產(chǎn)萬噸焦化廠粗苯工段的設計方案

1、/中國礦業(yè)大學本科生畢業(yè)設計姓 名：學號：學 院：專 業(yè)：設計題目：年產(chǎn)120萬噸焦化廠粗苯工段的設計專 題：指導教師：職稱：教授2009年5月徐州中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計任務書學院專業(yè)年級姓名任務下達日期：畢業(yè)設計日期：畢業(yè)設計題目：年產(chǎn)120萬噸焦化廠粗苯工段的設計畢業(yè)設計專題題目：畢業(yè)設計主要內(nèi)容和要求：要求 ：<1）回收工藝論證；<2）主要設備計算和選型；<3）繪制帶控制點工藝流程圖、設備平面布置圖、管道平面和立面布置圖、繪制一張主要設備圖必須與自己的設備計算一致），用 AutoCAD 繪制；<4）編制設計說明書；<5）按2>60孔TJL5550D焦爐配

2、套規(guī)模進行計算。計算條件：苯回收率： 1.0%硫銨工段來煤氣溫度/ 飽和溫度： 58/53終冷溫度： 22 畢業(yè)設計工作計劃< 1 ） 3.13.8設計基本知識培訓< 2 ） 3.93.22現(xiàn)場實習收集資料< 3） 3.234.17工藝論證和計算< 5） 4.185.31繪制圖紙< 6） 6.16.15提交設計說明書和圖紙院長簽字：指導教師簽字：中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計指導教師評閱書指導教師評語 <基礎理論及基本技能的掌握；獨立解決實際問題的能力；研究內(nèi)容的 理論依據(jù)和技術方法；取得的主要成果及創(chuàng)新點；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

3、辯等）：23 / 22成績：指導教師簽字:年月日中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計評閱教師評閱書評閱教師評語 <選題的意義；基礎理論及基本技能的掌握；綜合運用所學知識解決實 際問題的能力；工作量的大小；取得的主要成果及創(chuàng)新點；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)大學畢業(yè)設計答辯及綜合成績答辯情況回答問題提出問題正確基本 正確于 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：年月日學院領導小組綜合評定成績：學院領導小組負責人：年月日目錄第一章緒論11.1 煉焦煤氣中回收苯族姓的意義11.2 粗苯的性質(zhì)1

4、1.3 設計任務書21.3.1 設計題目：120萬t/a焦化廠粗苯工段的工藝設計21.3.2 計算條件：31.3.3 設計條件31.3.4 設計要求4第二章工藝論證及確定62.1 煤氣的終冷及除蔡的方法及工藝選擇62.1.1 煤氣終冷和除秦工藝72.1.2 煤氣終冷和焦油洗奈工藝82.1.3 油洗泰和煤氣終冷工藝92.1.4 橫管終冷洗秦工藝132.2 洗苯工藝 .112.2.1 用焦油洗油回收粗苯： 152.2.2 石油洗油回收粗苯16第三章粗苯脫苯方法及工藝選擇 錯誤！未定義書簽。3.1 蒸汽加熱法生產(chǎn)一種苯工藝173.2 管式爐加熱富油脫苯16第四章粗苯回收原理184.1 洗油吸收苯族烴

5、的基本原理： 184.2 脫苯原理 214.2.1 影響脫苯的因素錯誤！未定義書簽。第五章粗苯工段工藝的詳述錯誤！未定義書簽。5.1 工藝流程詳述錯誤！未定義書簽。5.1.1 橫管終冷洗萘工藝錯誤！未定義書簽。5.1.2 洗苯工藝錯誤！未定義書簽。5.1.3 脫苯工藝錯誤！未定義書簽。5.2 操作規(guī)程及技術指標245.2.1 終冷洗苯部分245.2.2 蒸餾脫苯部分25第六章主要設備的工藝計算和選型錯誤！未定義書簽。6.1 終冷洗苯部分的工藝計算及設備選型錯誤！未定義書簽。6.1.1 計算依據(jù) 錯誤！未定義書簽。6.1.2 計算過程 286.1.3 橫管終冷洗萘塔的計算錯誤！未定義書簽。6.2

