2×36孔大容積焦?fàn)t配套粗苯工段的工藝設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計

1、 中 國 礦 業(yè) 大 學(xué)本科生畢業(yè)論文論文題目：2×36孔大容積焦?fàn)t配套粗苯工段的工藝設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定

2、，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用

3、授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程1、學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實(shí)程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 優(yōu) 良

4、中 及格 不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（

5、在所選等級前的內(nèi)畫“”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）

6、年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不

7、及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評定成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文任務(wù)書學(xué)院 專業(yè)年級 學(xué)生姓名 任務(wù)下達(dá)日期：2009年 2 月 26 日畢業(yè)論文日期： 2009 年 2 月 26日至 2009 年 6 月 16 日畢業(yè)論文題目：2×36孔大容積焦?fàn)t配套粗苯工段的工藝設(shè)計畢業(yè)論文專題題目：畢業(yè)論文主要內(nèi)容和要求：（1）、回收工藝論證。（2）、主要設(shè)備計算和選型。（3）、繪制帶控制點(diǎn)工藝流程圖、設(shè)備平面布置圖、管

8、道平面和立面布置圖、繪制一張主要設(shè)備圖（必須與自己的設(shè)備計算一致），并用autocad繪制所有圖紙。（4） 編制設(shè)計說明書計算條件：苯回收率： 1.0%硫銨工段來煤氣溫度/飽和溫度： 59/53終冷溫度：23院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字：中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評語（基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力；研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；工作態(tài)度及工作量；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）：成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文評閱教師評閱書評閱教師評語（選題的意義；基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問

9、題的能力；工作量的大??；取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；寫作的規(guī)范程度；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）：成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文答辯及綜合成績答 辯 情 況提 出 問 題回 答 問 題正 確基本正確有一般性錯誤有原則性錯誤沒有回答答辯委員會評語及建議成績：答辯委員會主任簽字： 年 月 日學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績：學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日摘 要本設(shè)計為煤氣產(chǎn)量為37468m3/h的焦化廠回收車間粗苯工段的設(shè)計，包括工藝部分和非工藝一部分兩部分。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，計算和選型等，都以終冷，洗苯和蒸餾

10、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，洗苯部分采用焦油吸油吸苯，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，采用一臺脫苯塔及必要的輔助設(shè)備。非工藝部分，包括土建、供電供氣、自動化儀表、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。在設(shè)計過程中，參照了徐州焦化廠和山東滕州焦化廠的焦?fàn)t煤氣凈化工藝根據(jù)他們在生產(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)。一臺花環(huán)填料可以代替三臺木格填料洗苯塔，以螺旋板式換熱器代替列管式換熱器，具有傳熱系數(shù)高，價格便宜等優(yōu)點(diǎn)，提高了冷卻效果，節(jié)約

11、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。中國礦業(yè)大學(xué)2009屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第24頁目 錄1 緒論1 1.1 煉焦煤氣中回收苯族烴的意義1 1.2 粗苯的性質(zhì)1 1.3 設(shè)計任務(wù)2 1.4 工段規(guī)模及煤氣處理能力的計算32粗苯工段的工藝過程及工藝選擇5 2.1 煤氣終冷及洗萘工藝 5 2.2 洗苯工藝9 2.3脫苯工藝 10 2.4粗苯回收原理 13 2.5 本設(shè)計工藝詳述173主要設(shè)備的論證和選型24 3.1 洗苯塔24 3.2脫苯塔26 3.3 終冷塔27 3.4 貧油冷卻器274主要設(shè)備、管道的工藝計算和選型29 4.1 終冷塔的計算29 4.2洗苯塔的計

12、算32 4.3 蒸餾脫苯部分的計算36 4.4 管式爐的計算和選型36 4.5 再生器的計算和選型40 4.6 脫苯塔的計算和選型42 4.7 分縮器的計算和選型45 4.8 貧富油換熱器的計算和選型46 4.9 貧油冷卻器的計算和選型48 4.10冷凝冷卻器的計算和選型49 4.11 主要管路的計算49 4.12泵的計算和選型505工藝說明52 5.1 操作技術(shù)指標(biāo)52 5.2 設(shè)備的布置及原則53 5.3 操作崗位確定及崗位定員556設(shè)備及管道材料匯總表56 6.1 設(shè)備一覽表56 6.2 圖紙目錄57 6.3管道明細(xì)577非工藝部分64 7.1 自動化儀表的要求64 7.2 防火防爆和采

