【正文】 為使洗油充分吸收煤氣中的苯族烴，必須使氣液兩相之間有足夠的接觸面積（即吸收面積）。對于洗油吸收煤氣中苯族烴來說，洗油分子量及煤氣總壓的波動很小，可視為常數(shù)，而粗苯的蒸汽壓是隨溫度的變化而變化，溫度升高，粗苯的蒸汽壓力也升高，當(dāng)煤氣中的苯族烴的含量一定時，溫度愈低，洗油中與其呈平衡的粗苯含量愈高；而當(dāng)提高溫度時，洗油中與其呈平衡的粗苯含量則有較大的降低。在常溫下，～。粗苯精制延長了企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈，增加了獲利的空間，同時也增加了企業(yè)抵御風(fēng)險的能力。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，是集四年學(xué)習(xí)專業(yè)知識理論和實(shí)際中運(yùn)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(yùn)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。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。但因苯的揮發(fā)度較大，在較低溫度下幾乎全部蒸出，所以富油預(yù)熱溫度對苯的餾出率影響很小，而對其它組分的影響則很大。在焦?fàn)t氣冷卻和部分水蒸汽冷凝的同時，尚有萘從煤氣析出，因此煤氣的最終冷卻的同時應(yīng)考慮到如何除萘。 油洗萘和煤氣終冷工藝 圖33 油洗萘和煤氣終冷工藝流程1洗萘塔 2加熱器 3富油泵 4含萘富油泵 5煤氣終冷塔 6循環(huán)水冷卻器 7熱水泵 9循環(huán)水泵 10熱水池 11冷水池從飽和器來的55~60℃煤氣進(jìn)入木格填料塔或洗萘塔，被由塔頂噴淋下來的富油洗滌。用塑料花環(huán)填料塔的工藝流程見圖41。5) 有較好的流動性，易于用泵抽送并能在調(diào)料上均勻分布。用于吸收苯的焦油洗油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下：密度，g/cm3~蒸餾試驗(yàn)230℃前鎦出量，%（體積）300℃前鎦出量，%（體積）≤3≥90酚含量，%（體積）≤萘含量，%（質(zhì)量）≤15水分，%≤黏度≤15℃結(jié)晶物無焦油洗油吸苯的工藝流程近年來，國內(nèi)使用洗苯塔的填料型式較多，老式的木格填料已很少使用，使用較多的為鋼板網(wǎng)填料和花環(huán)填料。從洗氨工段過來的粗苯煤氣進(jìn)入終冷器，出終冷器的煤氣通過洗苯塔，洗油按逆流洗滌原理噴入塔內(nèi)進(jìn)行吸苯，%左右，稱為富油。K2) 是管內(nèi)壁至冷卻水對流傳熱系數(shù) J/㎡（4） 計算有效管長管子的傾斜度約為3℃，形狀如圖：由于每側(cè)的管箱間距為2000mm，則每根水管的縱向傾斜距離為100mm，如圖：則有效管長為：x=（5） 管箱數(shù)：共需要管束個數(shù)為m=F285?π?d?x=π= 取m=28組，而每個管箱含2組管束，則共需28組管束，14個管箱，分兩段，一段為7個管箱，二段為7個。 ℃則 = 180 = KJ/h故: = ＋ = ＋= KJ/h（2） 粗苯蒸汽和油氣帶出熱量① 洗油蒸汽帶走熱量（含萘蒸汽） = 含萘洗油蒸汽量熱焓 = = KJ/h——180℃含萘洗油蒸汽熱焓，KJ/ Kg② 粗苯蒸汽帶出熱量 = 粗苯蒸汽量熱焓= = KJ/h——180℃粗苯蒸汽熱焓，KJ/ h③ 水蒸汽帶出熱量 = 水蒸汽量熱焓= = KJ/h ——㎝180℃水蒸汽熱焓，KJ/ Kg④ 粗苯蒸汽和油氣帶出熱量 = ＋＋ = ＋＋ = KJ/h （3） 400℃過熱蒸汽帶出熱量 = 3272 = KJ/h式中3272——4Kgf/㎝400℃過熱蒸汽熱焓，KJ/ Kg（4） 散熱損失 = （） 管式爐加熱面積：（1） 供給富油的熱量： = ＋－ = + = KJ/h（2） 供給蒸汽的熱量： = －= = KJ/h設(shè)的95%由輻射段供給，5%由對流供給，輻射段強(qiáng)度為105000KJ/㎡= = ℃式中——溫差調(diào)節(jié)系數(shù)。洗滌泵房采暖溫度為10℃或16℃，最少換氣次數(shù)為5次/時。