【正文】 章所確定選用的終冷除萘工藝、流程，可確定選用與該工藝相配套的終冷塔——橫管終冷洗萘塔。這種塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，生產(chǎn)能力大，投資省，節(jié)約金屬材料，且安裝和維修簡(jiǎn)便。該填料塔與木格填料塔相比，具有比表面積大，吸收率高，阻力小，動(dòng)力消耗小等優(yōu)點(diǎn)，但制造麻煩，價(jià)格昂貴，處理能力小。花環(huán)填料洗苯塔與其他填料洗苯塔的經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表32。/m179。雖然浮閥塔具有很多優(yōu)點(diǎn)，但因其防腐較差，操作不易穩(wěn)定，故選用條形泡罩塔作為本設(shè)計(jì)的脫苯塔。螺旋板換熱器與普通換熱器相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)：傳熱效率高。結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。管殼式換熱器與螺旋板換熱器的經(jīng)濟(jì)效益比較見(jiàn)表34，價(jià)格比較見(jiàn)表35。= kg/m178。= Nm3/h,其中，ρ＝, 是的密度。 Q＝G56℃C=56=（56）＝℃ ,是H2S在56℃(終冷塔前溫度)下的比熱。 4．水蒸氣帶出的熱量 Q＝H（21）＝＝，H（21）＝，是水蒸氣在21℃（終冷塔塔后溫度）下的焓值。㏑=＋=+= 其中由煤氣至管外壁的對(duì)流傳熱系數(shù)，單位是J/㎡℃/W) (化工原理上冊(cè))為管內(nèi)壁的污垢熱阻，(㎡ =900mmH20是入洗苯塔煤氣的壓力（表壓）V=10333（273+t）/273(10333+) =10333(273+21)/273(10333+600)=其中，＝ Nm3 /h，是出洗苯塔的濕煤氣中各個(gè)組分的總體積流量；t=21℃ 是出洗苯塔煤氣的壓力(表壓)煤氣平均流量V的計(jì)算：Vs=（V+ V）/2=：洗油循環(huán)量＝iγVs==，油密度取γ=, Vs= m3 /h:(1)、塔前煤氣含粗苯量: =1000/= g/Nm式中:V－塔前煤氣實(shí)際流量, m/h(2)、塔后煤氣含粗苯量:=1001000/ =式中:V－塔后煤氣實(shí)際流量, m/h(3)、貧油允許含粗苯量: 用焦油作為洗油時(shí)與洗苯塔塔后煤氣含苯量相平衡的貧油允許含苯量X(單位為%)滿足以下公式： =式中:2出塔含苯量， g/ m X洗油含苯量， % M—洗油的平均分子量,160 P—煤氣總壓力 Pb—回收溫度下粗苯的飽和蒸汽壓, mmHgPb= P++ Px +P =110mmHg Pt= 30mmHg Px =20mmHg Ps=0mmHg分別為純苯，甲苯，二甲苯，萘溶劑的飽和蒸汽壓，可通過(guò)《煉焦化產(chǎn)理化常熟》P38公式和常數(shù)表計(jì)算。塔高計(jì)算 塔分為4層填料，每層高度為2m，由于塔徑大于2m，故采用雙升氣管型分布板，煤氣進(jìn)口高度取1m，煤氣出口高度取1m，煤氣出口到塔頂高度取3m， ,所以塔高 H＝對(duì)管式爐的計(jì)算，主要是物料和能量的衡算。G＝Gβ＝%＝G＝Gβ＝%＝G＝Gβ＝%＝G＝Gβ＝%＝富油量G富油＝G+ G貧油 + G＝++＝富油中水量G＝G富油β＝%＝，β＝% ，是富油含水量。 ℃ G粗苯1 ＝。 粗苯蒸氣帶出熱量＝H G粗苯3 ＝＝,其中H＝； 是180℃時(shí)粗苯的焓值；G粗苯3 ＝G苯3 + G甲苯3+G二甲苯3+ G溶劑油3 ＝，而G苯3 ＝ kg/h , G甲苯3 =, G二甲苯3 =, G溶劑油3 =,分別是出管式爐富油中苯蒸汽 ，甲苯蒸氣和溶劑油蒸汽的質(zhì)量流量（見(jiàn)表46） 180 ℃水蒸氣帶了熱量＝H G水3 ＝＝,其中H＝，是180 ℃水蒸氣的熱焓值 ，G水3 ＝，是出管式爐水蒸氣的質(zhì)量流量（見(jiàn)表46） 400 ℃水蒸氣帶了熱量＝H G水蒸氣 ＝＝,其中H＝，是400 ℃水蒸氣的熱焓值 ，G水3 ＝，是脫苯所需的直接水蒸氣的量。同理可以求出進(jìn)入再生器的富油中所有組分的流量（見(jiàn)表4－8） 項(xiàng)目 質(zhì)量流量（kg/h） 分子量 摩爾流量（Kmol/h）總量 氣相 氣相中洗油 160 氣相中萘 128 氣相中粗苯 氣相中水蒸氣 18 液相 液相中洗油 160 。所以，管式爐的輸出熱量＝++++++＝+kj/h因?yàn)椋?