13、暖通風(fēng)65 7.3安全與勞保66 7.4 土建66 7.5 設(shè)備檢修66 7.6 采暖通風(fēng)66 7.7給水排水66 7.8 排汽67 7.9 電力67 7.10 檢化驗(yàn)項(xiàng)目678經(jīng)濟(jì)概算69 8.1 編制說明69 8.2 經(jīng)濟(jì)概算69 8.3 經(jīng)濟(jì)分析73參考文獻(xiàn)751 緒論1.1煉焦煤氣中回收苯族烴的意義煤除了燃燒外還可實(shí)現(xiàn)綜合加工利用，生產(chǎn)多種化工產(chǎn)品，目前最廣泛最成熟的方式煉焦化學(xué)工業(yè)。隨著煉焦工業(yè)的發(fā)展，煤氣及化學(xué)產(chǎn)品不再是簡單的燃燒，而是對其加工以回收利用。煤氣中的芳香烴是寶貴的化工原料，因此，應(yīng)對煤氣中苯族烴盡可能地完全回收，這樣不但凈化了煤氣，方便了用戶使用，而且大大減少了大氣中

14、污染物的排放量，有利于環(huán)境保護(hù)。粗苯工段的主要任務(wù)就是回收煤氣中的苯族烴，同時洗除煤氣中的絕大部分萘。1.2粗苯的性質(zhì)粗苯是多種芳香烴和其它化合物組成的混合物。粗苯的主要成分是甲苯、苯、二甲苯及三甲苯等。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。當(dāng)洗油回收煤氣中粗苯時，在所得粗苯中有少量的洗油輕質(zhì)餾分。粗苯的組成主要取決于煉焦配煤的組成及煉焦產(chǎn)物在炭化室內(nèi)熱解的程度。粗苯中各組成的平均含量如表1.1。此外，粗苯中酚類的含量通常在0.11.0之間，吡啶堿類不超過0.5。當(dāng)硫胺工段從煤氣中回收吡啶堿類時，粗苯中的吡啶堿類不超過0.01。表1.1粗苯中各組分含量組分名稱分子式含量，

15、wt%苯c6h65570甲苯c6h5ch31122二甲苯c6h4(ch3)22.56三甲苯和乙基甲苯c6h3(ch3)3c2h5c6h4ch312環(huán)戊二烯c5h60.61.2苯乙烯c6h5chch20.51.0苯丙呋喃(古馬隆)及同系物c8h6o1.02.0茆及同系物c9h81.52.5硫化物(以硫量計)0.31.5二硫化碳cs20.31.4噻吩c4h4s0.21.2酚類c6h5oh0.11.0吡啶堿類硫胺二段有吡啶生產(chǎn)時c3h5n<0.01硫胺二段無吡啶生產(chǎn)時<0.5粗苯的各主要成分是在180以前的餾出物，180后的餾出物成為溶劑油。在測定粗苯中各組分含量和計算常量時，通常把18

16、0以前餾出物當(dāng)做100來計算。所以以其180前的餾出量作為鑒別粗苯的質(zhì)量指標(biāo)之一。粗苯在180前餾出量取決于粗苯工段的工藝流程和操作制度。180以前餾出量越多，粗苯質(zhì)量就越好。一般要求粗苯的180前餾出量是9395。粗苯是淡黃色的透明液體，比水輕，不溶于水。在貯存時，由于輕質(zhì)不飽和化合物的氧化及聚合形成的樹脂狀物質(zhì)能溶解于粗苯使其著色變暗。粗苯是易燃易爆的物質(zhì)，閃點(diǎn)是12，粗苯蒸汽在空氣中的濃度在1.41.75（體積）范圍時，能形成爆炸性混合物。本工段要求嚴(yán)禁煙火，電機(jī)防爆。粗苯工段的產(chǎn)品因工藝而有所差異。一般生產(chǎn)一種苯，有時也生產(chǎn)兩種苯，即輕苯和重苯。粗苯蒸餾也可以分成三種產(chǎn)品即輕苯、重質(zhì)苯

17、和溶劑油。粗苯和輕苯的質(zhì)量指標(biāo)見表1.2。表1.2粗苯和輕苯的質(zhì)量指標(biāo)指標(biāo)名稱加工用粗苯溶劑用粗苯輕苯外觀黃色透明液體比重，0.8710.9000.9000.88-0餾程:75前餾出量，v%3180前餾出量，wi%9391餾出96%(v%)的溫度，150水分室溫(1825)下目測無可見不溶解的水1.3設(shè)計任務(wù)1.3.1任務(wù)：本設(shè)計是2×36孔大容積焦?fàn)t配套粗苯工段的工藝設(shè)計。1.3.2徐州地區(qū)的氣象條件徐州地區(qū)屬于海洋性氣候，具有大陸性氣候特點(diǎn)。常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)、東北風(fēng)。最大風(fēng)速23.4m/s最大平均風(fēng)速19.3m/s極端最高溫度40.6(1927-6-11)年平均溫度14極端最低

18、溫度-22.6(1969-2-6)海拔高度43m室外計算干球溫度冬季采暖-6冬季通風(fēng)-1夏季通風(fēng)31大氣壓力冬季767mmhg夏季751mmhg降水量(年)869.9mm降水天數(shù)(年)91.7days平均相對濕度71%最大積雪厚度25cm最高地下水位1.251.75最多風(fēng)向及頻率全年東、東北夏季東、東南土壤耐壓力(砂質(zhì)粘土)12t/m3地下水對硅酸鹽水泥混凝土無侵蝕作用。1.4工段規(guī)模及煤氣處理能力的計算1.4.1工段規(guī)模：本焦化廠所用焦?fàn)t為2×36孔大容積焦?fàn)t型，具體參數(shù)如下：炭化室有效容積：35.4m3設(shè)計結(jié)焦時間（可作為周轉(zhuǎn)時間）：17小時。爐組孔數(shù)：2×36焦炭年產(chǎn)

