【正文】 溶劑油 （ S） 富油中萘 （ N） 質(zhì)量含量 5%， 水 （ W） 1%，粗苯含量 % 進(jìn)入脫苯塔的富油量 0 . 3 % 6 3 6 7 8 . 0 2 2 2 /F C B P PG G G G k g h? ? ? ? ? 洗油量 m P NG G G?? 6 2 4 6 7 .5 9 6 9 /PG k g h? 富油中萘（ N） 含量 5 % 3 1 8 3 . 9 0 1 1 /NFG G k g h? ? ? 富油中水（ W）含量 1 % 6 3 6 . 7 8 0 2 /WFG G k g h? ? ? 查得各物質(zhì) Mi(kg/kmol)如下： 表 組分 苯 （ B） 甲苯 （ T） 二甲苯（ X） 溶劑油（ S） 奈 （ N） 洗油 （ m） 水 （ w） 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 物料衡算與熱量衡算 15 Mi(kg/kmol) 78 92 106 120 128 170 18 富油組成 （ GFi） GFi(kg/h) GFi/Mi(kmol/h) 苯 6 2 4 6 7 . 5 9 6 9 0 . 3 % 2 . 7 % 1 0 2 3 . 0 2 2 5 7 0 % 7 2 1 . 1 8? ? ? ? ? 甲苯 6 2 4 6 7 . 5 9 6 9 0 . 3 % 2 0 % 1 0 2 3 . 2 5 2 5 1 5 % 1 9 0 . 9 3? ? ? ? ? 二甲苯 6 2 4 6 7 . 5 9 6 9 0 . 3 % 3 0 % 1 0 2 3 . 0 2 2 5 5 % 1 0 7 . 3 7? ? ? ? ? 溶劑油 6 2 4 6 7 . 5 9 6 9 0 . 3 % 4 7 . 3 % 1 0 2 3 . 0 2 2 5 8 % 1 7 0 . 4 8? ? ? ? ? 萘 洗油 水 合計 進(jìn)入脫苯工序的富油被預(yù)熱到 125176。C 時，洗油、粗苯和水的比熱容， KJ/( kgK? )。 粗苯蒸氣焓 /.????????????????????im olKJMtMtati故其中 3 1 2 32 3 13 0 5 3 2 6 . 9 4 9 1 / /mQ q q q KJ hQ Q Q Q KJ h? ? ? ?? ? ? ? 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 物料衡算與熱量衡算 19 管式爐供給蒸氣的熱量 QV 入管式爐對流段低壓蒸汽帶入熱量 Q4 蒸餾用直接蒸汽消耗量 SG 1 . 5 1 0 2 3 . 0 2 2 5 1 5 3 4 . 5 3 K g / h? ? ? 4Q 2 7 4 7 . 8 1 5 3 4 . 5 3 4 2 1 6 5 9 1 . 8 4K J / h? ? ? 式中 (表壓 )飽和蒸汽質(zhì)量焓， KJ/kg。 表 不同填料材質(zhì)的臨界表面張力 材質(zhì) ? ?C dyn cm? 材質(zhì) ? ?C dyn cm? 材質(zhì) ? ?C dyn cm? 表面涂石蠟 20 石墨 56 鋼 75 聚四氯乙烯 陶瓷 61 聚乙烯 75 聚苯乙烯 31 玻璃 73 聚丙烯 54 表 幾種填料的形狀系數(shù) 填料 圓球 圓棒 拉西環(huán) 貝爾鞍。C 過熱蒸氣帶出熱量 Q5 5Q 1 5 3 4 . 5 3 3 2 7 2 5 0 2 0 9 8 2 . 1 6 K J / h? ? ? 式中 3272 (表壓 ) 400176。 1 1 2 3 16417724. 83 /Q q q q K J h? ? ? ? 出管式爐 180176。水的汽化率為 90%， 在此條件下計算脫水后各組分留在液相中的分率 ? i 查圖 125176。C 粗苯冷凝冷卻器油出口溫度： 25176。C ～ 29176。C ～ 93176。 系統(tǒng)消耗的洗油定期從洗油槽經(jīng)富油泵入口補(bǔ)入系統(tǒng)。 在脫苯塔上部設(shè)有斷塔板，將塔板積存的油和水引出，流到脫苯塔油水分離器，將水分離后，油引入下層塔板。C 進(jìn)洗苯塔貧油穩(wěn) 定度： 27176。