【文章內容簡介】 苯塔循環(huán)噴灑。由于洗油在循環(huán)使用當中質量變壞。%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備內的蒸汽壓力間歇地或連續(xù)地排至殘渣油槽。、管式爐加熱法生產一種苯的工藝管式爐加熱法生產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。管式爐加熱法生產一種苯與蒸汽加熱法生產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，當塔內的總壓力一定時，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。提高富油預熱溫度，則塔底貧油溫度也相應提高。貧油中各組分的蒸汽壓增大，從而使粗苯的蒸出率也增加。脫苯塔內操作壓力提高塔內操作壓力時，各組分的蒸出率相應減少。反之，則相應增加。脫苯塔的塔板層數增多加料板以下的塔板數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。此外還有富油的預熱溫度和含苯量。 中國礦業(yè)大學2010屆本科生畢業(yè)設計 第 21 頁 本設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，進入旋風捕霧器除掉的大部分焦油，凝結水霧，進入煤氣總管送至洗苯塔。由終冷塔下來的輕質焦油經過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，向上經串聯(lián)著的橫管器與塔內循環(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。根據本設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?，沒段下部均設有煤氣分布器，相鄰兩段設有煤氣通過的錐性散罩，底部設有許多個噴嘴組成的洗油噴灑裝置，其上設有備用的中央噴嘴，從頂部灑下來的洗油經降液管引到下段。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。這種塔結構簡單，容易制造，生產能力大，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。填料洗苯塔是應用較早，較廣的一種塔。塔內填料了用木格，鋼板網，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。但也存在著生產能力小，設備龐大、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。鋼板網填料塔該塔型在國內已被采用。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。根據以上的論述，本設計采用塑料花環(huán)填料洗苯塔。各型式洗苯塔經濟比較見表31。花環(huán)填料洗苯塔與其他填料洗苯塔的經濟比較見表32。 各種型式洗苯塔經濟比較 表31塔型使用廠家及規(guī)模萬噸焦/年塔的直徑與塔高 mm臺數及單重，T總容積比總重量比總占地比泵（閥）臺數總投資比總阻力 Pa木格子邯鄲鋼廠60Φ3500H=3700383833（9）2000浮動閥濟鋼60Φ3500H=230013511（3）1000鋼板網新余60Φ3500H=350025422（6）1000日本 空噴塔寶鋼180Φ6200H=440032107312（9）1500西德 鋼板網寶鋼180Φ3800H=5100119811（8）1200國產 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填料塔日本花環(huán)填料塔西德鋼板網塔日本空噴塔泵多用電 萬kwh多用塔臺數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），它是當前國內最先進的洗苯塔。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。國內生產的三種型號的花環(huán)填料規(guī)格如下： 表33型號外經內厚環(huán)數高（cm）容重kg/m空隙率%比表面積填充個數使用溫度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，以條形泡罩塔應用最廣。泡罩塔是工業(yè)上應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，對各種物料的適應性強，操作經驗豐富。缺點是：塔板結構復雜，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上而衍生的一種新塔型。該塔型具有以下優(yōu)點：生產能力大，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。根據本設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。國內應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。該設備可進行逆流，并流和錯流操作，其總傳熱系數約為列管式換熱器的三倍左右。最突出的特點是對低溫熱源進行熱交換時，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。 它傳熱系數大。對液－液逆流型換熱器來說，總傳熱系數K可高達12002800 kcal/. ℃ 。而列管式換熱器的平均傳熱系數K只為500 kcal/. ℃。結構緊湊，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，如果通道內處沉積了污垢，此處的通道截面積就會減少，流速就相應增高，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，當螺旋通道的當量直徑與圓管直徑相等時，則前者阻力為后者的23倍。兩種換熱器的經濟效益經濟效益比較見表34至表35鑒于以上優(yōu)點，本設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濟效益比較見表34，價格比較見表35。螺旋