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1、 毕 业设计题 目： 年产0万吨焦化厂煤气初冷工艺设计 学 院: 专 业： 姓 名： 学 号： 指导老师: 完成时间: 设计说明本文综述了煤化工工业的发展历史、发展现状及发展趋势，概述了煤气初步冷却的目的意义，并介绍了粗煤气初步冷却工段的工艺流程、工厂的实际经验和某些技术上的改进。着重对粗煤气初步冷却工段进行了物料衡算和热量衡算。通过热量衡算和物料衡算确定了设备的型号，制定了主要非工艺条件,并绘制了初冷器设备图、工艺流程简图.本设计中采用四台冷却面积为300m2的横管式冷却器；选用D1222型，配用电机容量10kW的离心式鼓风机两台；选用沉淀极管数为120根的电捕焦油器3台;两台规格为V=7m
2、3的机械化氨水澄清槽;Dg5mm,=20mm,=m3的焦油中间槽；选择规格为Dg=5100m，H=2500mm的初冷器冷凝中间槽。关键词：初冷工段,设计，工艺流程,物料衡算,热量衡算 / Dig otesThis articlerevewsthe hstoy the dvelopmnt ofcoal eical indstry,developmentstatusanddevelopmettrns, anovrvie of hpurose andsignicance of the initia gscolig,and nodued the bl consing ectin in th procs
3、s， h actual experineofthe actorand some technical iproements。F nthe dum cold section n thematerial balance andhea balance。y hea balnd maeri balance oetor todetrinethe type o eqipment， developd a ajornoprocsconditns, nddrawingequipent layout plan of therly cdquipment diagras.Fr coling are of 300m2 it
4、al tue oole in ths dsign, selected D125022 type wit a moo apcity of 000k cenrifugal lower two,hepreciitio of eecrcdeaes poltunmber 120 ro 3，wo speicationsor th V i 87mechnzaion ammonia lriy sot,Dg is5100 i 250m, V s 5m tar inteedate tank，seect pecificios orDgis5100mm H is 2500mmprimar oolrcondensg t
5、he mid slot.Keywds： colddm sctin， degn, rocess, materil balance, hat baance目录设计说明IDesn otesII引 言11文献综述煤化工工业发展简史212世界炼焦工业的发展31。3中国焦化工业现状41.31如何提高焦炭质量41。炼焦生产发展的趋势5。33炼焦化学工业6.3。4焦炉煤气利用现状及发展思路61。煤气的冷却原理及改进7141煤气的冷却原理71.4。焦炉煤气冷凝工艺的改进1。4.3煤气的鼓风工艺91。4鼓风工艺的改进91。4.5焦油、氨水的分离102设计内容与工艺方案及选型12设计内容与方法122.2设备选择原则
6、32。3三中煤气冷凝方法的优缺点及本设计的选型132.3。1间接冷却142。3.2直接冷却152。3.3间直冷却82.4各种鼓风机的优缺点及本设计的选型82.4。离心式鼓风机的构造192。4.2罗茨鼓风机的构造2煤气的鼓风冷凝工段的工艺计算2。1集气管的工艺计算2.。原始数据211.2物料平衡22.1。3热平衡2。2两段冷却流程的横管式煤气初冷器的初步冷却工艺计算及选型303.2。1横管式煤气初冷器的物料衡算313。.2进入横管初冷器的物料组成13。3一段初冷器出口煤气中水蒸汽的计算2。2.4二段初冷器出口的物料衡算323.2。5横管式煤气初冷器的冷却水量的计算33.26冷却面积的计算及煤气初
7、冷器的选择3527初冷器管板的拉脱力校核3.3机械化氨水澄清槽的工艺计算及选型43.4离心式煤气鼓风机的工艺计算及选型13.。冷鼓风机的扬程41.4.2鼓风机转子所需功率234.3鼓风机后煤气温度t4335电捕焦油器的选型4335。1两极间的电位差32焦油雾滴的运动时间45.5。3沉淀极管数的确定43。煤气在电捕焦油器沉淀极管内的平均流速和平均停留时间63.55电捕焦油器的电能消耗(三台并联）464非工艺条件的选择和设计484。1土建设计条件84。1。1生产工艺流程图4812设备一览表48。2供电照明系统504。1供电系统及用电要求54.2.2避雷要求04。3仪表控制设计条件504.3。1控制
