《年产120万吨焦化厂粗苯工段工艺设计.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产120万吨焦化厂粗苯工段工艺设计.（106页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、山东科技大学毕业设计摘要 近年来，由于石油和天然气的化学加工和合成技术的发展，炼焦化学产品受到竞争。粗苯为中间体产品，本身用途极为有限，仅作为溶剂使用，但是精制后的苯、甲苯、二甲苯等产品，是有机化工、医药和农药等的重要原料，在国内、国际上都有很好的市场，目前精苯产品价格持续上涨，市场潜力巨大，因此粗苯精制回收工艺很有意义。本设计主要介绍粗苯工段工艺路线以及主要设备的计算与选型。AbstractIn recent years, due to the development of chemical processing and synthesis of oil and natural gas, c
2、oking chemical products are subject to competition. Crude benzol as intermediate products, itself uses extremely limited, only used as the solvent, but refined benzene, toluene, xylene and other products is an important raw material for organic chemical industry, medicine and pesticide, in the domes
3、tic and international has a good market, the refined benzene product prices continued to rise, market potential is tremendous, so crude benzol refining recovery process is of great significance. This design mainly introduces crude benzene, toluene, xylene process and main equipment selection and cal
4、culation.关键词： 焦化 粗苯 精馏 吸收 工艺设计 目录第一章 绪论61.1 焦炉气成分含量及回收的意义61.2粗苯的性质和组分含量71.3 设计任务书91.3.1 设计题目91.3.2 计算条件91.3.3 设计要求10第二章 粗苯回收原理122.1 洗油吸收苯族烃的基本原理122.2 影响苯族烃吸收的因素122.2.1影响脱苯的因素16第三章 工艺路线的选择及确定173.1、影响粗苯回收率的因素173.2 煤气的终冷及除萘的方法及工艺选择183.2.1 煤气终冷和除萘工艺193.2.2 煤气终冷和焦油洗萘工艺203.2.3 油洗萘和煤气终冷工艺213.2.4 横管终冷洗萘工艺22
5、3.3 洗苯工艺24第四章 粗苯脱苯方法及工艺选择254.1 回收方法254.1.1 用焦油洗油回收粗苯264.1.2 石油洗油回收粗苯274.2装置流程及说明294.3.粗苯洗涤314.3.粗苯蒸馏33第五章 主要设备的工艺计算和选型385.1 终冷洗苯部分的工艺计算及设备选型385.1.1 计算依据385.1.2 计算过程395.1.3横管终冷洗萘塔的计算425.2 洗苯塔的计算515.3 蒸馏脱苯部分设备计算和选型575.3.1 计算依据575.3.2管式炉595.3.3再生器计算685.3.4脱苯塔计算715.4 贫富油换热器的计算和选型775.4.1基础数据775.4.2热量衡算78
6、5.4.3换热器面积的确定815.5管径计算825.5.1煤气管径计算825.5.2贫油管路计算825.5.3富油管路计算835.5.4蒸汽管径的计算835.6泵的选型845.6.1泵的压头计算845.6.2泵的轴功率86第六章 非工艺部分886.1 防火防爆和采暖通风886.1.1 防火防爆886.1.2 采暖通风886.1.3 供汽896.1.4 给排水896.2 检化验项目906.3 电力 土建916.4 其他92第七章 经济概算937.1收入937.2支出93第八章 总结96参考文献：97致谢98附录99第一章 绪论1.1 焦炉气成分含量及回收的意义煤焦化过程中产生大量荒煤气，荒煤气中
7、又含有大量的苯和苯的同系物，苯和苯的同系物是有机化工、医药和农药等的重要原料，在国内、国际上都有很好的市场，目前精苯产品价格持续上涨，市场潜力巨大。如果粗苯能够得到精制不仅可使宝贵的苯资源得到充分利用，减少了对环境的污染，还可以带来巨大经济效益，提高企业收入。粗苯精制对于一个企业的发展来说有非常重要的作用。粗苯精制延长了企业的产业链，增加了获利的空间，同时也增加了企业抵御风险的能力。因此，现在我国许多的煤焦化厂都大力发展粗苯精制这一工艺。炼焦化学工业是煤炭综合利用的专业。煤在炼焦时除了有75%左右变成 焦炭外，还有25%左右生成各种化学品及煤气，为了便于说明将煤炭炼焦时的产品如下：（单位：）