19、量約70萬噸。1.4.2煤氣處理能力：（1）每小時干煤耗量g煤=nnv炭化室干煤/=每個焦?fàn)t組的焦?fàn)t個數(shù)×每座焦?fàn)t孔數(shù)×炭化室有效容積×干煤堆積密度/周轉(zhuǎn)時間=2×36×35.4×0.735/17=110.2t/h煤氣產(chǎn)量v煤氣=g煤×v煤氣=110.2×340=37468nm3/h（2）煤氣質(zhì)量g煤氣=37468×0.46=17235kg/h式中0.46煤氣比重，kg/m3（3）煤氣中h2s含量gh2s=g煤×0.2%=110.2×1000×0.002=220.4kg/h煤

20、氣中h2s含量vh2s=gh2s/1.518=145.2nm3/h式中1.518h2s比重，kg/m3（4）煤氣含粗苯量g粗苯= g煤×粗苯回收率(取0.91.2%)v煤氣×塔后煤氣含苯量(取0.002kg/nm3)=110.2×1000×1.0%+37468×0.002=1177kg/hv粗苯=g粗苯/3.667=321nm3/h式中3.667粗苯蒸汽比重，kg/m3（5）塔前煤氣中水蒸氣量(g塔前，kg/h 和v塔前，nm3/h)v塔前(v煤氣v h2sv 粗苯)×p01/( p1p01)=（37468+145.2+321）

21、15;0.143/（1.114-0.143）=5586.6nm3/hg塔前=v塔前×18/22.4=4489.23kg/hg塔后v塔后×18/22.4=(37468+145.2+321)×0.028/(1.099-0.028)×18/22.4=991.7×18/22.4=797kg/h硫胺工段來煤氣溫度t159，煤氣絕對總壓力p11.114×105pa硫胺工段來煤氣飽和溫度t0153，露點(diǎn)下飽和水蒸汽壓p010.143×105pa終冷溫度t223，露點(diǎn)下飽和水蒸氣壓p020.028，煤氣絕對總壓力p21.099×1

22、05pa2 粗苯工段的工藝過程及工藝選擇2.1煤氣終冷及洗萘工藝進(jìn)入粗苯工段的煤氣溫度大約是55左右，而回收苯族烴的適宜溫度是25左右。因而回收苯族烴之前必須對煤氣進(jìn)行終冷，才能有效脫除煤氣中的苯族烴。由于在煤氣和部分水汽冷凝同時有萘析出，所以煤氣的最終冷卻也有除萘的作用。洗萘的方法較多，可分為煤氣終冷和機(jī)械化除萘工藝、煤氣終冷和焦油洗萘工藝、油洗萘和煤氣最終冷卻工藝、橫管終冷噴灑輕質(zhì)焦油洗萘工藝。2.1.1煤氣終冷和機(jī)械化除萘工藝煤氣終冷和機(jī)械化除萘工藝的流程見圖2-1煤氣在終冷塔內(nèi)自下而上流動，與經(jīng)由隔板孔眼噴淋而下的冷卻水流密切接觸而被冷卻至2527，部分蒸汽冷凝下來同時相當(dāng)數(shù)量的萘被沖

23、洗下來（由煤氣中析出）。含萘冷卻水經(jīng)液封進(jìn)入機(jī)械化萘沉淀槽。冷卻后的煤氣去洗苯工序。煤氣經(jīng)該流程后含萘量可以從20003000mg/nm3降到8001200mg/nm3。在機(jī)械化萘沉淀槽內(nèi)水萘分離，水自流到?jīng)鏊?，冷卻到3032后用泵抽送經(jīng)冷卻器冷卻到25左右后去煤氣終冷循環(huán)使用。在萘沉淀槽內(nèi)積聚的萘，定期用蒸汽間接加熱使其在融化后流入萘揚(yáng)液槽。再定期用水蒸氣壓送到焦油槽或焦油氨水澄清槽處理。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，便于管理。缺點(diǎn)是終冷塔出口煤氣含萘量高，萘的脫除率低。終冷水和萘不能很好地分離。結(jié)果，部分萘不帶到?jīng)鏊?，使其清掃次?shù)增加，且萘沉淀槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重，操作條件惡劣，污水處理量大。2

