【正文】 收苯族烴的基本原理：用洗油吸收煤氣中的粗苯烴是物理吸收過(guò)程，服從亨利定律和道爾頓定律，當(dāng)煤氣中苯族烴的分壓大于洗油液面上苯族烴的平衡蒸汽壓時(shí)，煤氣中苯族烴即被洗油吸收，二者差值越大，則洗收過(guò)程進(jìn)行的越容易，吸收速率也越快。4 設(shè)備費(fèi)用低，蒸汽耗量顯著降低，大大縮小了冷凝冷卻和蒸餾設(shè)備的尺寸，從而使設(shè)備費(fèi)用大為降低。圖25生產(chǎn)一種苯的工藝流程（管式爐加熱富油脫苯）1脫水塔 2管式爐 3再生器 4脫苯塔 5脫苯塔油水分離器6油氣換熱器 7冷凝冷卻器 8富油泵 9貧富有換熱器10貧油泵 11貧油冷卻器 12粗苯分離器 13回流槽14控制分離器 15會(huì)流泵 16粗苯槽 17萘油槽 18殘油槽19粗苯產(chǎn)品回收泵 20 萘油泵 21殘油泵管式爐加熱的富油脫苯工藝，因富油的加熱溫度高，同蒸汽法脫苯比較具有以下優(yōu)點(diǎn)：1 富油在管式爐內(nèi)加熱至180℃左右，脫苯程度高，%左右，從而使粗苯的塔后損失減小，粗苯的回收率可高達(dá)95～97%2 蒸汽耗量低，每生產(chǎn)一頓180℃前的粗苯，耗蒸汽約1～，操作穩(wěn)定。洗苯塔噴頭上方設(shè)置捕霧器，以捕集油滴霧，減少洗油損失，塔頂還有一個(gè)噴口，以清洗捕霧層。用洗油回收煤氣中的粗苯的方法，所用的洗苯塔有多種形式，但工藝流程基本一樣，用塑料花環(huán)調(diào)料塔回收粗苯的工藝流程見圖22。脫苯后的貧油送回貧油槽循環(huán)使用。從脫苯工序來(lái)的貧油，~%，進(jìn)入貧油槽，用貧油泵進(jìn)入洗苯塔頂部，從塔頂噴淋而下，%左右。圖21 洗苯工藝流程圖1 填料洗苯塔 2富油泵 3貧油中間槽 4貧油冷卻器煤氣經(jīng)最終冷卻到25~27℃后，進(jìn)入洗苯塔。 洗苯工藝工藝流程：（1）用焦油洗油回收粗苯：用洗油回收煤氣中的粗苯的方法，所用的洗苯塔有多種型式，但工藝流程基本一樣。4. 由于煤氣不直接與水接觸，故沒(méi)有含酚污水的處理，另外，由于系統(tǒng)阻力小，風(fēng)機(jī)電耗低。橫管終冷洗萘是冷卻水和煤氣間接接觸，因而它有很多優(yōu)點(diǎn)：1. 小，操作簡(jiǎn)便，無(wú)污染，占地面積小，基建費(fèi)用比較少。橫管終冷洗萘工藝 圖14 輕質(zhì)焦油終冷洗萘工藝流程1終冷塔 2新焦油槽 3溢流槽 4焦油泵 5循環(huán)泵該工藝流程見圖，煤氣的終冷和除萘都在橫管政冷塔進(jìn)行，煤氣從上部導(dǎo)入終冷洗萘塔，從終冷塔下部導(dǎo)出，而水從下往上與煤氣逆流而行，且與煤氣是間接接觸，煤氣中遇冷段內(nèi)，冷卻到24～26℃后進(jìn)入吸收段的上部，循環(huán)噴灑輕質(zhì)焦油除萘，凈化后的煤氣進(jìn)入捕霧器除去其所夾帶的焦油霧滴，捕霧后的煤氣進(jìn)入洗苯塔。是我們初步了解有關(guān)技術(shù)、政策，學(xué)會(huì)查閱和綜合運(yùn)用各種文獻(xiàn)資料，掌握使用有關(guān)工程技術(shù)的規(guī)定和準(zhǔn)則，以及設(shè)計(jì)的方案的論證和確定，設(shè)計(jì)的計(jì)算能力，繪圖和撰寫說(shuō)明書的能力，于此同時(shí)培養(yǎng)自己一個(gè)嚴(yán)肅的工作態(tài)度和掌握嚴(yán)密的工藝流程，為今后打下良好的工作基礎(chǔ).1 論證及確定 煤氣的終冷及除萘的方法及工藝選擇在生產(chǎn)硫氨的回收工藝中，出飽和器進(jìn)入粗苯工段的煤氣溫度通常為55℃左右，而回收苯族烴的適宜溫度為25℃左右，因此在回收苯族烴之前煤氣要進(jìn)行冷卻。