6、 洗苯塔的計算： 356.3 蒸餾脫苯部分設備計算和選型386.3.1 計算依據(jù)：386.3.2 管式爐： 錯誤！未定義書簽。6.3.3 再生器計算456.3.4 脫苯塔計算： 476.3.5 分縮器的計算： 錯誤！未定義書簽。6.4 貧富油換熱器的計算和選型： 錯誤！未定義書簽。6.4.1 基礎數(shù)據(jù)：錯誤！未定義書簽。6.4.2 熱量衡算：錯誤！未定義書簽。6.4.3 換熱器面積的確定： 536.5 貧油冷卻器的計算： 546.6 冷凝冷卻器的計算： 556.7 管道計算 556.7.1 煤氣管徑計算：556.7.2 貧油管路計算：556.7.3 富油管路計算：556.7.4 蒸汽管徑的計算

7、：566.8 貧油泵的計算和選型566.8.1 泵的壓頭計算：566.8.2 泵的軸功率： 57第七章粗苯工段崗位定員及操作規(guī)程587.1 操作崗位的確定及定員 587.1.1 崗位的確定587.1.2 崗位定員597.2 崗位操作規(guī)程597.2.1 崗位操作597.2.2 洗滌部分開、停工操作597.2.3 蒸餾部分開、停工操作錯誤！未定義書簽。7.2.4 特殊操作 錯誤！未定義書簽。7.2.5 不正常情況處理錯誤！未定義書簽。 第八章非工藝部分628.1 自動化儀表的要求628.2 防火防爆和采暖通風658.2.1. 防火防爆：658.2.2. 采暖通風：658.3 供汽和給排水658.3

8、.1. 供汽：658.3.2. 給排水：錯誤！未定義書簽。8.4 檢化驗工程668.5 電力土建678.6 其他67 第九章經(jīng)濟概算錯誤！未定義書簽。9.1 編制說明錯誤！未定義書簽。9.2 經(jīng)濟概算錯誤！未定義書簽。9.3 經(jīng)濟分析錯誤！未定義書簽。第十章設備及管道材料匯總錯誤！未定義書簽。10.1 設備一覽表 錯誤！未定義書簽。10.2 圖紙目錄錯誤！未定義書簽。10.3 管道明細表77參考文獻 .83第一章緒論1.1 煉焦煤氣中回收苯族煌的意義煉焦化學工業(yè)是煤炭綜合利用的專業(yè)。煤在煉焦時除了有75%£右變成焦炭外，還有25%£右生成各種化學品及煤氣，為了便于說明將煤炭

9、煉焦時的產(chǎn)品如下：單位:g/ Nm2）' 水煤汽250 450焦油汽80120粗苯30 45氨816焦炭煤一25W荒煤氣硫化氫630其它硫化物（CS2,嚷吩等）2 2.5氟化物1.02.5禁812I叱噬鹽基0.40.6由此看來，從荒煤氣重粗苯的含量來看，回收苯三十分必要的。焦爐煤氣經(jīng)脫苯出氨后進入粗苯工段，語詞進行苯族姓回收并制取粗苯，目前我國 焦化工業(yè)生產(chǎn)的苯類產(chǎn)品仍占很重要的地位。1.2 粗苯的性質(zhì)粗苯是多種芳姓族和和其它多種碳氫化合物組成的復雜混合物，粗苯的主要成分是 苯、二甲苯、甲苯及三甲苯等。止匕外，還含有一些不飽和化合物，硫化物及少量的酚類和叱噬堿類。在用洗油回收煤氣中的苯

