【正文】 及橫管終冷塔。但在使用日久后，間隙因磨損而增大，其效率降 低，次種鼓 風(fēng)機必須用循環(huán)管調(diào)節(jié)煤氣量，在壓出管路上需安裝安全筏，以保證安全運轉(zhuǎn)。 有以上數(shù)據(jù)可知： 標準狀態(tài)下煤氣處理量 Q=W = 10000247。常用冷凍機冷卻分離脫水法和直接水冷卻法兩種，后者比較經(jīng)濟，使用廣。本作業(yè)區(qū)設(shè)有充氮壓力平衡系統(tǒng)，各貯槽的放散氣均接至其中。 直接蒸汽量、溫度： 提高直接蒸汽量，可使各組分的蒸出率增加。在精餾過程中，當加熱互不相溶的液體混合物時，如果此混合物的蒸汽分壓之和達到塔內(nèi)的總壓時，液體即行沸騰。 從脫苯塔頂出來的粗苯蒸汽，進入分縮器，溫度從 170180℃，降到 90℃左右，部分水蒸汽被冷凝下來，然后進入冷凝冷卻 器，粗苯和水從冷凝冷卻器下部流入油水分離器進行分離。 從粗苯、輕分縮油、重分縮油油水分離器排出的分離水均進入控制分 離器進一步分離，以減少洗油損失。但為達到需要的脫苯程度，則需將富油加熱到 250300℃，這在實際上是不可行的，但為了降低脫苯蒸餾的溫度，可采用水蒸汽蒸餾法或真空蒸餾法。如果一步降低貧油中的粗苯含量，雖有助于降低塔后損失，但將增加脫苯蒸汽時的水蒸汽耗量，使粗苯 180℃前餾出率減少，即相應(yīng)增加粗苯中溶劑油的生成量，并使洗油的耗量增加。吸收溫度不宜過高，也不宜過低。為此，我們通過氣相進入液相的量的多少來討論回收進行的程度。但煤氣的壓縮及冷凍過程復(fù)雜，動力消耗大，設(shè)備材質(zhì)要求高。 石油洗油質(zhì)量指標 表 21 名 稱 單 位 指 標 比重（ 20℃ ） 黏度 蒸餾試驗： 初餾點 350℃前餾出量 凝固點 含水量 固體雜物 Rl 50176。 (1）焦油洗油吸收法 焦油洗油是高溫焦油加工時 230300℃的餾分 ,由于大多數(shù)焦化廠都能自得 ,所以應(yīng)用廣泛 ,其質(zhì)量指標已在第一章中列出 如表 13. 焦油洗油的含萘量除規(guī)定要小于 13%外 ,還要求其含苊量不大于 5%,是為了保證在 1015℃時無固體沉淀物。 （二）洗苯工藝 ： 洗油吸收法： 洗油吸收煤氣中的苯族烴為典型的物理吸收，是在洗滌塔中回收煤氣中的苯族烴 。如此低溫，就決定了必須要有低溫水的焦化廠才易采用該工藝。缺點是該流程油洗萘在較為高的溫度下進行，塔后煤氣含萘量仍較高，煤氣溫度波動；操作復(fù)雜，洗油耗量大，脫苯困難，仍需進行污水處理。 ： 飽和器來的 5055℃的煤氣進入木格填料洗萘塔底部，塔頂噴灑溫度為5557℃的洗苯富油進行洗萘。以下。 在刮萘槽中積聚的萘 ,定期用水蒸氣間接加熱熔化后流入萘的揚液槽，再用水蒸汽壓送往焦油槽或焦油氨水澄清槽。油終冷塔分為兩段，上段引出的輕柴油用噴灑油泵送入下段噴灑冷卻煤氣。終冷塔內(nèi)產(chǎn)生的冷凝液以終冷水排污方式排出，送往生物托分裝置處理。 (1)直接水終冷法 : 直接水終冷法用循環(huán)噴灑的冷卻水直接與煤氣接觸，對煤氣進行最終冷卻。 由冷凝鼓風(fēng)工段送至 剩余氨水蒸餾裝置的原料氨水 /廢水換熱器，經(jīng)與塔底出來的蒸氨廢水換熱后進入蒸氨塔。由振動流化床干燥器出來的干燥尾氣在排入大氣前設(shè)有兩極除塵。當飽和器下段硫銨母液中晶比達到 25%40%（ v%）時，用結(jié)晶泵將其底部的漿液抽送至室內(nèi)結(jié)晶槽。