【正文】 ～200℃Q3粗苯油水分離器苯類30℃Q3粗苯貯槽苯類20～30℃Q3在易于積存苯處，設(shè)置防火防爆裝置，如阻力火器等。其性能如下：型 號150AY150C流 量140 揚(yáng) 程94m轉(zhuǎn) 速2950r/min功 率65%軸功率電機(jī)功率75KW允許汽蝕余量葉輪出口寬度葉輪直徑268mm許用應(yīng)力重量550㎏富油泵可選用和貧油泵相同的型號的泵兩臺，一開一備?！妫捎么耸接嬎悖?= （+）。設(shè)在再生器內(nèi)粗苯全部蒸發(fā)，則油分子數(shù)與水蒸汽分子數(shù)之比為：L = 18/(160)= 將上述各值代入公式，得各組分蒸發(fā)率為：萘 洗 油 從再生器進(jìn)入脫苯塔的氣體數(shù)量如下：洗 油 + = Kg/h萘 + = Kg/h粗 苯 + = Kg/h水蒸氣 + = Kg/h從再生器排出殘渣數(shù)量如下：洗 油 () = Kg/h萘 ()= Kg/h共 計 Kg/h 則每小時180℃前粗苯排出殘渣量為:（10） = Kg殘渣/t粗苯再生器頂部氣體溫度為240℃，其直徑計算如下：經(jīng)過再生器頂部的氣體流量：V = （+++）273+240273760980= Nm/h m/s，則直徑為D =1 = m取D = 1500mm的塔徑，此再生器規(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15007000弓形網(wǎng)板5214管式爐脫苯（1） 提餾段洗油與萘在提餾段的蒸發(fā)率按下式計算提餾段塔板數(shù)n = 14，脫苯塔底壓力為970mmHg，塔底貧油溫度為178℃， mmHg和105 mmHg，則組分的平衡常數(shù)為：萘 = 洗 油 = 105/970 = Kg/h，進(jìn)入脫苯塔內(nèi)富油液相量如下：洗 油 = Kg/h萘 = Kg/h粗 苯 = Kg/h共計 Kg/h則油分子數(shù)與水蒸汽分子數(shù)之比為：L = 18/(160) = 將上述各值代入公式，得洗油與萘蒸發(fā)率為：萘 洗 油 洗油與萘在提餾段的蒸發(fā)量：洗 油 = Kg/h萘 = Kg/h精餾段物料平衡 Kg/h,設(shè)在脫苯塔中全部蒸發(fā)180℃前餾出量為93%，故實際粗苯量為 粗苯蒸汽中含油量為 = Kg/h其中 洗 油： 20%， Kg/h萘： 80%， Kg/h 根據(jù)富油在脫水塔內(nèi)的蒸發(fā)量、在脫苯塔進(jìn)口的閃蒸量、由再生器進(jìn)入脫苯塔的氣體量、脫苯塔提餾段的蒸發(fā)量以及塔頂粗苯帶走的油量，得到在精餾段冷凝而流到提餾段的洗油量和萘量如下： 洗 油 （）++ = Kg/h萘 （）++ = Kg/h即 +脫苯塔塔頂逸出的水蒸氣量和粗苯量計算：塔頂壓力：820mmHg；塔頂溫度：95℃?！婀蕩霟崃?= ++= ++= KJ/h 入管式爐對流段低壓蒸汽帶入熱量:查《焦化設(shè)計參考資料》下冊，得：，則蒸餾用直接蒸汽耗量為：Ｇ＝ = Kg/h故： = = KJ/h——，KJ/h④ 管式爐加熱用煤氣供熱量；則輸入熱量為： = ＋＋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180℃時的比熱，KJ/ Kg三種花環(huán)填料規(guī)格見下表；型號填充分?jǐn)?shù) 個/m比表面積 ㎡/Nm空隙率 %容重Kg/mX32500 185 88111 Z8000 127 89 120 D3000 94 90 88由上表可查出：Z型花環(huán)的比表面積為127㎡/Nm。K/J故：K = J/㎡k黏度： = 10pa 密度： = kg/ m則：R = = 104 = = 故 = = = 3) 管壁厚b = ,鋼的導(dǎo)熱系數(shù)，b/λ = 10㎡K㏑ = ＋式中：x—每m飽和煤氣（塔前塔后的露點下為飽和煤氣）中水蒸氣的平均含量（體積百分比）查得：塔前露點58℃時煤氣水蒸氣含量 x = g/Nm 塔后露點22℃時煤氣水蒸氣含量x = g/NmX =【】100247。兩苯塔的底部溫度保持在150℃左右。在兩苯塔提餾段側(cè)線切取重苯，塔底殘液為萘油。