年產(chǎn)00萬噸焦化廠洗苯工段的初步設(shè)計(jì)

1、.一、 意義1.1三苯在國民經(jīng)濟(jì)中的作用苯、甲苯、二甲苯（簡稱BTX）等同屬于芳香烴，是重要的基本有機(jī)化工原料，由芳烴衍生的下游產(chǎn)品，廣泛用于三大合成材料（合成塑料、合成纖維和合成橡膠）和有機(jī)原料及各種中間體的制造。純苯大量用于生產(chǎn)精細(xì)化工中間體和有機(jī)原料，甲苯除用于歧化生產(chǎn)苯和二甲苯外，其化工利用主要是生產(chǎn)甲苯二異氰酸脂、有機(jī)原料和少量中間體，此外作為溶劑還用于涂料、粘合劑、油墨和農(nóng)藥等方面。二甲苯在化工方面的應(yīng)用主要是生產(chǎn)對苯二甲酸和苯酐，作為溶劑的消費(fèi)量也很大。間二甲苯主要用于生產(chǎn)對苯二甲酸和間苯二腈。焦化粗苯主要含苯、甲苯、二甲苯等芳香烴，另外還有一些不飽和化合物、含硫化合物、含氧化合

2、物及氮化合物等雜質(zhì)。焦化苯是染料、塑料、合成橡膠、樹脂、纖維、藥物等原料, 也可用作動力燃料以及涂料、橡膠、膠水的溶劑。1.2三苯來源苯在工業(yè)上由煉制石油所產(chǎn)生的石腦油餾分經(jīng)催化重整制得，或從煉焦所得焦?fàn)t氣中回收。苯的生產(chǎn)方法有多種，其中來自催化重整和裂解汽油的苯各占世界苯總產(chǎn)量的38%，甲苯歧化占13%，甲苯加氫脫烷基化占6%，另外還有5%來自焦化工藝。甲苯的主要來源是催化重整和裂解汽油，其中催化重整占世界甲苯產(chǎn)量的71%，甲苯在催化重整產(chǎn)物中的含量大約為9.5%-27%。大部分重整產(chǎn)物中的甲苯并不抽提，而是留在調(diào)和汽油中。裂解汽油中的甲苯占世界甲苯供應(yīng)量的24%。當(dāng)裂解石腦油和柴油時，通常

3、每100t乙烯可產(chǎn)生10-15t甲苯。煤焦油和焦?fàn)t輕油生產(chǎn)的甲苯約占世界甲苯供應(yīng)量的1%。1.3焦化粗苯的成分，性質(zhì)粗苯主要組成含量（%）組分含量組分含量苯5580古馬隆0.61.0甲苯1222茚1.52.5二甲苯26硫化氫0.10.2三甲苯26二硫化碳0.31.5乙基苯0.51噻吩0.21.0丙基苯0.030.05甲基噻吩0.10.2乙基甲苯0.080.10吡啶及其同系物0.10.5戊烯0.50.8苯酚及其同系物0.10.6環(huán)戊二烯0.51.0萘0.52.0C6C8直鏈烯烴0.50.6脂肪烴C6C80.51.0苯乙烯0.51.0  二、工藝選擇2.1終冷的幾種工藝焦?fàn)t煤氣

4、終冷有直接水終冷法、間接水終冷法和直接抽終冷法。其主要設(shè)備為焦?fàn)t煤氣終冷塔。2.1.1直接水終冷法直接水終冷法用循環(huán)噴灑的冷卻水直接與煤氣接觸，對煤氣進(jìn)行最終冷卻。直接水終冷法是焦?fàn)t煤氣終冷工藝中最通用的一種方法。直接水終冷法分敞開式和封閉式兩種。敞開式在煤氣終冷前既無脫萘也無脫硫脫氰裝置。煤氣在終冷中脫萘，煤氣中的氰化氫同時大量溶解于終冷水中，氰化氫等有害氣體從涼水架上逸散，污染了環(huán)境，并且工藝流程復(fù)雜，因此，敞開式出一些老廠仍在延續(xù)使用外，新廠已不再采用。在封閉式流程中，煤氣在終冷前已經(jīng)脫除了煤焦油、奈、硫化氫和氰化氫，且回收了氨，因此工藝流程比較簡單?；厥瞻焙蠹s60C左右的煤氣在終冷塔內(nèi)

