【文章內(nèi)容簡介】 往洗苯塔循環(huán)噴灑。由于洗油在循環(huán)使用當(dāng)中質(zhì)量變壞。%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。再生器底部的殘渣油可靠設(shè)備內(nèi)的蒸汽壓力間歇地或連續(xù)地排至殘渣油槽。、管式爐加熱法生產(chǎn)一種苯的工藝管式爐加熱法生產(chǎn)一種苯的工藝流程如圖27來自洗苯塔的富油先進入分縮器，被從脫苯塔來的粗苯油氣加熱到7080℃，然后入貧富油換熱器，被熱貧油加熱到130140℃后進入管式爐。加熱到180190℃的富油，從第14層板進入脫苯塔。熱貧油從脫苯塔底部經(jīng)貧富油換熱器自流入脫苯塔下部的熱貧油槽，溫度120℃左右，然后用泵送到貧油冷卻器到2530℃送回洗苯塔循環(huán)使用。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。從油水分離器出來的粗苯進入粗苯儲槽。輕、重分縮器分別進入油水分離器分離。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。再生器頂排出溫度為190200℃的水汽，油汽與粗苯汽一起進入脫苯塔，再生器底部殘渣定期排放。管式爐加熱法生產(chǎn)一種苯與蒸汽加熱法生產(chǎn)一種苯相比具有以下優(yōu)點： 粗苯回收率高； 蒸汽耗量低； 酚水量少等優(yōu)點。、脫苯原理及影響因素脫苯原理（蒸汽法）脫苯原理實際是精餾原理，由揮發(fā)度不同的組分組成的混合液在精餾塔內(nèi)進行部分汽化和部分冷凝，使其分離成幾乎純態(tài)的過程。在精餾過程中，當(dāng)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。所以。在脫苯蒸餾過程中通入大量直接水蒸汽，當(dāng)塔內(nèi)的總壓力一定時，若氣相中水蒸汽所占的分壓愈高，則粗苯和洗油的蒸汽分壓就愈低，這樣就可以在較低的脫苯蒸餾溫度（遠比250300℃的溫度低）下，便可將粗苯完全地從洗油中蒸出來。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。貧油中各組分的蒸汽壓增大，從而使粗苯的蒸出率也增加。脫苯塔內(nèi)操作壓力提高塔內(nèi)操作壓力時，各組分的蒸出率相應(yīng)減少。反之，則相應(yīng)增加。脫苯塔的塔板層數(shù)增多加料板以下的塔板數(shù)n，可使各組分的蒸出率增大，特別是對甲苯，二甲苯的蒸出率影響較大。 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。反之則各組分的蒸出率減小。此外還有富油的預(yù)熱溫度和含苯量。 中國礦業(yè)大學(xué)2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁 本設(shè)計工藝詳述工藝流程見圖24。由硫銨工段來的煤氣，溫度為5060℃，進入終冷塔頂空噴塔，與從循環(huán)油槽來的連續(xù)噴灑的輕質(zhì)焦油同流差速接觸速冷，再進入橫管段繼續(xù)冷至2125℃，179。以下，后從塔底排出，進入旋風(fēng)捕霧器除掉的大部分焦油，凝結(jié)水霧，進入煤氣總管送至洗苯塔。由終冷塔下來的輕質(zhì)焦油經(jīng)過U型管自流入塔底循環(huán)油槽。再由循環(huán)油泵從槽底抽出至塔頂噴灑。循環(huán)到一定含萘量時，用泵送至焦油工段或冷鼓工段。打開輕質(zhì)焦油槽至循環(huán)油槽的閥門，新輕焦油依靠液位差自流入循環(huán)油槽，大約補充新洗油約2小時。18℃冷凝水由塔下部橫管冷卻器進入，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。工藝流程見圖25。（采用一個洗苯塔）煤氣經(jīng)最終冷塔卻器至約21℃進入洗苯塔。塔前煤氣中含苯族烴2540克/標米179。，在塔內(nèi)與逆流流動的洗油接觸后，出塔煤氣中含苯族烴低于2克/標米179。%，用貧油泵送至洗苯塔頂部，從塔頂噴淋而下，%左右，經(jīng)過U型管自流入塔底富油槽。再用富油泵從油槽底部抽出，送往脫苯工序。脫苯后的貧油循環(huán)使用。當(dāng)塔底油槽液位降低時，用貧油泵從新鮮洗油槽中抽新洗油補充，以維持液位穩(wěn)定。工藝流程見圖27。從洗滌工序來的洗油先進入分縮器換熱，被從脫苯塔來的汽體加熱到7080℃，然后進入貧富油換熱器，溫度升到120℃左右，然后送到管式爐加熱到180190℃。熱富油從脫苯塔14層塔板進入。熱貧油從脫苯塔底部靠液位差送入貧富油換熱器，被冷卻到75℃左右，再流回塔底油槽。然后用貧油泵從塔底抽出到貧油冷卻器，冷卻到2530℃，回洗苯塔循環(huán)使用。從脫苯塔頂出來的粗苯蒸汽，送入分縮器，部分水蒸氣被冷凝下來，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。