24、.1.2煤氣終冷和熱焦油除萘工藝煤氣終冷和熱焦油除萘的工藝流程如圖2-2煤氣在終冷塔內(nèi)的流程如上述工藝。含萘冷卻水從終冷塔底部流出，經(jīng)液封管導(dǎo)入焦油洗萘器的底部，并向上流動。熱焦油通過洗萘器中的篩板的孔眼向下流動，在與含萘冷卻水接觸中將冷卻水中的萘萃取出來。洗萘后的焦油從洗萘器底部排入焦油貯槽。焦油在循環(huán)使用24小時后，經(jīng)加熱靜止脫水再用泵送往焦油車間加工處理，送空的焦油槽再接受新的焦油。從洗萘器上部流出的水進(jìn)入澄清槽，經(jīng)與焦油分離后自流至涼水架冷卻。分離出的焦油及浮在水面上的油類，萘等混合物自流至焦油貯槽。該流程的優(yōu)點(diǎn)是不僅可以把冷卻水中的萘幾乎全部清除，而且對水中的酚有一定萃取作用。結(jié)果，

25、減少涼水架的清掃次數(shù)，有利于終冷水的進(jìn)一步處理。缺點(diǎn)是操作復(fù)雜，出口煤氣含萘量高，用水量大，仍需進(jìn)行污水處理。2.1.3洗油萘和煤氣終冷工藝油洗萘和煤氣終冷的工藝流程如圖2-3煤氣進(jìn)入木格填料洗萘塔底，經(jīng)由塔頂噴淋下來的55左右的富油洗滌后，可使煤氣中的含萘量降至500 mg/nm3左右。除萘后的煤氣進(jìn)入終冷塔，該塔為隔板式，分兩段。下段用從涼水架來的循環(huán)水噴淋，將煤氣冷卻至40左右；上段用經(jīng)冷卻器冷卻至2023的循環(huán)水噴淋，將煤氣再冷卻至25左右，熱水從終冷塔底部經(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。再用泵分別送至涼水架，經(jīng)冷卻后自流入冷水池。再用泵分別送到終冷塔的上

26、、下兩段，送往上段的水須于冷卻器中用18低溫水冷卻。由于終冷器只是為了冷卻煤氣，所以，終冷循環(huán)水量可減至2.53t/nm3煤氣。該流程的優(yōu)點(diǎn)是塔后煤氣含萘量要低于前兩種工藝流程，用水量也僅為水洗萘法的一半，因而可以減少含酚污水的排放量。缺點(diǎn)是操作復(fù)雜，洗油耗量大，脫萘困難，仍需進(jìn)行污水處理。2.1.4橫管終冷加噴輕質(zhì)焦油除萘工藝橫管終冷加噴輕質(zhì)焦油除萘的工藝流程如圖2-4煤氣的終冷和除萘都在橫管終冷塔中進(jìn)行，煤氣和輕質(zhì)焦油均由塔頂進(jìn)入，并流接觸速冷，至橫管段繼續(xù)冷卻至2325，同時脫萘至450mg/nm3以下，然后從塔底排出，進(jìn)入旋風(fēng)捕霧氣除掉夾帶的焦油、萘片和凝結(jié)水霧，然后去洗苯塔，輕質(zhì)焦油

27、由補(bǔ)充槽補(bǔ)充至塔底循環(huán)油槽，循環(huán)油由槽底泵抽出至塔中部、頂部噴灑，與橫管束和煤氣接觸換熱，同時溶解煤氣中析出的萘，然后經(jīng)液封回循環(huán)槽。（在此過程中，循環(huán)油槽內(nèi)、入塔處、出塔處油溫基本相同）。焦油循環(huán)至一定程度，用泵送至焦油工段。18的地下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，煤氣間接換熱升溫，然后從塔的上部排出。由于該工藝主要依靠降低煤氣的溫度使煤氣中的萘析出，并由輕質(zhì)焦油將萘溶解，因此煤氣溫度需降至23左右，如此低溫，就決定了必須要有低溫水的焦化廠才易采用此工藝。該流程優(yōu)點(diǎn)：1、該工藝不僅對煤氣中萘的脫除率高，而且冷卻效果非常好，出口煤氣約22左右，煤氣含萘量大約在3

28、50450 mg/nm3。2、無須洗油，只需自產(chǎn)輕質(zhì)焦油，節(jié)約洗油耗量，煤氣中的萘直接轉(zhuǎn)入焦油，降低了萘的損失。3、該系統(tǒng)阻力小，風(fēng)機(jī)電耗低，操作維護(hù)簡便，無污染，占地面積小，基建費(fèi)用少。4、由于煤氣冷卻不直接與水接觸，所以無含酚污水的處理。綜上所述的四種工藝，通過比較，第四種橫管終冷加噴輕質(zhì)焦油除萘工藝有點(diǎn)突出，徐州地區(qū)有低溫水，因此本設(shè)計采用第四種方法。2.2洗苯工藝從焦?fàn)t煤氣中回收苯族烴可采用下列方法：2.2.1洗油吸附法用洗油在洗滌塔中回收煤氣中的苯族烴。將吸收了苯族烴的洗油（富油）送至脫苯塔蒸餾裝置中，以提取粗苯。脫苯后的洗油（貧油）經(jīng)過冷卻后重新送至洗滌塔循環(huán)使用。洗油吸收法又分為

