《采用的是酚萘洗三混组分通过双炉双塔分离生产工业萘的工艺设计-煤化工专业毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采用的是酚萘洗三混组分通过双炉双塔分离生产工业萘的工艺设计-煤化工专业毕业论文（95页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目目 录录摘 要.1ABSTRACT21 文献综述31.1 焦化工业发展史3 1.1.1 焦化工业的地位3 1.1.2 国外焦化生产现状4 1.1.3 国内焦化生产现状及问题5 1.1.4 中国焦化工业的发展方向7 1.2 煤焦油加工.8 1.2.1 中国煤焦油加工企业的分布与工艺特点 .9 1.2.2 世界煤焦油加工企业的概况与工艺特点10 1.2.3 国内外煤焦油加工工艺的比较10 1.2.4 焦油的连续蒸馏12 1.3 工业萘生产工艺.14 1.3.1 工业萘的生产工艺15 1.3.2 双炉双塔连续精馏16 1.3.3 单炉单塔连续精馏17 1.3.4 单炉双塔加压连续精馏.17 1.3
2、.5 提高萘产率和质量的措施18 1.4 本设计拟采用的方案.18 1.5 非工艺条件的选择.18 2 设计内容.202.1 工艺流程的选择.20 2.2 初馏塔工艺计算.21 2.2.1 初馏塔物料衡算21 2.2.2 初馏塔的工艺计算.22 2.2.3 初馏塔工艺负荷计算.27 2.2.4 初馏塔尺寸的计算.30 2.2.5 初馏塔塔板主要工艺尺寸的计算.33 2.2.6 初馏塔塔板流体力学的验算.35 2.3 精馏塔工艺计算45 2.3.1 精馏塔物料衡算45 2.3.2 精馏塔的工艺计算.48 2.3.3 精馏塔工艺负荷的计算52 2.3.4 精馏塔尺寸的计算552.3.5 精馏塔塔板
3、主要工艺尺寸的计算.57 2.3.6 精馏塔塔板流体力学的验算.60 2.4 机械校核.68 2.4.1 精馏塔的机械校核.68 2.5 热量衡算.81 2.5.1 初馏塔酚油冷凝冷却器.81 2.5.2 工业萘冷凝器.82 2.6 管式炉的设计.83 2.6.1 初馏塔管式炉83 2.6.2 精馏塔管式炉.85 2.7 非工艺条件86 2.7.1 土建设计条件86 2.7.2 采暖通风设计条件87 2.7.3 电器与动力设计条件.87 2.7.4 给排水设计条件：.88 2.7.5 分析化验条件.89 3 结论.90 参考文献.92致 谢.93xx 理工大学 毕业设计说明书1摘摘 要要该设计
4、采用的是酚、萘、洗三混组分通过双炉双塔分离生产工业萘的工艺设计。设计主要是对塔的设计，经过设计将塔的实际板数和相关尺寸确定并对塔进行校核。另外对关键设备选型的原则和结构参数,及工艺的改进措施作了简要阐述。本工艺的设计计算过程为：生产工业萘的原料馏分为多组分混合物,其理论塔板数按多组分混合物精馏的计算法则求得。在双塔系统中，两塔均无侧线产品，故可按“关键组分法”来计算。首先进行物料衡算，得出各原料组成。塔的操作条件要确定操作压力和塔顶、塔底温度。操作压力采用近常压塔顶温度是由塔顶馏出物的组成和塔顶总压来决定的。塔底温度是由塔底的液相组成及塔底总压来决定的。由芬斯克方程计算最小理论塔板数。最小回流
5、比按柯尔本法计算公式确定。关键词关键词：工业萘 双炉双塔 工艺xx 理工大学 毕业设计说明书2ABSTRACTThis article introduces the process design of rectification separation of naphthalene from wash oil with twin furnaces and twin column. It also recounts several considerations and comprehensive parameters of selecting the key separation unit as
6、well as the production results and the process optimization.The process of design and calculation process are: raw material for producting naphthalene is the multi-component mixture fraction. Theoretical plate numbers are achieved by their multi-component mixtures distillation to the calculation of
7、the law. System in the twin towers, two tower no lateral line product, it may be the “key component method“ to calculate. First material balance, obtain the composition of raw materials. Tower operating conditions must determine the operating pressure and the top, bottom temperature. operating press
8、ure used to near atmospheric pressure. The top temperature of the tower is determined by the composition of distillates and the total pressure of the top of the tower. Bottom temperature is determined by the liquid phase of the bottom and the total pressure of the bottom. Fenske equation calculated