各類換熱器，泵和閥門日常修理。近年來,設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域正向著高效、節(jié)能化方向發(fā)展,特別是當(dāng)前粗苯銷售價格持續(xù)走高的形勢下,粗苯工藝的改造或設(shè)計正確合理選用化工設(shè)備和管道,可有效地提高回收效率,降低能耗,使資源得以合理利用,有效地保證該工序的清潔安全穩(wěn)定運(yùn)行?！姊?熱貧油在t℃時帶走的熱量： Q = +式中——洗油（含萘）在t℃下的比熱，kcal/kg ℃則 = 125 = KJ/h③ 水帶入熱量： = 水量比熱溫度 = 125= KJ/h——水在125℃下的比熱，KcaL/KgSS產(chǎn)品粗苯或輕、重苯粗苯或輕、重苯主要工藝參數(shù)以兩苯塔為例）溫度/℃富油入脫苯塔溫度180～190140脫苯塔底溫度180～190130～140兩苯塔底溫度150～160150～160貧油冷卻溫度2525脫苯塔頂油汽溫度170～175120～135分凝器油汽出口溫度88～9288～92再生器頂油汽溫度150～170150～170再生器底溫度180～190160～180管式爐過熱蒸汽溫度400兩苯塔頂油汽溫度73～7873～78兩苯塔底重苯溫度140～160140～160輕縮分出口溫度90～95重分縮后出口溫度99～92重苯冷卻器后溫度70～8070～80輕苯冷凝冷卻后溫度3025～30壓力 Mpa再生器加熱蒸汽壓力～～1預(yù)熱蒸汽壓力蒸餾用蒸汽壓力～～脫苯塔底部壓力貧油重含苯量%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）～～入再生器的油量/%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）～2（占循環(huán)油）1～（占循環(huán)油）脫水塔后富油含水量兩塔回流比～～萘油切取在脫苯塔20～25塊塔板可側(cè)線切取含萘50%的萘油。焦油洗油吸苯的工藝流程見下圖。為了滿足從煤氣中回收和制取粗苯的要求，洗油具有如下性能：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。用活性炭做吸附劑，可將煤氣的苯族烴完全吸附下來但此法要求煤氣凈化的程度較高，加之吸附劑價格昂貴，因此在工業(yè)上應(yīng)用受到一定的限制，而多用于煤氣苯族烴的定量分析。經(jīng)過加熱靜止脫水，再送往焦油車間，送完焦油的容槽，再接受從冷凝鼓風(fēng)工段來的新鮮焦油以備循環(huán)洗萘使用。三、焦?fàn)t內(nèi)操作壓力大影響炭化室內(nèi)壓力的升高或降低都會造成化學(xué)產(chǎn)品的部分損失，故規(guī)定焦氣管必須保證一定的壓力。煤氣壓力與流速的影響：當(dāng)增大煤氣的壓力時，擴(kuò)散系數(shù)Dg將隨之減少，因而是吸收系數(shù)有所降低。因此適宜的吸收溫度約25℃，實(shí)際操作波動于25～30℃之間。粗苯易燃易爆，要求工段必須嚴(yán)禁煙火，并對電動機(jī)加以防爆。年產(chǎn)120萬噸焦化廠粗苯工段工藝設(shè)計畢業(yè)論文 目錄第一章 緒論 6 焦?fàn)t氣成分含量及回收的意義 6 7 設(shè)計任務(wù)書 9 設(shè)計題目 9 計算條件 9 設(shè)計要求 10第二章 粗苯回收原理 12 洗油吸收苯族烴的基本原理 12 影響苯族烴吸收的因素 12 16第三章 工藝路線的選擇及確定 1影響粗苯回收率的因素 17 煤氣的終冷及除萘的方法及工藝選擇 18 煤氣終冷和除萘工藝 19 煤氣終冷和焦油洗萘工藝 20 油洗萘和煤氣終冷工藝 21 橫管終冷洗萘工藝 22 洗苯工藝 24第四章 粗苯脫苯方法及工藝選擇 25 回收方法 25 用焦油洗油回收粗苯 26 石油洗油回收粗苯 27．