焦化廠年產(chǎn)5萬(wàn)噸粗苯回收工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-20 04:34 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (體積)酚含量/%(質(zhì)量)～≤3≥90≤萘含量/%(質(zhì)量)黏度/E25水分/%(質(zhì)量)15℃結(jié)晶物≤132≤1無(wú) 要求洗油的萘質(zhì)量含量小于13%，苊質(zhì)量含量不大于5%，以保證在10～15℃時(shí)無(wú)固態(tài)沉淀物。萘因熔點(diǎn)高，在常溫下易析出固體結(jié)晶，因此應(yīng)控制其含量。但萘與苊、芴、氧芴及洗油中其他高沸點(diǎn)組分混合時(shí)，能生成熔點(diǎn)低于有關(guān)各組分的共熔點(diǎn)混合物，因此在洗油中存在一定數(shù)量的萘，有助于降低從洗油中析出沉淀物的溫度。洗油中甲基萘含量高，洗油黏度小，平均相對(duì)分子質(zhì)量小，吸奔能力較大。所以在采用洗油脫萘工藝時(shí)，應(yīng)防止甲基萘成分隨之切出。洗油含酚量高易與水形成乳化物，破壞洗苯操作，另外酚的存在還易使洗油變稠。因此應(yīng)嚴(yán)格控制洗油中的含酚量。第二章 設(shè)計(jì)方案一、富油脫苯 富油脫苯按其加熱方式分為預(yù)熱器加熱富油的脫苯法和管式爐加熱富油的脫苯法。前者是利用列管式換熱器用蒸汽間接加熱富油，使其溫度達(dá)到135～1450C后進(jìn)入脫苯塔；后者是利用管式爐用煤氣間接加熱富油，使其溫度達(dá)到180～1900C后進(jìn)入脫苯塔。該法由于富油預(yù)熱溫度高，與前者相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：脫苯程度高，%左右，粗苯回收率高；蒸汽耗量低，每生產(chǎn)1t1800C前粗苯為1～，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。因此，目前廣泛采用管式爐加熱富油的脫苯工藝。二、富油脫苯工藝流程來(lái)自洗苯工序的富油依次與脫苯塔頂?shù)挠蜌夂退旌衔?，脫苯塔底排除的熱貧油換熱后溫度達(dá)110～1300C進(jìn)入脫水塔，脫水后的富油經(jīng)管式爐加熱至180～1900C進(jìn)入脫苯塔。脫苯塔頂逸出的90～930C的粗苯蒸氣與富油換熱后降溫到730C左右進(jìn)入冷凝冷卻器，冷凝液進(jìn)入油水分離器，分離出水后的粗苯流入回流槽，部分粗苯送至塔頂作為回流，其余作為產(chǎn)品采出，脫苯塔底部排除的熱經(jīng)貧油換熱器換熱進(jìn)入熱貧油槽，再用泵送貧油冷卻器冷卻至25～300C后去吸苯工序循環(huán)利用，脫水塔頂逸出的含有萘和洗油的蒸氣進(jìn)入脫苯塔精餾段下部，在脫苯塔精餾段切取奈油，以脫苯塔上部斷塔板引出液體至油水分離器分出水后返回塔內(nèi)、脫苯塔用的直接蒸氣是經(jīng)管式爐加熱至400～4500C后經(jīng)由再生器進(jìn)入的，以保持再生器頂部溫度高于脫苯塔底部溫度。圖2. 生產(chǎn)一種苯的流程1—脫水塔；2—管式爐；3—再生器；4—脫苯塔；5—熱貧油槽；6—換熱器；7—冷凝冷卻器；8—冷卻器；9—分離器；10—回流槽為了保持循環(huán)洗油質(zhì)量，將循環(huán)油量的1%～%由富油入塔前的管路引入再生器再生，在此用蒸汽間接將洗油加熱至160～1800C，并用蒸汽直接蒸吹，其中大部分洗油被蒸發(fā)并隨直接蒸汽進(jìn)入脫苯塔低，殘留于再生器底部的殘?jiān)?