粗苯的質(zhì)量指標(biāo)（YB29164）名 稱指 標(biāo)加工用粗苯溶劑用粗苯外觀黃色透明液體黃色透明液體比重（d204）～餾程75℃前餾出量（容）% 不大于3%180℃前餾出量（容）%不小于93%不小于91水分室溫（18～25℃）下目測(cè)無(wú)可見的溶解水焦油洗油質(zhì)量指標(biāo)（YB29764）名 稱指 標(biāo)比重（d204）～餾程230℃前餾出量（容）%不大于3%300℃前餾出量（容）%不大于90%酚含量（容）%奈含量（容）%不大于13粘度（。三、設(shè)計(jì)要求本工段用焦油洗油吸收粗苯，富油經(jīng)脫苯塔蒸餾，得到粗苯。徐州的氣象條件如下：本地區(qū)屬海洋性氣候，具有大陸性氣候的特點(diǎn)，常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)、東北風(fēng)。一、設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)是年產(chǎn)50萬(wàn)噸焦碳粗苯回收工段的設(shè)計(jì)。粗苯易燃易爆，要求工段必須嚴(yán)禁煙火，并對(duì)電動(dòng)機(jī)加以防爆。粗苯是易燃易爆物質(zhì)，閃點(diǎn)12℃.～%（體積）范圍內(nèi)時(shí)，極易形成爆炸性的混合物。在貯存時(shí)，由于輕質(zhì)不飽和化合物的氧化和聚合所形成的樹脂狀物質(zhì)能溶于粗苯使其著色并很快地變暗。在用洗油回收煤氣中的苯族烴時(shí)，在所得的粗苯中尚含有少量洗油輕質(zhì)餾分摻雜在其中。粗苯是多種芳烴族和其它多種碳?xì)浠衔锝M成的復(fù)雜混合物，粗苯的主要成分是苯、二甲苯、甲苯及三甲苯等。煤在煉焦時(shí)除了有75%左右變成焦炭外，還有25%左右生成各種化學(xué)品及煤氣，為了便于說(shuō)明將煤炭煉焦時(shí)的產(chǎn)品用下列圖示說(shuō)明如下：?jiǎn)挝唬篻 /Nm3從荒煤氣粗苯的含量來(lái)看，回收苯是十分必要的。一臺(tái)花環(huán)填料可以代替三臺(tái)木格填料，洗苯塔，節(jié)約了大量投資，以螺旋板式換熱器代替列管式換熱器，具有傳熱系數(shù)高，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，提高了冷卻效果，節(jié)約了水量，經(jīng)濟(jì)效益也好，所有這些工藝改進(jìn)，不僅利于生產(chǎn)，而且節(jié)約了投資。非工藝部分，包括土建，供電供氣，自動(dòng)化儀表、防爆、防火投資概算和經(jīng)濟(jì)分析，這些都是生產(chǎn)順利進(jìn)行的必要條件。畢業(yè)論文設(shè)計(jì)題目：50萬(wàn)t/a焦化廠粗苯工段的工藝設(shè)計(jì)摘 要 本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)50萬(wàn)噸焦碳粗苯回收工段的的工藝設(shè)計(jì)，包括工藝部分和非工藝部分。工藝部分包括工藝論證及選擇，粗苯回收原理，工藝流程詳述，主要設(shè)備的布置，計(jì)算和選型等，都以終冷，洗苯和蒸餾脫苯三部分組成，終冷部分采用橫管終冷塔噴灑輕質(zhì)焦油洗萘，焦油洗油吸苯，在蒸餾部分用管式爐加熱法加熱蒸汽和富油生產(chǎn)一種苯粗苯，采用一臺(tái)脫苯塔及必要的輔助設(shè)備。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，參照了徐州焦化廠焦?fàn)t煤氣凈化工藝根據(jù)他們?cè)谏a(chǎn)實(shí)際中得出的經(jīng)驗(yàn)，選用了較好的設(shè)備，如用塑料花環(huán)填料代替木格填料，具有阻力小，比表面積大，效率高，重量輕，裝卸方便等優(yōu)點(diǎn)。