5、被循環(huán)噴灑的終冷水冷卻至25C，從塔頂排出，去洗苯塔。在終冷水循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)有間接冷卻器，用循環(huán)冷卻水和低溫冷卻水兩端封閉式冷卻。終冷塔內(nèi)產(chǎn)生的冷凝液以終冷水排污方式排出，送往生物托分裝置處理。2.1.2間接水終冷法初冷后的煤氣進(jìn)入列管式終冷器內(nèi)，在管束間自上而下的流動，被管內(nèi)中冷水冷卻至2530C，由下部派出，送往洗苯塔。煤氣冷凝液流入器底，用泵抽出，送入終冷器的頂部和中部循環(huán)噴灑，以沖洗橫管外壁上含沉積物。多余的冷凝液，間歇的送往焦?fàn)t煤氣初冷流程中的焦油氨水分離器。間接水終冷在傳熱效果上不如直接水終冷法，因此較少采用。2.1.3直接油終冷法直接油終冷法以輕柴油為冷卻介質(zhì)，與煤氣直接進(jìn)行冷卻。

6、脫去煤焦油、奈和氨后的煤氣，在油終冷塔內(nèi)被循環(huán)噴灑的輕柴油由約55C冷卻至2530C后出塔，送往后續(xù)的洗苯塔。輕柴油和煤氣冷凝液一起進(jìn)入油終冷塔下部的油澄清槽，在冷凝液被分離出后用循環(huán)油泵送經(jīng)油冷卻器冷卻至2428C，入油終冷塔循環(huán)使用。油終冷塔分為兩段，上段引出的輕柴油用噴灑油泵送入下段噴灑冷卻煤氣。我國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;煤氣終冷和焦油洗油工藝;洗油萘和煤氣最終冷卻工藝;橫管終冷噴灑輕焦油洗萘工藝。2.1.1煤氣終冷和機(jī)械化除萘工藝煤氣終冷和機(jī)械化除萘工藝流程如圖2-1所示.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

7、卻水流密切接觸而被冷卻至21-27,部分水汽被冷凝下來,同時還有相當(dāng)數(shù)量的萘也從煤氣中析出,并被水沖洗下來,煤氣含萘量可從2000-3000mg/Nm³,降到800-1200mg/Nm³。冷卻后的煤氣起洗苯塔。含萘冷卻水由塔底經(jīng)水封管自流入機(jī)械化刮萘槽,水和萘在槽中分離后,水自流入涼水架冷卻到30-32,再由泵抽送經(jīng)冷卻器冷卻到21左右后,回終冷塔循環(huán)使用,在捺沉淀槽中積聚的萘,定期用水蒸氣壓送到焦油槽回焦油氨水澄清槽處理。現(xiàn)在也有的焦化廠用熱氨水或初冷冷凝液來熔萘。融化后的萘自流回冷凝工段。此發(fā)簡化了操作且改善了勞動條件。該流程的優(yōu)點(diǎn)是操作穩(wěn)定,便于管理,缺點(diǎn)是出冷卻塔煤

8、氣含萘量較高;水和萘不能充分分離,部分萘被水帶到?jīng)鏊?使其清掃次數(shù)增加;刮萘槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且苯重,建設(shè)費(fèi)用高,且操作環(huán)境較差,污水處理量大。2.1.2煤氣終冷和焦油洗萘工藝煤氣終冷和焦油洗萘工藝流程如圖2-2:煤氣在終冷塔內(nèi)的過程同前所述。含萘冷卻水從終冷塔底部流出，經(jīng)液封管導(dǎo)入焦油洗萘器底部并向上流動。熱焦油經(jīng)伸入器的分布管均勻噴灑在篩板上，通過篩板是孔眼向下流動，在與水對流接觸過程中將水中含萘降到800mg/Nm³以下。洗萘后的焦油從洗萘器下部排出，經(jīng)液位調(diào)節(jié)器流入焦油槽。焦油在循環(huán)使用24小時后，經(jīng)加熱靜止脫水用泵送往焦油車間加工處理，送空的焦油槽再接受冷鼓工段的新鮮焦油以備循