10、族姓時，則尚有少量輕質(zhì)儲分摻雜在其中。粗苯是談黃色的透明液體，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。在常溫下，粗苯 的比重是0.820.92kg/L。粗苯是易燃易爆物質(zhì)，閃點12c.粗苯蒸汽在空中的濃度達到1.47.5%<#積）范圍內(nèi)時，及形成爆炸性的混合物。粗苯質(zhì)量的好壞以實驗室蒸儲時180c前蒸儲出量的百分數(shù)來確定，粗苯的沸點范圍是75200C,若180c前溜出量越多，粗苯質(zhì)量越好；若在180c后的溜出物則為溶劑油。粗苯易燃易爆，要求工段必須嚴禁煙火，并對電動機加以防爆。粗苯的組成取決于煉焦配煤的組成及煉焦產(chǎn)物

11、在炭化室內(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C6H655 75甲苯C6H5CH311 22二甲苯C6H5(CH)22.5 6同分異構體及乙基苯三甲苯和乙基甲苯C6H5(CH)312同分異構體總和不飽和化合物，其 中：C2H5c6H4CH3712環(huán)戊二烯C5H60.6 1.0苯乙烯C6H5CHCH20.5 1.0苯并吠喃C8 H6。1.0 2.0包括同系物甫C9H81.5 2.5硫化物，具 中：0.3 1.8按硫計二硫化碳CS，0.3 1.4嚷吩C4H4S0.2 1.6飽合物0.6 1.5為了滿足從煤氣中回收和制取粗苯的要求，洗油為了滿足從煤氣中回收和制取粗苯的要求，

12、洗油應具有如下性能：< 1）常溫下對苯族姓有良好的吸收能力，在加熱時又能使粗苯很好的分離出來；< 2）有足夠的化學穩(wěn)定性，即在長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）有較好的流動性，易于用泵抽送并能在填料上均勻分布。1.3設計任務書1.3.1 設計題目：120萬t/a焦化廠粗苯工段的工藝設計要求：<1）回收工藝論證；<2）主要設備計算和選型；<3）繪制帶控制點工藝流程圖、 設備平面布置圖、管道平面和立面布置圖、繪制一張主要設備圖<必須與自己的設備計算一致），用A

13、utoCAD繪制；<4）編制設計說明書；<5）按2X60孔TJL5550D焦爐配 套規(guī)模進行計算。TJL5550D型焦爐由化工部第二設計院設計，系雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、下噴、復熱式側(cè)裝搗固煤餅焦爐。焦爐主要結構尺寸：炭化室全長：15980mm炭化室全高:5500mm炭化室平均寬:500mm炭化室中心距：1350mm炭化室錐度:10立火道中心距:480立火道個數(shù):32個燃燒室墻厚:100 煤餅尺寸（長 x 寬 x 高 >:15100/14900 X450X 5200煤餅密度（干煤>：0.951.0t/m 3炭化室一次裝入干煤量:35.1t1.3.21.3.3焦爐周轉(zhuǎn)時間：2

14、2.5h計算條件：苯回收率：1.0%硫錢工段來煤氣溫度/飽和溫度C： 58/53終冷溫度：22 C設計條件本設計在設計過程中，參考了徐州焦化廠的粗苯工段工藝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，常年主導風向為東風、東北風。最大風速：最大平均風速: 極端最高氣溫: 年平均氣溫： 極端最低氣溫: 海拔高度： 冬季采暖： 冬季通風： 夏季通風： 大氣壓力：最高地下水位:23.4m/s19.3m/s40.614-22.643m-6-131C <1927.6.11 )CCccc冬季 767mmHg 夏季 751mmHg1.251.75m土壤耐壓力（砂質(zhì)黏土 >: 12

