定的壓力。E25）不大于2水分%15℃結(jié)晶物無綜上合述：本設(shè)計(jì)為畢業(yè)設(shè)計(jì)，是集四年學(xué)習(xí)專業(yè)知識理論和實(shí)際中運(yùn)用在生產(chǎn)過程中的的體現(xiàn)，目的在于通過這次設(shè)計(jì)學(xué)會綜合運(yùn)用所學(xué)的各種知識和技能，是一次比較全面的分析和解決工程問題的能力訓(xùn)練。（3）在吸收操作溫度下，不應(yīng)析出固體沉淀物。粗苯是談黃色的透明液體，比水輕，不溶于水。以煤為原料，經(jīng)過高溫干餾生產(chǎn)焦炭，同時獲得煤氣、煤焦油、并回收其他化工產(chǎn)品的工業(yè)是煉焦化學(xué)工業(yè)。非工藝部分，包括土建，供電供氣，自動化儀表、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。目 錄1緒論 1 煉焦煤氣中回收苯烴族的意義 1 粗苯的性質(zhì) 1 設(shè)計(jì)任務(wù)、條件和要求 22 粗苯工段的工藝過程及工藝選擇 5 5 煤氣終冷和機(jī)械化除萘工藝 6 煤氣終冷和焦油洗萘工藝 7 油洗萘和煤氣終冷工藝 8 橫管終冷洗萘工藝 9 洗苯工藝 10 回收方法 10 工藝流程 11 脫苯工藝 13 13 15 粗苯回收原理 16 粗苯工段工藝的詳述 19 工藝流程詳述 19 233 主要設(shè)備的工藝計(jì)算和選型 26 橫管終冷洗萘塔的計(jì)算 27 洗苯塔的計(jì)算 31 蒸餾部分的計(jì)算 34 管式爐的計(jì)算和選型 36 再生器的計(jì)算和選型 41 脫苯塔的計(jì)算和選型 43 貧富油換熱器 47 貧油冷卻器（螺旋板式換熱器） 49 管徑的計(jì)算 50 貧油泵的計(jì)算和選型 514 主要設(shè)備的論證及選型 53 洗苯塔 53 脫苯塔 55 終冷塔 56 貧油冷卻器 565 設(shè)備的工藝布置說明 58 布置原則 58 工藝布置詳述 58 操作技術(shù)指標(biāo) 606 非工藝部分 63 自動化儀表的要求 63 防火防爆和采暖通風(fēng) 64 供氣和給排水 65 檢化驗(yàn)項(xiàng)目 65 電力 土建 667 經(jīng)濟(jì)概算 68 編制說明 68 經(jīng)濟(jì)概算 68 經(jīng)濟(jì)收入 69 銷售稅金及附加 71 結(jié)余 718 圖紙說明 73 設(shè)備一覽表 73 圖紙目錄 74 管道明細(xì)表 75參考文獻(xiàn)：………………………………………………………………………80致謝：……………………………………………………………………………811緒 論 煉焦煤氣中回收苯烴族的意義粗苯和煤焦油是煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收中最重要的兩類產(chǎn)品。從荒煤氣重粗苯的含量來看，回收粗苯是十分必要的。粗苯是易燃易爆物質(zhì)，閃點(diǎn)12℃.～%（體積）范圍內(nèi)時，及形成爆炸性的混合物。 設(shè)計(jì)任務(wù)、條件和要求一、設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)是110萬t/a焦化廠粗苯回收工段的工藝設(shè)計(jì)。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。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?jīng)鏊?，增加清掃冷水架的次?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，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）小，操作簡便，無污染，占地面積小，基建費(fèi)用比較少。 目前國內(nèi)焦化廠主要采用洗油吸收法回收煤氣中的苯族烴，油吸收法可分為焦油洗油吸收法和石油吸收法，洗油質(zhì)量的要求：焦油洗油的指標(biāo)見緒論表2，石油洗油質(zhì)量指標(biāo)見表如下21。脫苯后的貧油送回貧油槽循環(huán)使用。 有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，即在長期使用中吸收能力基本穩(wěn)定。安裝粗苯產(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可以分為蒸氣加熱法和管式爐加熱法。在三個油水分離器，排出的分離水均進(jìn)入控制分離器進(jìn)一步分離，以減少洗油的損失。