【正文】 為=，則富油管管徑D==圓整，取富油管管徑D=150mm,規(guī)格為Φ159則實(shí)際流速=（四）、蒸汽管徑的計(jì)算：已知蒸汽質(zhì)量流量G=858=，表壓為4Kgf/㎝,該壓力下的飽和蒸汽密度為= Kg/N，則蒸汽體積流量： V=G/==蒸汽在管內(nèi)流速可取為40m/s，則蒸汽管管徑D==根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，≤ MP，則可選用Φ=76㎜的無縫鋼管做蒸汽管。6 主要設(shè)備的論證及選型 洗苯塔空噴塔一般為多段噴灑，每段下部均設(shè)有煤氣分布器，相鄰兩斷設(shè)有煤氣通過錐形的傘罩，底部設(shè)有很多份額噴嘴組成的洗油噴灑裝置，其上設(shè)有備用的中央噴嘴，從頂端噴灑下來的洗油經(jīng)降液管引到下段，洗油從第二段起采用循環(huán)噴灑。用空噴塔洗苯具有以下優(yōu)點(diǎn)：投資省、處理能力強(qiáng)，阻力小，不堵塞；缺點(diǎn)：洗苯效率低，塔后煤氣含苯高，洗油用量及循環(huán)兩大動(dòng)力消耗大。2．篩板塔偶爾可見到穿流式的篩板塔，氣液兩相同時(shí)經(jīng)由塔板上的一些孔道穿流通過。結(jié)構(gòu)上可以省掉降液管，處理能力一般較大，壓降較小，但效率及操作彈性受到一定限制。浮動(dòng)噴射噴這種塔的洗滌效果也很好，但其阻力大，動(dòng)力消耗大，風(fēng)機(jī)要求高。4．填料塔這種塔是一種新型塔，洗滌的效果好，與前兩種塔相比較，具有操作穩(wěn)定、效率高、投資低的特點(diǎn)。填料的形式較多，包括木格填料、鋼板網(wǎng)填料和新型的塑料花填料等。在洗苯設(shè)備選型問題上，普遍是采用木格填料塔。這種塔具有阻力小、耐用、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。但是它和鋼板網(wǎng)填料塔一樣體積龐大笨重、占地大、投資高，而且生產(chǎn)中往往需要三個(gè)洗苯塔。近二十年來，我國木材供不應(yīng)求，尤其作木格填料用的紅松更不易得。而且價(jià)格大浮上漲，影響投資、占地和建設(shè)速度。在舊廠改造和新建廠中必須考慮新型塑料花環(huán)填料?，F(xiàn)將國內(nèi)使用過的較成熟的洗苯塔和由國外引進(jìn)的新塔型進(jìn)行比較，比較結(jié)果列于表23塔形使用廠家規(guī)模塔徑m塔高m臺(tái)數(shù)每臺(tái)重量t泵數(shù)閥門個(gè)數(shù)總?cè)莘e比總占地總投資總重量比總阻力pa木格填料邯鋼6027383397382000浮動(dòng)噴射板濟(jì)鋼602313513717000鋼板網(wǎng)填料新余603525426721000日本空噴塔寶鋼10844321012977371500西德鋼板閥宣鋼9051119813711200日本花環(huán)填料戶煙60272____26___72____1100國產(chǎn)花環(huán)填料濟(jì)鋼601311___11116000 采用花環(huán)填料代替木格填料時(shí)，對(duì)于年產(chǎn)焦炭60萬噸的的焦化廠，可節(jié)省投資80余萬元，約9萬元。若以每年改造或新建200~300萬噸的焦炭規(guī)模計(jì)算，采用花環(huán)填料塔后，每年可節(jié)省投資360~540萬元，節(jié)電288~433萬kwh，價(jià)值32~47萬元。并可獲得節(jié)省占地、縮減基建周期等社會(huì)效益。所以本設(shè)計(jì)采用塑料填料塔進(jìn)行?