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 設(shè)計方案的確定 10 洗苯塔底富油，送粗苯蒸餾工段的富油槽中。 (5) 進(jìn)塔煤氣平均密度 ___ 63 30 . 0 1 5 1 0 2 9 1 0 1 . 1 8 8 /8 . 3 1 4 4 ( 2 7 3 2 5 )G PM k g mRT??? ? ?? ? ??? 粘度 51 .7 3 6 1 0G p a s? ?? ? ? (6) 操作壓力 kpa? (7)粗苯組成的質(zhì)量含量和摩爾質(zhì)量 表 組 成 質(zhì)量含量 % 摩爾質(zhì)量 g/mol 苯 70 甲苯 15 92 二甲苯 5 溶劑油 8 120 水 2 18 (8)進(jìn)塔焦?fàn)t煤氣中粗苯的含量一般為 25～ 40 3/gm， 出塔焦?fàn)t煤氣中粗苯的含量一般為 2～ 4 3/gm。C ，保證制冷水供給量，讓粗苯蒸汽能最大限度地在粗苯冷凝冷卻器中冷凝下來，保證粗苯不流失。同時，當(dāng)蒸汽壓力過大引起脫苯塔塔內(nèi)壓力增大時，為避免苯蒸汽來不及冷凝而進(jìn)入控制分離器，通過放散管放散引起粗苯的流失，必須控制粗苯冷凝冷卻器的進(jìn)口水溫在 19176。 （ 3）改進(jìn)再生器液位計 原設(shè)計再生器的液位計為玻璃板液位計，由于經(jīng)常河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 設(shè)計總論 8 出現(xiàn)失真的狀態(tài)，經(jīng)過調(diào)研，將液位計改為浮球液位變送器，既能現(xiàn)場觀測到再生器內(nèi)的實際液位，又能將再生產(chǎn)器內(nèi)的液位信號遠(yuǎn)傳至中心控制室，從而及時有效地保證了操作人員對再生器的調(diào)整操作。 改進(jìn)措施 （ 1） 更換油油換熱器 將原換熱器拆除，改裝 2 臺螺旋板式換熱器，更換后徹底消除了貧富油竄漏，出口富油溫度也提高到 100176。 說明壓力較高的富油已竄入壓力較低的貧油中，影響了貧油的吸收能力，同時由于進(jìn)入脫苯塔的富油量減少，導(dǎo)致粗苯產(chǎn)量降低。 由式 0 . 7 5 2 0 . 6 2 8 0 . 0 6 60 . 0 4 4 5 R e P r ( )g eg g geD dKmdC? ? ? ? ?/s 可見，增加煤氣速度可提高氣膜吸收系數(shù)， 從而提高吸收速率，強(qiáng)化吸收過程。由于這些物質(zhì)很容易聚合，會增加粗苯河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 設(shè)計總論 6 回收和精制操作的困難，故塔后煤氣含苯量控制高一些也是合理的。C 時粗苯的飽和蒸氣壓 0p =，將有 關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，即可求出與此相平衡的洗油中粗苯含量 1C ： 1 2 1 0 7 .1 92 .2 4 0 .2 2 %1 6 0 1 3 .4 6 6C ?? ? ?? 計算結(jié)果表明，為使塔后損失不大于 2g / 3m ，貧油中的最大 粗苯含量為 %.為了維持一定的吸收推動力， 1C 值應(yīng)除以平衡偏移系數(shù) n,一般 n=～ 。 1a , 2a —— 洗苯塔進(jìn)、出口煤氣中苯族烴含量， g / 3m ； L—— 洗油量， kg /h 。 為保證適 宜的吸收溫度，自硫酸銨工序來的煤氣進(jìn)洗苯塔前，應(yīng)在最終冷卻器內(nèi)冷卻 至 18～ 28176。C 時，還可以從油中析出固體沉淀物。因此，目前廣泛采用管式爐加熱富油的脫苯工藝。 吸收了煤氣中苯族烴的洗油稱為富油， 富油脫苯按其操作壓力分為常壓水蒸氣蒸餾法和減壓蒸餾法，按富油加熱方式分為預(yù)熱器加熱富油的脫苯法和管式爐河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 設(shè)計總論 4 加熱富油的脫苯法。加壓吸收法的操作壓力為 800～1200 kPa，此法可強(qiáng)化吸收過程，適于煤氣遠(yuǎn)距離輸送或作為合成氨廠得原料氣。 粗苯比熱容 ?? 式（ 11） 粗苯蒸汽比熱容 86 .6 7 0. 10 89rtc M?? 