15、T/m21.3.4地下水質(zhì)對硅酸鹽水泥混凝土無侵蝕作用。設計要求本工段用焦油洗油吸收粗苯，富油經(jīng)脫苯塔蒸儲，得到粗苯，粗苯產(chǎn)品的質(zhì)量指標。粗苯的質(zhì)量指標<YB291-64）名稱指標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）0.871 0.900不大于0.900儲程75c前儲出量 容）不大于3%180c前儲出量容）不小于93%不小于91水分室溫1825C）下目測無可見的溶解水焦油洗油質(zhì)量指標YB297-64）名稱指標比重d2°4）1.04 1.07儲 程230c前儲出量 容）%不大于3%300c前儲出量 容）%不大于90%酚含量作）%0.5奈含量作）%不大于1

16、3粘度。E25）不大于2水分不大于1.015c結晶物無綜上合述：本設計為畢業(yè)設計，是集四年學習專業(yè)知識理論和實際中運用在生產(chǎn)過程中 的的體現(xiàn)，目的在于通過這次設計學會綜合運用所學的各種知識和技能，是一次比較全面的分 析和解決工程問題的能力訓練。是我們初步了解有關技術政策，學會查閱和綜合運用各種文獻 資料，掌握使用有關工程技術的規(guī)定和準則，以及設計的方案的論證和確定，設計的計算能力, 繪圖和撰寫說明書的能力，于此同時培養(yǎng)自己一個嚴肅的工作態(tài)度和掌握嚴密的工藝流程，為 今后打下良好的工作基礎第二章 工藝論證及確定一、影響粗苯回收率的因素隨著煉焦工藝的發(fā)展，化學產(chǎn)品的產(chǎn)率取決于煉焦過程的技術操作條件

17、。影響粗苯的回收率的因素主要有三點：一、配煤性質(zhì)和組成的影響焦油的產(chǎn)率取決于配煤的揮發(fā)分高低和煤的變質(zhì)程度。在一定范圍內(nèi)，苯族烴的產(chǎn)率隨著煤料中的碳氫比<C/H）及揮發(fā)分的增加而增加。當配煤的揮發(fā)分V=2卜30%寸，可由下式求得產(chǎn)率Y<%）：=-1.6+0.14V-0.0016V 2二、溫度對焦爐化學產(chǎn)品的影響焦爐化學產(chǎn)品的組成會受到焦爐操作溫度，壓力和揮發(fā)物在反映空間停留時間的影響，也受到焦爐內(nèi)生成的石墨，焦炭或焦炭灰分中某些成分的催化劑作用的影響，而最主要的影響因素是爐墻溫度和炭化室空間溫度。增高爐墻溫度將使焦油中苯族爛含量減少，而高溫產(chǎn)物一一蔡、瀝青和游離碳的含量增加，比重變

18、大，酚類及中性油類含量降低。炭化室頂部空間溫度在整個煉焦過程中是有變化的，但其值不宜超過800，炭化室頂部空間溫度過高，則由于熱解作用，焦油和粗苯的產(chǎn)率均將降低，高溫化合水的產(chǎn)率增加，氨脂高溫下由于進行逆反反應而部分分解，并和此熱的焦炭作用生成氰化氫，氨氮產(chǎn)率也降低。三、焦爐內(nèi)操作壓力大影響炭化室內(nèi)壓力的升高或降低都會造成化學產(chǎn)品的部分損失，故規(guī)定焦氣管必須報一定的壓力。在實際生產(chǎn)中，粗苯工段的主要任務是完成煤氣的終冷除萘、吸收苯族烴以及粗苯的脫出三項任務。下面分別介紹完成這三項任務的工藝及論證。2.1 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，出飽和器進入粗苯工段的煤氣溫度通常

19、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行冷卻。在焦爐氣冷卻和部分水蒸汽冷凝的同時，尚有萘從煤氣析出，因此煤氣的最終冷卻的同時應考慮到如何除萘。目前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三種即煤氣終冷機械化除蔡工藝；煤氣終冷和焦油洗票工藝；油洗票和煤氣終冷工藝；和橫管終冷噴灑輕質(zhì)焦油的新終冷除禁工藝2.1.1 煤氣終冷和除蔡工藝W 二三三三三機械化除泰工藝流程1-煤氣終冷塔2-機械化刮秦槽3-泰揚液槽4-終冷循環(huán)水5-涼水架6-循環(huán)水冷卻器來自硫錢工段的煤氣進入終冷塔內(nèi)，與隔板眼淋下的冷卻水密切接觸，從55c左右冷卻到25c左右。在煤氣冷卻的同時