8、由此看来，从荒煤气重粗苯的含量来看，回收苯三十分必要的。1.2粗苯的性质和组分含量粗苯是多种芳烃族和和其它多种碳氢化合物组成的复杂混合物，粗苯的主要成分是苯、二甲苯、甲苯及三甲苯等。此外，还含有一些不饱和化合物，硫化物及少量的酚类和吡啶碱类。在用洗油回收煤气中的苯族烃时，则尚有少量轻质馏分掺杂在其中。粗苯是谈黄色的透明液体，比水轻，不溶于水。在贮存时，由于轻质不饱和化合物的氧化和聚合所形成的树脂状物质能溶于粗苯使其着色并很快地变暗。在常温下，粗苯的比重是0.820.92kg/L。粗苯是易燃易爆物质，闪点12.粗苯蒸汽在空中的浓度达到1.47.5%（体积）范围内时，及形成爆炸性的混合物。粗苯质量
9、的好坏以实验室蒸馏时180前蒸馏出量的百分数来确定，粗苯的沸点范围是75200，若180前溜出量越多，粗苯质量越好；若在180后的溜出物则为溶剂油。粗苯易燃易爆，要求工段必须严禁烟火，并对电动机加以防爆。粗苯的组成取决于炼焦配煤的组成及炼焦产物在炭化室内热解程度，粗苯各组分的平均含量如下：组 分分 子 式含 量备 注苯5575甲苯1122二甲苯2.56同分异构体及乙基苯三甲苯和乙基甲苯12同分异构体总和不饱和化合物，其中：712环戊二烯0.61.0苯乙烯0.51.0苯并呋喃1.02.0包括同系物茚1.52.5硫化物，其中：0.31.8按硫计二硫化碳0.31.4噻吩0.21.6饱合物0.61.5
10、为了满足从煤气中回收和制取粗苯的要求，洗油为了满足从煤气中回收和制取粗苯的要求，洗油应具有如下性能：（1） 常温下对苯族烃有良好的吸收能力，在加热时又能使粗苯很好的分离出来；（2） 有足够的化学稳定性，即在长期使用中其吸收能力基本稳定；（3） 在吸收操作温度下，不应析出固体沉淀物；（4） 易与水分离，且不生成乳化物；（5） 有较好的流动性，易于用泵抽送并能在填料上均匀分布。1.3 设计任务书1.3.1 设计题目90万t/a焦化厂粗苯工段的工艺设计要求：（1）回收工艺论证；（2）主要设备计算和选型；（3）绘制带控制点工艺流程图、设备平面布置图、管道平面和立面布置图、绘制一张主要设备图（必须与自己
11、的设备计算一致），用AutoCAD绘制；（4）编制设计说明书；1.3.2 计算条件苯回收率： 1.0%硫铵工段来煤气温度/饱和温度： 58/53终冷温度：221.3.3设计要求本工段用焦油洗油吸收粗苯，富油经脱苯塔蒸馏，得到粗苯，粗苯产品的质量指标。粗苯的质量指标（YB291-64）名 称指 标加工用粗苯溶剂用粗苯外观黄色透明液体黄色透明液体比重（d204）0.8710.900不大于0.900馏程75前馏出量容）% 不大于3%180前馏出量容）%不小于93%不小于91水分室温（1825）下目测无可见的溶解水焦油洗油质量指标（YB297-64）名 称指 标比重（d204）1.041.07馏程23
12、0前馏出量（容）%不大于3%300前馏出量（容）%不大于90%酚含量（容）%0.5奈含量（容）%不大于13粘度（。E25）不大于2水分%不大于1.015结晶物无综上合述：本设计为毕业设计，是集四年学习专业知识理论和实际中运用在生产过程中的的体现，目的在于通过这次设计学会综合运用所学的各种知识和技能，是一次比较全面的分析和解决工程问题的能力训练。是我们初步了解有关技术政策，学会查阅和综合运用各种文献资料，掌握使用有关工程技术的规定和准则，以及设计的方案的论证和确定，设计的计算能力，绘图和撰写说明书的能力，于此同时培养自己一个严肃的工作态度和掌握严密的工艺流程，为今后打下良好的工作基础。第二章 粗
13、苯回收原理2.1 洗油吸收苯族烃的基本原理用洗油吸收煤气中的粗苯烃是物理吸收过程，服从亨利定律和道尔顿定律，当煤气中苯族烃的分大于洗油液面上苯族烃的平衡蒸汽压时，煤气中苯族烃即被洗油吸收，二者差值越大，则洗收过程进行的越容易，吸收速率也越快。目前，吸收过程的机理仍建立在被吸收组分经稳定的界面薄膜扩散传递的概念上，即液相与气相之间有相界面，假定在相界面的两侧，分别存着不呈湍流的薄膜，在气相侧的称为气膜，在液相侧的成为液膜，扩散过程的阻力及等于气膜和液膜的阻力之和。吸收系数 大小取决于所采用的吸收剂的形式，填料內型与规格及吸收段过程进行条件（温度，气相和液相流速等）显然，这些因素吸收速率均匀影响。
14、2.2 影响苯族烃吸收的因素煤气中毒苯族烃在洗苯塔内被吸收的程度称为吸收率，吸收率的大小取决于以下因素，煤气和洗油中的苯族烃的含量;煤气流速及压力；洗油循环量及其分子量，吸收温度，洗苯塔结构，对填料塔则为填料表面积及特性等。分述如下：1、吸收温度：吸收温度是指洗苯塔内气液两相接触面积的平均温度，它取决于煤气和洗油的温度，也受大气温度的影响。吸收温度是通过吸收系数和吸收推动力的变化而影响吸收率的，提高的吸收温度，可使吸收系数有一定增加，但不显著，而吸收推动力却显著减小。对于洗油吸收煤气中苯族烃来说，洗油分子量及煤气总压的波动很小，可视为常数，而粗苯的蒸汽压是随温度的变化而变化，温度升高，粗苯的蒸汽压力也升高，当煤气中的苯族烃的含量一定时，温度愈低，洗油中与其呈平衡的粗苯含量愈高；而当提高温度时，洗油中与其呈平衡的粗苯含量则有较大的降低。当入塔贫油含量一定时，洗油液面上苯族烃的蒸汽压随吸收温度升高而增大，吸收推动力则随之减小，致使洗苯后煤气中的苯族烃含量（塔后损失）增大粗苯的回收率降低。因此，吸收温度不宜过高，但也并非越低越好，在低于15时洗苯
