【正文】 微孔組織，接觸表面很大的活性炭或硅膠等固體吸附劑。 綜上所述，由于石油洗油洗苯工藝存在很多問題尚未解決，設(shè)備選型上存在難題，所以一般不采用石油洗油工藝，而多采用焦油洗油洗苯工藝。 煤氣中的苯族烴在洗苯塔乃被回收的程度稱為回收率。適宜為 25℃左右，實(shí)際操作溫度波動(dòng)于 20－ 30℃之間。 d、吸收表面積的影響 :填料的表面積愈大，則煤氣與洗油接觸的時(shí)間愈長，回收過程進(jìn)行得也愈完全。 我國焦化廠均采用水蒸汽蒸餾法脫苯，或稱氣提法脫苯。 從脫苯塔底部排出的貧油溫度比富油溫度低 35℃，自流入貧富油換熱器，與富油換熱并冷卻至 110120℃后，再回到脫苯塔底熱貧油槽，在此用貧油泵送到貧油冷卻器冷卻至 2530℃后，送往洗苯塔循環(huán)噴灑。從油水分離器出來的粗苯進(jìn)入粗苯儲槽。所以。反之則各組分的蒸出率減小。 八、脫水工段 : 凈化氣在管道輸送過程中由于溫 度下降或壓力的升高，凈化氣中的部分水汽將被冷凝下來，降低了管網(wǎng)的輸氣能力，增加了能耗容易腐蝕破壞管道。 因此 ，本設(shè)計(jì)選用直接水冷卻。 360247。此外，羅茨式鼓風(fēng)機(jī)的噪聲較大。根據(jù)本設(shè)計(jì)所確定的終冷除萘工藝流程，可確定選用與該工藝配套的橫管終冷塔。該塔容易實(shí)現(xiàn)最佳流體力學(xué)條件，即增加氣液兩相的接觸面積，提高兩相的湍流程度，迅速更改兩相界面以減小其擴(kuò)散阻力。 2） 鋼板網(wǎng)填料塔 該塔型在國內(nèi)已被采用。 （二）主要設(shè)備的計(jì)算和選型： ： 基本參數(shù)： 干煤氣體積產(chǎn)量 V煤氣 =45576Nm3/h； 粗苯回收率 A 粗苯： % (占干煤重量 )； 硫銨工段來煤氣溫度飽和 /溫度： 56/50℃。 = Nm3/h,其中，ρ SH2 ＝ , 是 SH2 的密度。并完成洗苯塔填料的計(jì)算和選型。 P2出塔煤氣的絕對壓力， mmHg P2=760+600/= mmHg 將這些參數(shù)帶入上公式中即可求得 x 值 以上各值代入上公式得： X= （ 4)入塔貧油實(shí)際含苯量： C1=x/n, %。 H： H=V/r? 2 =( )= ， 其中 r= ,是洗苯塔的半徑。 溶劑油粗苯溶劑油 ??? GG = =,其中β 溶劑油 ＝ ，是粗苯中溶劑油的含量。39。GGGG 粗苯貧油粗苯富油 ??? ＝ ++＝ 富油中水量 水富油水 ??? GG ＝ %＝ ＝ % ，是富油含水量。 GG 二甲苯粗苯二甲苯 ??? ＝ %＝ 39。39。 物料衡算 粗苯煤粗苯 AGG ?? = %=,其中 A 粗苯 ＝ % ，是粗苯加收率 (占干煤質(zhì)量百分比 )。 h 得花環(huán)填料面積 ： F= V 煤氣 = 45576=11394 ㎡ 其中 V 煤氣 ＝ 45576Nm3/h 是干煤的體積流量。 粗煤氣經(jīng)洗苯塔被吸收的粗苯量 ： %=出洗苯塔煤氣中的苯含量 ： = = = 進(jìn)出洗苯塔的濕煤氣中各個(gè)組分的流量 入洗苯塔濕煤氣 出洗苯塔濕煤氣 組分 質(zhì)量流量（ kg/h） 體積流量（ Nm3 /h） 質(zhì)量流量（ kg/h） 體積流量（ Nm3 /h） 煤氣 粗 苯 水蒸氣 共計(jì) 45576 45156 入洗苯塔煤氣的實(shí)際流量： 煤氣平均流量 V 的計(jì)算： 對于實(shí)際條件 下的氣體滿足： 000111 TVPTVP ? 式中 P1,V1,T1— 氣體任意狀態(tài)下的壓力 ,體積 ,溫度； P0,V0,T0— 氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓力 ,體積 ,溫度。 