【文章內(nèi)容簡介】 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。 (1)洗苯塔目前，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。 (2)空噴塔 空噴塔一般為多段噴灑，沒段下部均設(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。 (3)板式塔（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(kuò)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(fù)荷變動的影響較大。 (4)填料塔 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。①、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。②、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。③、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。④、塑料花環(huán)填料塔 塑料花環(huán)填料是近年來又國外引進(jìn)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。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(jìn)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)135萬噸焦炭的焦化廠，可節(jié)省100余萬遠(yuǎn)，價值9萬元，并可獲得節(jié)省占地，縮短基建周期等社會效益。 脫苯塔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(fù)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(qiáng)，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(yán)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。根據(jù)目前的使用證明泡罩塔的操作，運(yùn)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。 蒸汽加熱法生產(chǎn)一種苯　　。由圖可見，洗苯工序來的富油在分縮器下面的三格中被脫塔頂逸出的蒸汽加熱，然后進(jìn)入到貧油換熱器，被脫塔底排出的熱貧油加熱，再進(jìn)入富油預(yù)熱器中，富油被間接蒸汽加熱至135～145℃后，從脫塔的上部進(jìn)入塔內(nèi)。　　從脫苯塔頂部溢出的粗苯，洗油蒸汽和水蒸氣的油汽和水汽混合物進(jìn)入分縮器下面三格中與富油換熱，并在分縮器頂上的一格用冷水冷卻，從而之大部分洗油汽和水汽冷凝下來，從分縮器頂部溢出的即是粗苯蒸汽。為得到合格的粗苯產(chǎn)品，可用冷卻水水量控制分縮器頂部蒸汽溫度，之其在86～90℃的范圍內(nèi)?！　∮煞挚s器頂部溢出的粗苯蒸汽進(jìn)入冷凝冷卻器，在此用冷水冷凝冷卻到25～30℃，做經(jīng)粗苯分離器將水分出后計量槽進(jìn)入粗苯儲槽?！　∵M(jìn)入分離器的油氣和水汽混合物，在分離器底部兩格所形成的冷凝液為重分縮油，在分縮器頂部兩格所形成的冷凝液為輕分縮油。輕、重分縮油分別進(jìn)入油水跟力氣，與水分離后與富油混合并送往脫苯塔?！　拇直?、輕分縮油、重分縮油油水分離器排出的分離水均進(jìn)入控制分離器進(jìn)一步分離，以減少洗油損失?！　拿摫剿撞颗懦龅呢氂蜏囟缺雀挥蜏囟鹊?～5℃，自流入貧富油換熱器，與富油換熱并冷卻至110～120℃后，再回到脫苯塔底熱貧油槽，在此用貧油泵送到貧油冷卻器冷卻至25～30℃后，送往洗苯塔循環(huán)噴灑?！　∮捎谙从驮谘h(huán)使用當(dāng)中質(zhì)量變壞。為保持循環(huán)洗油量的1～2%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160～180℃，并用過熱蒸汽直接蒸吹，從再生器頂部蒸吹出來的溫度為135～175℃ 的油氣和水汽的混合蒸汽進(jìn)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　　。 　　 來自洗苯塔的富油先進(jìn)入分縮器，被從脫苯塔來的粗苯油氣加熱到70～80℃，然后入貧富油換熱器，被熱貧油加熱到130～140℃后進(jìn)入管式爐。加熱到180～190℃的富油，從第14層板進(jìn)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25～30℃送回洗苯塔循環(huán)使用?！　拿摫剿敵鰜淼拇直秸羝?，進(jìn)入分縮器，溫度從170～180℃，降到90℃左右，部分水蒸汽被冷凝下來，然后進(jìn)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(jìn)行分離。從油水分離器出來的粗苯進(jìn)入粗苯儲槽。輕、重分縮器分別進(jìn)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1～2%的富油進(jìn)再生器，于此用管式爐過熱至400～450℃的蒸汽進(jìn)行蒸吹。再生器頂排出溫度為190～200℃的水汽，油汽與粗苯汽一起進(jìn)入脫苯塔，再生器底部殘渣定期排放。在蒸汽法脫苯的生產(chǎn)系統(tǒng)中，由于存在著蒸汽耗量大，貧油含苯量偏高等缺點。