；ōh(huán)調(diào)料洗苯塔與其他填料洗苯塔的經(jīng)濟(jì)比較如下：表 32各種填料塔與濟(jì)鋼花環(huán)調(diào)料塔相比木格子調(diào)料塔鋼板網(wǎng)填料塔日本花環(huán)塔西德鋼板網(wǎng)塔日本空噴塔泵用多用電萬kwh30151530275多用塔數(shù) 臺(tái)2111/32多占地2/31/21/21/2多用煤氣閥門個(gè)6336多用泵 臺(tái)21111增加投資2/32/51/23/52/2增大阻力 pa1300400200~600600900 包括鼓風(fēng)機(jī)電耗以上兩表可以看出，幾乎在所有比較項(xiàng)目中，花環(huán)填料塔都優(yōu)于其他塔型（填料塔），它是當(dāng)前國內(nèi)最先進(jìn)的洗苯塔。采用花環(huán)填料替代木格填料塔洗苯塔時(shí)，對(duì)于年產(chǎn)60萬噸焦炭的焦化廠，可節(jié)省投資十余萬與，并可以獲得節(jié)省占地，縮短基建周其等社會(huì)效益。國內(nèi)生產(chǎn)的三種型號(hào)的花環(huán)調(diào)料規(guī)格如下：表33型號(hào)外徑cm內(nèi)厚環(huán)數(shù)高cm容量kg/m3空隙率%比表面積填充數(shù)10m3使用溫度℃Hx1473391911188185120HZ1733412102891278120HD195361237889094120 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)應(yīng)用最久的一種塔板形式，該種塔型的優(yōu)點(diǎn)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)荷有較大波動(dòng)時(shí)，仍能維持幾乎恒定的板效率，塔板不易堵塞，對(duì)各種物料的適應(yīng)性強(qiáng)，操作經(jīng)驗(yàn)豐富，缺點(diǎn)是：塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量打，造價(jià)高，板上液層厚、氣體流徑曲折，塔板壓降大，兼因霧沫夾帶現(xiàn)象較為嚴(yán)重，限制了氣速提高，故生產(chǎn)能力不大，而且，板上液流遇到阻力大，致使液面落差大，氣體分布不均也影響了塔板效率的提高，近年來泡罩塔已很少建造。浮閥塔是在泡罩板與篩板兩種形式的基礎(chǔ)上揚(yáng)長避短而衍生出來的一種新型塔，該種塔型目前已成為國內(nèi)許多工廠進(jìn)行蒸餾操作時(shí)最樂于采用的一種塔型，浮閥塔具有以下優(yōu)點(diǎn)： 生產(chǎn)能力大，由于浮閥安排比較緊湊，塔板的開孔面積大于泡罩塔板，故其生產(chǎn)能力比泡罩塔板約大20～40%。 操作彈性大，由于閥片可以自由升降以適應(yīng)氣量的變化，故其所持正常操作所允許多負(fù)荷波動(dòng)范圍比泡罩塔及篩板塔寬。 塔體造價(jià)低，浮閥塔的造價(jià)約為具有同等生產(chǎn)能力的泡罩塔的6080%。 氣體壓強(qiáng)降及液面落差較小。 塔板效率高。本設(shè)計(jì)所選用的脫苯塔即為泡罩塔。通常終冷塔有金屬板式直接冷卻塔，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(jì)在第二章所確定的終冷除萘工藝流程，可確定選用與該終冷工藝流程相配套的終冷塔橫管終冷塔，該塔型具有以下優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)阻力小，終冷效果好、無含酚污水處理、操作維修方便，消耗費(fèi)用低等。 貧油冷卻器我國焦化廠應(yīng)用的貧油冷卻器主要有：空氣——水噴淋式冷卻器、浮頭式冷卻器和螺旋板冷卻器三種，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的廣泛采用，除可作為貧油冷卻器使用外，還可以作為貧富油換熱器、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(diǎn)：傳熱效率高，其總傳熱系數(shù)均為列管式換熱器的3倍左右，尤其是對(duì)低溫?zé)嵩催M(jìn)行交換，效果更好。結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，所需面積為列管換熱器的1/2～1/4。