，靠設(shè)備內(nèi)部的壓力間歇或連續(xù)地排至殘?jiān)筒?，殘?jiān)椭?000C前的餾出量要求低于40%，洗油再生器的操作對(duì)洗油消耗量有較大影響，在洗苯塔補(bǔ)霧及再生操作正常時(shí)，每生產(chǎn)1t1800C前粗苯的焦油洗油消耗量應(yīng)在100Kg以下。第三章 物料衡算及熱量衡算一、處理能力 粗苯產(chǎn)量6944Kg/h,其組成質(zhì)量含量：苯60%，甲苯20%，二甲苯（含乙基苯）4%，溶劑油16%。 ,%（貧油中粗苯組成質(zhì)量含量：%，甲苯19%，二甲苯31%，%） 富油中奈質(zhì)量含量5%，水質(zhì)量含量1%。設(shè)定依據(jù)： 粗苯中各組分的平均含量（質(zhì)量含量1%） 苯：55～80 甲苯11～22 ～6一般要求粗苯的1800C前餾出量為93%～95%，溶劑油一般為5%～7%。二、物料衡算 進(jìn)入脫苯工序的富油量： 富油量 GF=6944++%=62722kg/h 富油中水量 GW=627221%= 富有中萘量 GN=627225%=3136kg/h 洗油量 Gm==524198kg/h查得各組分的摩爾質(zhì)量如下： 表4. 富油中各組分摩爾質(zhì)量組分苯（B）甲苯（T）二甲苯（X）溶劑油（S）奈（N）洗油（m）水（w）Mi(kg/kmol)789210612012817018 富油組成：組 分GFi(kg/h)GFi/Mi(kmol/h)苯甲苯二甲苯溶劑油萘洗油水%%+694460%=4172%19%+694420%=1431%31%+69444%=%%+694416%=1216 3136 524198 合 計(jì) 535127 進(jìn)入脫苯工序的富油被預(yù)熱到1250C后進(jìn)入脫水塔，在脫水塔頂壓力P=120Kpa。水的汽化率為90%，在此條件下計(jì)算脫水后各組分留在液相中的分率i查圖1250C各組分的飽和蒸汽壓如下：（KPa） 表5. 各組分的飽和蒸汽壓（1250C）苯（B）甲苯（T）二甲苯(X)溶劑油(S)奈(N)洗油（m）Pi0(kPa)以分別代表苯，甲苯，二甲苯，溶劑油，萘，洗油和水留在液相中的質(zhì)量含量（%）先設(shè)B=,代入公式計(jì)算余下各組分i值： =0由式驗(yàn)算，其中 如果計(jì)算的值與假定的相接近，則證明假設(shè)的合適，以上各式計(jì)算的結(jié)果成立。 進(jìn)入脫苯工序的富油被預(yù)熱到135℃后進(jìn)入脫水塔，脫水塔頂壓力p=120kPa，水的氣化率為90%，在此條件下按上述方法計(jì)算的脫水后各組分留在液相中的分率：B=，=，=，=，=，=，則進(jìn)入管式爐的各組分?jǐn)?shù)量為：組 分Gi= /1(kg/h)/Mi(kmol/h)苯甲苯二甲苯溶劑油萘洗油水4172 1431 1216 3136 524198 合 計(jì) 驗(yàn)算B： 組 分(kg/h)苯甲苯二甲苯溶劑油萘洗油水41723175=99714311220=211=12161175=413136116=20524198523150=1048合 計(jì) ==，所以以上計(jì)算結(jié)果正確。在脫苯塔出口各組分的蒸發(fā)量如下：三、熱量衡算 在進(jìn)行一般工藝計(jì)算時(shí)，可采用已知的熱強(qiáng)度數(shù)據(jù)按下式確定所需的加熱面積。 式中，—
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