設(shè)備費(fèi)用低，蒸氣耗量顯著降低，大大縮小了冷凝冷卻和蒸餾設(shè)備的尺寸，從而使設(shè)備費(fèi)用大為降低。對于洗油吸收煤氣中的苯族烴來說，洗油分子量及煤氣總壓的波動很小，可視為常數(shù)，而粗苯的蒸氣壓是隨溫度的變化而變化，溫度升高，粗苯的蒸氣壓力也升高，當(dāng)煤氣中的苯族烴的含量一定時，溫度愈低，洗油中與其呈平衡的粗苯含量愈高；而當(dāng)提高溫度時，洗油中與其呈平衡的粗苯含量則有較大的降低。但洗油的分子量不宜過小，否則洗油中吸收過程中揮發(fā)損失較大，并且脫苯蒸餾時不易與粗苯分離。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間愈長，回收過程進(jìn)行的愈完全。由此可見，脫苯操作時直接蒸氣用量，對蒸餾過程有著重要影響。塔內(nèi)操作壓力提高塔內(nèi)的操作壓力時，各組分的餾出率會相應(yīng)減小，但同樣對苯的影響小。洗苯工藝 工藝流程圖見圖210熱水冷水煤氣煤氣去分縮器1 2345圖210 塑料花環(huán)填料塔回收粗苯的工藝流程圖1富油泵 2塑料花環(huán)洗苯塔 3貧油槽 4 –貧油冷卻器5—貧油槽從終冷器來的均為25℃的煤氣，含苯族烴為25～40g/Nm3從洗苯塔進(jìn)去出塔煤氣含苯低于2g/Nm3.從脫苯工序來的30℃左右，～%的貧油被貧油泵送至洗苯塔定噴灑，%左右，從塔底經(jīng)U型管導(dǎo)入塔下油槽，再用富油泵從中抽刀脫苯工序去脫苯，脫苯后的貧油循環(huán)使用。一、終冷洗苯部分開、停工操作：（一）開工（1）檢查所有閥門是否符合開工要求，聯(lián)系水電煤氣，水蒸氣做好煤氣進(jìn)工段準(zhǔn)備。富油含苯2%,含水1%.二、蒸餾脫苯部分：開、停工：（一）開工（1）檢查蒸餾系統(tǒng)閥門是否符合要求，所以的油水分離器加水至輕、重餾分進(jìn)口管一下；（2）脫苯塔通入蒸氣，清掃蒸餾系統(tǒng)的管道，檢查了解情況，掃完后直接蒸氣；（3）一切正常后，帶洗苯塔底蘊(yùn)一定油位時，開富油泵，富油經(jīng)分縮器，貧富油交換器，脫苯塔，貧油冷卻器進(jìn)行循環(huán)；（4）開再生器進(jìn)油閥，再生器進(jìn)油1/3時，開通預(yù)熱器簡介蒸氣加熱待再生器底部油溫達(dá)115℃時，慢慢開再生器直接蒸氣，維持一定液位，開貧油冷卻器的冷卻水，分縮器苯蒸氣出口我呢度達(dá)90℃，開冷卻水加以調(diào)節(jié)，然后檢查各處情況，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。（2）經(jīng)常檢查各油泵，馬達(dá)等是否穩(wěn)定正常，及時發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整，逢早班對運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備加一次油。（三）突然停水先停管式爐，關(guān)煤氣，短時間停水冷料運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)閉再生器蒸氣和進(jìn)油閥門，分縮器，冷凝冷卻器用循環(huán)水。計(jì)算依據(jù)：煤氣密度 產(chǎn)率 (占裝煤量) %密度 粗苯的回收率(占裝煤量) %粗苯蒸氣密度 kg/硫銨工段來的煤氣溫度/飽和溫度℃ 58/53終冷溫度℃ 22 裝爐干煤量：==/= Kg/h 干煤氣體積產(chǎn)量：== 干煤氣質(zhì)量產(chǎn)量：= = = Kg/h 煤氣中含量：=產(chǎn)率（%）=%= Kg/h= == 煤氣中粗苯含量：=粗苯的回收率（%）+塔后煤 氣含苯量（）=%＋ = Kg/h ===塔前煤氣中水蒸氣含量：煤氣從硫氨工段過來，溫度T取58℃，煤氣露點(diǎn)T取53℃，露點(diǎn)下的水蒸氣壓力p=1458mm,煤氣絕對總壓力=1000mm(表壓) ===18/= Kg/h塔后煤氣中水蒸氣含量：塔后煤氣溫度?。?2℃，露點(diǎn)?。?2℃，露點(diǎn)下的飽和水蒸氣壓力取：277mm,塔后煤氣絕對總壓力?。?00mm（表壓）== = 18/=18/= kg/h 橫管終冷洗萘塔的計(jì)算一、熱量衡算帶入、帶出熱量、：(1)干煤氣帶入熱量：= = = KJ/h式中——干煤氣在塔前溫度58℃下，干煤氣帶出熱量：= = KJ/h(2)帶入熱量：=（） =（58+273） = KJ/h帶出熱量：=(22+273) = KJ/h(3)粗苯帶入熱量：=i i=(103＋ct)式中c=(＋)/M Kcal/(kg℃)M——粗苯平均分子量，t——煤氣塔前溫度，℃則c=(＋58)/=℃i=(103＋58)== = KJ/h粗苯帶出熱量：c=(+22) / =