【正文】 產(chǎn)生，有利于提高瀝青及炭黑油品質(zhì)；c) 按照溫度梯度與市場需求確定產(chǎn)品工藝流程，可滿足瀝青與炭黑油市場多變狀態(tài)：即一套裝置可將瀝青全部生產(chǎn)成炭黑油、也可按部分炭黑油部分改質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)，必要時也可全部生產(chǎn)改質(zhì)瀝青。配制出的炭黑油輸送到炭黑油產(chǎn)品油箱中。炭黑油是通過各種油和瀝青的連續(xù)配制制造的。一個是制造炭黑油的流程。脫水塔輕油冷凝冷卻器、脫水塔油水分離器、主塔輕油冷凝冷卻器、主塔油水分離器排出的不凝性氣體，送餾份洗滌及酚鹽分解裝置，經(jīng)洗油洗滌后排放。減壓塔塔頂設(shè)冷凝器。另外一部分送至瀝青加熱爐進口，與瀝青蒸餾塔底部的循環(huán)瀝青混合?；旌橡s份經(jīng)混合份冷卻器冷卻后，送至中間槽區(qū)。一部分輕油餾份經(jīng)主塔回流泵送往主塔塔頂作為回流，其余的輕油餾份送至中間槽區(qū)輕油餾份槽。另外一部分經(jīng)無水焦油預(yù)熱器與軟瀝青換熱后，進入主塔。分離水自流到中間槽區(qū)酚水槽。脫水塔塔頂逸出的輕油餾份和水經(jīng)輕油冷凝冷卻器冷卻后，流入輕油分離槽內(nèi)，在此輕油與水分離。雖然后加堿工藝保證了瀝青質(zhì)量，但是后加堿工藝一般為引進工藝，同時，很多設(shè)備和內(nèi)件必須一并引進，增加項目投資。缺點是：①與常壓蒸餾和減壓蒸餾工藝相比，增加了蒸餾塔及附屬的大量設(shè)備，基建投資大，操作復(fù)雜，設(shè)備運轉(zhuǎn)、維護費用較高；②焦油中主要餾分在常壓預(yù)蒸餾急冷后進行二次加熱，進入減壓蒸餾過程中 2 次加熱，煤氣消耗量大[1]。常減壓工藝流程圖如圖22。洗油餾分進入洗油塔，進一步蒸餾脫出其中的萘組分生產(chǎn)低萘洗油， 洗油塔為減壓操作。餾分塔自上而下從側(cè)線依次采出萘油、洗油和蒽油餾分。中和后的寬餾分由泵送入餾分塔，餾分塔為減壓蒸餾。預(yù)蒸餾塔頂采出的油氣被噴灑的氨水急冷后進入急冷塔，急冷塔頂?shù)妮p油油氣經(jīng)冷凝冷卻、油水分離后，部分輕油作為回流，其余作為產(chǎn)品。預(yù)蒸餾塔為常壓蒸餾，塔頂油氣在分縮器內(nèi)全部冷凝， 一部分作為回流， 其余部分采出進入下一單元。減壓工藝流程圖如圖21。如果進一步加工生產(chǎn)中溫瀝青，則需增加設(shè)備投資和運行成本。減壓蒸餾工藝優(yōu)點是：①煤氣消耗量少；②由于蒸餾是負壓操作，降低了蒸餾溫度，減少了管式爐結(jié)焦；③減壓操作可改善操作環(huán)境，有利于環(huán)境保護。 脫水塔頂餾出輕油餾分和水， 塔底無水焦油經(jīng)過管式爐加熱后進入主蒸餾塔下部。原料焦油經(jīng)蒸汽預(yù)熱后進入預(yù)脫水塔， 塔頂脫出大部分水和少量輕油， 塔底的焦油自流入脫水塔。 在常壓下脫水， 然后無水焦油在餾分塔內(nèi)進行減壓蒸餾。所以多采用減壓蒸餾、常減壓蒸餾工藝[5]。國外的煤焦油加工企業(yè)以德國和日本比較有代表性，德國呂格特公司的煤焦油加工能力為 150 萬t/a，已能生產(chǎn) 500 多種化工產(chǎn)品，煤焦油的化工利用率接近 60%，位居世界之首，世界聞名的一些工藝流程幾乎都是德國斯蒂爾公司和考伯斯公司設(shè)計的，無論是產(chǎn)品種類還是生產(chǎn)技術(shù)，始終在世界的前列。目前國外大型煤焦油加工企業(yè)，大都采用常減壓流程，特點是：各餾份切取較精細，如萘油餾份中萘的集中度可達95%以上，洗油餾份中含萘量較低；由于餾份分割較細，有利于餾份的后續(xù)加工和提高產(chǎn)品的提取率。地震裂度Ⅵ。最大風(fēng)速在冬季（11~12月），最大時可達九級、十級；最小風(fēng)速在夏季（8~9月）。