9、環(huán)洗萘使用。從洗萘器上部流出的水進(jìn)入水澄清槽，分離出殘余焦油后，自流到?jīng)鏊堋７蛛x出的焦油及浮在水面上的油類、萘等混合物自流到焦油槽。焦油洗萘比機(jī)械化除萘 效率高，但操作復(fù)雜。 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，減少涼水架的清掃次數(shù)，有利于冷卻水的進(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，后期仍需進(jìn)行污水處理。2.1.3油洗萘和煤氣終冷工藝油洗萘和煤氣終冷工藝流程圖如圖2-3飽和器來的50-56的煤氣進(jìn)入木格式洗苯塔，被有噴淋下來的富油洗萘。富油進(jìn)塔溫度比煤氣溫度高5-7，煤氣含萘可由2000-2500mg/Nm³降到5

10、00-800mg/Nm³。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)水冷卻至20-23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。再用泵送至終冷冷塔的上下兩端，送往上端的水須于間冷器用低溫水冷卻，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2.5-3噸/1000標(biāo)米³煤氣。該流程的優(yōu)點(diǎn)是塔后煤氣含萘量要低于恰們兩種工藝流程，用水量也僅為水洗萘的一半，因而可減少含酚污水的排放量。缺點(diǎn)是該流程油洗萘在較為高的溫度下進(jìn)行，塔后煤氣含萘量仍較高，煤氣溫度波動；操作復(fù)雜，洗油耗量大

11、，脫苯困難，仍需進(jìn)行污水處理。2.1.4橫管終冷噴灑輕質(zhì)焦油洗萘工藝橫管終冷噴灑輕質(zhì)焦油洗萘工藝如圖2-4從硫銨工段來的煤氣由塔頂進(jìn)入，與連續(xù)噴灑的輕質(zhì)焦油并流差速接觸速冷，至橫管段繼續(xù)冷卻至21-25，同時脫萘至450毫克/標(biāo)米³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。輕質(zhì)焦油由其補(bǔ)充至塔底循環(huán)油槽，循環(huán)油由槽底泵出至槽中部，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。（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，用泵送至焦油上段。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

12、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。由于該工程主要依靠降低煤氣的溫度使煤氣中萘析出，并由輕質(zhì)焦油將萘溶解，因此煤氣溫度需降至21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該工藝。該流程的優(yōu)點(diǎn)是：1、該工藝不僅對煤氣中的萘的脫除率高，而且冷卻效果非常好。出口煤氣約21左右，煤氣含萘量大約在350-450mg/Nm³。2、無須洗油，只須自產(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。綜合上述的四種工藝，

13、通過比較，第四種優(yōu)點(diǎn)突出，徐州地區(qū)有低溫的水源。因此本設(shè)計(jì)采用第四種方法即：橫管終冷噴灑輕質(zhì)焦油洗萘工藝。2.2洗苯工藝2.2.1從焦?fàn)t煤氣中回收的苯族烴可采用下列方法：1）洗油吸收法：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。脫奔后的洗油（貧油）冷卻后重新送至洗滌塔循環(huán)使用。洗油吸收法又分為常壓吸收法和加壓吸收發(fā)。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下采用。2）吸附法：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至達(dá)到飽和狀態(tài)。被吸附的苯族烴可用直接水蒸汽進(jìn)行提取

14、。用活性炭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，加之吸附劑價格昂貴，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。3）凝結(jié)法：在低溫加壓的情況下，使苯族烴從煤氣中冷凝出來。此法比吸附法所得粗苯質(zhì)量好。但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收法回收煤氣中的苯族烴。用洗油回收煤氣中的苯族烴所采用的洗苯塔雖有多種形式，但工藝流程基本相近。下面只簡單介紹用木格填料塔回收粗苯的流程，如圖2-5煤氣經(jīng)最終冷卻到25-27，含苯族烴為25-40克/標(biāo)米³煤氣，依次進(jìn)入三個洗苯塔在塔內(nèi)與逆向流動的

