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1、中 国 矿 业 大 学本科生毕业论文论文题目：60万t/a焦化厂粗苯工段的工艺设计 中国矿业大学毕业论文任务书学院 专业年级 学生姓名 任务下达日期： 毕业论文日期： 毕业论文题目： 60万t/a焦化厂粗苯工段的工艺设计毕业论文专题题目：毕业论文主要内容和要求：（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（必须与自己的设备计算一致），并用AutoCAD绘制所有图纸。（4） 编制设计说明书计算条件：苯回收率：1%硫铵工段来煤气温度/饱和温度： 58/52终冷温度：22院长签字： 指导教师签字：中国矿业大
2、学毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般
3、性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘要 本设计为年产60万吨焦炭粗苯工段的的工艺设计，包括工艺部分和非工艺部分。工艺部分包括工艺论证及选择，粗苯回收原理，工艺流程详述，主要设备的布置，计算和选型等，都以终冷，洗苯和蒸馏脱苯三部分组成，终冷部分采用横管终冷塔喷洒轻质焦油洗萘，焦油吸油吸苯，在蒸馏部分用管式炉加热法加热蒸汽和富油生产一种苯-粗苯，采用一台脱苯塔及必要的辅助设备。非工艺部分，包括土建，供电供气，自动化仪表、防爆、防火投资概算和经济分析，这些都是生产顺利进行的必要条件。在设计过程
4、中，参照了徐州焦化厂焦炉煤气净化工艺根据他们在生产实际中得出的经验，选用了较好的设备，如用塑料花环填料代替木格填料，具有阻力小，比表面积大，效率高，重量轻，装卸方便等优点。一台花环填料可以代替三台木格填料，洗苯塔，节约了大量投资，以螺旋板式换热器代替列管式换热器，具有传热系数高，价格便宜等优点，提高了冷却效果，节约了水量，经济效益也好，所有这些工艺改进，不仅利于生产，而且节约了投资。目 录绪论 7-12第一章 论证及确定12-14第二章 粗苯脱苯方法及工艺选择 14-15第三章 粗苯回收原理16-20 第四章 粗苯工段工艺详述20 4.1终冷洗苯部分的工艺计算及设备选型21-32 4.2 蒸馏
5、脱苯部分设备计算和选型32-50 4.3管道计算50-51第五章 主要设备的计算和选型51-56第六章 设备的工艺布置说明56-61第七章 非工艺部分61-66第八章 经济概算66-74第九章 图纸说明74-76 绪 论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：g /Nm3从荒煤气重粗苯的含量来看，回收苯是十分必要的。焦炉煤气经脱苯出氨后进入粗苯工段，进行苯族烃回收并制取粗苯，目前我国焦化工业生产的苯类产品仍占很重要的地位。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
6、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前馏出量越多，粗苯质量越好；若在180后的馏出物则为溶剂油
7、。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碳化室内热解程度，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
8、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。一、设计任务本设计是年产60万吨焦炭粗苯回收工段的设计。二、设计条件本设计在设计过程中，参考了徐州焦化厂的粗苯工段工艺。徐州的气象条件如下：本地区属海洋性气候，具有大陆性气候的特点，常年主导风向为东风、东北风。最大风速： 23.4m/s最大平均风速： 19.3m/s极端最高气温： 40.6（1927.6.11）年平均气温： 14极端最低气温： -22.6海拔高度： 4
9、3m冬季采暖： -6冬季通风： -1夏季通风： 31大气压力： 冬季767mmHg 夏季751mmHg最高地下水位： 1.251.75m土壤耐压力(砂质黏土)： 12T/m2地下水质对硅酸盐水泥混凝土无侵蚀作用。三、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。1、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2、焦油洗油质量指标（YB297
10、-64）名 称指 标比重（d204）1.041.07馏程230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萘含量（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，是集三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
11、度和掌握工艺流程，为今后打下良好的工作基础.第一章 论证煤气的终冷及除萘的方法及工艺选择在生产硫氨的回收工艺中，出饱和器进入粗苯工段的煤气温度通常为55左右，而回收苯族烃的适宜温度为25左右，因此在回收苯族烃之前煤气要进行冷却。在焦炉气冷却和部分水蒸汽冷凝的同时，尚有萘从煤气析出，因此煤气的最终冷却的同时应考虑到如何除萘。横管终冷洗萘工艺 图2-4 轻质焦油终冷洗萘工艺流程1-终冷塔 2-新焦油槽 3-溢流槽 4-焦油泵 5-循环泵该工艺流程见图，煤气的终冷和除萘都在横管终冷塔进行，煤气从上部导入终冷洗萘塔，从终冷塔下部导出，而水从下往上与煤气逆流而行，且与煤气是间接接触，煤气中遇冷段内，冷却到2426后进入吸收段的上部，循环喷洒轻质焦油除萘，净化后的煤气进入捕雾器除去其所夹带动焦油雾滴，捕雾后的煤气进入洗苯塔。为使循环轻质焦油中的萘含量保持稳定，在轻质焦油由泵送入循环槽的同时，从循环槽的压出管引出相同的数量的焦油连续送往机械化氨水澄清槽，在送往焦油车间处理。横管终冷洗萘是冷却水和煤气间接接触，因而它有很多优点：1. 小，操作简便，无污染，占地面积小，基建费用比较少。2. 冷却效果好，萘的脱除高，出口煤气约22，煤气含萘量大约在350450mg/Nm33.