常年主導(dǎo)風(fēng)向為西風(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng)，冬季主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)。具有寒暑懸殊、雨量充沛、光照充足、無霜期短、四季分明的氣候特點。 設(shè)計地點及氣候參數(shù)設(shè)計地點：黑龍江七臺河。按其軟化點高低可分為低溫瀝青、中溫瀝青和高溫瀝青三種。主要成分苯基萘、熒蒽、芘（pi）、苯基芴等。如表16所示表16一蒽油餾分的質(zhì)量指標(biāo)密度（20℃）/ ～ 300℃前餾出量 /% 10 萘含量/% 3 360℃前餾出量/% 50～70 二蒽油餾分是煤焦油蒸餾時切取的餾程為330360。C的餾出物，其產(chǎn)率為無水焦油的14%20%。主要組分有甲基萘、二甲基萘、苊(e)、聯(lián)苯、芴、氧芴、喹啉、吲哚和好高沸點酚等。C的餾出物。煤焦油中的萘80%～85%集中在萘油餾分中。如表13所示表13酚油餾分的質(zhì)量指標(biāo)密度（20℃）/ ～ 初鎦點/℃ 170 酚含量/% 28 200℃前餾出量/% 80 萘含量/% 10 230℃前餾出量/% 95萘油餾分是煤焦油蒸餾時切取的餾程為210～230℃的餾出物。％～％。主要組分為苯及其同系物。輕油餾分是煤焦油蒸餾時切取的餾程為170℃前的餾出物。所以在21世紀(jì)，煤焦油加工在化工業(yè)有著不可替代的重要位置。萘用來制取鄰苯二甲酸酐，供生產(chǎn)樹脂、工程塑料、染料油漆及醫(yī)藥等用；蒽用來制蒽醌染料、合成糅劑及油漆；瀝青是焦油蒸餾殘夜，為多種多環(huán)高分子的混合物，用于制屋頂涂料、防潮層和筑路、生產(chǎn)瀝青焦和電爐電極等。煤焦油加工業(yè)再度引起人們的重視是由于隨著經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展，不僅傳統(tǒng)工業(yè)的焦油加工產(chǎn)品如萘、蒽、苊、芴和酚類及瀝青開發(fā)出了新的用途，而且應(yīng)用新技術(shù)提取和進一步加工出的煤焦油產(chǎn)品更具市場競爭力。 ： 無論現(xiàn)在還是將來，煤焦油蒸餾都將是化學(xué)工業(yè)的先導(dǎo)，目前全世界煤焦油總產(chǎn)量約2000萬t,加工煤焦油的數(shù)量有1600萬t/a, 其中前蘇聯(lián)有280萬t,美國200萬t,日本180萬t,德國160萬t,全世界產(chǎn)煤焦油有五分之一被燒掉。通過考察、立題、收集素材、設(shè)計方案、工藝制作等過程，檢查學(xué)生的思維能力、創(chuàng)造能力、實踐能力和掌握工藝的深度。年處理24萬噸焦油常減壓蒸餾車間設(shè)計書第1章 緒論 設(shè)計目的和意義 ： 畢業(yè)設(shè)計是教學(xué)計劃中最后一個綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨立從事化工設(shè)計工作的初步嘗試，其基本目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、基本技能應(yīng)對和處理問題的能力。是學(xué)生對四年所學(xué)知識和技能進行系統(tǒng)化、綜合化運用、總結(jié)和深化的過程。通過畢業(yè)答辯、畢業(yè)設(shè)計和實習(xí)工作，來考核教學(xué)質(zhì)量，對深化教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)工作水平具有重要的意義。盡管近30年來受到石油化工的激烈競爭,焦油加工非但未失去其存在價值, 且仍具發(fā)展?jié)摿? 