目 錄緒論……………………………………………………………………………….11論證及確定…………………………………………………………5 ………………………………5 …………………………………………………………………62 粗苯脫苯方法及工藝選擇…………………………………………8………………………… ……………………..83 粗苯回收原理………………………………………………………10 概述……………………………………………………………………10 …………………………………………………10 ………………………………………………………………13 影響脫苯因素…………………………………………………………134 粗苯工段工藝詳述……………………………………………14 ……………………………………14 …………………………………………………154. 3 脫苯工藝………………………………………………………………..165 主要設(shè)備的計(jì)算和選型………………………………………18 概述……………………………………………………………………18 ………………………………19 ………………………………………………21 洗苯塔的計(jì)算…………………………………………………………27 蒸餾脫苯部分設(shè)備計(jì)算和選型………………………………………30 …………………………………………………………37 …………………………………………………………39 管道計(jì)算………………………………………………………………48………………………………………………………50 洗苯塔………………………………………………………50 …………………………………………………………………53 …………………………………………………………53 ………………………………………………………………547 設(shè)備的工藝布置說(shuō)明…………………………………………………55 布置原則…………………………………………………………………55 ……………………………………………………………56 ……………………………………… ……………………58 ………………………… ……………………598 非工藝部分…………………………………………………………60 自動(dòng)化儀表的要求………………………………………………………60 ……………………………………………………62 ……………………………………………………………63 ………………………………………………………………63 電力土建…………………………………………………………………64 其他………………………………………………………………………659 經(jīng)濟(jì)概算………………………………………………………65 編制說(shuō)明則………………………………………………………………65 …………………………………………………………………65 …………………………………………… ……………………7110 圖紙說(shuō)明……………………………………………………………73 設(shè)備一覽表…………………………………………………………73 ………………………………………………………………74 …………………………………………………………74參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………79緒 論煉焦化學(xué)工業(yè)是煤炭綜合利用的專業(yè)。焦?fàn)t煤氣經(jīng)脫苯除氨后進(jìn)入粗苯工段，于此進(jìn)行苯族烴回收并制取粗苯，目前我國(guó)焦化工業(yè)生產(chǎn)的苯類產(chǎn)品仍占很重要的地位。此外，還含有一些不飽和化合物，硫化物及少量的酚類和吡啶堿類。粗苯是談黃色的透明液體，比水輕，不溶于水。在常溫下，～。粗苯質(zhì)量的好壞以實(shí)驗(yàn)室蒸餾時(shí)180℃前蒸餾出量的百分?jǐn)?shù)來(lái)確定，粗苯的沸點(diǎn)范圍是75～200℃，若180℃前溜出量越多，粗苯質(zhì)量越好；若在180℃后的溜出物則為洗油輕質(zhì)餾分，稱為溶劑油。