【正文】 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= 塔后露點22℃時煤氣水蒸氣含量x=x=【】100247。K管壁厚b=,鋼的傳熱系數(shù)，b/λ=10㎡K/J故：K=㎡h，本設(shè)計取=㎡/Nm蒸發(fā)量=+++=粗苯在管式爐中的蒸發(fā)率： 100%=%1． 管式爐輸入熱量：（1） 、從洗苯塔來的富油經(jīng)分縮器，貧富油換熱器后進(jìn)入管式爐（包括洗油，粗苯，水，其溫度為135℃），帶入熱量：洗油帶入熱量（包括萘）：=洗油量（包括萘）比熱溫度=135=式中 ℃時的比熱，KcaL/Kgh=104500KJ/㎡已知粗苯產(chǎn)量為936t/h 設(shè)在塔內(nèi)全部蒸發(fā) 其180176。℃，可用此式計算：=+。型號：總重3580Kg(六)、貧油冷卻器的計算：,，℃，出來溫度為30℃，水進(jìn)口溫度為18℃，出口溫度為35℃。在洗苯設(shè)備選型問題上，普遍是采用木格填料塔?；ōh(huán)填料洗苯塔與其他填料洗苯塔的經(jīng)濟(jì)比較如下：表 32各種填料塔與濟(jì)鋼花環(huán)調(diào)料塔相比木格子調(diào)料塔鋼板網(wǎng)填料塔日本花環(huán)塔西德鋼板網(wǎng)塔日本空噴塔泵用多用電萬kwh30151530275多用塔數(shù) 臺2111/32多占地2/31/21/21/2多用煤氣閥門個6336多用泵 臺21111增加投資2/32/51/23/52/2增大阻力 pa1300400200~600600900 包括鼓風(fēng)機電耗以上兩表可以看出，幾乎在所有比較項目中，花環(huán)填料塔都優(yōu)于其他塔型（填料塔）。結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，所需面積為列管換熱器的1/2～1/4。大塔塔頂需設(shè)置吊柱，以吊起懸掛人孔蓋，便于塔底檢修換熱器按流程成組安裝，與其它設(shè)備之間至少要留出1m水平距離。洗苯部分：終冷部分的南側(cè)為洗苯部分。本工段的工藝布置考慮了通風(fēng)、防火、防爆燈因素。⑹、管式爐阻力（表壓）：＜2kg/cm2.3 操作崗位的確定及崗位定員（1）、崗位的確定： 粗苯工段的責(zé)任有：終冷，洗苯各設(shè)備的開停工，調(diào)換及正常操作和異常情況的處理。再生器的定期排渣。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，泵房內(nèi)應(yīng)安裝有自動或手動事故排風(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旁設(shè)有局部照明；儀表室內(nèi)設(shè)有調(diào)度電話和自動電話。該法首先按設(shè)備的現(xiàn)行價格計算設(shè)備的交貨價格，然后計算設(shè)備的安裝費用，（一般為設(shè)備交貨價格的43%），得到設(shè)備安裝后的價格，再以此為依據(jù)，按照各種費用的不同比例，計算出工藝管線，儀表，附屬設(shè)施等項目的費用，最后根據(jù)工程的實體部分的價值按比例計算施工費用，不可預(yù)見費用等，匯總德投資總額。設(shè)備維修：（1）、洗苯塔及終冷塔定期清掃，每年檢修一次。給排水：生產(chǎn)用水采自地下水，溫度18℃，硬度17～20德國度，～，懸浮物小于50mg/ρ,生活用水應(yīng)滿足《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》(TJ2676)。（2）崗位定員：粗苯工段崗位定員如表71所示。蒸餾系統(tǒng)的開停工，調(diào)換及正常操作和異常情況的處理。⑸、再生器洗油量（占處理量）～%⑹、洗油消耗≯150kg/T輕苯。蒸餾部分該部分位于工段的最東側(cè)。1鑄鐵脫苯塔布置專用框架中，脫苯塔底部貧油出口標(biāo)高不低于10m.11室外管道應(yīng)盡量避免沿地面鋪設(shè)，布置管道的地溝應(yīng)考慮排水。兩種換熱器的經(jīng)濟(jì)效益比較見表34項 目種 類螺 旋 板 式管 殼 式傳熱系數(shù)；ka1/.℃6001500100500堵塞情況不堵體積小耐壓低重量（隨壓力、溫度而變）8T/160m2=50kg/m26T/160m2=材質(zhì)不銹鋼壓力材質(zhì)△p,kg/cm2大（）管內(nèi)流速，m/s12（有時2）~關(guān)外流速，m/s氣體1020兩種換熱器的價格比較見表35單臺設(shè)備重量t 螺旋板式換熱器價格 元/噸列管式換熱器價格 元/噸≤1碳鋼1cr18Ni9Ti碳鋼1cr18Ni9Ti3800250005500300001535002400051002800051032002300048002600010290022000450024000第六章 設(shè)備的工藝布置說明本設(shè)計工段的主要設(shè)備與塔、管式爐、換熱器、貯槽及泵，生產(chǎn)中的產(chǎn)品是粗苯，屬于易燃易爆品，根據(jù)設(shè)計防火規(guī)范該工藝屬于甲類產(chǎn)品生產(chǎn)，在布置中應(yīng)考慮防火措施。3終冷塔通常終冷塔有金屬板式直接冷卻塔，帶焦油洗萘器的煤氣終冷塔及橫管終冷塔。而且價格大浮上漲，影響投資、占地和建設(shè)速度。結(jié)構(gòu)上可以省掉降液管，處理能力一般較大，壓降較小，但效率及操作彈性受到一定限制。= =℃式中——溫差調(diào)節(jié)系數(shù)。 熱量衡算： (1)、熱量輸入Q: ①、冷富油在70℃時帶入熱量：Q=(＋＋1)70 =，1——分別為洗油，粗苯，水在70下的比熱，kcal/kg（二）、再生器計算 進(jìn)入再生器的富油中的各組分的蒸發(fā)率按下式計算：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?！婀蕩霟崃?