鋼材耗量少，成本低。它能自行消除污垢，因?yàn)槁菪ǖ绬瓮ǖ?，如通道?nèi)某處沉積了污垢后，此外的通道截面積就會(huì)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，可延長使用周期。本設(shè)計(jì)即選用螺旋板式換熱器作為貧油冷卻器。兩種換熱器的經(jīng)濟(jì)效益比較見表34項(xiàng) 目種 類螺 旋 板 式管 殼 式傳熱系數(shù)；ka1/.℃6001500100500堵塞情況不堵異堵體積小大耐壓低低重量（隨壓力、溫度而變）8T/160m2=50kg/m26T/160m2=材質(zhì)碳鋼碳鋼壓力材質(zhì)△p,kg/cm2大（）管內(nèi)流速，m/s12（有時(shí)2）~關(guān)外流速，m/s氣體1020兩種換熱器的價(jià)格比較見表35單臺(tái)設(shè)備重量t 螺旋板式換熱器價(jià)格 元/噸列管式換熱器價(jià)格 元/噸≤1碳鋼1cr18Ni9Ti碳鋼1cr18Ni9Ti38002500055003000015350024000510028000510320023000480026000102900220004500240007 設(shè)備的工藝布置說明本設(shè)計(jì)工段的主要設(shè)備與塔、管式爐、換熱器、貯槽及泵，生產(chǎn)中的產(chǎn)品是粗苯，屬于易燃易爆品，根據(jù)設(shè)計(jì)防火規(guī)范該工藝屬于甲類生產(chǎn)，在布置中應(yīng)考慮防火措施。 布置原則根據(jù)生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，設(shè)備的布置應(yīng)符合下列要求：多個(gè)塔可按流程順序布置，也可根據(jù)具體條件布置并盡可能處于同一中心線上。塔徑大于5米時(shí)，其凈距離一般采用塔徑的一半。塔上設(shè)置連通的操作平臺(tái)，既便于操作又起到結(jié)構(gòu)上互相加強(qiáng)作用，從塔底到塔頂設(shè)帶斜梯的操作臺(tái)。大塔塔頂需設(shè)置吊柱，以吊起懸掛人孔蓋，便于塔底檢修換熱器按流程成組安裝，與其它設(shè)備之間至少要留出1m水平距離。泵多數(shù)安裝在抽吸設(shè)備附近，盡可能集中布置，產(chǎn)品泵單獨(dú)布置產(chǎn)品泵房?jī)?nèi)，配以防爆型電機(jī)。塔區(qū)與泵房之間凈距離不少于5m分凝器和冷凝冷卻器，蒸餾平臺(tái)之間宜用梯子和平臺(tái)相連通，以方便操作。管式爐作為明火設(shè)備，應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離廠房和油槽，一般應(yīng)保持不小于20m的凈距離；洗滌和蒸餾部分應(yīng)設(shè)集中的儀表室，并單獨(dú)布置，當(dāng)與泵房布置在一起時(shí)，應(yīng)考慮通風(fēng)和采光。1鑄鐵脫苯塔布置專用框架中，脫苯塔底部貧油出口標(biāo)高不低于10m.11室外管道應(yīng)盡量避免沿地面鋪設(shè)，布置管道的地溝應(yīng)考慮排水。 工藝布置詳述從整個(gè)工段來講，根據(jù)徐州地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向：東風(fēng)和東北風(fēng)，以及工段具體情況進(jìn)行布置的，共分為終冷、洗苯、廠房、換熱器、蒸餾及管式爐六部分布置，個(gè)部分位置如圖41所示下面分別說明個(gè)部分的分布情況：終冷部分：考慮到風(fēng)向問題，就整個(gè)焦化廠的布置來說，焦?fàn)t應(yīng)設(shè)置下風(fēng)區(qū)，即應(yīng)處于西部，故終冷部分布置在西方，處于粗苯工段的西北角，煤氣走向由北向南，按流程順序，終冷部分應(yīng)設(shè)在西南角。根據(jù)布置原則，終冷塔和旋風(fēng)捕霧器由北向南排列，且不在一條中心線上。