粗苯的組成取決于煉焦配煤的組成及煉焦產(chǎn)物在碳化室內(nèi)熱解程度，粗苯各組分的平均含量如下：組 分分 子 式含 量備 注苯55～75甲苯11～22二甲苯～6同分異構(gòu)體及乙基苯三甲苯和乙基甲苯1～2同分異構(gòu)體總和不飽和化合物，其中：7～12環(huán)戊二烯～苯乙烯～苯并呋喃～包括同系物茚～硫化物，其中：～按硫計(jì)二硫化碳～噻吩～飽合物～為了滿足從煤氣中回收和制取粗苯的要求，洗油應(yīng)具有如下性能：（1）、常溫下對(duì)苯族烴有良好的吸收能力，在加熱時(shí)又能使粗苯很好的分離出來(lái)；（2）、有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，即在長(zhǎng)期使用中其吸收能力基本穩(wěn)定；（3）、在吸收操作溫度下，不應(yīng)析出固體沉淀物；（4）、易與水分離，且不生成乳化物；（5）、有較好的流動(dòng)性，易于用泵抽送并能在填料上均勻分布。二、設(shè)計(jì)條件本設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，參考了徐州焦化廠的粗苯工段工藝。最大風(fēng)速： 最大平均風(fēng)速： 極端最高氣溫： ℃（）年平均氣溫： 14℃極端最低氣溫： ℃海拔高度： 43m冬季采暖： 6℃冬季通風(fēng)： 1℃夏季通風(fēng)： 31℃大氣壓力： 冬季767mmHg 夏季751mmHg最高地下水位： ~土壤耐壓力(砂質(zhì)黏土)： 12T/m2地下水質(zhì)對(duì)硅酸鹽水泥混凝土無(wú)侵蝕作用。粗苯產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)如下表。E25）不大于2水分%15℃結(jié)晶物無(wú)綜上合述：本設(shè)計(jì)為畢業(yè)設(shè)計(jì)，是集三年學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)理論和實(shí)際中運(yùn)用在生產(chǎn)過(guò)程中的的體現(xiàn)，目的在于通過(guò)這次設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用所學(xué)的各種知識(shí)和技能，是一次比較全面的分析和解決工程問(wèn)題的能力訓(xùn)練。在焦?fàn)t氣冷卻和部分水蒸汽冷凝的同時(shí)，尚有萘從煤氣析出，因此煤氣的最終冷卻的同時(shí)應(yīng)考慮到如何除萘。為使循環(huán)輕質(zhì)焦油中的萘含量保持穩(wěn)定，在輕質(zhì)焦油由泵送入循環(huán)槽的同時(shí)，從循環(huán)槽的壓出管引出相同的數(shù)量的焦油連續(xù)送往機(jī)械化氨水澄清槽，在送往焦油車間處理。2. 冷卻效果好，萘的脫除高，出口煤氣約22℃，煤氣含萘量大約在350～450mg/Nm33. 無(wú)須用洗油，只須自產(chǎn)輕質(zhì)焦油，節(jié)約洗油耗量，同時(shí)煤氣中的萘直接轉(zhuǎn)入焦油，減少萘的損失。這種工藝解決了前幾種工藝流程中存在的廢水多，含萘高的問(wèn)題，它使煤氣的含萘量可降到400毫克/標(biāo)m3，因而該工藝有點(diǎn)突出，而且徐州地區(qū)具有豐富的低溫 地下水（18℃）因而本設(shè)計(jì)采用的就是這種工藝。用塑料花環(huán)填料塔的工藝流程見圖21。塔前的煤氣含粗苯32~40克/標(biāo)m3，塔后的煤氣中含粗苯低于2克/標(biāo)m3。用富油泵將富油從塔底抽出，送往脫苯工序。本設(shè)計(jì)所選用的就是這種工藝流程，但洗苯塔有多種形式，選擇合適的塔型是值得研究的。熱水冷水煤氣煤氣去分縮器1 2345 圖2 2 塑料花環(huán)填料塔回收粗苯的工藝流程圖1富油泵 2塑料花環(huán)洗苯塔 3貧油槽 4 –