在經(jīng)濟上仍具重要地位,如煤焦油化學(xué)品有一定不可替代性, 蒽、苊、芘,全世界萘的需求上,生產(chǎn)碳素電極的電極瀝青年消耗250萬t,咔唑、喹啉、噻吩, 它們幾乎全部來量約100萬t ,目前90%以上仍來自煤焦油,作為染料原料的精蒽年需求量3萬t來自煤焦油。焦油蒸餾是對煤焦油進行初步分離，一半可得到萘油、酚油、洗油、輕油、蒽油和瀝青六種餾分。煤焦油是一個組分上萬種的復(fù)雜混合物，其中很多有機物是生產(chǎn)塑料、合成纖維、染料、橡膠、醫(yī)藥、耐高溫材料的重要材料。 產(chǎn)品的組成和成分及物性參數(shù) 煤焦油蒸餾的產(chǎn)品組成成分及物性如表11表11 產(chǎn)品的物性參數(shù)餾分名稱沸點范圍℃平均含量%（質(zhì)量）所含主要化合物烴類非烴類輕油～170輕毗咤、毗咯、唆吩等酚油170～210苯階、甲酚、二甲酚重毗吮、古馬隆等萘油210～230萘、甲基萘、二甲基萘三甲酚、四甲基毗蔡、哇琳等洗油230～300苊、芴茹、古馬隆的烴基衍生物, 哩琳衍生物等蒽油300～360蒽、菲、螢菲喳琳衍生物、咔哇及其衍生物等瀝青質(zhì)〉360 產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)、價格煤焦油蒸餾一般按其中所含不同組分的沸點分割成：輕油餾分(170℃以前)，酚油餾分(170～210℃)，萘油餾分(210～230℃)，洗油餾分(230～300℃)，一蒽油餾分(300～330℃)，二蒽油餾分(330～360℃)及瀝青(大于360℃)。％～％。如表12所示表12輕油餾分是質(zhì)量指標(biāo)密度(20℃)/ ～ 初餾點/℃ 95 酚含量/% 5 180℃前餾出量/% 90酚油餾分是煤焦油蒸餾時切取的餾程為170～210℃的餾出物。煤焦油中的酚40％～50％集中在這段餾分中。其產(chǎn)率為無水煤焦油的10%～3%。如表14所示表14萘油餾分的質(zhì)量指標(biāo)密度（20℃）/ ～ 初鎦點/℃ 205萘含量/% 75 230℃前餾出量/% 85酚含量/% 6 270℃前餾出量/% 95洗油餾分是煤焦油蒸餾時切取的餾程為230～300。%～%。如表15所示表15洗油餾分的質(zhì)量指標(biāo)密度（20℃）/ ～ 初鎦點/℃ 230 萘含量/% 10 270℃前餾出量/% 85 酚含量/% 3一蒽油餾分是煤焦油蒸餾時切取的餾程為300330。主要成分有蒽、菲、咔唑和芘等。C的餾出物，其產(chǎn)率為無水焦油的4%10%。如表17所示表17二蒽油餾分的質(zhì)量指標(biāo)密度（20℃）/ ～ 萘含量/% 1 360℃前餾出量/% 15瀝青是煤焦油蒸餾提取餾分后的殘留物，常溫下為黑色固體，無固定的熔點，呈玻璃相，受熱后軟化繼而熔化，～。焦油蒸餾一般切取中溫瀝青，其軟化點為80～90。七臺河市屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。冬季漫長而寒冷，℃，℃，℃，年降雨量為400~600mm，積雪厚度為5~10cm，最大積雪厚度42cm，年蒸發(fā)量為1200mm，冬季高，夏季低，無霜期173d。風(fēng)向玫瑰圖見圖11。評價區(qū)夏季逆溫頻率22%，℃/100m，平均高度140m，逆溫維持時間短；冬季逆溫出現(xiàn)頻率為86%，℃/100m，平均高度為166m，冬季逆溫特點是頻率高，強度大，持續(xù)時間長。第2章 工藝論證 國內(nèi)外工藝路線目前國內(nèi)外成熟的煤焦油蒸餾工藝流程較多，就蒸餾塔的操作壓力而言，可分為常壓蒸餾、常減壓蒸餾和減壓蒸餾三大類；按蒸餾塔的數(shù)量可分為一塔式、二塔式和多塔式。而國內(nèi)焦化企業(yè)大都采用常壓單塔流程，這種流程投資低，易操作，比較適合中小規(guī)模的焦油蒸餾裝置，但餾份切割較粗。