20、，煤氣中一部分水蒸汽被冷凝，大部分蔡析出并被水 沖洗下來。煤氣含蔡量從 20003000毫克/標m3降至800毫克/標m3左右，冷卻后的煤氣 進入洗苯塔。含蔡的冷卻水由塔底經(jīng)水封管自流到機械化刮蔡槽，水和蔡在槽中分離后，水自流到冷水架被冷卻至3032C,再用泵送經(jīng)冷卻器用低溫水將其冷卻到25c后，回終冷塔循環(huán)使用。在刮票槽中積聚的蔡，定期用水蒸汽間接熔化后流入蔡揚液槽，再用水蒸汽壓送到焦 油槽和焦油氨水澄清槽。該流程的優(yōu)點是操作穩(wěn)定，便于管理；缺點是出終冷塔煤氣含蔡量較高；水和蔡不能 充分分離，部分蔡被水帶到冷水架，增加清掃冷水架的次數(shù)；刮蔡槽結構復雜而且笨重， 基建費用較高。2.1.2 煤氣

21、終冷和焦油洗票工藝從涼水架 來循環(huán)水.煤氣去焦油車間焦油從冷凝工段來焦油1低溫水去涼水架熱水圖2-2 煤氣終冷和焦油洗奈工藝1-煤氣終冷塔 2-循環(huán)水泵 3-焦油循環(huán)泵 4-焦油槽 5-水澄清槽6-液位調(diào)節(jié)器 7-循環(huán)水冷卻器 8-焦油泵煤氣在終冷塔內(nèi)的冷卻過程同前所述。含蔡冷卻水從終冷塔底部流出，經(jīng)液封管導 入焦油洗票器底部并向上流動。熱焦油經(jīng)伸入器內(nèi)的分布器均勻噴灑在篩板上，通過篩 板的孔眼向下流動，在與水封流接觸過程中將水中恭萃取出來，可使出口煤氣含蔡量降 到800毫克/標吊以下。洗票后的焦油從焦油洗票器下部排出，經(jīng)液位調(diào)節(jié)器流入焦油槽 經(jīng)過加熱靜止脫水，再送往焦油車間，送完焦油的容槽，

22、再接受從冷凝鼓風工段來的新 鮮焦油以備循環(huán)洗票使用。從洗票器上部流出的水進入水澄清槽，分離出殘余焦油后，自流到冷水架。分離出 的焦油及浮在水面上的油類、蔡等混合物自流到焦油槽。上述兩種工藝存在的共同特點是：在終冷塔內(nèi)冷卻煤氣的同時，析出的蔡須用水沖 流，因而實際所需的冷卻水量遠大于熱平衡所需的冷卻水量，由于水量大，則更新循環(huán) 水系統(tǒng)所排出的污水量相應增多。2.1.3 油洗票和煤氣終冷工藝20 30 c1110圖2-3 油洗奈和煤氣終冷工藝流程1-洗泰塔2-加熱器3-富油泵4-含泰富油泵5-煤氣終冷塔6-循環(huán)水冷卻器7-熱水泵8、9-循環(huán)水泵10-熱水池11-冷水池從飽和器來的5560c煤氣進入

23、木格填料塔或洗票塔，被由塔頂噴淋下來的富油洗滌。富油進塔溫度比煤氣高57C,煤氣含蔡可由20002500毫克/標m3降到500800毫克/標 而左右。從洗蔡塔頂出來的煤氣，溫度約升高 2C,進入煤氣終冷塔，被噴淋下來的冷卻 水冷卻后至洗苯塔。該流程所用的循環(huán)水量，僅為前兩種煤氣終冷流程用水一半，因而可以減少污水排 放量。由于上述流程的油洗票過程系在較高溫度下進行，因而洗蔡塔后煤氣含蔡量還較 高，終冷塔排出的水有時有浮油。2.1.4 橫管終冷洗票工藝圖2-4輕質(zhì)焦油終冷洗蔡工藝流程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，煤氣的終冷和除蔡都在橫管終冷塔進行，煤氣從上部導

