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1、.目 录摘要1ABSTRACT21文献综述31.1 焦化工业发展史3焦化工业的地位3国外焦化生产现状4国内焦化生产现状及问题5中国焦化工业的发展方向71.2煤焦油加工81.2.1 中国煤焦油加工企业的分布与工艺特点9世界煤焦油加工企业的概况与工艺特点10国内外煤焦油加工工艺的比较10焦油的连续蒸馏121.3工业萘生产工艺14工业萘的生产工艺15双炉双塔连续精馏16单炉单塔连续精馏171.3.4 单炉双塔加压连续精馏17提高萘产率和质量的措施181.4本设计拟采用的方案181.5非工艺条件的选择182 设计内容202.1工艺流程的选择202.2初馏塔工艺计算21初馏塔物料衡算212.2.2 初馏
2、塔的工艺计算222.2.3 初馏塔工艺负荷计算272.2.4 初馏塔尺寸的计算302.2.5 初馏塔塔板主要工艺尺寸的计算332.2.6 初馏塔塔板流体力学的验算352.3 精馏塔工艺计算45精馏塔物料衡算452.3.2 精馏塔的工艺计算48精馏塔工艺负荷的计算52精馏塔尺寸的计算552.3.5 精馏塔塔板主要工艺尺寸的计算572.3.6 精馏塔塔板流体力学的验算602.4 机械校核682.4.1 精馏塔的机械校核682.5 热量衡算812.5.1 初馏塔酚油冷凝冷却器812.5.2 工业萘冷凝器822.6 管式炉的设计83初馏塔管式炉832.6.2 精馏塔管式炉852.7非工艺条件86土建设
3、计条件86采暖通风设计条件872.7.3 电器与动力设计条件872.7.4 给排水设计条件：882.7.5 分析化验条件893 结论90参考文献92致谢93 / .摘 要该设计采用的是酚、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
4、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。最小回流比按柯尔本法计算公式确定。关键词：工业萘 双炉双塔 工艺ABSTRACTThis articleintroduces theprocessdesign of rectification separation of naphthalene from wash oil with twin furnaces and twin column.It also recounts several considerations and co
5、mprehensive parameters of selecting the key separation unit as well as the productionresultsandthe process optimization.The process of design and calculation process are:raw material for productingnaphthalene is the multi-component mixture fraction. Theoretical plate numbers are achieved by their mu
6、lti-component mixtures distillation to the calculation of 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 pre
7、ssure and the top, bottom temperature. operating pressure 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 tot
8、al pressure of the bottom. Fenske equationcalculated 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: nap
9、hthalene twin dual-furnace process.1文献综述1.1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
10、临新的挑战。全世界对冶金焦的需求一直受喷吹煤粉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：20XX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20XX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
11、1的速度递减。1.1.1焦化工业的地位20XX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
12、大需求,因而对焦炭也有很大需求。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20XX,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；20XX世界焦炭产量39000万t,中国焦炭产量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
13、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61万,20XX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,20XX焦炭消费达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%。20XX钢铁工业消费焦炭13580万/% 占全国消费焦炭量
14、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
15、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战,他们必须开发新技术来改进现有设备,以满足环
16、保要求。总的来说,在发达国家,炼焦设备老化和环境保护措施的日趋严格,使得企业增加生产成本或者倒闭,一些生产规模小、炼焦设备老化的焦化厂逐渐关闭,焦炭产量不断减少。1.1.3国内焦化生产现状及问题我国是世界焦炭生产、消费和出口大国,产量占全球50%以上,出口量为全球70%- 80%。20XX以来,受我国钢铁产业和其它行业发展拉动,焦炭市场需求急剧增长,产品价格持续攀高,国内平均价格由20XX每吨400元上升到20XX1400元以上,国际市场价格也由每吨67美元上涨到400美元以上。因此,我国焦炭生产规模迅速扩大,投资日趋升温。到20XX底,全国焦化生产企业约有1300多家,机焦生产总能力约为3亿吨,比