29、常壓吸收法和加壓吸收法。加壓吸收法可強(qiáng)化生產(chǎn)過程，適于煤氣在遠(yuǎn)距離或用作合成氨廠原料的情況。2.2.2吸附法使煤氣通過具有微孔組織，接觸表面很大的活性炭或硅膠等固體吸附劑。苯族烴即被吸附在其表面上直到達(dá)到飽和狀態(tài)，被吸附的苯族烴可用直接水蒸氣進(jìn)行提取。用活性炭作吸附劑可將煤氣中的苯族烴幾乎完全吸附下來，此法要求煤氣凈化的程度較高，加之吸附劑昂貴，因此在工業(yè)上的應(yīng)用受到一定限制，而多用于煤氣中苯族烴的定量分析。2.2.3凝結(jié)法在低溫加壓的條件下，使苯族烴從煤氣中冷凝下來。此法比吸附法所得粗苯質(zhì)量好。但是煤氣的壓縮及冷凍過程復(fù)雜，動力消耗大，設(shè)備材質(zhì)要求高。目前，國內(nèi)外焦化廠主要采用洗油吸附法回收

30、煤氣中的苯族烴，下面作以介紹。洗油回收粗苯的工藝流程如圖2-5從終冷器來的2527，含苯族烴為2540mg/nm3的煤氣，從洗苯塔底進(jìn)入，與洗油逆流接觸后，從塔頂出來的煤氣含苯要求低于2 g/nm3。洗苯塔后的煤氣直接或脫硫回焦?fàn)t使用。2.3脫苯工藝由洗苯工序過來的含苯富油需進(jìn)行脫笨。脫苯工藝與很多種，我國焦化廠均采用水蒸氣蒸餾法脫苯。按粗苯產(chǎn)品可以分為生產(chǎn)一種苯工藝和生產(chǎn)兩種苯工藝，按照富油的加熱方式可以分為蒸汽加熱法和管式爐加熱法。下面就蒸汽加熱生產(chǎn)一種苯工藝和管式爐加熱法生產(chǎn)一種苯工藝分別進(jìn)行介紹。2.3.1蒸汽加熱法生產(chǎn)一種苯工藝：蒸汽法脫苯生產(chǎn)一種苯如圖2-6圖2-6 生產(chǎn)一種苯的工

31、藝流程（蒸汽加熱富油脫苯）1-貧油冷卻器 2-貧富油換熱器 3-預(yù)熱器 4-再生器 5-熱貧油槽 6-脫苯塔 7-重分縮油分離器 8-輕分縮油分離器 9-分凝器 10-冷凝冷卻器 11-粗苯分離器 12-控制分離器 13-粗苯槽 14-殘渣槽 15-控制分離器本設(shè)計采用生產(chǎn)一種苯工藝，用直接蒸汽蒸餾的方法脫苯，現(xiàn)將各種工藝流程及選用的設(shè)備介紹如下：由洗滌（洗苯）工序來的富油，在分離器下面的三個中，被脫苯塔來的蒸汽加熱至7080，然后進(jìn)入貧富油換熱器，被來自脫苯塔底的溫度為130140的熱貧油加熱至90100，最后在富油預(yù)熱器中用大于8kgf/cm2的間接蒸汽加熱到135145，在從脫苯塔的第十

32、二層塔板進(jìn)入塔內(nèi)。富油在塔內(nèi)逐板向下溢流，在由塔底進(jìn)入的直接蒸汽的蒸吹作用下，富油中絕大部分粗苯，洗油部分輕質(zhì)餾分及萘，從洗油中蒸出來并同一定量的水蒸氣從塔頂逸出.溫度比富油的預(yù)熱溫度約12的油氣和水汽混合物，進(jìn)入分縮器頂上一格用冷水冷卻，從而使大部分洗油氣和水汽冷凝下來，從分縮器頂部逸出的即為粗苯蒸汽。為得到合格粗苯產(chǎn)品，可用冷卻水量控制分縮器頂部蒸汽溫度，使其在8689的范圍內(nèi)。由分縮器頂部逸出的粗苯蒸汽進(jìn)入蒸汽冷凝冷卻器，在此用冷水冷凝冷卻到2530，再經(jīng)粗苯分離器將水分出后即進(jìn)入粗苯貯槽，并定期用產(chǎn)品泵送往精制車間或出售。進(jìn)入分縮器的油氣和水汽混合物，在分縮器底部兩個所形成的冷凝液實(shí)施

33、油氣中的重餾分，即重分縮油。輕重分縮油分別進(jìn)分縮器，在與分水分離后兌入富油中并一起送往脫苯塔。在三個油水分離器，排出的分離水均進(jìn)入控制分離器進(jìn)一步分離，以減少洗油的損失。從脫苯塔底排出的貧油溫度比富油的預(yù)熱溫度約低35（130140）熱貧油子流入貧富有換熱器，與富油換熱并被冷卻至110120后，在回到脫苯塔底的熱貧油槽中，在此用用熱貧油泵送到噴淋式貧油冷卻器，冷卻至2530后，在送往洗苯塔循環(huán)噴灑。由于洗油在循環(huán)使用的過程中質(zhì)量會變壞，為保持循環(huán)洗油的質(zhì)量，將循環(huán)油量的11.5%有富油入塔前的管路或脫苯塔加料板以下的一塊塔板處引入洗油再生器，洗油被1012kgf/cm2的間接蒸汽加熱至1601