從油水分離器出來的粗苯進入儲槽。輕、重分縮器進一步分離，分離水送至地下水井。輕、重分縮器進入地下槽與富油混合后處理使用。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。器頂排出溫度為190200℃的水汽，油汽與粗苯汽一起進入脫苯塔，再生器底部殘渣定期排放。3 主要設(shè)備論證及選型前面我們介紹了四種終冷洗萘工藝，它們各自使用的終冷塔也不同。煤氣終冷和機械化除萘工藝用金屬隔板塔。此塔其有傳熱，傳質(zhì)好的優(yōu)點，但在終冷塔后出口煤氣的含萘量較高，萘的脫除率低，終冷水和萘不能很好地分離。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）。此塔雖然具有擴散推動力大的優(yōu)點，但操作不穩(wěn)定，對水質(zhì)的要求高。油洗萘和煤氣終冷工藝中使用的是橫管式終冷塔。此工藝洗萘與終冷分開，投資高，不易小廠借鑒。橫管終冷噴灑輕質(zhì)焦油洗萘工藝使用橫管終冷洗萘塔。它的優(yōu)點：不僅終冷效果好，除萘效果也好；系統(tǒng)阻力小，操作維修簡便，節(jié)約點耗；不需含酚污水處理。根據(jù)本設(shè)計在第二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。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?？諊娝话銥槎喽螄姙ⅲ瑳]段下部均設(shè)有煤氣分布器，相鄰兩段設(shè)有煤氣通過的錐性散罩，底部設(shè)有許多個噴嘴組成的洗油噴灑裝置，其上設(shè)有備用的中央噴嘴，從頂部灑下來的洗油經(jīng)降液管引到下段。洗油從第二段起來采用循環(huán)噴灑。用空噴塔洗苯具有以下優(yōu)點：投資省，處理能力大，阻力小，不堵塞等。缺點：洗苯效率低，塔后煤氣含苯量高，洗油循環(huán)量大，動力消耗大。（孔板塔）板式塔主要有穿流式篩板塔。該塔容易實現(xiàn)最佳流體力學(xué)條件，即增加氣液兩相的接觸面積，提高兩相的湍流程度，迅速更改兩相界面以減小其擴散阻力。這種塔結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，生產(chǎn)能力大，投資省，節(jié)約金屬材料，且安裝和維修簡便。其缺點是塔板的效率受負荷變動的影響較大。填料洗苯塔是應(yīng)用較早，較廣的一種塔。塔內(nèi)填料了用木格，鋼板網(wǎng)，金屬螺旋，帖拉累托填料，鮑爾環(huán)，鞍形填料以及塑料花環(huán)填料等。 木格填料塔 該塔型在我國焦化廠應(yīng)用較多，它具有阻力較小，操作穩(wěn)定等優(yōu)點。但也存在著生產(chǎn)能力小，設(shè)備龐大、苯重，投資和操作費用高及木材耗量大等缺點。因此在一些國家里，木格填料塔已被新型高效填料塔取代。鋼板網(wǎng)填料塔該塔型在國內(nèi)已被采用。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，動力消耗小等優(yōu)點，但制造麻煩，價格昂貴，處理能力小。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。但難于制造，價格昂貴。這種填料在蘇、美應(yīng)用較多。塑料花環(huán)填料塔 塑料花環(huán)填料是近年來又國外引進的高效填料，經(jīng)過實踐檢驗證明，花環(huán)填料是一種具有比表面大，空隙來率高，阻力小，處理能力大，液體分布好，濕潤率高，投資省，占地少，節(jié)省能耗，制造安裝容易，操作方便等突出優(yōu)點的填料。國家有關(guān)部門鑒于該填料具有以上優(yōu)點，已要求推廣使用高效花環(huán)填料洗苯塔。根據(jù)以上的論述，本設(shè)計采用塑料花環(huán)填料洗苯塔。各型式洗苯塔經(jīng)濟比較見表31?；ōh(huán)填料洗苯塔與其他填料洗苯塔的經(jīng)濟比較見表32。 各種型式洗苯塔經(jīng)濟比較 表31塔型使用廠家及規(guī)模萬噸焦/年塔的直徑與塔高 mm臺數(shù)及單重，T總?cè)莘e比總重量比總占地比泵（閥）臺數(shù)總投資比總阻力 Pa木格子邯鄲鋼廠60Φ3500H=3700383833（9）2000浮動閥濟鋼60Φ3500H=230013511（3）1000鋼板網(wǎng)新余60Φ3500H=350025422（6）1000日本 空噴塔寶鋼180Φ6200H=440032107312（9）1500西德 鋼板網(wǎng)寶鋼180Φ3800H=5100119811（8）1200國產(chǎn) 花環(huán)濟鋼60Φ3200H=27001311111（3）1600日 本花環(huán)戶煙60Φ2800H=2700222（6）1100 