24、入終冷洗 蔡塔，從終冷塔下部導出，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 2426c后進入吸收段的上部，循環(huán)噴灑輕質(zhì)焦油除蔡，凈化后的 煤氣進入捕霧器除去其所夾帶動焦油霧滴，捕霧后的煤氣進入洗苯塔。為使循環(huán)輕質(zhì)焦油中的蔡含量保持穩(wěn)定，在輕質(zhì)焦油由泵送入循環(huán)槽的同時，從循 環(huán)槽的壓出管引出相同的數(shù)量的焦油連續(xù)送往機械化氨水澄清槽，在送往焦油車間處理。橫管終冷洗票是冷卻水和煤氣間接接觸，因而它有很多優(yōu)點：1 .設備小，操作簡便，無污染，占地面積小，基建費用比較少2 .冷卻效果好，紊的脫除高，出口煤氣約 22C,煤氣含蔡量大約在350450mg/Nm3 .無須用洗油

25、，只須自產(chǎn)輕質(zhì)焦油，節(jié)約洗油耗量，同時煤氣中毒蔡直接轉(zhuǎn)入焦油， 減少蔡的損失。4 .由于煤氣不直接與水接觸，故沒有含酚污水的處理，另外，由于系統(tǒng)阻力小，風 機電耗低。這種工藝解決了前幾種工藝流程中存在的廢水多，含蔡高的問題，它使煤氣的含蔡量可降到400毫克/標m,因而該工藝有點突出，而且徐州地區(qū)具有豐富的低溫 地下水18C）因而本設計采用的就是這種工藝。2.2洗苯工藝目前，國內(nèi)焦化廠主要采用洗油吸收法回收煤氣中的苯族燒，經(jīng)過終冷的煤氣溫度降至2527C,然后進入洗苯塔回收苯族燒，回收方法大致分為下列三種：1 .洗油吸收法用洗油在洗滌塔中回收煤氣中毒苯族燒，再將吸收了苯族姓的洗油富油）送入脫笨蒸

26、儲裝置中，以提取粗苯，脫笨后的洗油 貧油）經(jīng)過冷卻后，重新送至洗滌塔循環(huán)使用，洗 油吸收法又分為常壓吸收法和加壓吸收法，加壓吸收法可以強化生產(chǎn)過程，適用于煤氣遠 距離輸送或用作合成氨廠原料的情況下采用。2 .吸附法：使煤氣通過具有微孔組織比表面很大的活性炭或硅膠等固體吸附劑，苯族姓即被吸 附在其表面上，直至達到接近飽和狀態(tài)，然后用水蒸氣直接進行解讀，即得粗苯。用活性炭做吸附劑，可將煤氣的苯族燒完全媳婦下來但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)上應用受到一定的限制，而多用于煤氣苯族姓的 定量分析。3 .凝結法：在低溫加壓的情況下，使苯族姓從煤氣中冷凝出來，此法比吸收法所得

27、到的粗苯質(zhì) 量好，但煤氣的壓縮及冷凍過程復雜，阻力消耗大，設備材質(zhì)要求高。目前國內(nèi)焦化廠主要采用洗油吸收法回收煤氣中的苯族姓:，油吸收法可分為焦油洗 油吸收法和石油吸收法，洗油質(zhì)量的要求：焦油洗油的指標見緒言表2,石油洗油質(zhì)量指標表2 - 1名稱質(zhì)量指 標比重20 C)不大于0.89粘度 E50)不大于1.5蒸儲實驗初溜點，C不小于265350c前儲出量，%不小于95凝固點C小于10含水量C不大于0.2固體雜質(zhì)無2.2.1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。用塑料花環(huán)填料塔的工藝流程見圖2-1 o圖2-1洗苯工藝流程圖1- 填料洗苯塔