＋＋= KJ/h（2） 、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＝936=故：= =—4Kgf/㎝(表壓)飽和蒸汽熱焓，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 =—含萘洗油135℃時的比熱，KcaL/ Kg秒年里則：填料總體積V= = m 故填料高度為：h==因此洗苯塔可分為五層填料，填料層間距為1m，,煤氣入口段2m, 煤氣出口段2m,洗苯塔底部槽高為5m，,第二層與第三層填料間設(shè)再分布器，間隔為2m,則洗苯塔內(nèi)填料高度為：塔高可取為：H=4+++2+2+5+2＋(附加高度)=29m第二節(jié) 蒸餾脫苯部分設(shè)備計算和選型計算依據(jù)：粗苯產(chǎn)量為936kg/h,其中含苯93676%=,甲苯93615%=，二甲苯9365%=，萘溶劑油為: 9364%= 貧油量W=,則：V==貧油中粗苯的含量為：%=3m/ h,粗苯的密度取860 kg/m，860=，%=，%=，%=，%= Kg/h。SK/J 管外壁污垢熱阻R==10㎡k導(dǎo)熱系數(shù)：=將分離出的水送入空竹分離器進(jìn)一步分離，油進(jìn)地下槽，水送去酚水架。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。由此可見，脫苯操作時直接蒸汽用量，對蒸餾過程有著重要影響。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。在回收等量粗苯的情況下，如洗油循環(huán)量也可以相應(yīng)地減少。吸收溫度是通過吸收系數(shù)和吸收推動力的變化而影響吸收率的，提高的吸收溫度，可使吸收系數(shù)與一定增加，但不顯著，而吸收推動力卻顯著減小。第二章 脫苯方法及工藝選擇管式爐加熱富油脫苯該工藝流程如圖25該工藝與蒸汽法脫苯工藝相同，唯一的區(qū)別在于富油經(jīng)貧富油換熱器后，不是用蒸汽加熱而是用管式爐加熱至180～200℃后，在進(jìn)入脫苯塔。這種工藝解決了前幾種工藝流程中存在的廢水多，含萘高的問題，它使煤氣的含萘量可降到400毫克/標(biāo)m3，因而該工藝有點突出，而且徐州地區(qū)具有豐富的低溫 地下水（18℃）因而本設(shè)計采用的就是這種工藝。E25）不大于2水分%15℃結(jié)晶物無綜上合述：本設(shè)計為畢業(yè)設(shè)計，是集三年學(xué)習(xí)專業(yè)知識理論和實際中運用在生產(chǎn)過程中的的體現(xiàn)，目的在于通過這次設(shè)計學(xué)會綜合運用所學(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。粗苯易燃易爆，要求工段必須嚴(yán)禁煙火，并對電動機加以防爆。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。（4） 編制設(shè)計說明書計算條件：苯回收率：1%硫銨工段來煤氣溫度/飽和溫度℃： 58/52終冷溫度：22℃院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字：中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評語（①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；②獨立解決實際問題的能力；③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文評閱教師評閱書評閱教師評語（①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力；④工作量的大?。虎萑〉玫闹饕晒皠?chuàng)新點；⑥寫作的規(guī)范程度；⑦總體評價及建議成績；⑧存在問題；⑨是否同意答辯等）：成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文答辯及綜合成績答 辯 情 況提 出 問 題回 答 問 題正 確基本正確有一般性錯誤有原則性錯誤沒有回答答辯委員會評語及建議成績：答辯委員會主任簽字： 年 月 日學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績：學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日摘要 本設(shè)計為年產(chǎn)60萬噸焦炭粗苯工段的的工藝設(shè)計，包括工藝部分和非工藝部分。工藝部分包括工藝論證及選擇，粗苯回收原理，工藝流程詳述，主要設(shè)備的布置，計算和選型等，都以終冷，洗苯和蒸餾脫苯三部分組成，終冷部分采用橫管終冷塔噴灑輕質(zhì)焦油洗萘，焦油吸油吸苯，在蒸餾部分用管式爐加熱法加熱蒸汽和富油生產(chǎn)一種苯粗苯，采用一臺脫苯塔及必要的輔助設(shè)備。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。粗苯的組成取決于煉焦配煤的組成及煉焦產(chǎn)物在碳化室內(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。是我們初步了解有關(guān)技術(shù)政策，學(xué)會查閱和綜合運用各種文獻(xiàn)資料，掌握使用有關(guān)工程技術(shù)的規(guī)定和準(zhǔn)則，以及設(shè)計的方案的論證和確定，設(shè)計的計算能力，繪圖和撰寫說明書的能力，于此同時培養(yǎng)自己一個嚴(yán)肅的工作態(tài)度和掌握工藝流程，為今后打下良好的工作基礎(chǔ).第一章 論證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。洗苯工藝工藝流程：（1）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。圖25生產(chǎn)一種苯的工藝流程（管式爐加熱富油脫苯）1脫水塔 2管式爐3再生器4脫苯塔5脫苯塔油水分離器6油氣換熱器7冷凝冷卻器8富油泵9貧富有換熱器10貧油泵11貧油冷卻器12