多余的混合氨水送如氨蒸餾器中，蒸餾出的氨氣也送入飽和器，并和煤氣中的氨一起為硫酸吸收而得硫銨。煤氣出飽和器經(jīng)除酸器，進入冷卻到直接式冷卻器，冷卻到適宜溫度，進入鼓風(fēng)氣。由蒸氨塔逸出的氨，進入飽和器后被硫酸吸收而得硫氨。 磷酸吸收法：用磷酸吸收粗氣中的氨，然后進行解吸。還可根據(jù)生產(chǎn)實際狀況，利用部分尾氣循環(huán)使用。第三臺脫硫再生塔后煤氣含硫化氫約 20mg/m3，送入硫銨工段。 （三）工藝 選擇： 裝置采用混合冷卻工藝，先間接冷卻，后直接冷卻，對煤氣冷卻凈化的效果好，有效降低煤氣中煤粉、焦油和萘的含量。初冷器底部排出的冷凝液經(jīng)水封槽流入冷凝液槽，再送至機械化氨水澄清槽。 荒煤氣 機械化澄清器 外管 氨水 冷鼓電捕 循環(huán)氨水槽 硫劑 硫酸 脫硫及硫回收 硫胺 新洗油 洗脫苯 剩余氨水槽 焦爐 蒸氨 生化 焦油槽 熄焦 備煤 焦油渣槽 粗苯儲槽 遼寧科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 5 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 化產(chǎn)工藝流程 一、 冷凝鼓風(fēng)工段： （一）工藝方法： 可分為冷凝和鼓風(fēng)兩部分。176。180 攝氏度前的餾出量越多，粗苯的質(zhì)量就越好，一般要求粗苯在 180 攝氏度前餾出量達 93%95%，粗苯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，煤氣中的烯烴，一氧化碳等等的膠質(zhì)生成物及有機硫化合物也一同進入了粗苯中。在焦爐煤氣凈化過程中，經(jīng)過冷卻、吸收、解析、化學(xué)轉(zhuǎn)化、蒸餾分離等化工單元操作，可以分離出交友、氨水、粗苯（或輕苯、重苯），并將煤氣和氨水中的氨、硫化氫、氰化氫等有害物質(zhì)去除且制成有用的化學(xué)產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具 有極為廣泛的用途，是塑料合成纖維，合成橡膠，染料，涂料，醫(yī)藥，耐高溫材料及國防工業(yè)極為寶貴的原料，對于我國的社會主義建設(shè)具有十分重大的政治意義和經(jīng)濟意義。此外，粗苯中酚類的含量通常在 — %之間，吡啶堿類的含量不超過 %。 焦爐煤氣的組成表 指標名稱 NH3 H2S HCN 萘 粗苯 焦油 指標 (g/Nm3) 35 凈化煤氣的質(zhì)量指標表 指標名稱 NH3 H2S HCN 萘 粗苯 焦油 指標 (g/Nm3) 3 粗苯的組成表 指標名稱 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油 指標（質(zhì)量 %） 73 24 6 3 本設(shè)計采用焦油洗油吸收煤氣中的苯族烴，對焦油洗油的質(zhì)量要求見下表 焦油洗油質(zhì)量標準 (YB 29764) 名 稱 指 標 遼寧科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 4 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 堿液 焦油 焦油渣 比重 ( 204d ) 餾程 : 230℃前餾出量 (容 ),% 300℃前餾 出量 (重量 ),% 酚含量 (容 ),% 萘含量 (重量 ),% 黏度 (176。 （ 2）間接冷卻：不直接與煤氣接觸，通過換熱設(shè)備間接冷卻，污染小，蒸氨設(shè)備效率高，使用較廣泛。上部的氨水流入循環(huán)氨水中 間 1 槽，再由循環(huán)氨水泵送至焦爐冷卻煤氣；其中一部分氨水定期經(jīng)高壓氨水泵加壓送至焦爐，一部分氨水去初冷器、電捕頂部噴灑，以清除管壁積存的萘、焦油等雜物。吸收法脫硫是用堿性溶液吸收粗氣中的硫化氫，吸收液經(jīng)解吸放出硫化氫后返回循環(huán)吸收硫化氫。浮于塔頂部的硫磺泡沫，利用位差自流入泡沫槽，硫泡沫經(jīng)泡沫泵送入熔硫釜加熱熔融，清液流入廢液槽，硫磺冷卻后裝袋外銷。常用一下幾種方法： 水吸收法：用大量水與粗煤氣接觸，吸收其中的氨。在裂解爐內(nèi)，氨氣在觸媒的作用下，通過控制爐溫可將蒸氨廢氣中的氨還原成氫氣、氮氣和一氧化碳氣，并將這部分混合氣體返回煤氣管道中，不僅防止了對大氣的污染，而且還可增加煤氣量，是一項回收能源、化害為利的控制措施，該技術(shù)成熟、可靠，在國內(nèi)外焦化廠均有使用。 直接法：這種方法的工藝過程為：出爐煤氣在煤氣集氣管中被循環(huán)氨水冷卻，除去其中的焦油，進入間接式初步冷卻器。我國多以飽和器作為氨的吸收器，國外則有以硫酸洗氨塔代替飽和器的趨勢，即所謂無飽和器法生產(chǎn)硫銨。飽和器 2 臺操作， 1 臺備用。當飽和器母液系統(tǒng)水不平衡（水分過剩）時，可通過煤氣預(yù)熱器提高煤氣溫度，對母液操作溫度進行調(diào)整，以保證系統(tǒng)水平衡及結(jié)晶適宜操作溫度。當振 動流化床干燥器開工調(diào)試時或經(jīng)一級干式旋風(fēng)除塵即可達到除塵指標時，可直接經(jīng)旁通管將尾氣排入大氣，而 無須經(jīng)過尾氣洗凈塔。塔底出來的蒸氨廢水由廢水泵抽出，經(jīng)原料氨水 /廢水換熱器同原料氨水換熱并經(jīng)廢水冷卻器冷卻后，送酚氰污水處理裝置。敞開式在煤氣終冷前既無脫萘也無脫硫脫氰裝置。多余的冷凝液，間歇的送往焦爐煤氣初冷流程中的焦油氨水 分離器。洗油萘和煤氣最終冷卻工藝 。水和萘不能充分分離 ,部分萘被水帶到?jīng)鏊?, 增加了涼水架清掃工作，因其排污水量大，刮 萘槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜且苯重，基建費高。從洗萘器上部流出的水進入水 澄清槽，分離出殘余焦油后，自流到?jīng)鏊堋３梁蟮拿簹膺M入終冷塔，該塔為隔板式，分兩段。輕質(zhì)焦油由其補充至塔底循環(huán)油槽，循環(huán)油由槽底泵出至槽中部，頂部噴灑，與橫管束和煤氣接觸換熱，同時溶解煤氣中析出的萘，然后經(jīng)液封回循 環(huán)槽。 （ 2)無須洗油，只須自產(chǎn)輕質(zhì)焦油，節(jié)約洗油耗量；煤氣中的萘直接轉(zhuǎn)入焦油，降低了萘的損失。洗油吸收法又分為常壓吸收法和加壓吸收發(fā)。洗油含酸量高時 ,會與水形成乳化物 ,從而破壞吸苯的操作 ,且酚的存在使洗油變稠 ,黏度大 ,因此必須嚴格控制洗油中的含酚量。被吸附的苯族烴可用直接水蒸汽進行提取。其吸收機理是建立在雙膜理論基礎(chǔ)上。 