28、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2527c后，進入洗苯塔。塔前的煤氣含粗苯3240克/標m3,塔后的煤氣中含粗苯低于2克/標m3。從脫苯工序來的貧油，含苯 0.20.4%,進入貧油槽，用貧油泵進入洗苯塔頂部，從 塔頂噴淋而下，含苯量增至 2.5%左右。用富油泵將富油從塔底抽出，送往脫苯工序。脫 苯后的貧油送回貧油槽循環(huán)使用。本設計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。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 2-2 o圖2 -2塑料花環(huán)填料塔回收粗苯的工藝流程圖1

29、-富油泵2-塑料花環(huán)洗苯塔 3-貧油槽4 -貧油冷卻器5一貧油槽洗苯塔底部為洗油接受槽，用鋼板與煤氣部分隔開，從塔頂下來的洗油經(jīng)U型管流入該槽，U型管內(nèi)有一定的液位，足以封位煤氣，阻止它進入油槽從放散管溢出。洗苯塔噴頭上方設置捕霧器，以捕集的油滴，減少洗油損失，塔頂還有一個噴口，以清洗捕霧層。2.2.2石油洗油回收粗苯用石油洗油回收粗苯的工藝流程與用焦油洗油回收的一樣，只是在設計貧油槽時， 須考慮，經(jīng)常排油渣和生成腐蝕物。目前國內(nèi)使用的是有洗油為輕柴油，與焦油洗油比較，耗量低，油水分離容易， 具有較高的穩(wěn)定性，長期使用后其物理化學性質(zhì)幾乎不變，止匕外，石油洗油吸票的能 力強，一般塔后煤氣含蔡量

30、可低于 150mg/Nm石油洗油的缺點是洗苯能力較低，富油含苯量為1.20.3%,故循環(huán)洗油量每噸<180C前粗苯為65吊）和脫笨的耗氣量較多，此外，在洗苯過程生成難溶的油渣，容 易堵塞換熱設備，含油渣的洗油和水容易形成乳蝕液，影響正常操作，所以洗油含渣 量不宜大于20mg/p .另外焦化廠使用石油洗油需外購，因此多數(shù)焦化廠采用焦油洗油。為了滿足從煤氣中回收和制取粗苯的要求，洗油具有如下性能：1）常溫下對苯族姓有良好的吸收能力，在加熱時又能使粗苯很好的分離出來。2）有足夠的化學穩(wěn)定性，即在長期使用中吸收能力基本穩(wěn)定。3）在吸收操作溫度下不應析出固體沉淀物。4）易于水分離，且不能生成乳蝕物

31、。5）有較好的流動性，易于用泵抽送并能在調(diào)料上均勻分布。由于石油洗苯工藝流程缺點較多，蛇別選型上存在難題，故一般不采用它，而多采用第一種工藝流程。本設計就采用焦油洗油回收粗苯工藝。第三章 粗苯脫苯方法及工藝選擇由洗苯工序過來的含苯富油需進行脫笨。脫苯工藝與很多種，我國焦化廠均采用水蒸氣蒸餾法脫苯。安裝粗苯產(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)一種苯工藝分別進行介紹。3.1 蒸汽加熱法生產(chǎn)一種苯工藝圖2-6生產(chǎn)一種苯的工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-預熱器4-再

32、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-控制分離器本設計采用生產(chǎn)一種苯工藝，用直接蒸汽蒸儲的方法脫苯，現(xiàn)將各種工藝流程及選 用的設備介紹如下：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 7080C,然后進入貧富油換熱器，被來自脫苯塔底的溫度為130140c的熱貧油加熱至90100C,最后在富油預熱器中用大于 8kgf/cm2的間接蒸汽加熱到135145C,在 從脫苯塔的第十二層塔板進入塔內(nèi)。富油在塔內(nèi)逐板向下溢流，在由塔底進入的直接蒸汽的蒸吹作