日本的焦化工業(yè)曾經(jīng)發(fā)展較快，現(xiàn)有煤焦油加工能力超過 180 萬 t/a，煤焦油加工工藝大多是考伯斯二次氣化工藝的改進型，近十年多來，在住友金屬化學(xué)、新日鐵化學(xué)、神戶制鋼和川崎鋼鐵等多家公司的共同努力下，日本的煤焦油加工已形成了集中化、大型化和現(xiàn)代化的產(chǎn)業(yè)體系。 ： 蒸餾過程由脫水和餾分蒸餾組成。 寶鋼化工公司、 濟鋼焦化廠、 梅鋼焦化廠均采用此種工藝。 脫水塔頂部用輕油回流以控制輕油質(zhì)量， 底部由重沸器進行循環(huán)加熱以提供蒸餾所需熱量， 重沸器以高壓蒸汽為熱源。主蒸餾塔為減壓操作，塔頂餾出酚油餾分，側(cè)線自上而下分別切取萘油、洗油和蒽油餾分，塔底采出軟瀝青，主蒸餾塔頂用酚油餾分回流。 缺點是：①由于無水焦油需要在單塔內(nèi)分離成多個餾分，各餾分之間分離不夠精細，導(dǎo)致高附加值產(chǎn)品流失；②減壓蒸餾增加了1套真空裝置，對設(shè)備及操作要求嚴格，基建投資高于常壓蒸餾，真空系統(tǒng)有腐蝕現(xiàn)象；③軟瀝青產(chǎn)品直接銷售時，由于其軟化點低，需液態(tài)運輸，銷路有限。常壓蒸餾所需熱量也由 1 臺管式爐提供，單套裝置處理無水焦油 10～20 萬 t/a。圖21減壓蒸餾工藝流程；；；；；；；；；；； ： 原料焦油預(yù)熱后進入脫水塔， 塔頂脫出焦油中的部分水和輕油， 塔底無水焦油一部分送入重沸器進行循環(huán)加熱后向脫水塔底供熱， 另一部分由無水焦油泵抽出送至預(yù)蒸餾塔前， 與瀝青加熱爐出口熱瀝青混合后進入預(yù)蒸餾塔。 預(yù)蒸餾塔側(cè)線切取重油餾分，塔底瀝青由泵送入瀝青加熱爐加熱后， 一部分循環(huán)入塔提供蒸餾所需熱量，另一部分進入瀝青塔， 瀝青塔底通入過熱蒸汽，汽提調(diào)整軟化點后作為產(chǎn)品外送。塔底的寬餾分油經(jīng)油水分離后進入洗滌塔頂部，洗滌塔帶有攪拌裝置，塔底通入稀堿液，與寬餾分中的銨鹽發(fā)生中和反應(yīng)，以脫除焦油帶入的銨鹽。塔頂油氣在分縮器內(nèi)全部冷凝，一部分作為回流，其余部分作為酚油產(chǎn)品采出。萘油和蒽油餾分直接作為產(chǎn)品。 餾分塔底重油餾分首先進入洗油塔重沸器加熱，提供洗油蒸餾的熱量，然后一部分進入加熱爐加熱后，再作為熱源返回餾分塔底，另一部分作為產(chǎn)品采出。常減壓蒸餾工藝優(yōu)點是：①焦油蒸餾采用常壓蒸餾與減壓蒸餾相結(jié)合，可降低高沸點餾分蒸餾溫度；②各餾分切取精細，減少后續(xù)加工餾分的重復(fù)加熱， 洗油餾分中含萘量較低；③瀝青塔底采用油循環(huán)加熱，既能有效地防止管式爐的結(jié)焦，又便于操作和調(diào)節(jié)。圖22焦油常減壓工藝流程圖1焦油預(yù)熱器；2脫水塔；3脫水塔循環(huán)泵；4脫水塔重沸器；5脫水塔抽出泵；6預(yù)蒸餾塔；7預(yù)蒸餾塔分縮器；8瀝青循環(huán)泵；9瀝青加熱爐；10瀝青塔；11急冷塔；12寬餾分泵；13中和泵；14餾分塔進料泵；15餾分塔；16餾分塔分縮器；17重油循環(huán)泵；18重油加熱爐；19洗油塔；20洗油塔分縮器；21洗油塔重沸器 ： 工藝形成：加堿焦油蒸餾工藝無論是先加堿還是后加堿都會影響炭黑油質(zhì)量，并且先加堿還會影響到瀝青的質(zhì)量，不能滿足中高端炭黑及國外瀝青市場對其產(chǎn)品質(zhì)量要求。原料焦油經(jīng)焦油預(yù)熱器與蒽油換熱后，在焦油加熱器由蒸汽加熱后，進入脫水塔。分離出的輕油一部分返回脫水塔作為回流，其余輕油作為產(chǎn)品送至焦油槽區(qū)和原料、產(chǎn)品槽區(qū)。脫水塔塔底泵將脫水塔塔底的無水焦油抽出，一部分經(jīng)焦油加熱爐對流段加熱后，返回脫水塔底部，作為脫水塔的熱源。主塔塔頂逸出的輕油油汽經(jīng)主塔輕油冷凝冷卻器后，流入主塔輕油油水分離器。主塔側(cè)線切取酚萘洗混合餾份。主塔塔底的軟瀝青，由主塔塔底泵抽出，一部分經(jīng)焦油加熱爐輻射段加熱后，返回主塔塔底，作為主塔熱源。進入瀝青加熱爐的物料，被加熱到一定