9、from the minimum number of theoretical plates. Minimum reflux ratio calculated by this formula to determine cole. By the minimum number of theoretical plates and minimum reflux ratio Gilliland plans come check the actual plate number.Key words: naphthalene twin dual-furnace processxx 理工大学 毕业设计说明书31
10、1 文献综述文献综述1.1 焦化工业发展史焦化工业发展史焦化工业已经历了一百多年的历史，在此期间，它不仅为钢铁工业提供了焦炭和燃料，为化学工业提供了原料，而且为城市居民提供了民用煤气1。随着现代科学技术的飞速发展，炼焦技术亦取得了很大进步。但是过去二十年内，由于钢铁市场迅猛发展，又由于过分乐观地估计了高炉焦比的下降和无焦炭炼铁工业的应用而造成非常保守的投资政策，使与炼钢、采矿和其它行业密切相关的国际炼焦工业极度老化，且在继续败落。这样将保障不了未来焦炭的供应。与此同时，人们对炼焦工业从环保、资源利用和建设费用等方面也提出了更高的要求。因此炼焦技术将面临新的挑战。全世界对冶金焦的需求一直受喷吹煤
11、粉(PCI)和电炉炼钢等技术的发展所限制。与此同时，现有的焦炉日益老化和损坏，新建焦炉又财力不足，再加上日趋严格的环保规定，使焦炭的供应量也一直下降。据国际钢铁学会秘书长最新预测：2000 年世界钢材需求量将达约750Mt，这意味着钢材需求量将比 1994 年增加约 120Mt。而粗钢产量必须相应提高 130Mt。即从 1994 年的约 723Mt 提高到 2000 年的 850Mt。而世界焦炭需求及其变化，约 85%是由炼钢工业而决定的，亦即由以 高炉工艺为基础的生铁产而决定的。因此未来发展的决定性因素是生铁产量和焦比的变化。综合世界钢铁生产结构，从中长期情况看，保守地估计，焦比将以每年 1
12、 的速度递减。1.1.1 焦化工业的地位焦化工业的地位2003 年我国原煤产量 16.67 亿 t， 国内消费 15.73 亿 t，其中,全国炼焦企业消费炼焦煤 25.7 亿 t 占原煤总消费量的 16.34%，仅次于直接或间接燃烧消费。炼焦煤消费在总煤消费结构中居第三位。尽管高炉富氧喷吹粉煤和直接还原炼铁等技术的发展使冶金工业对焦炭需求量有所下降，但由于钢铁总量的增加，使我国 1995 年以来焦化工业消费煤在总煤消费结构中所占比例保持在 12%16%之间。一种普遍的观点是，不用焦炭的炼铁工艺至少在今后 20 年 30 年内不会大范围替代目前的高炉炼铁法，焦炭仍然是未来钢铁生产的主要原料。未来
13、几年是我国经济高速发展时期，在这一时期社会对钢材有很大需求，因而对焦炭也xx 理工大学 毕业设计说明书4有很大需求。焦化在我国煤消费结构中的强势地位在近年内不可动摇。焦化是煤炭化工的最主要方式。在煤的非燃料利用中,炼焦用煤占 70%以上，数量最大。我国焦炭产量占世界产量的 1/32/5，是世界上第一焦炭生产大国2。如2000 年，世界焦炭产量 34000 万 t，焦炭产量前五位的国家是：中国第一，12184 万 t； 日本第二，3368 万 t；第三是俄罗斯，3058 万 t；第四是乌克兰，1936 万 t；第五是美国，1880 万 t；2003 年世界焦炭产量 39000 万 t，中国焦炭产
14、量 17775 万 t，中国焦炭产量占全球焦炭生产总量的 45.58%。中国焦炭增产量占全球焦炭增产量的 91.31%，我国焦炭出口遍及世界主要地区，对世界焦炭市场影响较广，2003 年从中国进口焦炭量在 50 万 t 以上的国家有：日本291 万 t，巴西 214 万 t，印度 118 万 t，意大利 117 万 t，美国 91 万 t，比利时76 万 t，荷兰 72 万 t，法国 64 万 t，南非 61 万，2003 年中国焦炭出口贸易量约占全球出口贸易量的 56.44%左右。中国仍保持全球第一位焦炭出口大国。近几年,我国焦炭消费量稳定在 1.041.10 亿 t，2003 年焦炭消费达
15、 1.63 亿 t，居全球之首。焦炭是我国国民经济各部门尤其是钢铁工业的主要原材料。1999 年钢铁工业消费的焦炭量约占国民经济各部门焦炭消费总量的 74%。2003 年钢铁工业消费焦炭 13580 万/% 占全国消费焦炭量的 83.3%，中国是全球第一位焦炭消费大国3。1.1.2 国外焦化生产现状国外焦化生产现状1883 年，C奥托博士在格仁克新建立了第一座燃烧室和炭化室相分离的焦炉，德国的现代焦化工业就从这里起步，从此世界炼焦工业迅速发展。从生产工艺的角度看，整个炼焦工艺在以后近 100 多年来变化甚微，但它日益受到严格的环境法规的约束，一些生产规模小、炼焦设备老化的焦化厂逐渐关闭，致使焦
16、炭生产能力下降4。德国在不断关闭老焦化厂的同时，积极建设更大的现代焦炉。目前德国运行的焦化厂有 7 座，焦炭年生产能力 1600 万 t，实际产量 1100 万 t。尽管德国的焦化工业在不断萎缩，但他们在焦炉的实验研究、设计及工业设施等方面都处于世界领先地位。俄罗斯的焦化工业现有 63 座焦炉，总设计能力为 3980 万t/a，其中有 57 座焦炉长期投产，生产能力 3560 万 t/a；20 座沥青焦炉，沥青xx 理工大学 毕业设计说明书5焦生产能力 40 万 t/a，其中有 12 座使用，4 座修理，4 座备用；2 个选煤厂，总设计能力为约 1300 万 t/a；42 个化学产品回收和加工车间。在现有的焦炉中有 11 座焦炉的炭化室高 7m，年产焦炭 93-100 万 t。设备自然老化的炼焦厂，日趋严格的环保法规和工厂的倒闭，严重威胁了美国和加拿大的炼焦生产能力。根据世界钢铁动态和 CRU 国际组织的研究，在未来的 20 年内，每年将减少焦炭产量 1200 万 t 以上。生产能力的减少对焦炭生产企业提出了挑