15、洗油接觸后，從最后的洗苯塔出來的煤氣中苯族烴的含量要求低于2克/標(biāo)米³。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。含粗苯為0.2-0.4%的貧油，由洗油槽用泵送往洗苯塔頂，并依次經(jīng)過各塔后，含苯量增至2.5%，此含苯富油從塔底經(jīng)U型管排入接受槽。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。在最后一個洗苯塔的噴頭上部射捕霧層，以捕集被煤氣帶走的油滴，減少洗油的損失，也避免洗油進(jìn)入煤氣。 我國焦化廠洗滌用的洗油主要有焦油洗油和石油洗油。吸收放又分為焦油洗油吸收法和石油洗油法。1）焦油洗油吸收法焦油洗油是高溫焦油加工時230-300的餾分,由于

16、大多數(shù)焦化廠都能自得,所以應(yīng)用廣泛,其質(zhì)量指標(biāo)已在第一章中列出如表1-3.焦油洗油的含萘量除規(guī)定要小于13%外,還要求其含苊量不大于5%,是為了保證在10-15時無固體沉淀物。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。但是萘苊同芴,氧及洗油中其他高沸點(diǎn)組分混合時,能生成低熔點(diǎn)的有關(guān)各組分的共熔點(diǎn)混合物,所以洗油中存在一定數(shù)量的萘,則有助于降低洗油析出沉淀物的溫度。洗油含酸量高時,會與水形成乳化物,從而破壞吸苯的操作。2）石油洗油吸收法用石油洗油回收苯族烴的工藝與焦油揮手苯族烴的工藝流程一樣,只是在設(shè)計(jì)油槽時,須要考慮經(jīng)常排出油渣和可能生成的乳化物.石油洗油洗苯具有油耗低，油水分

17、離容易及操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。石油洗油穩(wěn)定性好，脫萘能力強(qiáng)。但石油洗油吸收能力低，故循環(huán)洗油比用焦油洗油時大，因而洗油在循環(huán)使用過程中，會形成不溶于洗油的油渣，造成換熱設(shè)備的堵塞而破壞正常的加熱制度。同時，含有油渣的洗油與水能形成穩(wěn)定的乳濁液而影響生產(chǎn)。綜上所述，由于石油洗油洗苯工藝存在很多問題尚未解決，設(shè)備選型上存在難題，所以一般不采用石油洗油工藝，而多采用焦油洗油洗苯工藝。3.1洗苯塔目前，我國焦化廠采用的洗苯塔主要有空噴塔，板式塔和填料塔，下面分別加以介紹。3.1.1空噴塔空噴塔一般為多段噴灑，沒段下部均設(shè)有煤氣分布器，相鄰兩段設(shè)有煤氣通過的錐性散罩，底部設(shè)有許多個噴嘴組成的洗油噴灑裝置，其上

18、設(shè)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。洗油從第二段起來采用循環(huán)噴灑。用空噴塔洗苯具有以下優(yōu)點(diǎn)：投資省，處理能力大，阻力小，不堵塞等。缺點(diǎn)：洗苯效率低，塔后煤氣含苯量高，洗油循環(huán)量大，動力消耗大。3.1.2板式塔（孔板塔）板式塔主要有穿流式篩板塔。該塔容易實(shí)現(xiàn)最佳流體力學(xué)條件，即增加氣液兩相的接觸面積，提高兩相的湍流程度，迅速更改兩相界面以減小其擴(kuò)散阻力。這種塔結(jié)構(gòu)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。其缺點(diǎn)是塔板的效率受負(fù)荷變動的影響較大。3.1.3填料塔填料洗苯塔是應(yīng)用較早，較廣的一種塔。塔內(nèi)填料用了木格，鋼板網(wǎng)，金屬螺旋，帖拉累托填料，鮑爾環(huán)