＝得＝供給富油的熱量＝++++－－－＝供給脫苯所需要的直接水蒸氣熱量＝－＝ kj/h表47：管式爐熱量平衡表 項(xiàng)目 輸入（kj/h） 輸出(kj/h)洗油（含萘） 粗苯 水 低壓水蒸汽 煤氣燃燒 油蒸汽（含萘） 苯蒸汽 180℃時(shí)水蒸汽 400℃過(guò)熱水蒸汽 熱損失 共計(jì) 51554981管式爐由輻射段和對(duì)流段兩段組成， 輻射段主要是對(duì)富油進(jìn)行加熱，對(duì)流段主要對(duì)脫苯所需要的直接水蒸汽進(jìn)行加熱，并附帶對(duì)富油進(jìn)行一點(diǎn)加熱。 ℃ 是135 ℃時(shí)水的比熱 ，G水1 ＝（見(jiàn)表4－4）低壓蒸氣帶入熱量＝G水蒸汽 H＝＝,其中 ，H＝,是所用的低壓蒸汽的焓值；G水蒸汽 ＝ψG＝＝，是脫苯所需要直接蒸汽量，而ψ＝，是單位質(zhì)量粗苯所需的蒸汽量，G＝，是粗苯產(chǎn)量。洗油量G＝G貧油 －G＝－＝所以進(jìn)入管式爐富油中純苯的質(zhì)量流量G＝G+G＝,所以可得甲苯 ，二甲苯 ，溶劑油的量。．1物料衡算粗苯產(chǎn)量G＝G煤A=%=,其中，A＝% ，是粗苯加收率(占干煤質(zhì)量百分比)。n是平衡偏離系數(shù)，~， C1=x/n=（5）出塔富油含苯量： C= C＋回收的苯量/（洗油量＋苯的回收量） =+(+) =、塔徑、填料面積、填料量和塔高的確定； 根據(jù)《燃料化工》1998（3）提供的參數(shù)，塑料花環(huán)填料的空塔～，；～㎡/Nm℃ 冷卻面積F的計(jì)算 計(jì)算公式：F=Q/(△tmK。 終冷所需冷卻水體積流量W＝Q/(101000)= (101000)= m3 /h。H粗苯（56）＝（103+56C）,而 C＝（+56）/ M, M= ,是粗苯的分子質(zhì)量。 煤氣中粗苯體積流量V ＝G/ ρ＝（）= Nm3 /h ,其中 ，ρ＝，是粗苯蒸氣密度。 干煤量G煤＝V247。它能自行清除污垢。最突出的特點(diǎn)是對(duì)低溫?zé)嵩催M(jìn)行熱交換時(shí)，有極好的效果。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。泡罩塔是工業(yè)上應(yīng)用最久的一種塔板型式，該種塔型 的優(yōu)點(diǎn)是：不易發(fā)生漏液現(xiàn)象，有較好的操作彈性，即當(dāng)氣、液負(fù)荷有較大的波動(dòng)時(shí)，仍能維持幾乎恒定的板效率，塔板不易堵塞，對(duì)各種物料的適應(yīng)性強(qiáng)，操作經(jīng)驗(yàn)豐富。采用花環(huán)填料塔代替木格子填料塔洗苯時(shí)，對(duì)于年產(chǎn)110萬(wàn)噸焦碳的焦化廠，可節(jié)省160余萬(wàn)遠(yuǎn)，泵的電耗節(jié)省173萬(wàn)kwh，價(jià)值18萬(wàn)元，并可獲得節(jié)省占地，縮短基建周期等社會(huì)效益。但難于制造，價(jià)格昂貴。填料洗苯塔是應(yīng)用較早，較廣的一種塔?？諊娝话銥槎喽螄姙ⅲ瑳](méi)段下部均設(shè)有煤氣分布器，相鄰兩段設(shè)有煤氣通過(guò)的錐性散罩，底部設(shè)有許多個(gè)噴嘴組成的洗油噴灑裝置，其上設(shè)有備用的中央噴嘴，從頂部灑下來(lái)的洗油經(jīng)降液管引到下段。煤氣終冷和熱焦油洗萘工藝使用帶焦油洗萘器的煤氣終冷塔（篩板塔）。輕、重分縮器進(jìn)一步分離，分離水送至地下水井。當(dāng)塔底油槽液位降低時(shí)，用貧油泵從新鮮洗油槽中抽新洗油補(bǔ)充，以維持液位穩(wěn)定。18℃冷凝水由塔下部橫管冷卻器進(jìn)入，向上經(jīng)串聯(lián)著的橫管器與塔內(nèi)循環(huán)油，煤氣間接換熱升溫后 塔的上部外排。此外還有富油的預(yù)熱溫度和含苯量。影響脫苯的因素在塔底溫度下各組分在蒸汽壓。輕、重分縮器分別進(jìn)入油水分離器分離。由于洗油在循環(huán)使用當(dāng)中質(zhì)量變壞。 蒸汽加熱法生產(chǎn)一種苯蒸汽加熱法生產(chǎn)一種苯的工藝如圖26： 由洗滌工序來(lái)的富油在分離器下面的三格中，被脫苯塔來(lái)的蒸汽加熱至7080℃，然后進(jìn)入貧富油換熱器，被來(lái)自脫苯塔的溫度為130140℃的熱貧油加熱到90100℃，最后在富油預(yù)熱器中用低間接蒸汽加熱到135145℃，進(jìn)入脫苯塔頂部進(jìn)行脫苯。所以加大煤氣速度可強(qiáng)化吸苯過(guò)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(guò)大，以免過(guò)多增加電、蒸汽耗量和冷卻用水量。