33、用下，富油中絕大部 分粗苯，洗油部分輕質(zhì)儲分及蔡，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熱溫度約 12c的油氣和水汽混合物，進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8689c的范圍內(nèi)。由分縮器頂部逸出的粗苯蒸汽進入蒸汽冷凝冷卻器，在此用冷水冷凝冷卻到2530C,再經(jīng)粗苯分離器將水分出后即進入粗苯貯槽，并定期用產(chǎn)品泵送往精制車間或出 售。進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施油氣中的 重儲分，即重分縮油。輕重分縮油分別進分縮器，在與

34、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，排出的分離水均進入控制分離器進一步分離，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熱溫度約低35c<130140C）熱貧油子流入貧富有換熱器，與富油換熱并被冷卻至110120c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2530c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160180C,并用過熱直接蒸汽直接蒸吹，從再生

35、器頂 部蒸吹出來的溫度，留在再生器底部的高沸點聚合物及油渣稱為殘渣。可以靠設備內(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，300c前的儲出量要求低于40%若儲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180c前的粗苯的焦油洗油約為50kg,石油洗油的耗量較高，約為，50100kg.（故此設計采用焦油洗油3.2管式爐加熱富油麻感水腐逡與蒸汽法脫笨工藝相同，唯一的區(qū)別在于富油經(jīng)貧富油撼點器后，不是用蒸汽加熱而是用青式爐加熱至180200c后，在進入脫苯塔。冷水煤氣分

36、離漏氣3 41213146貧油熱水1冒稱1肝 np =8L'繳鬻水7 殘渣一業(yè)口什12Ml', 1 n10接氣 L|_420191513貧油-, 冷水而不鏟水-i T -I 1富油9一8Lf2019分離水 殘渣_如以 _柑本蒸油圖2-5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-泰油槽18-殘油槽19-粗苯產(chǎn)品回收泵20-泰油泵21-殘油泵管式爐加熱的富油脫苯工藝，因富

37、油的加熱溫度高，同蒸汽法脫苯比較具有以下優(yōu)點' 八、1 .富油在管式爐內(nèi)加熱至180c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，粗苯的回收率可高達9597%2 .蒸汽耗量低，沒生產(chǎn)一頓180c前的粗苯好蒸汽約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 180c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 .設備費用低，蒸汽耗量顯著降低，大大縮小羅冷凝冷卻和蒸儲設備的尺寸，從而使設 備費用大為降低。因此，本設計選用管式爐加熱法生產(chǎn)一種苯工藝。第四章 粗苯回收原理4.1 洗油吸收苯族烴的

38、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，當煤氣中苯族烴的分呀大于洗油液面上苯族烴的平衡蒸汽壓時，煤氣中苯族烴即被洗油吸收，二者差值越大，則洗收過程進行的越容易，吸收速率也越快。目前，吸收過程的機理仍建立在被吸收組分經(jīng)穩(wěn)定的界面薄膜擴散傳遞的概念上，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，填料內(nèi)型與規(guī)格及吸收段過程進行條件溫度，氣相和液相流速等）顯然，這些因素吸收速率均勻影響。4.1.1 影響苯族烴吸收的因素煤

39、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，洗苯塔結構，對填料塔則為填料表面積及特性等。分述如下：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，提高的吸收溫度，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毒苯族烴來說，洗油分子量及煤氣總壓的破洞很小，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，當煤氣中的苯族

40、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，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25C,實際操作波動于2530c之間。另外，操作中洗油溫度應略高于煤氣溫度，以防止煤氣中毒水汽冷凝進入洗油中，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，煤氣進洗苯塔前，應在終冷期內(nèi)冷卻至 2028C,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，及吸收得愈好，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