19、，鞍形填料以及塑料花環(huán)填料等。鋼板網(wǎng)填料結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 比表面積相對較小, 容易堵塞, 阻力大, 也已被淘汰。目前被廣泛采用的填料有新型塑料花環(huán)、陶瓷環(huán)、金屬螺旋波紋板3個系列, 其性能參數(shù)見表1。表1 3種填料性能參數(shù)比較填料名稱比表面積/m2·m- 3堆積密度/kg ·m - 3壓力降/Pa·m- 1金屬螺旋波紋板填料12550085400120180塑料花環(huán)填料65 19547111100200陶瓷環(huán)填料11813133418120160本設(shè)計(jì)采用孔板波紋填料。32終冷塔通常終冷塔有金屬板式直接終冷塔，帶焦油洗萘器的煤氣終冷塔及橫管終冷塔。根據(jù)本設(shè)計(jì)所確定的終冷

20、除萘工藝流程，可確定選用與該工藝配套的橫管終冷塔。四、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)題目：年產(chǎn)100萬噸焦化廠洗苯工段的初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：1.生產(chǎn)方法：焦油洗油吸收法2.生產(chǎn)能力：年產(chǎn)100萬噸焦炭3.主要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：從洗苯塔出來的苯族烴含量要求低于2g/m34.設(shè)計(jì)時間：4周已知條件1. 年產(chǎn)100萬噸的焦炭，煤氣產(chǎn)率：11.7%，全焦率：79%，一年按365天，一天24小時。2. 煤氣中雜質(zhì)組成（煤氣分子量：10.4）名稱H2SNH3HCN苯萘焦油g/m3煤氣0.020.030.328.450.4微量分子量34172782.2128160水蒸氣：40飽和水蒸氣，煤氣入終冷塔的溫度：55，壓力：約為120

21、0mmH2O（表壓）3. 當(dāng)?shù)卮髿鈮海?6400Pa4. 洗油平均分子量：160，洗油密度：1055kg/m3 5. 公用工程：循環(huán)水：32-40，低溫水：16-23,飽和蒸汽：5kgf/cm3 6. 比熱：洗油：液相c=(0.403+0.0081t)/1.0551/2 kcal/kg 氣相（焓）i=62.2+0.403t kcal/kg 粗苯：液相c=0.383+0.001043 kcal/kg 氣相（焓）i=103+(20.7+0.026t)t/82.2 kcal/kg五、終冷洗苯工藝設(shè)備計(jì)算焦炭產(chǎn)量：100萬噸/年全焦率：79%，干煤量：113.924萬噸/年煤氣產(chǎn)率：11.7%，煤氣量

22、：12.759萬噸/年每小時煤氣量：W =14.5656噸/h5.1終冷初脫萘塔采用橫管式間接冷卻器，粗氣自上而下流動，冷卻水自下而上流動。分為止下兩段，上段稱為預(yù)冷段，下段稱終冷段。在上部和中部分別噴灑輕質(zhì)焦油。（一） 已知條件入終冷器粗氣溫度 55入終冷器粗氣壓力 1200mmH2O出終冷器粗氣溫度 25出終冷器粗氣壓力 1000mmH2O入終冷器粗氣含萘量 0.4g/m3出終冷器粗氣含萘量入終冷段粗氣溫度 30入終冷器粗所組成如下：組 成 千克/時 立方米/時 分子量干煤氣 14565.5 31390 10.4水蒸氣 1859.804 2314.4225 18硫化氫 0.6274 0.4

23、134 34氨 氣 0.9411 1.2401 17氰化氫 9.4110 9.3077 27苯 892.4765 243.2053 82.2萘 12.548 2.1959 128小 計(jì) 17341.308 33938.0445 - （二）物料平衡入口狀態(tài)下相應(yīng)的粗氣露點(diǎn)按粗氣中水蒸氣分壓來確定：為40。預(yù)冷段入口水蒸氣體積=31623.622×=2314.4225 m3/h相當(dāng)于1859.804 kg/m3假設(shè)預(yù)冷段出口粗氣溫度為30，壓力為1050 mmH2O（=10.2974kPa）,飽和水蒸氣分壓為4.2474kPa，則預(yù)冷段出口水蒸氣體積為=（33938.04452314.4

24、225）×=1311.0608 m3/h相當(dāng)于1053.5310 kg/m3在預(yù)冷段冷凝的水量為1859.8041053.5310=806.2731（kg/m3）同樣，終冷段出口的粗氣溫度為25，壓力為1000 mmH2O(=9.807kPa)時，粗氣中的水蒸氣分壓pv=3.1684kPa，則終冷段出口水蒸氣體積為=（33938.04452314.4225）×=972.4151 m3/h相當(dāng)于781.4050kg/m3故終冷塔的冷凝水總量為1859.804781.4050=1078.3991（kg/m3）其中，預(yù)冷段冷凝水量806.2731kg/m3，終冷段冷凝水量272.

