【正文】 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。反之則各組分的蒸出率減小。 脫苯塔的塔板層數(shù) 增多加料板以下的塔板數(shù) n，可使各組分的蒸出率增大，特別是 對(duì)甲苯，二甲苯的蒸出率影響較大。 脫苯塔內(nèi)操作壓力 提高塔內(nèi)操作壓力時(shí)，各組分的蒸出率相應(yīng)減少。 提高富油預(yù)熱溫度 ，則塔底貧油溫度也相應(yīng)提高。在脫苯蒸餾過(guò)程中通入大量直接水蒸汽，當(dāng)塔內(nèi)的總壓力一定時(shí)，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(yuǎn)比250300℃的溫度低）下，便可將粗 苯 完全地從洗油中蒸出來(lái)。在精餾過(guò)程中，當(dāng)加熱互不相溶的液體混合物時(shí)，如果此混合物的蒸汽分壓之和達(dá)到塔內(nèi)的總壓時(shí)，液體即行沸騰。所以加大煤氣速度可強(qiáng)化吸苯過(guò)程，但太大，會(huì)使洗苯塔阻力和霧沫夾帶量急劇增加。但隨煤氣壓力的增加，煤氣中苯族烴的分壓將成比例地增加，從而使吸收推動(dòng)力迅速增加，吸收速率也將增大。 吸收表面積的影響 填料的表面積愈大，則煤氣與洗油接觸的時(shí)間愈長(zhǎng)，回收過(guò)程進(jìn)行得也愈完全。現(xiàn)行規(guī)定塔后煤氣中粗 苯 含量低于 2 克 /標(biāo)米179。但循環(huán)洗油量也不易過(guò)大，以免過(guò)多增加電、蒸汽耗量和冷卻用水量。但洗油的分子量也不宜過(guò)小，否則洗油在吸收過(guò)程中損失較大，并在脫苯蒸餾時(shí)不易與粗 苯 分離。適宜為 25℃左右，操作中洗油溫度應(yīng)略高于煤氣溫度以防煤氣中的水汽冷凝進(jìn)入洗油中。 當(dāng)煤氣中苯族烴的含量一定時(shí)，溫度愈低，洗油中與其呈平衡的粗 苯 含量愈高；因而當(dāng)提高溫度時(shí)，洗油中與其呈平衡的粗 苯 含量愈低，因此溫度升高，吸收推動(dòng)力隨之減小。 吸收溫度是通過(guò)吸收系數(shù)和吸收推動(dòng)力的變化而影響粗 苯 回收率的。 回收率的大小取決于下列因素：煤氣和洗油中苯族烴的含量；煤氣流速幾其壓力；洗油循環(huán)量及其分子量；吸收溫度；洗苯塔的構(gòu)造，對(duì)填料塔則為填料表面積及其特性等。 煤氣中的苯族烴在洗苯塔乃被回收的程度稱為回收率。 影響粗 苯 吸收的因素 在吸收過(guò)程中，如果吸收系數(shù)比較大，那么進(jìn)入液相的量也較大，也就是說(shuō)吸收進(jìn)行的完全。由于兩流體的主體充分揣動(dòng)，濃度的均勻的，全部的濃度變化集中在兩個(gè)有效膜層內(nèi)，且吸收過(guò)程在界面處達(dá)平衡。其吸收機(jī)理 是建立在雙膜理論基礎(chǔ)上。 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(diǎn)： 粗 苯 回收率高； 蒸汽耗量低； 酚水量少等優(yōu)點(diǎn)。 為保證洗油質(zhì)量，從管式爐加熱后的富油管線引出 12%的富油進(jìn)再生器，于此用管式爐過(guò)熱至 400450℃的蒸汽進(jìn)行蒸吹。從油水分離器出來(lái)的粗 苯 進(jìn)入粗 苯 儲(chǔ)槽。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 2530℃送回洗苯塔循環(huán)使用。 、管式爐加熱法生產(chǎn)一種苯的工藝 圖 管式爐加熱法生產(chǎn)一種苯工藝流程管式爐 2再 生器 3 殘 渣池 4 脫苯塔 5 貧油冷卻器6貧 富油換熱器 7 重分縮器水分離器 8 輕分 縮器油水分離器9粗 笨油水分離器 1 0控 制分離器 1 1粗 笨?jī)?chǔ)槽1 2 產(chǎn)品泵 13 分縮器 14 冷凝冷卻器 15 貧油泵 管式爐加熱法生產(chǎn)一種苯的工藝流程如圖 27 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 從洗滌工序來(lái)的富油先進(jìn)入分縮器，被從脫苯塔來(lái)的氣體加熱到7080℃，然后入貧富油換熱器，被熱貧油加熱后進(jìn)入管式爐。為保持循環(huán)洗油量的 %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(guò)熱蒸汽直接蒸吹，從再生器頂部蒸吹出來(lái)的溫度為 135175℃ 的油氣和水汽的混合蒸汽進(jìn)入脫苯塔的底部。 