裝置流程及說明 29 31 33第五章 主要設(shè)備的工藝計算和選型 38 終冷洗苯部分的工藝計算及設(shè)備選型 38 計算依據(jù) 38 計算過程 39 42 洗苯塔的計算 51 蒸餾脫苯部分設(shè)備計算和選型 57 計算依據(jù) 57 59 68 71 貧富油換熱器的計算和選型 77 77 78 81 82 82 82 83 83 84 84 86第六章 非工藝部分 88 防火防爆和采暖通風(fēng) 88 防火防爆 88 采暖通風(fēng) 88 供汽 89 給排水 89 檢化驗(yàn)項(xiàng)目 90 電力 土建 91 其他 92第七章 經(jīng)濟(jì)概算 93 93 93第八章 總結(jié) 96參考文獻(xiàn)： 97致謝 98附錄 99第一章 緒論 焦?fàn)t氣成分含量及回收的意義煤焦化過程中產(chǎn)生大量荒煤氣，荒煤氣中又含有大量的苯和苯的同系物，苯和苯的同系物是有機(jī)化工、醫(yī)藥和農(nóng)藥等的重要原料，在國內(nèi)、國際上都有很好的市場，目前精苯產(chǎn)品價格持續(xù)上漲，市場潛力巨大。粗苯的組成取決于煉焦配煤的組成及煉焦產(chǎn)物在炭化室內(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。另外，操作中洗油溫度應(yīng)略高于煤氣溫度，以防止煤氣中的水汽冷凝進(jìn)入洗油中，一般規(guī)定，洗油溫度在夏季比煤氣溫度高2℃左右，冬季高4℃左右。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，吸收速率也將增加。在實(shí)際生產(chǎn)中，粗苯工段的主要任務(wù)是完成煤氣的終冷除萘、吸收苯族烴以及粗苯的脫出三項(xiàng)任務(wù)。從洗萘器上部流出的水進(jìn)入水澄清槽，分離出殘余焦油后，自流到冷水架。3. 凝結(jié)法：在低溫加壓的情況下，使苯族烴從煤氣中冷凝出來，此法比吸收法所得到的粗苯質(zhì)量好，但煤氣的壓縮及冷凍過程復(fù)雜，阻力消耗大，設(shè)備材質(zhì)要求高。2) 有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，即在長期使用中吸收能力基本穩(wěn)定。如圖下所示，焦?fàn)t煤氣以25～27℃依次通過串聯(lián)的洗苯塔，與塔頂噴灑的焦油洗油逆流接觸，脫除粗苯后煤氣從塔頂排出。在兩苯塔提餾段側(cè)線切取重苯，塔底殘液為萘油。K㏑ = ＋式中：x—每m飽和煤氣（塔前塔后的露點(diǎn)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(diǎn)58℃時煤氣水蒸氣含量 x = g/Nm 塔后露點(diǎn)22℃時煤氣水蒸氣含量x = g/NmX =【】100247。K/J故：K = J/㎡℃故帶入熱量 = ++= ++= KJ/h 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＝ = Kg/h故： = = KJ/h——，KJ/h④ 管式爐加熱用煤氣供熱量；則輸入熱量為： = ＋＋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 = KJ/h——含萘洗油180℃時的比熱，KJ/ Kg℃，可用此式計算： = （+）。第六章 非工藝部分 防火防爆和采暖通風(fēng) 防火防爆爆炸和火災(zāi)危險場所等級如表82表82場所或設(shè)備名稱重要介質(zhì)名稱介質(zhì)操作溫度環(huán)境或場所等級終冷塔、洗苯塔煤氣、洗油22～55℃Q3洗滌泵房洗油25～180℃Q3產(chǎn)品泵房苯類30℃Q3室外蒸餾設(shè)備苯、洗油30～200℃Q3粗苯油水分離器苯類30℃Q3粗苯貯槽苯類20～30℃Q3在易于積存苯處，設(shè)置防火防爆裝置，如阻力火器等。第七章 經(jīng)濟(jì)概算年產(chǎn)粗苯量：24360 = （t/a）每噸粗苯按3400元來計算則收入為：3400 = （萬元/年）一．固定支出 所有設(shè)備估算價格交貨價（為設(shè)備價格的43%） 。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?！?，可用此式計算： = +帶入公式，得：Q = (+)t kcal/h= (+)t KJ/h③ %，則Q = %()= KJ/h——熱富油175℃帶走熱量Q，kJ/h——冷富油60℃帶入熱量Q ，kJ/h則輸出熱量Q = Q＋Q＋Q