【正文】 富油中含萘油 遼寧科技學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 29 頁 年產(chǎn)焦炭 80 萬噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設計 萘富油萘 ??? GG ＝ 5%＝ ＝ 5% ，是富油含萘量。 GG 溶劑油粗苯溶劑油 ??? ＝ %＝ 39。39。39。 GG 甲苯粗苯甲苯 ??? ＝ %＝ 39。39。39。 39。 ：（貧油中含苯的量可按 %計算）這里取 % ， 粗苯貧油粗苯 WGG 39。 二甲苯粗苯二甲苯 ??? GG = =,其中β 二甲苯 ＝ ， 是粗苯中二甲苯的含量。 苯粗苯苯 ??? GG = =,其中β 苯 ＝ ，是粗苯中純苯的含量。 按燃料燃燒的方式可分有焰爐和無焰爐。 遼寧科技學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 28 頁 年產(chǎn)焦炭 80 萬噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設計 ： 塔分為 4 層填料，每層高度為 2m，由于塔徑大于 2m，故采用雙升氣管型分布板，底座高度為 ，煤氣進口高度取 1m，煤氣進口管到第一層填料高度取 ，噴淋高度取 ，捕霧層高度取 ，煤氣出口高度取 1m，煤氣出口到塔頂高度取 3m， 每層填料底高度取 ,所以塔高 H＝ 式加熱爐的爐型有幾十種。 =11394/127=。 該洗苯塔采用的填料是 Z 型塑料花環(huán)填料，其比表面積 A39。 h，本設計取 ? =， D= uvs?4= 3 6 0 0/4 5 5 2 7 .8 44 ??= 圓整后，取 D= 式中 VS — 煤氣平均體積流量， Nm3/S 花環(huán)填料面積，用量及塔高的計算： 由于花環(huán)填料表面定額值為 ㎡ /Nm3n 是平衡偏離系數(shù)，為 ~，取 C1=x/n=（ 5） 出塔富油含苯量： C2= C1＋回收的苯量 /（洗油量＋苯的回收量） =+(+) = 、塔徑、填料面積、填料量和塔高的確定； 《燃料化工》 1998（ 3）提供的參數(shù)，塑料花環(huán)填料的空塔速 ? 在 ～，這里取 ；花環(huán)填料表面定額在 ～ ㎡ /Nm3b =110mmHg Pt= 30mmHg Px =20mmHg Ps=0mmHg 分別為純苯，甲苯，二甲苯，萘溶劑的飽和蒸汽壓，可通過《煉焦化產(chǎn)理化常熟》 P38 公式和常數(shù)表計算。 由上式可算出煤氣的實際流量為 : 塔前 : h/273252731000103331033345576TPTVPV2111001??????? 塔后 : 遼寧科技學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 26 頁 年產(chǎn)焦炭 80 萬噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設計 h/273252731000103331033345576TPTVPV2022002??????? 煤氣在塔內的平均流量： 5272 3952VVV 21S????? 洗油循環(huán)量計算： 洗油循環(huán)量： k g /ViG S??????? 油洗油 ? 油氣比 i 取為 ，油密度取γ 油 =, Vs=貧富油中粗苯含量的計算 : (1)塔前煤氣含粗苯量 : 11 100 0VG ?? 粗笨前? = 1000/=式中 :V1－塔前煤氣實際流量 , m3/h (2)塔后煤氣含粗苯量 : 22 1 0 0 0VG ?? 粗笨后?= 1000/=式中 :V12 －塔后煤氣實際流量 , m3/h (3)貧油允許含粗苯量 : 用焦油作為洗油時與洗苯塔塔后煤氣含苯量 2? 相平衡的貧油允許含苯量 X(單位為 %)滿足以下公式： mMP　22? =mbbb MXMX PMX /)100(/ )/( ?? 式中 :? 