（1）脫苯工藝的主要種類 脫苯有水蒸氣加熱蒸餾法和管式爐加熱蒸餾兩種脫苯工藝，兩種工藝都可以回收一種苯或輕苯、重苯兩種。如圖下所示，焦?fàn)t煤氣以25～27℃依次通過串聯(lián)的洗苯塔，與塔頂噴灑的焦油洗油逆流接觸，脫除粗苯后煤氣從塔頂排出。即粗苯的產(chǎn)率隨裝爐煤揮發(fā)分的提高而增加，隨煉焦溫度、爐頂空間溫度的提高而下降。2) 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。脫苯后的貧油送回貧油槽循環(huán)使用。3. 凝結(jié)法：在低溫加壓的情況下，使苯族烴從煤氣中冷凝出來，此法比吸收法所得到的粗苯質(zhì)量好，但煤氣的壓縮及冷凍過程復(fù)雜，阻力消耗大，設(shè)備材質(zhì)要求高。 橫管終冷洗萘工藝 圖34 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)泵該工藝流程見圖，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焦油霧滴，捕霧后的煤氣進(jìn)入洗苯塔。從洗萘器上部流出的水進(jìn)入水澄清槽，分離出殘余焦油后，自流到冷水架。含萘的冷卻水由塔底經(jīng)水封管自流到機(jī)械化刮萘槽，水和萘在槽中分離后，水自流到冷水架被冷卻至30~32℃，再用泵送經(jīng)冷卻器用低溫水將其冷卻到25℃后，回終冷塔循環(huán)使用。在實際生產(chǎn)中，粗苯工段的主要任務(wù)是完成煤氣的終冷除萘、吸收苯族烴以及粗苯的脫出三項任務(wù)。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)。但隨著壓力的增加，煤氣中的苯族烴分壓將成比例地增加，使吸收推動力顯著增加，因而，吸收速率也將增加。貧油含苯量的影響：貧油含苯量是決定塔后煤氣汗苯族烴量的主要因素之一，當(dāng)其它條件一定時，入塔貧油中的含苯量越高，則塔后損失愈大，按現(xiàn)行規(guī)定，塔后煤氣中粗苯含量不大于2g/,%，為了維持一定的吸收推動力，%應(yīng)除以平衡偏移系數(shù)n，一般n=～=,則允許貧油含苯量為c1=()%=%2%.實際上，由于貧油中粗苯的組成中苯和甲苯的含量少，絕大部分分為二甲苯和溶劑油，其蒸汽壓僅相當(dāng)于統(tǒng)一溫度下煤氣中含苯族烴蒸汽壓的20～30%，～%，此時仍能保證塔后煤氣含粗苯量子2g/Nm3以下。另外，操作中洗油溫度應(yīng)略高于煤氣溫度，以防止煤氣中的水汽冷凝進(jìn)入洗油中，一般規(guī)定，洗油溫度在夏季比煤氣溫度高2℃左右，冬季高4℃左右。 影響苯族烴吸收的因素煤氣中毒苯族烴在洗苯塔內(nèi)被吸收的程度稱為吸收率，吸收率的大小取決于以下因素，煤氣和洗油中的苯族烴的含量。粗苯的組成取決于煉焦配煤的組成及煉焦產(chǎn)物在炭化室內(nèi)熱解程度，粗苯各組分的平均含量如下：組 分分 子 式含 量備 注苯55～75甲苯11～22二甲苯～6同分異構(gòu)體及乙基苯三甲苯和乙基甲苯1～2同分異構(gòu)體總和不飽和化合物，其中：7～12環(huán)戊二烯～苯乙烯～苯并呋喃～包括同系物茚～硫化物，其中：～按硫計二硫化碳～噻吩～飽合物～為了滿足從煤氣中回收和制取粗苯的要求，洗油為了滿足從煤氣中回收和制取粗苯的要求，洗油應(yīng)具有如下性能：（1） 常溫下對苯族烴有良好的吸收能力，在加熱時又能使粗苯很好的分離出來；（2） 有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，即在長期使用中其吸收能力基本穩(wěn)定；（3） 在吸收操作溫度下，不應(yīng)析出固體沉淀物；（4） 易與水分離，且不生成乳化物；（5） 有較好的流動性，易于用泵抽送并能在填料上均勻分布。此外，還含有一些不飽和化合物，硫化物及少量的酚類和吡啶堿類。