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正文內(nèi)容

畢業(yè)論文60萬ta焦化廠粗苯工段的工藝設(shè)計(編輯修改稿)

2024-07-16 18:31 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 )V=(273+22)/273101325/(101325+10000)=V=(273+22)/273101325/(101325+8500)=煤氣平均流量V的計算:V=(V+ V)/2=(+)/2=洗油循環(huán)量W的計算:,油度取γ=,則W=V油氣比γ == 貧油粗苯含量的計算:(1)、塔前煤氣含粗苯量: =1000/=式中:V-塔前煤氣實際流量, Nm/h(2)、塔后煤氣含粗苯量: = 1000/= 式中:V-塔后煤氣實際流量, Nm/h(3)、貧油允許含粗苯量:查焦化設(shè)計參考資料186頁 圖4514 %(4)入塔貧油實際含苯量為:C=%/=%(5)出塔富油含苯量: C= C+回收的苯量/(洗油量+苯的回收量) =%+936100/(+936)=%塔徑的確定; 根據(jù)《燃料化工》1998(3):36提供的參數(shù),~;~㎡/Nmh,本設(shè)計取=㎡/Nmh圓整后,取D= m 式中 V—煤氣平均體積流量,Nm/S 花環(huán)填料面積,用量及塔高的計算: ㎡/Nmh得花環(huán)填料面積: F=31824 = 12600㎡洗苯塔吸收段內(nèi)填Z型花環(huán)填料,填料層的結(jié)構(gòu)采用多段填充,充填X型花環(huán)填料,采用6個葉式噴頭,在塔的適當(dāng)部位設(shè)再分布器。三種花環(huán)填料規(guī)格見下表;型號填充分?jǐn)?shù) 個/m比表面積 ㎡/Nm空隙率 %容重Kg/mX32500 185 88111 Z8000 127 89 120 D3000 94 90 88由上表可查出:Z型花環(huán)的比表面積為127㎡/Nm。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。 富油量=貧油量+粗苯產(chǎn)量+貧油中含粗苯量 =+936+ =富油中水量=富油量(~1%) =% =富油中萘量=富油量5% =5% =洗 油 量=貧油量富油中萘量 = =則進入脫苯工序的富油量如下: 成分Kg/hKmol/h分子量洗油.160萘128苯71578甲苯二甲苯106溶劑油水18共計(一) 管式爐:管式爐出口富油溫度為180℃,壓力為920mmHg。180℃時各種組分的飽和蒸汽壓(mmHg)分別為:苯:7668;甲苯:3875;萘:295;溶劑油:1100;洗油:110。從管式爐出來的富油進入脫苯塔時,閃蒸后與閃蒸前液相中各組分比率計算如下:(用試差法)苯的比率:假設(shè)=甲 苯:=7668/7668+3875=二甲苯:=7668/7668+2060=溶劑油:=7668/7668+1100=洗 油:=7668/7668+110=萘 :=7668/7668+295=水 :=0 閃蒸后留在液相中各組分的數(shù)量如下(包括進入再生器的洗油量):成分Kmol/hKg/h苯=甲苯=二甲苯=溶劑油=洗油=55240萘=共計377.198 驗算: A= =920(-) = =A/(A+)=(+7668)=與假設(shè)值=,故以上計算正確。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/Kg ℃粗苯帶入熱量:=粗苯量比熱溫度,KJ/h。粗苯比熱C=+=+135= KcaL/Kg ℃則=135=水帶入熱量:=水量比熱溫度=135=℃下的比熱,KcaL/Kg℃故帶入熱量=++= 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℃ 粗苯帶入熱量:=粗苯量比熱溫度,KJ/h。粗苯比熱C=+ =+180 = KcaL/Kg ℃則=180 =故:=+ =(2)、粗苯蒸汽和油氣帶出熱量洗油蒸汽帶走熱量(含萘蒸汽)=含萘洗油蒸汽量熱焓 =135 =式中135—180℃含萘洗油蒸汽熱焓,KcaL/ Kg粗苯蒸汽帶出熱量:=粗苯蒸汽量熱焓 =159 =式中159—180℃粗苯蒸汽熱焓,KcaL/ h水蒸汽帶出熱量:=水蒸汽量熱焓=677= 式中677—㎝180℃水蒸汽熱焓,KcaL/ Kg故:粗苯蒸汽和油氣帶出熱量 =++ = (3)、400℃過熱蒸汽帶出熱量 = =—4Kgf/㎝400℃過熱蒸汽熱焓,KcaL/ Kg(4)、散熱損失 = =(+) =+則:=+++ =+令=得:+=+則:=故:=+= KJ/h管式爐加熱面積: 供給富油的熱量:=+- =供給蒸汽的熱量:=-=設(shè)的95%由輻射段供給,5%由對流供給,輻射段強度為25000Kcal/㎡h=104500KJ/㎡h,則輻射段加熱面積為: F=95%/104500㎡=取對流段加熱強度為5000 Kcal/㎡h=20900 KJ/㎡h,則對流段加熱面積為: F=5%+設(shè)管式爐加熱效率為75%,煤氣熱值為4250 Kcal/m,=17765KJ/Nm.