從脫苯塔底部排出的貧油溫度比富油溫度低 35℃，自流入貧富 .油換熱器，與富油換熱并冷 卻至 110120℃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 2530℃后，送往洗被呢塔循環(huán)噴灑。輕、重分縮油分別進(jìn)入油水跟力氣，與水分離后兌入富油送往脫苯塔。 由分縮器頂部溢出的粗 苯 蒸汽進(jìn)入冷凝冷卻器，在此用冷水冷凝冷卻到2530℃，做經(jīng)粗 苯 分離器將水分出后計(jì)量槽進(jìn)入粗 苯 儲(chǔ)槽。 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(lái)，從分縮器頂部溢出的即是粗 苯 蒸汽。本設(shè)計(jì)任務(wù)是生產(chǎn)一種苯，下面將蒸汽加熱和管式爐加熱生產(chǎn)一種苯的方法分別加以介紹。 按照富油的加熱方式的不同，可分為蒸汽加熱法和管式爐加熱法兩種。但為 達(dá)到需要的脫苯程度，則需將富油加熱到 250300℃，這在實(shí)際上是不可行的，但為了降低脫苯蒸餾的溫度，可采用水蒸汽蒸餾法或真空蒸餾法。 脫苯工藝 由洗苯工序過(guò)來(lái)的含苯富油需進(jìn)行脫苯。 洗油 酚 含量高時(shí) ,會(huì)與水形成乳化物 ,從而破壞吸苯的操作 ,且酚的存在使洗油變稠 ,黏度大 ,因此必須嚴(yán)格控制洗油中的含酚量 。 萘苊因熔點(diǎn)較高 ,在常溫下易析出固體結(jié)晶 ,因此應(yīng)控制其 含量 。 吸收放又分為焦油洗油吸收法和石油洗油法 。 煤氣洗苯塔 2新 洗油槽 3貧 油槽 4貧 油泵5半富 油泵 6富 油泵 7接 受槽圖 2 5 從 煤氣中吸取苯族烴的工藝流程新洗油貧油煤氣富油 近年來(lái)，為解決木材短缺 問(wèn)題，采用篩板塔，鋼板網(wǎng)填料，不銹鋼填料以及塑料花環(huán)填料洗苯塔，取得了較好的效果，洗苯塔臺(tái)數(shù)可減少為一至兩臺(tái)。由此，再用泵送往脫苯工序，脫苯后的貧油經(jīng)冷卻后再回貧油槽供循環(huán)使用。洗苯塔的煤氣直接回脫硫后回焦?fàn)t供加熱使用及作冶金工廠的其他燃料。下面只簡(jiǎn)單介紹用木格填料塔回收粗 苯 的流程，如 圖 25： 煤氣經(jīng)最終冷卻到 2527℃，含苯族烴為 2540克 /標(biāo)米179。 目前，國(guó)內(nèi)外焦化廠主要采用洗油吸收法回收煤氣中的苯族烴。此法比吸附法所得粗 苯 質(zhì)量好。此法要求煤氣凈化的程度較高，加之吸附劑價(jià)格昂貴，因此在工 業(yè)上的應(yīng)用受到一定的限制，而多用于煤氣中的苯族烴的定量分析。被吸附的苯族烴可用直接水蒸汽進(jìn)行提取。加壓吸收法可強(qiáng)化生產(chǎn)過(guò)程，適于煤氣在遠(yuǎn)距離或用作合成氨廠原料的情況下采用 吸附法： 煤氣 通過(guò)具有微孔組織，接觸表面很大的活性炭或硅膠等固體吸附劑。脫奔后的洗 油（貧油）冷卻后重新送至洗滌塔循環(huán)使用。 洗苯工藝 從焦?fàn)t煤氣中回收的苯族烴可采用下列方法： 洗油吸收法： 用洗油在洗滌塔中回 收煤氣中的苯族烴。 綜合上述的四種工藝，通過(guò)比較，第四種優(yōu)點(diǎn)突出，徐州地區(qū)有低溫的水源。 該系統(tǒng)阻力小，風(fēng)機(jī)電耗低；操作維護(hù)簡(jiǎn)便；無(wú)污染；占地面積小， 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 基建費(fèi)用少。出口煤氣約21℃左右，煤氣含萘量大約在 350450mg/Nm179。如此低溫，就決定了必須要有低溫水的焦化廠才易采用該工藝。 18℃的冷凍水由塔下部橫管冷卻器進(jìn)入，向上經(jīng)串聯(lián)著的各橫管器與塔內(nèi)循環(huán)油，煤氣間接換熱繩溫，然后從塔的外部排出 。（此過(guò)程中，循環(huán)油槽內(nèi)，入塔處，出塔處油溫基本相同）。以下，然后從塔底排出，進(jìn)入旋風(fēng)捕霧器除掉夾帶的焦油，萘片和凝結(jié)水霧，然后去洗苯塔。洗油萘和煤氣最終冷卻工藝 。煤氣左右 ,因此 ,在回收苯族烴之前 ,煤氣必須進(jìn)行最終冷卻 .由于在煤氣冷卻和部分水蒸氣冷凝的同時(shí) ,也有萘從煤氣中析出 ,所以 ,煤氣的最終冷卻同時(shí)也兼有除萘的作用 . 我國(guó)焦化廠目前所采用的煤氣終冷及除萘的工藝流程主要有四種 ,即 :煤氣終冷和機(jī)械除萘工藝 。