因此，焦化廠采用了管式爐加熱富油來制取粗苯，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：(管式爐法脫苯可以提高粗苯回收率。由于富油在管式爐內(nèi)的加熱溫度高（可達(dá)180～200℃），故脫苯效果好，%左右，從而使洗苯塔塔后煤氣含苯大為降低，粗苯回收率可達(dá)95%以上。(1) 管式爐法脫苯可以降低直接蒸汽耗量，每生產(chǎn)1180℃前粗苯所耗蒸汽量為1～，僅為蒸汽法脫苯的30%～40%。(2) 管式爐法脫苯可減少水量，每生產(chǎn)1180℃前粗苯生產(chǎn)的酚水量僅為1～，而蒸汽法脫苯可以生產(chǎn)酚水3～4。(3) 管式爐法脫苯由于蒸汽耗量低，體積小，可大大降低蒸餾及冷凝冷卻設(shè)備尺寸，從而降低了設(shè)備費用。(4) 管式爐脫苯蒸餾有多種流程，有只設(shè)一座蒸餾塔的；有設(shè)脫苯塔和兩本塔兩座塔的；有設(shè)有脫苯塔和脫萘氣提塔的；有設(shè)分縮器，有不設(shè)分縮器的；有生產(chǎn)一種苯的，有生產(chǎn)兩種苯的；有一塔生產(chǎn)三種產(chǎn)品的，有兩塔產(chǎn)品三種產(chǎn)品的。　　生產(chǎn)粗苯一種產(chǎn)品主要操作控制指標(biāo)如下：　　貧富油換熱器富油出口溫度／℃ 100～130　　入脫苯塔富油溫度／℃ 180～200　　脫苯塔頂部油氣溫度／℃ 90～93 　　萘油側(cè)線切取溫度／℃ 125～135　　再生器頂部溫度／℃ ＞180　　進(jìn)再生器直接蒸汽溫度／℃ 400～450　　再生器頂部壓力（表壓）／ ≤49　　脫苯塔底部壓力（表壓）／ ≤39　　入脫苯塔直接蒸汽量／（180℃前粗苯） 　　萘油采出量／（180℃前粗苯） 80～100再生器處理量占循環(huán)洗油量／％ 1～2 對粗苯產(chǎn)率的影響 粗苯產(chǎn)率隨配煤中碳?xì)浔鹊脑黾佣黾?，且配煤中揮發(fā)分含量愈高，所得粗苯中甲苯含量就越少；反之，情況就相反。一般情況下，%～%　　當(dāng)配煤中干燥無灰基揮發(fā)分為=20%～30%時，可由下式求得粗苯的產(chǎn)率（%）：　　　　式中 —粗苯產(chǎn)率的影響 第三章 主要設(shè)備論證及選型 　　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?！　「鶕?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。 洗苯塔　　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。 空噴塔　　空噴塔一般為多段噴灑，每段下部均設(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?！　∮每諊娝幢骄哂幸韵聝?yōu)點：投資少，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。 板式塔（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(kuò)散阻力。　　這種塔結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，生產(chǎn)能力大，投資少，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(fù)荷變動的影響較大。 填料塔　　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。 (1)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、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。 (2)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。 (3)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、重量較輕。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。 (4)塑料花環(huán)填料塔　　塑料花環(huán)填料是近年來由國外引進(jìn)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、空隙率高、阻力小、處理能力大、液體分布好、濕潤率高、投資少、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。據(jù)資料介紹，以年產(chǎn)60萬噸冶金焦焦化廠為例，與本格填料洗苯塔相比，可節(jié)省投資81萬元，年產(chǎn)省電9萬元。 。 各種型式填料的洗苯塔經(jīng)濟(jì)效果比較塔 型 廠名年產(chǎn)焦炭／萬t洗 苯 塔總阻力　　總?cè)莘e比總質(zhì)量比總占地比總投資比直徑／㎜高度／m塔數(shù)／臺單塔質(zhì)量／臺塑料花料木格填料浮動板鋼板網(wǎng)日本空噴塔德國鋼板網(wǎng)某 廠日本某廠某 廠某 廠某 廠國內(nèi)某廠國內(nèi)某廠60606060606060320028003500350035006200280027273723354451123123131833554210198118713＞123＞11　　 花環(huán)填料與其它填料經(jīng)濟(jì)比較 　　各種填料塔與濟(jì)鋼的相比　?。?jì)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　　　2　　2/3　　6　　2　2/3　1300　　15　　1　　1/2　　3　　1　　2/5　　400　　15　　2　　1/2　　3　　1　　1/2　200600　　30　　1/3　　　　　　　　3/5　　600　　275　　2　　1/