終 冷 塔 塔 前 煤 氣 中 水 蒸 氣 大 質(zhì) 量 流 量 塔前水蒸氣G ＝ 塔前水蒸氣V 18/=,其中， 18kg/kmol 是水的摩爾質(zhì)量， Nm3 /kmol 是標(biāo)準(zhǔn)情況下干摩爾氣體的體積。 ＝ ,其中 ， Nm3/kg ，是干煤氣產(chǎn)率。這種填料在蘇、美應(yīng)用較多。塔內(nèi)填料了用木格，鋼板網(wǎng)，金屬螺旋，帖拉累托填料，鮑爾環(huán)，鞍形填料以及塑料花環(huán)填料等。洗油從第二段起來采用循環(huán)噴灑。焦油霧的清除對化產(chǎn)回收工段的設(shè)備及操作極為重要。羅茨式鼓風(fēng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，體積小，且在轉(zhuǎn)速一定時(shí)，如壓頭稍有變化，其輸氣量可保持不變，即輸氣量隨著風(fēng)壓變化幾乎保持不變。因此，近年來，新建焦化廠廣泛采用橫管初冷器，以很少采用豎管初冷器了。固體吸水劑分為固 體氯化鋰和氯化鈣。 （二）工藝選擇及特點(diǎn)： 本作業(yè)區(qū)焦油和輕苯的貯存時(shí)間為 30 天，其余產(chǎn)品和原料的貯存時(shí)間為20 天。 脫苯塔內(nèi)操作壓力： 提高塔內(nèi)操作壓力時(shí)，各組分的蒸出率相應(yīng)減少。 管式爐加熱法生產(chǎn)一種苯與蒸汽加熱法生產(chǎn)一種苯相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：粗苯回收率高；蒸汽耗量低；酚水量少等優(yōu)點(diǎn)。 管式爐加熱法生產(chǎn)一種苯的工藝 遼寧科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 年產(chǎn)焦炭 80 萬噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設(shè)計(jì) 硫銨 煤氣 殘油渣 煤氣 煤氣 來自洗苯塔的富油先進(jìn)入分縮器，被從脫苯塔來的粗苯 油 氣 加 熱 到7080℃，然后入貧富油換熱器，被熱貧油加熱到 130140℃后進(jìn)入管式爐。 由分縮器頂部溢出的粗苯蒸汽進(jìn)入冷凝冷卻器，在此用冷水冷凝冷卻到2530℃，做經(jīng)粗苯分離器將水分出后計(jì)量槽進(jìn)入粗苯儲槽。所以加大煤氣速度可強(qiáng)化吸苯過程，但太大，會(huì)使洗苯塔阻力和霧沫夾帶量急劇增加。但循環(huán)洗油量也不易過大 ，以免過多增加電、蒸汽耗量和冷卻用水量。吸收溫度是通過吸收系數(shù)和吸收推動(dòng)力的變化而影響粗苯回收率的。由于兩流體的主體充分揣動(dòng)，濃度的均勻的，全部的濃度變化集中在兩個(gè)有效膜層內(nèi)，且吸收過程在界面處達(dá)平衡。此法要求煤氣凈化的程度較高，加之吸附劑價(jià)格昂貴，因此在工業(yè)上的應(yīng)用受到一定的限制 ，而多用于煤氣中的苯族烴的定量分析。石油洗油的質(zhì)量指標(biāo)見表 21 石油洗油穩(wěn)定性好，脫萘能力強(qiáng)。 目前，國內(nèi)外焦化廠主要采用洗油吸收法回收煤氣中的苯族烴。 （ 4)由于煤氣冷卻不直接與水接觸，所以無含酚污水的處理。焦油循環(huán)至一定程度，用泵送至焦油上段。再用泵送至終冷冷塔的上下兩端，送往上端的水須于間冷器用低溫水冷卻，由于終冷器只是為了冷卻煤氣，所以終冷循環(huán)水量可減至 噸 /1000 標(biāo)米179。焦油洗萘比機(jī)械化除萘 效率高，但操作復(fù)雜。 ： 煤氣在終冷塔內(nèi)的過程同前所述。,降到 8001200mg/Nm179。 (3)直接油終冷法 : 直接油終冷法以輕柴油為冷卻介質(zhì)，與煤氣直接進(jìn)行冷卻。 