年产160万吨焦炭焦化厂粗苯回收工艺

毕业设计

题目年产160万吨焦炭焦化厂粗苯回收工艺学生。。。

指导教师。。。。。

年级。。。。。

专业。。。。。。

系部。。。。。。。

。。。。。。。。。。。。

2011年5月

郑重声明

本人的毕业论文（设计）是在指导教师。。。。。。的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。

毕业设计作者：

年月日

摘要苯族烃是宝贵的化工原料，随着原油价格的不断增长，粗苯的价格也在不断增长，而焦炭价格稳中有降，因此各焦化企业对焦炉煤气中苯的回收更加重视，粗苯的销售已成为一些企业的主要经济利润来源。焦化厂的粗苯回收工艺主要包括洗苯和脱苯。洗苯塔是填料吸收塔，脱苯塔是板式精馏塔。板式塔为筛板塔，主要参数为，塔高20米，塔径2米，筛孔数目12371，开孔率10.1%。辅助设备主要包括：冷凝器、预热器,其中冷凝器采用全凝器。塔附件主要有：接管、群座、人孔。其中进料管采用直管进料管；回流管采用直流回流；裙座采用圆角形，由于裙座内径约800mm,取裙座厚度16mm，考虑到使用再沸器,裙座高度取2m。根据所得数据，绘制筛板式板式塔的CAD图，溢流装置画出放大剖面图，塔顶塔底和人孔部位局部放大。

关键词160万吨粗苯回收板式塔设备参数CAD图

外文页

The Technology Process of Crude Benzene Recovery in 1.6 million tons coke plant

every year

Abstract Aromatic hydrocarbon is an important kind of chemical raw materials. The priece of oil and crude benzene is growing,but the price of coal is discreasing. So coking enterprise to pays more attention to the recovery of benzene, crude benzene sales has become the main economic profits in some enterprises. Coke's crude benzene recovery process mainly include benzene washing and removing The washing benzene tower is an absorption tower,and removing benzene tower is a plate column. While the plate column is a sieve-plate column.The main parameters for sieve-plate column is that the height of the tower is 20 metres , the width of the tower is 2 meters, the number of sieve hole is 12371,the opening rate of sieve-plate column is 10.1%. Subsidiary equipment mian includes: condenser,and preheater, while the condenser adopts whole coagulation device.The accessories of sieve-plate column mainly includes: take over, crowd subside, manholes.While the channel of anticipate is a straight conduit ,.the backward flow conduit is direct current backward flow ; the crowd subside is round shape, because of crowd subside diameter,is 800mm,taking the thickness of crowd subside is 16mm, consider using the again boiling installation the height of crowd subside is 2 metres .According to the data ,draw the CAD of sieve-plate column, drow the enlarge sectional picture of overflow installation, and paint the part enlarge sectional chart of. manholes

Keywords160 tons，crude benzene recovery ，plate tower ，equipment parameter ，CAD

目录

摘要........................................................................................................................................................ I 1总论. (1)

1.1粗苯回收概述 (1)

1.2粗苯的性质 (1)

1.3设计任务、条件和要求 (1)

2综述 (2)

2.1粗苯工艺流程简述 (2)

2.2影响粗苯回收的因素 (2)

2.3前景展望 (3)

3粗苯生产工艺流程 (3)

3.1粗苯工艺的基本原理 (3)

3.2工艺流程 (5)

3.3主要设备的工艺计算和选型 (8)

4计算说明书 (10)

4.1计算条件 (10)

4.2精馏塔的物料衡算 (10)

4.3塔板数的确定 (11)

4.4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的的计算 (14)

4.5精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)

4.6塔板主要工艺尺寸的计算 (17)

4.7筛板的流体力学验算 (19)

4.8塔负荷性能图 (21)

4.9筛板塔的计算结果 (25)

5结论 (27)

6塔体结构及附属设备的设计 (27)

6.1冷凝器选择: (27)

6.2接管 (28)

6.3裙座 (28)

6.4人孔 (29)

7设计方案和厂区布置 (29)

7.1粗苯工艺的厂区布置图 (29)

7.2操作岗位的确定及岗位定员 (31)

7.3防火防爆和采暖通风 (32)

7.4供气和给排水 (32)

8三废的处理及环境的保护 (33)

8.1环境保护概述 (33)

8.2煤化工生产中的主要污染物 (33)

8.3煤化工污水的处理 (34)

8.4煤化工烟尘和废气的处理 (35)

8.5焦化废渣的处理方法 (35)

9设计体会和收获 (35)

参考文献 (36)

致谢 (37)

1总论

1.1粗苯回收概述

煤在炼焦的过程中，除有75％左右转变为焦炭外，还有25％左右生成各种化学产品和煤气。[1]每炼1t焦炭，约可以产生430m。左右的煤气，荒煤气经过冷却和各种回收系统处理后可以提取煤焦油、氨、萘、硫化氢、氰化氢及粗苯等化学品并得到净焦炉煤气。以年产焦炭160万t的企业来说，每年可回收粗苯约16000t，[2]苯族烃是宝贵的化工原料，焦炉煤气中一般含苯族烃在 25—40 g／Nm之间。粗苯是各焦化企业回收的主要对象，随着原油价格的不断增长，粗苯的价格也在不断增长，而焦炭价格稳中有降，因此各焦化企业对焦炉煤气中苯的回收更加重视，粗苯的销售已成为一些企业的主要经济利润来源。[3]-[5]可见，粗苯的有效回收在企业增加利润的意义上显得尤为重大。