25、1260kg/m3因此，預(yù)冷段出口和終冷段出口煤氣組成見下表：項(xiàng)目預(yù)冷段入口終冷段出口千克/時立方米/時千克/時立方米/時干粗氣14565.53139014565.531390水蒸氣1053.53101311.0608781.4050972.4151H2S0.62740.41340.62740.4134NH30.94111.24010.94111.2401HCN9.4119.30779.4119.3077粗苯892.4765243.2053892.4765243.2053萘12.5482.195912.5482.1959小計(jì)16539.52032908.92316267.39432597.27

26、73冷凝水806.2731-272.1260-（三）熱量衡算1.預(yù)冷段入方煤氣帶入熱量 14565.5×0.73×55=584804.83kcal/h=2448460.84kJ/h水蒸氣帶入熱量 1859.804×2596.7=4829353.047kJ/h粗苯帶入熱量 892.4765×0.26×55=12762.41kcal/h=53433.67kJ/h硫化氫帶入熱量 0.6274×0.24×4.1868×55=34.674kJ/h氨氣帶入熱量 0.9411×2.112×（273+55）=6

27、52.232kJ/h氰化氫帶入熱量 9.411×1.444×（273+55）=4457.35kJ/h萘帶入熱量 12.548××25冷卻水帶入熱量（設(shè)水量為W1）為25W1故帶入預(yù)冷段的熱量為 Q預(yù)入=7336391+25W12.預(yù)冷段出方煤氣帶出熱量 14565.5×0.73×25=318984.45kcal/h=1335524.095kJ/h水蒸氣帶出熱量 1053.5310×2596.7=2735703.95kJ/h粗苯帶出熱量 892.4765×0.26×30=6961.09kcal/h=2914

28、5.27kJ/h硫化氫帶出熱量 0.6274×0.24×4.1868×30=18.913kJ/h氨氣帶出熱量 0.9411×2.112×（273+30）=602.244kJ/h氰化氫帶出熱量 9.411×1.444×（273+30）=4117.61kJ/h萘帶出熱量 12.548××冷凝水帶出熱量 806.2731×30×1×4.1868=101271.126545冷卻水帶出熱量（設(shè)水量為W1）為45W1故帶出預(yù)冷段的熱量為 Q預(yù)出=4206383.202+45W1令Q預(yù)入=

29、Q預(yù)出，則W1=156500.4kg/h3.終冷段設(shè)18冷卻水量為W2 kJ/h，則帶入終冷段的熱量為Q終入=4206383.202+18 W2 kJ/h4.終冷段出方煤氣帶出熱量 14565.5×0.73×25=265820.45kcal/h=1112936.667kJ/h水蒸氣帶出熱量 781.4050×608.2×4.1868=1989778.88kJ/h粗苯帶出熱量 892.4765×0.26×25=5800.91kcal/h=24287.73kJ/h硫化氫帶出熱量 0.6274×0.24×4.1868&#

30、215;25=15.761kJ/h氨氣帶出熱量 0.9411×2.112×（273+25）=592.306kJ/h氰化氫帶出熱量 9.411×1.444×（273+25）=3431.34kJ/h萘帶出熱量 12.548××冷凝水帶出熱量 272.1260×25×1×4.1868=28483.43kJ/h25冷卻水帶出熱量（設(shè)水量為W2）為25W2故終冷段出方熱量為Q終出=3159526.112+25W2令Q終入=Q終出，則W2=149551.01kg/h（四）傳熱面積1.溫度差預(yù)冷段 終冷段煤氣 5530