在封閉式流程中，煤氣在終冷前已經(jīng)脫除了煤焦油、奈、硫化氫和氰化氫，且回收了氨，因此工藝流程比 較簡單。 蒸氨塔底產(chǎn)生的瀝青定期排 至瀝青坑，冷卻后人工取出送煤廠摻入配煤；遼寧科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 年產(chǎn)焦炭 80 萬噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設(shè)計(jì) 硫酸泵 排出的蒸氨廢水經(jīng)瀝青坑流入地下槽，再由泵送至初冷前吸 煤氣管道。 尾氣洗凈塔排出的循環(huán)母液經(jīng)滿流管流至室外母液槽；同時(shí)經(jīng)流量儀表控制，向尾氣洗凈塔連續(xù)定量補(bǔ)入少量工業(yè)新水。從離心機(jī) 分出的硫銨結(jié)晶先經(jīng)溜槽排放到螺旋輸送機(jī)，再由螺旋輸送機(jī)輸送到振動(dòng)流化床干燥器，經(jīng)干燥、冷卻后進(jìn)入硫銨貯斗。脫氨后的煤氣在飽和器的后室合并成一股 ,經(jīng)小母液循環(huán)泵連續(xù)噴灑洗滌后，沿切線方向進(jìn)入飽和器內(nèi)旋風(fēng)式除酸器，分出煤氣中所夾帶的酸霧后，送至終冷洗遼寧科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 年產(chǎn)焦炭 80 萬噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設(shè)計(jì) 苯工段。半直接法生產(chǎn)硫銨的工藝過程為：出爐煤氣在初步冷卻器中冷卻到25~30℃，進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)。煤氣從初步冷卻器出來，溫度約為 60~70℃ ,進(jìn)入電撲焦油器，除去其中之焦油霧滴。根據(jù) 工藝過程的不同，生產(chǎn)硫銨的方法可分為間接法、直接法和半直接法。 （ 1）直接吸收法：粗煤氣不經(jīng)冷凝冷卻直接進(jìn)入硫銨飽和器，與硫酸直接反應(yīng)，由于沒脫焦油，操作不便，一般不用此法。 （三）工藝選擇及特點(diǎn)： 本設(shè)計(jì)采用吸收法脫硫，以氨為堿源， HPF 為催化劑的焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰新工藝，此法不但具有較高的脫硫脫氰效率，而且流程短，不需外 加堿，煉焦荒煤氣、氨水 氣液分離器 煤氣 脫 硫 工 段 循環(huán) 氨水泵 焦油中間罐 脫硫蒸氨 機(jī)械澄清器 剩余氨水泵 初冷器 循環(huán)氨水槽 鼓風(fēng)機(jī) 電捕 剩余槽 焦油泵 化工廠 焦油儲槽 焦?fàn)t 遼寧科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 年產(chǎn)焦炭 80 萬噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設(shè)計(jì) 催化劑用量少，脫硫廢液處理簡單，操作費(fèi)用低，一次性投 資省。 （二）工藝流程： 由鼓風(fēng)機(jī)送來的煤氣首先進(jìn)入預(yù)冷塔與塔頂噴灑的循環(huán)冷卻水逆向接觸，被冷至 30℃；循環(huán)冷卻水從塔下部用泵抽出送至循環(huán)水冷卻器，用低溫水冷卻至 28℃后進(jìn)入塔頂循環(huán)噴灑。 機(jī)械化氨水澄清槽下部的焦油靠靜壓流入焦油分離器，進(jìn)一步進(jìn)行焦油與焦油渣的沉降分離。 鼓風(fēng)部分：主要為粗煤氣加壓，使其能通過后續(xù)凈化系統(tǒng)的設(shè)備和管路，并起到脫除粗煤氣中部分焦油霧的作用。 （ 3） 煤在煉焦時(shí)一般 75%為焦炭，其中 25%為荒煤氣。各產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)見表 1— 1— 1— 3。 粗苯的各主要成分皆在 180 攝氏度前餾出， 180 攝氏度以后餾出的是粗苯中所含的 洗油輕質(zhì)餾分，稱為溶劑油。遼寧科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁 年產(chǎn)焦炭 80 萬噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設(shè)計(jì) 第 一 章 緒 論 、焦?fàn)t煤氣凈化及苯族回收的意義 ： 煤在煉焦時(shí)一般 72%78%轉(zhuǎn)化為焦炭，其中 22%28%轉(zhuǎn)化為荒煤氣，苯族烴是煤干餾過程中產(chǎn)生的芳香烴化合物中分子較低的部分，其產(chǎn)率占煉焦干煤臟入量的 %%產(chǎn)率的波動(dòng)主要受煉焦煤料的性質(zhì)煉焦溫度的影響，近年來，由于石油化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，可以提供苯類，苯酚類等產(chǎn)品，對煤煉焦化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響，但是焦化工業(yè)提供的許多種芳香族化合物和雜環(huán)化合物是石油化學(xué)工業(yè)所不能代替的，它們不可能或者不能經(jīng)濟(jì)的從石油加工過程中獲得，今后這類產(chǎn)品 主要依賴煉焦化學(xué)產(chǎn)品的吸收與加工，因此這些化學(xué)產(chǎn)品對綜合利用煤炭資源和我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著重要意義。在測定粗苯中各組分的含量和計(jì)算其加工過程中的產(chǎn)量時(shí)，通常將 180 攝氏度前的餾出量作為鑒別粗苯質(zhì)量的指標(biāo)之一。 遼寧科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 年產(chǎn)焦炭 80 萬噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設(shè)計(jì) 粗苯中各組分的含量 表 11 組 分 分 子 式 含量 % 苯 甲苯 二甲苯 三甲苯 不飽和化合物 其中：環(huán)戊二烯 苯乙烯 苯并呋喃及同系物 茚及同系物 硫化物（按硫計(jì)） 其中：二硫化碳 噻吩 C6H6 C6H5（ CH2） 3 C6H4（ CH2） 2 C6H3（ CH2） 3 —— C5H6 C6H5CHCH2 C8H6O C9H5 —— CS2 C4H4S 55～ 70 12～ 22 ～ 6 ～ 5 7～ 12 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 由于粗苯是易燃的物質(zhì)，粗苯蒸汽在空氣中的濃度在 — %（體積）范圍內(nèi)時(shí)，能形成爆炸性混合物，因此該工段要嚴(yán)禁煙火，電機(jī)防爆。即每年用煤 萬噸，年生產(chǎn)荒煤氣 萬噸。 電捕焦油器：脫除粗煤氣中的焦油 （二）工藝流程： 來自焦?fàn)t～ 80 C的荒煤氣，與焦油和氨水沿吸煤氣管道流至氣液分離器，氣液分離后的荒煤氣由分離器上部出來，進(jìn)入四臺并聯(lián)操作的橫管初冷器上部，在此用 32 C 的循環(huán)水將煤氣冷卻至～ 35 C；由橫管初冷器下部排出的煤氣，進(jìn)入直冷塔下部，用直冷塔循環(huán)水噴灑煤氣，將煤氣冷卻至～ 22 C；由直冷塔上部排出的煤氣，進(jìn)入三臺并聯(lián)操作的