34、80，并用過熱直接蒸汽直接蒸吹，從再生器頂部蒸吹出來的溫度，留在再生器底部的高沸點(diǎn)聚合物及油渣稱為殘渣?？梢钥吭O(shè)備內(nèi)地蒸汽壓力間歇地或連續(xù)地排至殘渣油槽。從再生器排出的殘渣油，300前的餾出量要求低于40%，若餾出量過高會大大增加洗油耗量。洗油再生器操作之好壞，還對洗油耗量有較大的影響，在洗苯塔后煤氣中所夾帶的洗油較少分離良好的情況下，如洗油再生器操作正常，則生產(chǎn)每噸180前的粗苯的焦油洗油約為50kg,石油洗油的耗量較高，約為,50100kg.(故此設(shè)計采用焦油洗油)2.3.2管式爐加熱富油脫苯該工藝與蒸汽法脫笨工藝相同，唯一的區(qū)別在于富油經(jīng)貧富油換熱器后，不是用蒸汽加熱而是用管式爐加熱至1

35、80200后，再進(jìn)入脫苯塔,該工藝流程如圖2-7.圖2-7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，貧油中粗苯含量可降至0.1%左右，從而使粗苯的塔后損失減小，粗苯的回

36、收率可高達(dá)9597%2蒸汽耗量低，每生產(chǎn)一噸180前的粗苯耗蒸汽約11.05噸且不受蒸汽壓力波動的影響，操作穩(wěn)定。3酚水含量少，蒸汽法脫苯，每噸180前粗苯要產(chǎn)生34噸工業(yè)酚水，而管式爐法只產(chǎn)生1.05噸以下的酚水。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。因此，本設(shè)計選用管式爐加熱法生產(chǎn)一種苯工藝。2.4粗苯回收原理洗油吸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，煤氣中毒苯族烴即被洗油吸收，二者差值越大，則吸收過程進(jìn)行的越容易，吸收速率也越快。

37、目前，吸收過程的機(jī)理仍建立在被吸收組分經(jīng)穩(wěn)定的界面薄膜擴(kuò)散傳遞的概念上，即液相與氣相之間有相界面，假定在相界面的兩側(cè)，分別存著不呈湍流的薄膜，在氣相側(cè)的稱為氣膜，在液相側(cè)的成為液膜，擴(kuò)散過程的阻力及等于氣膜和液膜的阻力之和。吸收系數(shù) 大小取決于所采用的吸收劑的形式，填料類型與規(guī)格及吸收段進(jìn)行過程的條件（溫度，氣相和液相流速等）顯然，這些因素都對吸收速率均有影響。2.4.1影響苯族烴吸收的因素煤氣中毒苯族烴在洗苯塔內(nèi)被吸收的程度稱為吸收率，吸收率的大小取決于以下因素，煤氣和洗油中的苯族烴的含量;煤氣流速及壓力；洗油循環(huán)量及其分子量，吸收溫度，洗苯塔結(jié)構(gòu)，對于填料塔則為填料表面積及特性等。分述如下

38、：1、吸收溫度：吸收溫度是指洗苯塔內(nèi)氣液兩相接觸面積的平均溫度，它取決于煤氣和洗油的溫度，也受大氣溫度的影響。吸收溫度是通過吸收系數(shù)和吸收推動力的變化而影響吸收率的，提高吸收溫度，可使吸收系數(shù)與一定增加，但不顯著，而吸收推動力卻顯著減小。對于洗油吸收煤氣中的苯族烴來說，洗油分子量及煤氣總壓的波動很小，可視為常數(shù)，而粗苯的蒸汽壓是隨溫度的變化而變化，溫度升高，粗苯的蒸汽壓力也升高，當(dāng)煤氣中的苯族烴的含量一定時，溫度愈低，洗油中與其呈平衡的粗苯含量愈高；而當(dāng)提高溫度時，洗油中與其呈平衡的粗苯含量則有較大的降低。當(dāng)入塔貧油含量一定時，洗油液面上苯族烴的蒸汽壓隨吸收溫度升高而增大，吸收推動力則隨之減小