2出塔含苯量， g/ m3 X洗油含苯量， % 遼寧科技學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 27 頁 年產(chǎn)焦炭 80 萬噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設計 Mm — 洗油的平均 分子量 ,160 P— 煤氣總壓力 Pb— 回收溫度下粗苯的飽和蒸汽壓 , mmHg Pb= P39。 故 回收率為： % ????? ??? 入洗苯塔粗煤氣中的粗苯量為： 45576 36 103=入洗苯塔粗煤氣中水蒸汽含量： 粗苯的組成表 指標名稱 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油 指標（質量 %） 70 20 5 5 分子量 78 92 106 120 以 100kg 粗苯為基準 ， 按表中的數(shù)據(jù)可得苯的分子量為 ： 120/5106/592/2078/70100Mb ???? = 遼寧科技學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 25 頁 年產(chǎn)焦炭 80 萬噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設計 粗煤氣含粗苯的摩爾量 ： 粗煤氣含粗苯的體積量 ： = 粗煤氣含煤氣的量 ： =煤氣的分子量為 ， 則煤氣的質量流量為 ： = ： 出洗苯塔粗煤氣中的煤氣量和水蒸氣量可以看作不發(fā)生變化 ， 此時有粗煤氣 中的粗苯含量改變。 進、出洗苯塔的粗煤氣量 入洗苯塔的 粗煤氣量 入洗苯塔粗煤氣量： V煤氣 =45576Nm3/h； 經(jīng)硫銨工段的粗煤氣中主要成分是煤氣、粗苯和水蒸汽。 進出終冷塔煤氣主要組分的質量流量和體積流量 遼寧科技學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 24 頁 年產(chǎn)焦炭 80 萬噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設計 組分 質量流量（ kg/h） 體積流量（ Nm3 /h） 干煤氣 20737 45576 硫化氫 進塔 粗 苯 水蒸氣 干煤氣 20737 45576 硫化氫 出塔 粗 苯 水蒸氣 通過對進出洗苯塔煤氣平均流量，洗油循環(huán)量，貧富油中粗苯量的計算，來計算洗苯塔的塔徑，塔高等。 終冷塔塔后煤氣中水蒸氣體積流量 塔后水蒸氣V ＝ 混合煤氣V P 21 （ P 出 +10333－ P21）＝ 50602 253/（ 1000+10333－ 253）＝ /h ，其中， P21 ＝253mmH2O ,是 21℃（終冷溫度）下水蒸氣飽和蒸氣壓； P 出 ＝ 1000mmH2O ,是出終冷塔煤氣壓力（表壓）。 混合煤氣體積流量 V混合煤氣 ＝ V煤氣 + V SH2 + V 粗笨 ＝ Nm3 /h 終冷塔塔前煤氣中水蒸氣體積流 塔前水蒸氣V ＝ 混合煤氣V P50 /(P 入 +10333－P50)＝ 1255/（ 1100+103331255） = Nm3 /h , 其中 ， P50 ＝ 1255mmH2O ,是 50℃（塔前煤氣露點）下水蒸所飽和蒸氣壓； P 入 ＝1100mmH2O ,是入終冷塔煤氣壓力（表壓）。 煤氣中粗苯含量 G粗笨 ＝ G 煤 A粗笨 + V煤氣 F粗笨 = %+45576 =,其中， A粗笨 ＝ % ，是粗苯加收率 (占干煤質量百分比 )； F粗笨 ＝ 。 ρ SH2 =247。 煤氣中 SH2 質量流量 G SH2 ＝ G 煤 E SH2 = %=,其中 ， E SH2 =% ，是 SH2 占干煤量的質量百分比。β煤氣＝ 45576247。 物料衡算 煤氣質量產(chǎn)量 G煤氣＝ V 煤氣 ρ煤氣＝ 45576 =20737Kg/h ,其中，ρ煤氣＝ 。 根據(jù)以上的論述，本設計采用塑料花環(huán)填料洗苯塔。 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，液體分布遼寧科技學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 23 頁 年產(chǎn)焦炭 80 萬噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設計 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。