年產(chǎn)120萬噸焦化廠粗苯工段工藝設(shè)計畢業(yè)論文 目錄第一章 緒論 6 焦?fàn)t氣成分含量及回收的意義 6 7 設(shè)計任務(wù)書 9 設(shè)計題目 9 計算條件 9 設(shè)計要求 10第二章 粗苯回收原理 12 洗油吸收苯族烴的基本原理 12 影響苯族烴吸收的因素 12 16第三章 工藝路線的選擇及確定 1影響粗苯回收率的因素 17 煤氣的終冷及除萘的方法及工藝選擇 18 煤氣終冷和除萘工藝 19 煤氣終冷和焦油洗萘工藝 20 油洗萘和煤氣終冷工藝 21 橫管終冷洗萘工藝 22 洗苯工藝 24第四章 粗苯脫苯方法及工藝選擇 25 回收方法 25 用焦油洗油回收粗苯 26 石油洗油回收粗苯 27．裝置流程及說明 29 31 33第五章 主要設(shè)備的工藝計算和選型 38 終冷洗苯部分的工藝計算及設(shè)備選型 38 計算依據(jù) 38 計算過程 39 42 洗苯塔的計算 51 蒸餾脫苯部分設(shè)備計算和選型 57 計算依據(jù) 57 59 68 71 貧富油換熱器的計算和選型 77 77 78 81 82 82 82 83 83 84 84 86第六章 非工藝部分 88 防火防爆和采暖通風(fēng) 88 防火防爆 88 采暖通風(fēng) 88 供汽 89 給排水 89 檢化驗項目 90 電力 土建 91 其他 92第七章 經(jīng)濟(jì)概算 93 93 93第八章 總結(jié) 96參考文獻(xiàn)： 97致謝 98附錄 99第一章 緒論 焦?fàn)t氣成分含量及回收的意義煤焦化過程中產(chǎn)生大量荒煤氣，荒煤氣中又含有大量的苯和苯的同系物，苯和苯的同系物是有機(jī)化工、醫(yī)藥和農(nóng)藥等的重要原料，在國內(nèi)、國際上都有很好的市場，目前精苯產(chǎn)品價格持續(xù)上漲，市場潛力巨大。粗苯是多種芳烴族和和其它多種碳?xì)浠衔锝M成的復(fù)雜混合物，粗苯的主要成分是苯、二甲苯、甲苯及三甲苯等。粗苯易燃易爆，要求工段必須嚴(yán)禁煙火，并對電動機(jī)加以防爆。吸收系數(shù) 大小取決于所采用的吸收劑的形式，填料內(nèi)型與規(guī)格及吸收段過程進(jìn)行條件（溫度，氣相和液相流速等）顯然，這些因素吸收速率均勻影響。因此適宜的吸收溫度約25℃，實際操作波動于25～30℃之間。在塔后煤氣含苯量一定的情況下，隨著吸收溫度的升高，則需要的循環(huán)洗油量隨之增加。煤氣壓力與流速的影響：當(dāng)增大煤氣的壓力時，擴(kuò)散系數(shù)Dg將隨之減少，因而是吸收系數(shù)有所降低。直接蒸汽量：蒸汽耗量增加，增大了蒸汽分壓，相應(yīng)增加各組分的餾出率，但蒸汽耗量過分增加：一是給油水分離帶來負(fù)擔(dān)，二是冷卻水量增加，三是蒸汽耗量大了不經(jīng)濟(jì)。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)定焦氣管必須保證一定的壓力。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。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。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。用活性炭做吸附劑，可將煤氣的苯族烴完全吸附下來但此法要求煤氣凈化的程度較高，加之吸附劑價格昂貴，因此在工業(yè)上應(yīng)用受到一定的限制，而多用于煤氣苯族烴的定量分析。用富油泵將富油從塔底抽出，送往脫苯工序。為了滿足從煤氣中回收和制取粗苯的要求，洗油具有如下性能：1) 常溫下對苯族烴有良好的吸收能力，在加熱時又能使粗苯很好的分離出來。焦?fàn)t煤氣中粗苯含量一般為25～40g/、煉焦溫度和焦?fàn)t爐頂空間溫度有關(guān)。焦油洗油吸苯的工藝流程見下圖。這種工藝可以有雙塔生產(chǎn)輕苯、重質(zhì)苯以及單塔生產(chǎn)粗苯和單塔生產(chǎn)輕苯、重苯三種方法。產(chǎn)品粗苯或輕、重苯粗苯或輕、重苯主要工藝參數(shù)以兩苯塔為例）溫度/℃富油入脫苯塔溫度180～190140脫苯塔底溫度180～190130～140兩苯塔底溫度150～160150～160貧油冷卻溫度2525脫苯塔頂油汽溫度170～175120～135分凝器油汽出口溫