回收率的大小取決于下列因素：煤氣和洗油中苯族烴的含量；煤氣流速幾其壓力；洗油循環(huán)量及其分子量；吸收溫度；洗苯塔的構(gòu)造，對填料塔則為填料表面積及其特性等。但洗油的分子量也不宜過小，否則洗油在吸收過程中損失較大，并在脫苯蒸餾時不易與粗苯分離。但隨煤氣壓力的增加，煤氣中苯族烴的分壓將成比例地增加，從而使吸收推動力迅速增加，吸收速率也將增大。 從脫苯塔頂部溢出的粗苯，洗油蒸汽和水蒸氣的油汽和水汽混合物進入分縮器下面三格中與富油換熱，并在分縮器頂上的一格用冷水冷卻，從而之大 部分洗油汽和水汽冷凝下來，從分縮器頂部溢出的即是粗苯蒸汽。為保持循環(huán)洗油量的 %由富油入塔的管路引入洗油再生器，在此，洗油被間接蒸汽加熱至 160180℃，并用過熱蒸汽直接蒸吹，從再生器頂部蒸吹出來的溫度為 135175℃ 的油氣和水汽的混合蒸汽進入脫苯塔的底部。 為保證洗油質(zhì)量，從管式爐加熱后的富油管線引出 12%的富油進再生器，于此用管式爐過熱至 400450℃的蒸汽進行蒸吹。 影響脫苯的因素 在塔底溫度下各組分在蒸汽壓： 提高富油預(yù)熱溫度，則 塔底貧油溫度也相應(yīng)提高。 洗苯塔 鍋爐蒸汽 終冷塔 遼寧科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 18 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 貧油泵 富油 再生蒸汽 富油 貧油 富油 加溫 粗苯 貧油 貧油 貧油 粗苯工藝流程 七、油庫工段 : （一）工藝流程： 從冷凝鼓風(fēng)工段和粗苯蒸餾工段送來的焦油和粗苯分別進入焦油貯槽和粗苯貯槽中，定期用焦油裝車泵和粗苯裝車泵送往各自高置槽，經(jīng)汽車裝料管自流分別裝入汽車槽車外運。 吸收法：用液體或固體吸水劑吸收粗煤氣中的水分。 焦爐煤氣的組成表 指標名稱 NH3 H2S HCN 萘 粗苯 焦油 指標 (g/Nm3) 35 初冷器型式的選擇： 初冷器是焦化廠煤氣冷卻的主要設(shè)備，主要有立管式間接初冷器和橫管式間接初冷器兩種。 60 345 =45576Nm3/h=橫管初冷器 F = 4600 米 3 鼓風(fēng)機選型： 焦化廠焦爐煤氣鼓風(fēng)機有離心式和容積式兩種。 由煤氣處理量查的可選用 D = 125022 行鼓風(fēng)機（ 3 臺）， JK21000 配用電動機（ 3 臺）， Q=1200 米 3/分， H=3500mmH2O， N=1000kW。 洗苯塔 目前，我國焦化廠采用的洗苯塔主要有空噴塔，板式塔和填料塔，下面分別加以介紹。其缺點是塔板的效率受負荷變動的影響較大。 3） 金屬螺旋填料塔 金屬螺旋填料塔采用鋼帶和鋼絲繞成，其比表面積大，重度小 由于形狀復(fù)雜，填料層的持液量大，因此吸收劑與煤氣接觸時間較長，又由于煤氣通過填料時攪動激烈，因而吸收效率較高。 干煤量 G 煤＝ V 煤氣 247。 煤氣中粗苯體積流量 V 粗笨 ＝ G粗笨 / ρ 粗笨 ＝ /h ,其中 ，ρ 粗笨 ＝ ，是粗苯蒸氣密度。 煤氣中的粗苯在洗苯塔內(nèi)的回收率： 121 ??? ?? 式中α 1，α 2— 洗苯塔入口煤氣和出口煤氣中粗苯的含量，α 1=36g/Nm3，α2=3。 h，取 ㎡ /Nm3按其結(jié)構(gòu)形式可分箱式爐、立式爐和圓筒爐。 ?? = %=,其中 W 粗苯 ＝ % ，是貧油中粗苯的含量 。39。 萘貧油洗油 GGG ?? ＝