下段用從涼水 架來(lái)的循環(huán)水冷卻至 2023℃的循環(huán)水噴淋，將煤氣再冷卻 25℃左右，額外水從終冷塔底部經(jīng)水封管流入熱水池；然后用泵送至涼水架，經(jīng)冷卻后自流入冷水池。 降到500800mg/Nm179。 要求： 本設(shè)計(jì)采用焦油洗油吸收煤氣中的苯族烴，對(duì)焦油洗油的質(zhì)量要求見表14 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 2 工 藝論證及選擇 焦?fàn)t煤氣經(jīng)硫銨工段脫除氨后進(jìn)入粗 苯 工段 ,在此進(jìn)行苯族烴的回收和制取 .該工段的主要任務(wù)是完成煤氣終冷除萘 ,苯族烴的 回收 和脫苯三項(xiàng)任務(wù) .下面分別進(jìn)行對(duì)完成這三響任務(wù)的工藝論證 . 煤氣的終冷及洗萘工藝 回收煤氣中的苯族烴的適量溫度為 2127℃左右 ,在飽和器后溫度通常是在 5056℃的煤氣進(jìn)入木格式洗苯 塔，被 噴淋下來(lái)的富油洗萘。 年平均氣溫 14℃ 極端最高氣溫 ℃（ ） 極端最底氣溫 – ℃（ ） 大氣壓力： 冬季 767mmHg 夏季 751mmHg 降水量（年） 降水天數(shù)（年） 平均相對(duì)溫度 71% 最大積雪厚度 25cm 最高地下水位 — 最大風(fēng)速 最 大平均風(fēng)速 最多風(fēng)向幾頻率： 全年 東、東北 夏季 東、東南 土壤耐壓力（砂質(zhì)黏土） 12t/m178。 17180。 18180。 條件： 本設(shè)計(jì)是參考徐州市環(huán)宇焦化廠粗 苯 工段設(shè)計(jì)的 。 粗苯工段的產(chǎn)品，依工藝過(guò)程的不同而異。粗苯 是易燃的物質(zhì)，閃點(diǎn) 12℃。 粗苯是淡黃色的透明液體，比水輕，不溶于水。 180℃前的餾出量越多，粗 苯 的質(zhì)量就越好 ，一般要求的 180℃前的餾出量為 93— 95%粗 苯 。在測(cè)定粗 苯 中各組分的含量和計(jì)算產(chǎn)量時(shí)，通常把 180℃ 前餾出量當(dāng)作 100%來(lái)來(lái)計(jì)算，故以其180℃前的餾出量作為餾出量質(zhì)量的指標(biāo)之一。當(dāng)硫銨工段從煤氣回收吡啶堿類時(shí)，則粗 苯 中的吡啶堿類含量不超過(guò) %。粗 苯 各組成的平均含量如表 1— 1。當(dāng)用洗油回收煤氣中的苯族烴時(shí)，在所得的粗 苯 中尚有少量的洗油輕質(zhì)餾分。 粗 苯 是多種芳烴和其他化合物組成的混合物，粗 苯 是主要 成分是苯，甲苯，二甲苯及三甲苯等。因此，對(duì)煤氣中的苯族烴及萘應(yīng)盡可能回收完全。 目 錄 1 緒 論 ................................................................................................................. 1 煤氣的終冷及洗萘工藝 .................................................................................. 4 .................................................................... 4 洗苯工藝 ....................................................................................................... 6 焦油洗油吸收法 .................................................................................. 7 脫苯工藝 ....................................................................................................... 8 蒸汽加熱法生產(chǎn)一種苯 ..................................................................... 8 、管式爐加熱法生產(chǎn)一種苯的工藝 ....................................................... 9 3 粗苯回收原理 ............................................................