但難于制造，價格昂貴。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。因此在一些國家里，木格填料塔已被新型高效填料塔取代。 1） 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。 （ 3）填料塔 填料洗苯塔是應用較早，較廣的一種塔。這種塔結構簡單，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。 （ 2）板式塔（孔板塔） 板式塔主要有穿流式篩板塔。 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。 （ 1）空噴塔 空噴塔一般為多段噴灑，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(jīng)降液管引到下段。具體情況后面有詳細說明。 主要設備選擇 編號 名 稱 規(guī) 格 數(shù)量 型號 1 橫管初冷器 F = 4600 米 3， φ 54mm 3mm 4 2 煤氣鼓風機 Q=750 米 3/分， H=3500mmH2O N=630kW 3 3 D=125022JK21000 3 電捕焦油器 Dg=4500mm, H=12610mm 2 二、 脫硫工段 ： 設計參數(shù)： 預冷塔后煤氣溫度 :30℃； 脫硫再生塔后煤氣溫度 :35℃； 預冷塔阻力 :≤ 1000Pa； 脫硫再生塔后 :≤ 1500Pa； 再生溶液停留時間 :7 分鐘； 脫硫塔后煤氣中 H2S 含量 :20mg/m3； 主要設備選擇 設備名稱及規(guī)格 主要材質 臺數(shù) 予冷塔 DN5600 H=22500 Q235A（重瓷填料） 1 脫硫再生塔 DN10000 H=40000 Q235A（重瓷填料） 3 熔硫釜 DN1000 H=5500 SUS304 8 脫硫液循環(huán)泵 Q=3800m3/h 附電機 N=1600KW（ 10KV） SUS304 4 三、 蒸氨工段： 氨水分解器 主要參數(shù)： 遼寧科技學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 21 頁 年產(chǎn)焦炭 80 萬噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設計 蒸氨塔底部溫度： 110℃； 蒸氨塔頂部溫度： 100℃； 脫酸塔底部溫度： 98℃； 脫酸塔頂部溫度： 85℃； 進脫酸塔富夜溫度： 60℃； 閃蒸槽溫度： 110℃； 閃蒸后廢水溫度： 85℃； 出板式塔換熱器貧液溫度： 34； 去洗滌的蒸氨廢水溫度： 30℃； 去生化的蒸氨廢水溫度： 30℃； 來苯裝置中壓蒸汽： ； 來苯裝置中低壓蒸汽： ； 主要設備選擇 設備名稱 規(guī)格 臺數(shù) 蒸氨塔 DN2020 2 氨分縮器 FV=120m2 3 氨水換熱器 f=70 m2 8 蒸氨 廢水冷卻器 f=100 m2 放空槽 L=4500， VN=6m3 蒸氨廢水泵 Q=70m3/h， H=40m， 附電機N=15kW 蒸氨廢水泵 2 ， 附電機 2 液下泵 Q=12m3/h， H=25m， 附電機N= 1 管道混合器 DN=125 L=1300 1 四、 硫銨工段 : 設計參數(shù)： 飽和器后煤氣含氨：≤ ； 飽和器阻力：≤ 2020Pa； 飽和器母液操作溫度： 52℃； 預熱器后煤氣溫度： 65℃； 大母液泵循環(huán)母液酸度： 3%； 小母液泵循環(huán)母液酸度： 5%； 離心機后銨含水：≤ 2%； 干燥器后硫銨含水：≤ % ； 干燥器進口熱風溫度： 135℃； 干燥器出口硫銨溫度：≤ 35℃； 主要設備選擇 設備名稱及規(guī)格 主要材質 臺數(shù) 噴淋飽和器 DN4800 H=11050 不銹鋼 3 大母液循環(huán)泵 Q=975m3/h H=24m N=160kW 不 銹鋼 3