煤氣管線位于終冷塔底西側(cè)，焦油貯槽位于終冷塔西邊，且在同一中心線上，輕焦油貯槽的北側(cè)為地下槽。洗苯部分：終冷部分的南側(cè)為洗苯部分。洗苯塔與終冷塔處于一中心線上，塔底東側(cè)是洗油槽和新洗油槽，處于同一中心線上，再靠東山地下放空槽。換熱器部分：貧油冷卻器在地下放空槽的東邊，其底線偏北半米，再往東是貧富油換熱器，與貧油冷卻器處于同一水平線上。廠房：靠西側(cè)為泵房（洗苯及脫苯油泵、冷卻水泵），往東是配電室、儀表控制室、工具室、更衣室和衛(wèi)生間，再往東是產(chǎn)品泵房。蒸餾部分該部分位于工段的最東側(cè)。緊靠換熱器的脫苯塔，再往南依是再生器，殘?jiān)?，向東，由北向南依次排列著輕分縮油油水分離器，中分縮油油水分離器，粗苯油水分離器和兩個(gè)控制分離器，再往東是兩個(gè)粗苯中間槽。分凝器和冷凝器處于產(chǎn)品泵房與工具室之上，其中，分縮器靠南側(cè)，二者處于同一中心線上。管式爐位于工段的最南側(cè)，防止其煙灰或煤氣異味吹向控制室。本工段的工藝布置考慮了通風(fēng)、防火、防爆等因素。采用露天布置，總體布置是符合布置原則的。 操作技術(shù)指標(biāo).終冷洗萘工藝煤氣進(jìn)入橫管終冷塔溫度 50～60℃塔后煤氣溫度為 23℃循環(huán)輕質(zhì)焦油溫度 25～27℃冷卻水出口溫度≯30℃輕質(zhì)焦油循環(huán)量為50m3/h輕質(zhì)焦油洗萘阻力150mmH2O循環(huán)輕質(zhì)焦油含萘 1014%洗苯及脫苯工藝質(zhì)量指標(biāo)：⑴、富油：含苯2%,含水1%⑵、貧油：含苯%,含水1%⑶、輕苯：比重≯,初餾點(diǎn)980℃,干點(diǎn)≯148℃。⑷、重苯：初餾點(diǎn)≮150℃，180℃前餾出量≯10%，200℃前餾出量≮50%。⑸、再生器洗油量（占處理量）～%⑹、洗油消耗≯150kg/T輕苯。⑺、噸苯耗煤氣≯700Nm3/T 苯；⑻、直接氣耗 ≯溫度控制指標(biāo)⑴、貧富油換熱器：富油70～135℃；⑵、分縮器頂部：90177。2℃⑶、貧油冷卻器出口溫度：30～35℃⑷、冷凝冷卻器出口溫度：25～30℃；⑸、脫苯塔頂部：170～175℃，底部：160～180℃⑹、再生器頂部：180～200℃，底部：180～190℃；⑺、管式爐蒸汽溫度：400℃左右。壓力控制指標(biāo)⑴、脫苯塔底不壓力（表壓）：≤⑵、脫苯塔頂壓力（表壓）：≤⑶、人工段中壓蒸汽壓力（表壓）：≤8kg/cm2.⑷、人工段低壓蒸汽壓力（表壓）：≤4kg/cm2.⑸、入管式爐煤氣壓力（表壓）：≮300mmH2O。⑹、管式爐阻力（表壓）：＜2kg/cm2. 操作崗位的確定及崗位定員（1）、崗位的確定： 粗苯工段的責(zé)任有：終冷，洗苯各設(shè)備的開停工，調(diào)換及正常操作和異常情況的處理。各油槽液位的調(diào)節(jié)及新洗油的補(bǔ)充。向焦油工段輸送含萘高度輕質(zhì)焦油。貧富油及煤氣的取樣。蒸餾系統(tǒng)的開停工，調(diào)換及正常操作和異常情況的處理。及時(shí)檢查，調(diào)節(jié)各處的溫度，壓力是否合乎要求?？刂拼直降馁|(zhì)量指標(biāo)以及洗油耗量指標(biāo)，在輸送產(chǎn)品時(shí)檢查管道，閥門有無漏油。將地下槽中的油抽入系統(tǒng)。再生器的定期排渣。整個(gè)工段的所屬運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備及儀表的使用，維修、清掃、加油、如有損壞和故障，修復(fù)后試車和驗(yàn)收。1整個(gè)工段內(nèi)地清潔衛(wèi)生。根據(jù)以上責(zé)任，確定兩個(gè)崗位：洗滌崗位，負(fù)責(zé)1～4的職責(zé)；蒸餾崗位負(fù)責(zé)5～9的職責(zé)，另外，增設(shè)維修工，工段的衛(wèi)生各班交班時(shí)打掃干凈。（2）崗位定員：粗苯工段崗位定員如表71所示。從表中可看出，每班四人，其中一人任班長，整個(gè)工段設(shè)工段長一人，維修工兩人，共十九人。表 71操作崗位名稱早班中