31、25冷卻水 45251810 5 7預(yù)冷段溫度差t1=7.21終冷段溫度差t2=5.942.終冷器基本參數(shù)的選取 選45×3管子，管程走冷卻水，殼程走煤氣。3.傳熱系數(shù)K（1）預(yù)冷段傳熱系數(shù)K1預(yù)冷段冷卻水平均溫度為=35預(yù)冷段傳熱系數(shù)K1計(jì)算式為 K1=根據(jù)預(yù)冷段進(jìn)出口粗氣中水蒸氣體積含量，求得x=5.4017lg1=1.69+0.0246×5.4017=1.82291=66.51kcal/(m2·h·)=278.461kJ/(m2·h·)管壁垢層熱阻取 =0.001 m2·h·/kcal管壁至冷卻水的給熱系數(shù)2

32、按下式計(jì)算 2=Nu 其中，水的導(dǎo)熱系數(shù)，取=0.538kcal/(m2·h·) d水管內(nèi)徑，d=0.039 mNu=0.023Re0.8Pr0.4管程內(nèi)水的流速v=0.1049m/sRe=1000×=5628過渡流時的膜系數(shù)=0.8935Pr=3.6×=4.28于是求得 Nu=0.023×56280.8×4.820.4×0.8935=38.66因此，管壁到冷卻水的給熱系數(shù)2=38.66×=533.3kcal/(m2·h·)將以上各值代入K1計(jì)算式，得K1=55.60kcal/(m2·

33、h·)（2）終冷段傳熱系數(shù)K2終冷段冷卻水平均溫度為21.5終冷段傳熱系數(shù)K2計(jì)算式為 K2=根據(jù)終冷段進(jìn)出口粗氣中水蒸氣體積含量，求得x=3.4835lg1=1.69+0.0246×3.4835=1.77571=59.66kcal/(m2·h·)管壁垢層熱阻取 =0.001 m2·h·/kcal管壁至冷卻水的給熱系數(shù)2按下式計(jì)算 2=Nu 其中，水的導(dǎo)熱系數(shù)，取=0.538kcal/(m2·h·) d水管內(nèi)徑，d=0.039 mNu=0.023Re0.8Pr0.4管程內(nèi)水的流速v=0.1063m/sRe=1000

34、×=4176過渡流時的膜系數(shù)=0.8177Pr=3.6×=6.89于是求得 Nu=0.023×41760.8×6.890.4×0.817=32因此，管壁到冷卻水的給熱系數(shù)2=32×=424.2kcal/(m2·h·)將以上各值代入K2計(jì)算式，得K2=49.52kcal/(m2·h·)4.熱負(fù)荷量預(yù)冷段 Q1=7336301kJ/h-4206383.202kJ/h=3129917.798kJ/h終冷段 Q2=4206383.202kJ/h-3159526.112kJ/h=1046857.09kJ/

35、h5.傳熱面積預(yù)冷段 F1=1864.84m2終冷段 F2=850.04m25.2洗苯塔原始數(shù)據(jù)：煤氣溫度為25，塔前煤氣壓力1000mmH2O，塔后煤氣壓力為700 mmH2O，從煤氣中吸收的粗苯量為892.4765-31390×2×0.001=829.7kg/h。物料平衡項(xiàng)目入洗苯塔時濕粗氣量出洗苯塔時濕粗氣量千克/時立方米/時千克/時立方米/時干粗氣14565.53139014565.531390水蒸氣781.4050972.4151781.4050972.4151粗苯892.4765243.205362.7717.106H2S0.62740.41340.62740.

36、4134NH30.94111.24010.94111.2401HCN9.4119.30779.4119.3077萘12.5482.195912.5482.1959小計(jì)16267.39432597.277315437.687532371.178濕煤氣實(shí)際流量入塔時 V1=32597.2773=32296.75m3/h出塔時 V2=32371.178=32986.52m3/h塔內(nèi)平均流量 V=（32296.75+32986.52）/2=32641.64m3/h洗油量i油V=1.7×1.055×32641.64=58542.78kg/h油氣比i取為1.7L/m煤氣，油密度取油=1.055kg/L, V=32641.64m3/h1. 貧富油實(shí)際含苯量煤氣實(shí)際含苯量塔前1=27.6336g/m3塔后2=1,9029g/m3用焦油作為洗油時，與洗苯塔塔后煤氣含苯量相平衡的貧油允許含苯量x(