則煤氣消耗量為 :V= =煤氣在管式爐中燃燒產(chǎn)生熱量為: Q=4250=根據(jù)《焦化設(shè)計參考資料》選熱負(fù)荷為310萬千卡/時的管式爐一臺。(二)、再生器計算 進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。油在再生器內(nèi)被加熱至200℃,該溫度下萘和洗油的飽和蒸汽壓力分別為 496 mmHg和200 mmHg。再生器油氣出口處油氣壓力為980 mmHg,則組分的平衡常數(shù)K為:萘 =496/980=洗油 =200/980=進入再生器內(nèi)的油量為管式爐后富油量的1%, Kg/h,,, Kg/h,, Kg/h, Kg/h。設(shè)在再生器內(nèi)粗苯全部蒸發(fā),則油分子數(shù)與水蒸汽分子數(shù)之比為:L=18/(160)=將上述各值代入公式,得各組分蒸發(fā)率為:萘 洗油 從再生器進入脫苯塔的氣體數(shù)量如下:洗油 += Kg/h萘 += Kg/h粗苯 += Kg/h水蒸氣 +=從再生器排出殘渣數(shù)量如下:洗油 ()= Kg/h萘 ()=則每小時180℃前粗苯排出殘渣量為:再生器頂部氣體溫度為240℃,其直徑計算如下:經(jīng)過再生器頂部的氣體流量:V==,則直徑為D=m取D=:直徑(mm)全高(mm)塔 板形式 板數(shù)加熱面積(㎡)重 量設(shè)備 操作所用流程18007050弓形隔板521416管式爐脫苯(二) 脫苯塔計算:(1) 提餾段:洗油與萘在提餾段的蒸發(fā)率:提餾段塔板數(shù)n=14,脫苯塔底壓力為970mmHg,塔底貧油溫度為178℃, mmHg,則組分的平衡常數(shù)為:萘 =洗油 =105/970= Kg/h,進入脫苯塔內(nèi)富油液相量如下:洗油 = Kg/h萘 = Kg/h粗苯 = Kg/h共計 則油分子數(shù)與水蒸汽分子數(shù)之比為:L= 18/(160)=將上述各值代入公式,得洗油與萘蒸發(fā)率為:萘 =洗油 洗油與萘在提餾段的蒸發(fā)量:洗油 = Kg/h萘 =78進 料(Kg/h)管式爐油汽再生器油汽提餾段蒸發(fā)粗苯萘洗油水蒸汽洗油萘粗苯水蒸氣洗油粗苯萘408小計粗苯洗油萘水蒸氣936 脫 苯 塔 總 物 料 平 衡 表 中國礦業(yè)大學(xué)2009屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 78 頁 第 78 頁 20227162. 脫苯塔塔徑的計算:⑴、提餾段塔徑:根據(jù)上表,進入提餾段上部的氣相質(zhì)量流量為:成分 氣相質(zhì)量流量 Kg/h粗苯 936萘 洗油 水蒸氣 共計 則提餾段上部氣相體積流量為: =氣相密度為液相洗油密度(180℃)為:為了不產(chǎn)生大量霧沫夾帶,保證塔板效率,選取塔板間距為H=,從板式塔允許速度系數(shù)與板間距關(guān)系圖查出C=,得最大允許空塔氣速為:選用空塔氣速為:=則塔徑:m取塔徑D=1800mm,其規(guī)格如下:塔徑mm塔高mm塔板層數(shù)板間距mm泡罩形式設(shè)備操作捕霧形式16001665016600條形35二層泡罩本設(shè)計選取提餾段塔徑為脫苯塔塔徑(四)、分縮器的計算: ,則其體積流量為 則 每小時富油所需傳熱面積為(根據(jù)《焦化設(shè)計參考資料》㎡): =㎡ 冷卻水 故取冷卻面積 =+=㎡該分器的規(guī)格如下:面積(㎡)設(shè)備尺寸,㎜設(shè) 備 重(t)程 數(shù)直徑總長管程殼 程 1807006一塊隔板管 子 尺 寸工作壓力(kg/㎝)管 徑(mm)根數(shù)管長(mm)管間距(mm)排列方式管程殼 程252342130032△4(五)、貧富油換熱器的計算和選型:貧油溫度較高,從換熱器中心進入;富油溫度較低,從換熱器邊緣進入。已知粗苯產(chǎn)量為936t/h 設(shè)在塔內(nèi)全部蒸發(fā) 其180176。C 前蒸餾出量為93%故實際粗苯量為936/= t/h t/h 洗油量20%= t/h 萘80%= t/h 基礎(chǔ)數(shù)據(jù):進入貧富油換熱器貧油溫度175℃,貧油量為 := ,洗油(含萘)貧油進口溫度為175℃,出口溫度為t(假設(shè))。,,洗油(含萘)。富油入口溫度70℃,出口溫度135℃。 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℃②、熱貧油在175℃時帶入的熱量:
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