39、，致使洗苯后煤氣中的苯族烴含量（塔后損失）增粗苯的回收率降低。因此，吸收溫度不宜過高，但也并非越低越好，在低于15時洗苯油粘度將顯著增加，使洗油輸送及其他內(nèi)均勻分布和自由流動均發(fā)生困難，當(dāng)洗油溫度低于10時，還可能從油中析出固體沉淀物。因此適宜的吸收溫度約25，實(shí)際操作波動于2530之間。另外，操作中洗油溫度應(yīng)略高于煤氣溫度，以防止煤氣中的水汽冷凝進(jìn)入洗油中，一般規(guī)定，洗油溫度在夏季比煤氣溫度高2左右，冬季搞4左右。為了保證吸收溫度，煤氣進(jìn)洗苯塔前，應(yīng)在終冷塔內(nèi)冷卻至2028，循環(huán)油冷卻至小于30.2、洗油的分子量及循環(huán)量的影響當(dāng)其他條件一定時，洗油的分子量變小，將使洗油中粗苯含量變大，即吸收

40、得愈好，同類油劑的吸收能力與其分子量成反比。吸收劑與溶質(zhì)的分子量愈接近，則吸收得愈完全。在回收等量粗苯的情況下，如洗油循環(huán)量也可以相應(yīng)地減少。但洗油的分子量不宜過小，否則洗油中吸收過程中損失較大，并且脫苯蒸餾時不易與粗苯分離。增加循環(huán)油量可降低洗油中粗苯的含量，增加氣液間的吸收推動力，從而可以提高粗苯的回收推動力。提高回收率，但循環(huán)洗油量不宜過大，以免過多增大電、蒸汽的耗量和冷卻水用量。在塔后煤氣含苯量一定的情況下，隨著吸收溫度的升高，則需要的循環(huán)洗油量隨之增加。3、貧油含苯量的影響：貧油含苯量是決定塔后煤氣含苯族烴量的主要因素之一，當(dāng)其它條件一定時，入塔貧油中的含苯量越高，則塔后損失愈大，按

41、現(xiàn)行規(guī)定，塔后煤氣中粗苯含量不大于2g/nm3.為是塔后損失不大于2g/nm3,設(shè)貧油中的粗苯含量為2.2%，為了維持一定的吸收推動力，2.2%應(yīng)除以平衡偏移系數(shù)n，一般n=1.11.2.若取n=1.15,則允許貧油含苯量為c1=(2.2/1.5)%=1.92%<2%.實(shí)際上，由于貧油中粗苯的組成中苯和甲苯的含量少，絕大部分分為二甲苯和溶劑油，其蒸汽壓僅相當(dāng)于同一溫度下煤氣中含苯族烴蒸汽壓的2030%，故實(shí)際貧油含苯量可達(dá)到0.40.6%，此時仍能保證塔后煤氣含粗苯量子2g/nm3以下。如何進(jìn)一步降低貧油中的粗苯含量，雖然有助于降低塔后損失，但將增加脫苯蒸餾時的蒸汽耗量，使粗苯產(chǎn)品的18

42、0前餾出率減少，并且是洗油含量增加。近年來，國外一些焦化廠，塔后煤氣含粗苯量控制在4g/nm3左右，甚至更好，這一指標(biāo)對大型焦化廠的粗苯回收是經(jīng)濟(jì)合理的。另外，從一般粗苯和回爐煤氣中分離出來的苯族烴的性質(zhì)可以看出，由回爐煤氣中得到的苯族烴，硫含量比粗苯高3.5倍，不飽和化合物的含量高1.1倍，由于這些物質(zhì)很容易聚合，故會增加粗苯的回收和精制難度，因此，塔后煤氣含苯量控制高一些也合理。4、吸收表面積的影響為使洗油充分吸收煤氣中的苯族烴，必須使氣液兩相之間有足夠的接觸面積（即吸收面積）。填料塔的吸收面積即為塔內(nèi)填料表面積，填料表面積愈大，則煤氣與洗油接觸時間愈長，回收過程進(jìn)行的愈完全。適當(dāng)?shù)奈彰?/p>

43、積即能保證一定的粗苯回收率，又使設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)經(jīng)濟(jì)合理。5、煤氣壓力與流速的影響：當(dāng)增大煤氣壓力時，擴(kuò)散系數(shù)dg將隨之減少，因而是吸收系數(shù)有所降低。但隨著壓力的增加，煤氣中的苯族烴分壓將成比例地增加，使吸收推動力顯著增加，因而，吸收速率也將增加。煤氣速度的增大也可提高吸收系數(shù)，并且可以提高氣液相接觸的渦流程度和提高洗苯塔的生產(chǎn)能力，所以，加大煤氣速度可以強(qiáng)化吸收過程，但煤氣速度太大時，容易使洗苯塔阻力和霧沫夾帶量急劇增加。2.4.2脫苯原理脫苯原理實(shí)際上是精餾原理，由揮發(fā)度不同的組分的混合液中精餾塔內(nèi)多次地進(jìn)行部分氣化和部分冷凝，使其分離幾乎純態(tài)的組分的過程，在精餾過程中，當(dāng)加熱互不相溶的液體