式（ 12） 式中 t 溫度， 176。一般要求粗苯的 180 176。C 后的流出物稱為溶劑油。當(dāng)用洗油回收煤氣中的苯族烴時，粗苯中尚含有少量的洗油輕質(zhì)餾分?；钚蕴课酱直椒ㄊ堑聡硕鞲駹柟?( Engel hardt)在 1916 年開發(fā)的， 1918 年應(yīng)用 于城市煤氣廠， 20 年代后在英國、法國、荷蘭和日本等國的一些小型煤氣廠相繼采用。隨著原油價格不斷上漲，粗苯的價格也在不斷增長，而焦炭的價格穩(wěn)中有降。 本設(shè)計中的計算內(nèi)容主要有吸收塔中氣液相的物料衡算和管式爐加熱脫苯工序的熱量衡算，以及吸收塔設(shè)備的相關(guān)工藝計算 。C 的循環(huán)水和 18176。主要流程為焦?fàn)t煤氣首先自 上而下經(jīng)過橫管式終冷塔，在此依次用 32176。洗苯塔操作壓力 MPa ， 填料塔高度 13 m ，塔徑為 ，入塔煤氣中粗苯含量25 g/m3 ～ 40 g/m3，出塔含量為 4 g/m3 以下。粗苯主要含有苯，甲苯，二甲苯，三甲苯等芳香烴。富油脫苯后的洗油稱為貧油，貧油送吸苯工序循環(huán)使用。此外，還含有不飽和化合物、硫化物、飽和烴、酚類和吡啶堿類。C 前餾出， 180176。C 前餾出量愈多，粗苯質(zhì)量就愈好。 粗苯的熱性質(zhì)依其組成而定，一般可用下列近似計算式確定。依據(jù)操作壓力分為加壓吸收法、常壓吸收法和負(fù)壓吸收法。C， 從而使苯族烴冷凝冷凍成固體，將其從煤 氣中分離出來，該法中國尚未采用。C 前粗 苯為 1～ t， 僅為預(yù)熱器加熱富油脫苯蒸汽耗量的1/3； 產(chǎn)生的污水量少；蒸餾和冷凝冷卻設(shè)備的尺寸小。當(dāng)洗油溫度低于 10176。C 左右。 送往洗苯塔的循環(huán)洗油量可根據(jù)下式求得： 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 設(shè)計總論 5 1221()1000aaV L C C?? ? ? 式（ 14） 式中 V—— 煤氣量， 3m /h 。如果塔后煤氣中苯族烴含量為 2 g / 3m ，設(shè)洗苯塔出口煤氣壓力p=,洗油相對分子質(zhì)量 M=170,30176。另外一般粗苯和從回爐煤氣中分離出的苯族烴的性質(zhì)可以看出，由回爐煤氣中得到的苯族烴，硫含量比一般粗苯高 倍，不飽和化合物含量高 倍。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大。貧富油流量相差懸殊，兩者流量相差達(dá) 15 m3/h。 （ 6） 蒸汽壓力波動頻繁 蒸汽壓力隨電廠負(fù)荷變動（或隨焦化廠蒸汽耗量大?。┒▌樱▌臃秶^大，使粗苯生產(chǎn)受到極大影響，脫苯塔塔內(nèi)壓力大幅度波動，粗苯的產(chǎn)出量時大時小。采取上述措施后，終冷塔的沖洗周期延長到 6～ 7 天。當(dāng)蒸汽壓力波動較大、時間較長時，由于脫苯塔塔頂溫度和塔壓隨著蒸汽量變化而變化，直接影響到粗苯的質(zhì)量和產(chǎn)量，為穩(wěn)定粗苯質(zhì)量和產(chǎn)量，除了調(diào)節(jié)脫苯塔的粗苯回流比外，將進(jìn)入脫苯塔的直接蒸汽關(guān)閉，只用過熱蒸汽，以降低蒸汽量變化對 脫苯的影響。保證制冷水溫低于 19176。C ，洗油含苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %，富油含苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%。富余的冷凝液送酚氰污水處理站。C 洗苯塔出口煤氣溫度： 25176。分離出水后的粗苯進(jìn)入回流槽，經(jīng)粗苯回流泵送到脫苯塔頂部作為回流用，其余流入粗苯中間槽，用粗苯產(chǎn)品泵送往油庫裝車外運(yùn)。再生器頂部出來的氣體進(jìn)入脫苯塔下部，再生器底部排出的殘渣定期排放至殘渣槽，用泵送到油庫工段的焦油槽中。C 脫苯塔頂部溫度： 90176。C 二段貧油冷卻器后貧油溫度： 27176。C ～ 400176。C 后進(jìn)入脫水塔，在脫水塔頂壓力 P=120Kpa。 粗苯的比熱容 )./( 0 4 3 6 0 CkgKJtC t ??? 得出，吸油和水的比熱容查表得出。 400