吸收溫度是通過(guò)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(guò)程在界面處達(dá)平衡。石油洗油的質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表21石油洗油穩(wěn)定性好，脫萘能力強(qiáng)。近年來(lái)，為解決木材短缺問(wèn)題，采用篩板塔，鋼板網(wǎng)填料，不銹鋼填料以及塑料花環(huán)填料洗苯塔，取得了較好的效果，洗苯塔臺(tái)數(shù)可減少為一至兩臺(tái)。目前，國(guó)內(nèi)外焦化廠主要采用洗油吸收法回收煤氣中的苯族烴。加壓吸收法可強(qiáng)化生產(chǎn)過(guò)程，適于煤氣在遠(yuǎn)距離或用作合成氨廠原料的情況下采用吸附法：煤氣通過(guò)具有微孔組織，接觸表面很大的活性炭或硅膠等固體吸附劑。該系統(tǒng)阻力小，風(fēng)機(jī)電耗低；操作維護(hù)簡(jiǎn)便；無(wú)污染；占地面積小，基建費(fèi)用少。（此過(guò)程中，循環(huán)油槽內(nèi)，入塔處，出塔處油溫基本相同）。上段用從涼水架來(lái)的循環(huán)水冷卻至2023℃的循環(huán)水噴淋，將煤氣再冷卻25℃左右，額外水從終冷塔底部經(jīng)水封管流入熱水池；然后用泵送至涼水架，經(jīng)冷卻后自流入冷水池。分離出的焦油及浮在水面上的油類、萘等混合物自流到焦油槽。該洗萘法僅用于硫銨生產(chǎn)工序之后。橫管終冷噴灑輕焦油洗萘工藝.該工藝流程如圖21所示.來(lái)自硫銨工段煤氣在終冷塔內(nèi)自下而上流動(dòng),在流動(dòng)過(guò)程中與經(jīng)由隔板孔眼噴淋而下的冷卻水流密切接觸，從5560℃冷卻至2127℃,部分水汽被冷凝下來(lái),同時(shí)還有相當(dāng)數(shù)量的萘也從煤氣中析出,并被水沖洗下來(lái),煤氣含萘量可從20003000mg/Nm179。富油進(jìn)塔溫度比煤氣溫度高57℃，煤氣含萘可由20002500mg/Nm179。17180。176。180攝氏度前的餾出量越多，粗苯的質(zhì)量就越好，一般要求粗笨在180攝氏度前餾出量達(dá)93%95%，粗笨中除了主要的苯類物質(zhì)之外，還有飽和化合物和硫化物，這是由于從煤氣中回收粗苯的同時(shí)，煤氣中的烯烴，一氧化碳等等的膠質(zhì)生成物及有機(jī)硫化合物也一同進(jìn)入了粗苯中。50000nm3h焦?fàn)t煤氣中苯族烴回收畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄緒論…………………………………………………………………………………………1 煉焦煤氣中回收苯族烴的意義……………………………………………………… 1 粗笨的性質(zhì)………………………………………………………………………… 1 設(shè)計(jì)任務(wù)…………………………………………………………………………… 3 （1）徐州地區(qū)的氣相條件……………………………………………………………… 3（2）工段規(guī)模和煤氣處理能力的計(jì)算……………………………………………… 4 粗笨工段的工藝過(guò)程及工藝選擇……………………………………………………… 5 煤氣終冷及洗奈工藝…………………………………………………………… 5……………………………………………………………………………9………………………………………………………………………………12 本設(shè)計(jì)工藝詳述………………………………………………………………………14主要設(shè)備論證及選型………………………………………………………………………16…………………………………………………………………………………16…………………………………………………………………………………18 終冷塔………………………………………………………………………………… 18…………………………………………………………………………19主要設(shè)備和管道的工藝計(jì)算、選型……………………………………………………… 21 終冷塔的計(jì)算……………………………………………………………………… 21 ……………………………………………………………………… 21 …………………………………………………………………… 22 …………………………………