44、混合物時，如果塔內(nèi)的總壓力等于個混合組分的飽和蒸汽分壓之和時，液體開始沸騰，但從富油中蒸出粗苯，達(dá)到脫苯原理時，必將富油加熱到250300，這實(shí)際上是不可行的。為了降低蒸餾溫度采用水蒸氣法蒸餾。這樣，在脫苯過程中通入大量的直接水蒸氣，當(dāng)塔內(nèi)總壓力的為一定值時，若氣相中水蒸氣所占的分壓愈高，則粗苯和洗油的蒸汽分壓就愈低，這樣就可以在較低的溫度下（遠(yuǎn)低于250300），將粗苯完全地從洗油中蒸餾出來。由此可見，脫苯操作時直接蒸汽用量，對蒸餾過程有著重要影響。下面就脫苯蒸餾中的蒸汽耗量進(jìn)行幾點(diǎn)討論：1、當(dāng)貧油含苯量一定時，直接蒸汽的耗量是隨著洗油預(yù)熱，溫度的升高而減少，一般在富油預(yù)熱溫度從140提高到

45、180時，直接蒸汽耗量可降低一半以上。2、提高直接蒸汽的過熱溫度，可降低其耗用量。3、當(dāng)富油中粗苯含量較高時，在一定的預(yù)熱溫度下，由于粗苯的蒸汽分壓較高，對于蒸出每噸180之前的粗苯，可以減少直接蒸汽耗用量。4、在其他條件一定時，蒸汽的耗用量是隨塔內(nèi)總壓的提高而增加的，否則若要達(dá)到所需求的脫苯程度時，塔內(nèi)溫度必然要高。2.4.3影響脫苯的因素脫苯塔內(nèi)苯的脫出率取決于一下因素：1、在塔底油溫下各組分的蒸汽壓：若富油的溫度高，塔底貧油溫度相應(yīng)也高，貧油中各組分的蒸汽壓變大，故餾出率也增加。但因苯的揮發(fā)度較大，在較低溫度下幾乎全部蒸出，所以富油預(yù)熱溫度對苯的餾出率影響很小，而對其它組分的影響則很大。

46、如甲苯的回收率隨著預(yù)熱溫度的提高而相應(yīng)提高。2、塔內(nèi)操作壓力：提高塔內(nèi)的操作壓力時，各組分的餾出率會相應(yīng)減小，但同樣對苯的影響小。3、加料板一下的塔盤：顯然，當(dāng)增加加料板一下的塔盤層數(shù)時，各組分的餾出率相應(yīng)增加，尤其是對甲苯和二甲苯等影響較大。4、直接蒸汽量：蒸汽耗量增加，增大了蒸汽分壓，相應(yīng)增加各組分的餾出率，但蒸汽耗量過分增加：一是給油水分離帶來負(fù)擔(dān)，二是冷卻水量增加，三是蒸汽耗量大了不經(jīng)濟(jì)。因此，直接蒸汽的多少應(yīng)以即能保證脫苯順利進(jìn)行，又保證經(jīng)濟(jì)合理為標(biāo)準(zhǔn)。2.5本設(shè)計工藝詳述2.5.1工藝流程詳述1、橫管終冷洗萘工藝工藝流程圖見圖2-8圖2-8 輕質(zhì)焦油終冷洗萘工藝流程1-終冷塔 2-

47、新焦油槽 3-溢流槽 4-焦油泵 5-循環(huán)泵進(jìn)入煤氣粗苯回收工段的煤氣，溫度為55左右，從終冷塔頂進(jìn)入，在被橫管內(nèi)冷卻水冷卻到25左右的同時，煤氣中的萘也被從輕質(zhì)焦油循環(huán)槽來的連續(xù)噴灑的輕焦油溶解吸收。脫萘至0.45g/nm3以下，然后從塔底排出，經(jīng)旋風(fēng)捕霧器除去大部分夾帶的焦油，凝結(jié)水霧，在進(jìn)入煤氣總管，去洗苯塔。吸收萘后的輕焦油，經(jīng)u型管自流入塔底循環(huán)油槽，再用輕質(zhì)焦油泵從塔底抽出，到塔頂和塔中段分兩段噴灑，循環(huán)至一定含萘量后，用焦油泵從槽底抽出送到焦油工段處理，同時補(bǔ)充新焦油。18的低溫水自下而上經(jīng)過串聯(lián)的各管箱中橫管，與煤氣逆流間接接觸，與煤氣塔內(nèi)循環(huán)油間接換熱升溫后，從塔上部排出，各橫管均有一定的斜度（縱向錯開半個管箱高度）便于含萘焦油 下流，避免粘附于管壁上形成熱阻。2、洗苯工藝熱水冷水煤氣煤氣去分縮器1 2345圖2-9 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 貧油冷卻器5貧油槽從終冷器來的均為25左右的煤氣，含苯族烴為2540g/nm3從洗苯塔進(jìn)去出塔煤氣含苯低于2g/nm3。從脫苯工序來的30左右，含苯0.20.4%的貧油由貧油泵送至洗苯塔頂噴灑，含苯量增至2.5%左右，從塔底經(jīng)u型管導(dǎo)入塔下油槽，再用富油泵抽到脫苯工序去脫苯，脫