花環(huán)填料與其它填料經(jīng)濟比較 表32各種填料塔與濟鋼的相比（濟鋼花環(huán)填料）木格子填料塔鋼板網(wǎng)填料塔日本花環(huán)填料塔西德鋼板網(wǎng)塔日本空噴塔泵多用電 萬kwh多用塔臺數(shù)多占地多用煤氣閥門 個多用泵 臺增加投資增大阻力 Pa*22/3622/313001511/2312/54001521/2311/2200600301/33/560027521/26112/3900*包括鼓風(fēng)機電耗從以上兩表可以看出，幾乎在所有比較項目中，花環(huán)填料塔都優(yōu)于其它塔型（包括填料塔），它是當(dāng)前國內(nèi)最先進的洗苯塔。采用花環(huán)填料塔代替木格子填料塔洗苯時，對于年產(chǎn)110萬噸焦碳的焦化廠，可節(jié)省160余萬遠，泵的電耗節(jié)省173萬kwh，價值18萬元，并可獲得節(jié)省占地，縮短基建周期等社會效益。國內(nèi)生產(chǎn)的三種型號的花環(huán)填料規(guī)格如下： 表33型號外經(jīng)內(nèi)厚環(huán)數(shù)高（cm）容重kg/m空隙率%比表面積填充個數(shù)使用溫度HX1(x)HZ1(z)HD1(d)47cm73cm95cm3*33*43*69121219371111028888899018512794*10179。/m179。8*10179。/m179。*10179。/m179。120℃120℃120℃我國焦化廠采用的脫苯塔有圓形泡罩塔，條形泡罩塔以及浮閥塔等，以條形泡罩塔應(yīng)用最廣。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、液負荷有較大的波動時，仍能維持幾乎恒定的板效率，塔板不易堵塞，對各種物料的適應(yīng)性強，操作經(jīng)驗豐富。缺點是：塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量大，造價高，板上液層厚，氣體流動曲折，塔板壓降大，兼因霧沫夾帶現(xiàn)象較嚴重，限制氣速的提高，故生產(chǎn)能力不大。而且板上液流遇到的阻力大，致使液面落差大，氣體分布不均勻，也影響了板效率的提高。浮閥塔是在泡罩塔與篩板塔兩種型式的基礎(chǔ)上而衍生的一種新塔型。該塔型具有以下優(yōu)點：生產(chǎn)能力大，操作彈性大，塔是造價低，氣體壓強降及液面落差較小，塔板條件變差，使塔內(nèi)堵塞嚴重，氣體，液體分布不均勻，阻力增加，后果較為嚴重。根據(jù)目前的使用證明泡罩塔的操作，運行更為穩(wěn)定。雖然浮閥塔具有很多優(yōu)點，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)計的脫苯塔。通常終冷塔有金屬板式直接終冷塔，帶焦油洗萘器的煤氣終冷塔及橫管終冷塔。根據(jù)本設(shè)計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。具體情況后面有詳細說明。我國焦化廠應(yīng)用貧油冷卻器主要有：空氣—水噴淋式冷卻器，浮頭管殼冷卻器和螺旋板換熱器三種。國內(nèi)應(yīng)用較多的是浮頭管殼式貧油冷卻器。近年來，螺旋板換熱器在我國焦化廠得到廣泛應(yīng)用。除可作為貧油冷卻器使用之外，還可以作貧油換熱氣，蒸氨廢水換熱器等。螺旋板換熱器與普通換熱器相比較，具有以下優(yōu)點：傳熱效率高。該設(shè)備可進行逆流，并流和錯流操作，其總傳熱系數(shù)約為列管式換熱器的三倍左右。最突出的特點是對低溫?zé)嵩催M行熱交換時，有極好的效果。如在液－液逆流型中為保持逆流的溫差，其出入口溫差可以小到最小限度。冷卻水用量也最小。 它傳熱系數(shù)大。對液－液逆流型換熱器來說，總傳熱系數(shù)K可高達12002800 kcal/. ℃ 。而列管式換熱器的平均傳熱系數(shù)K只為500 kcal/. ℃。結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。所需面積只為列管式換熱器的1/21/4。它能自行清除污垢。因螺旋板的通道是單通道，如果通道內(nèi)處沉積了污垢，此處的通道截面積就會減少，流速就相應(yīng)增高，污垢易被沖刷掉。因此幾乎不用人工清掃，可延長清掃周期。另外，它還有鋼材耗量少，成本低等優(yōu)點，但它阻力較大，與列管式換熱器相比，當(dāng)螺旋通道的當(dāng)量直徑與圓管直徑相等時，則前者阻力為后者的23倍。兩種換熱器的經(jīng)濟效益經(jīng)濟效益比較見表34至表35鑒于以上優(yōu)點，本設(shè)計選用螺旋板換熱器作為貧油冷卻器。由于所需換熱面積較大，為了節(jié)省用地本設(shè)計選用浮頭管殼式換熱器作為貧富油換熱器。管殼式換熱器與螺旋板換熱器的經(jīng)濟效益比較見表34，價格比較見表35。