8、方式04.32仪表控制条件0。4采暖通风条件524。5给排水设计条件34.6分析化验设计条件5447爆炸和火灾危险场所等级54。8供汽设计条件44.供汽方式548。2供汽条件544。设备维修5结 论6参考文献57附 录58致 谢5引 言在炼焦过程中，荒煤气从焦炉炭化室经上升管逸出的温度为650-750，需要经过初步冷却才能往后续工段进行输送，同时煤气由炭化室出来经集气管、吸气管、冷却及净化设备直到煤气储罐或送回焦炉,要通过很长的管道及各种设备。为了克服这些设备和管道阻力及保持足够的煤气剩余压力,还要对煤气进行加压。初步冷却工艺是焦化厂的心脏,初冷工段投产成功与否决定了焦化厂是否能够顺利投产。煤
9、气的初步冷却分两步进行：第一步是在集气管及桥管中用大量循环氨水喷洒，使煤气冷却到0-90;第二步再在煤气初冷器冷却，可将煤气冷却到565。煤气初冷的目的：一是冷却煤气，二是使焦油和氨水分离，并脱除焦油渣。1文献综述11煤化工工业发展简史世界化石能源（包括煤炭、石油、天然气)资源比较丰富，在一次能源消费结构中占90%,是当今的主要能源。石油、天然气储量分别可供40年、60年的需求，非常规的油气资源有可能进一步扩大。而煤炭储量十分丰富，且分布广泛，探明储量可供世界开采200年。全球化石能源供应前景的不确定因素之一是成本、价格。技术进步和生产效率的提高推动着生产和运输成本的降低,但廉价资源储量枯竭等
10、因素又导致成本和价格提高。预计从2000年-2年，化石能源在一次能源消费结构中，石油将从39%降至38 ，煤炭将从26降至24%，天然气将从23提高至2。近几十年来，化石能源在中国一次能源消费结构中占0%以上.煤炭是中国的主要能源,也是许多重要化工产品的主要原料。随着中国社会经济持续、高速发展，近年来能源、化工产品的需求也出现较高的增长速度,煤化工在中国能源、化工领域中已占有重要地位。中国煤化工的发展对发挥丰富的煤炭资源优势，补充国内油、气资源不足和满足对化工产品的需求,保障能源安全，促进经济的可持续发展，具有现实和长远的意义.新型煤化工在中国正面临新的发展机遇和长远的发展前景。煤炭焦化、煤气
11、化一合成氨一化肥已是中国主要的煤化工产业，随着技术、经济的发展和市场的巨大需求，煤炭焦化、煤气化一甲醇及下游化工产品等将得到快速发展;煤制油（直接液化、间接液化）技术的开发和产业化将受到关注，重点项目建设已启动.目前和今后较长一段时期,建设大型煤化工工厂正在成为发展趋势,如百万t级的煤液化工厂，00kt或以上的合成氨、甲醇工厂，炭化室高度5m以上的大型炼焦炉等。在大型工厂建设的基础上，规划建成大型煤化工产业基地,如神华煤液化、煤化工产业基地,宁夏宁东能源重化工基地，山东充矿煤化工基地等。在产业基地规划中一般包括有不同煤化工单元工艺,如煤焦化、煤液化、煤基甲醇及下游产品等.以往煤化工工厂的产品以
12、向用户提供终端产品或其他工业原料（或燃料）为主，如煤气化-合成氨化肥、煤焦化一焦炭等，目前产品结构向多元化发展，通过煤化工生产可替代石油的发动机燃料或替代燃料和化工产品(如乙烯、丙烯等）逐渐成为重要的产品方向。随着技术进步、市场发展和企业运行机制的变化,煤化工技术集成与联产在项目规划、设计中得到重视,如煤炭焦化与焦炉煤气发电或制取甲醇联产，煤气化合成氨、合成甲醇与热电联产等。煤化工联产的特点是:以成熟单元技术为基础；以提高能源和资源利用效率、优化产品结构、增强企业经济竞争力、减少污染物排放为目标；产品结构以化工产品或可替代石油的燃料为主、联产发电为辅，生产的电力主要供给工厂自用.建立煤化工生态
13、工业是未来发展趋势通过采用先进技术、不同工艺的集成联产发展大型煤化工，形成产业链的有效延伸和综合利用,提高资源、能源的利用效率，减少污染物排放,规模化集中治理污染，达到环境友好，建立煤化工生态工业。煤化工生态工业的含义是:将煤化工与建材、材料、发电、废热利用（包括种植、养殖等)等不同产业的工艺技术集成联产,形成资源和能源的循环利用系统，使整体系统具有灵活、高效的调整和运行功能，同时不对区域生态环境造成破坏和污染.中国未来煤化工的发展方向是在传统煤化工稳定发展的同时，加大力度发展可替代石油的洁净能源与化工品的新型煤化工技术,并建成技术先进、大规模、多种工艺集成的新型煤化工企业或产业基地。先进的催化合成技术、分离技术、生物化工技术、节能与环保技术、材料与大型工业装备制造技术等是新型煤化工的发展基础.在引进和吸收工业发达国家先进技术的同时,发展适合国内需求的、具有自主知识产权的新技术和新装备制造能力，是实现跨越式技术发展和产业化持续发展的战略需求。目前,中国新型煤化工总体上还处于发展初期,未来2年是其技术开发、工业化建设和产业发展的重要时期。1.2世界炼焦工业的发展焦炭是炼钢的重要辅料，因此焦化工业随着钢铁工业的发展而发展。世界焦炭产