1.2粗苯的性质

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0.82～0.92kg/L。粗苯是易燃易爆物质，闪点12℃.粗苯蒸气在空中的浓度达到1.4～7.5%（体积）范围内时，及形成爆炸性的混合物。

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见表1-1

1.3 设计任务、条件和要求

（1）设计任务

本设计是160万t/a焦化厂粗苯回收工段的工艺设计。

（2）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。

表1-1粗苯各组分的平均含量

组分分子式含量% 备注

苯C6H655～75

甲苯C6H5CH311～22

二甲苯C6H5(CH)2 2.5～6 同分异构体及乙基苯三甲苯和乙基甲苯C6H5(CH)31～2 同分异构体总和不饱和化合物，其中：C2H5C6H4CH37～12

环戊二烯C5H60.6～1.0

苯乙烯C6H5CHCH20.5～1.0

苯并呋喃C8H6O 1.0～2.0 包括同系物

茚C9H8 1.5～2.5

硫化物，其中：0.3～1.8 按硫计

二硫化碳CS20.3～1.4

噻吩C4H4S 0.2～1.6

饱合物0.6～1.5

2综述

2.1粗苯工艺流程简述

现阶段焦化厂粗苯回收主要包括洗苯和脱苯两个部分。煤气进入洗苯塔底部，与塔顶喷淋的循环洗油逆流接触，吸收了煤气中的粗笨的洗油被称为富油。富油经泵送冷凝冷却器和贫富油换热器换热后送去管式加热炉，加热到180℃后送脱苯塔，塔底来自管式炉的400℃过热蒸汽将粗苯蒸汽从塔顶带出，洗油变成贫油，进入塔底，贫油经换热器后进入循环槽中循环使用。粗苯蒸汽从塔顶溢出后经冷凝冷却进入分离器，分离出水分后经过计量槽自动流入贮存槽，部分粗苯用回流泵送回塔顶，成品粗苯可经泵外送。

2.2影响粗苯回收的因素

在现阶段生产中，影响粗苯回收率的因素有：（1）配合煤挥发份的影响粗笨的产率取决于配合煤的挥发份和煤的变质程度，并随着配合煤中挥发份含量的增加而增加，配合煤挥发份增大，粗苯的产率也增大。同时，粗苯产率还随着配煤中碳氢比的增加相应提高；（2）焦炉加热条件的影响；炼焦操作中，温度的控制是关键，尤其是炉墙温度和炉顶空间温度。（3）循环洗油的质量；在粗苯回收要求洗油具有较好的吸收能力，在加热是又能使粗苯很好的分离出来，同时还应具有足够的化学稳定性，即使长时间使用吸收能力也不降低，而且不能与水发生乳化作用，并易与水分离，能够再生以保证粗苯回收能正常进行。（4）洗油

吸收温度的影响；吸收温度是洗苯塔内煤气和洗油接触的平均温度，它取决于煤气和洗油的温度。一般情况下温度低有利于苯的吸收，但是温度过低洗油的粘度增加，影响洗油的循环量。当吸收温度在10以下时，会从洗油中析出沉淀物；当吸收温度大于30时，塔后含苯量增加，降低粗苯的回收。因此，温度为25度为宜。（5）贫油中粗苯含量的影响；入塔中粗苯含量越高。则塔后煤气中苯的含量越大，损失也越大。（6）富油温度的影响（7）脱苯塔塔顶温度的影响（8）贫油二段后温度的影响[6]

2.3前景展望

综上所述，现在国内各焦化厂所使用的粗苯的回收工艺比较成熟技术可靠效益可观，是充分体现资源综合利用的重要手段之一，也是完善，完整焦化不可分割的一部分。近年来，工艺设备技术领域正向着高效节能化方向发展，特别是当前粗苯销售价格持续走高的形势下，合理选择粗苯回收工艺，选用合理的化工设备和管道，可有效地提高回收效率降低能耗，是资源得以合理利用，有效地保证粗苯回收装置安全稳定清洁高效运行，给企业带来可观的经济效益和社会效益。

3粗苯生产工艺流程

3.1粗苯工艺的基本原理

3.1.1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压大于洗油液面上苯族烃的平衡蒸气压时，煤气中的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性质，设备的构造及吸收段过程进行的条件（温度、煤气流速、喷淋量及压力等）。显然，这些因素对吸收速率也具有同样的影响。

3.1.2影响苯族烃吸收的因素

煤气中的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：（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，可使吸收系数略有增加，但不显著，而吸收推动力却显著减小。

对于洗油吸收煤气中的苯族烃来说，洗油分子量及煤气总压的波动很小，可视为常数，而粗苯的蒸气压是随温度的变化而变化，温度升高，粗苯的蒸气压力也升高，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气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）增高,粗苯的回收率降低。[7]

因此，吸收温度不宜过高，但也并非越低越好，在低于15℃时洗油的粘度将显著增加，使洗油输送及其在塔内均匀分布和自由流动均发生困难，当洗油温度低于10℃时，还可能从油中析出固体沉淀物。因此适宜的吸收温度约25℃，实际操作波动于20～30℃之间。

另外，操作中洗油温度应略高于煤气温度，以防止煤气中毒水气冷凝进入洗油中，一般规定，洗油温度在夏季比煤气温度高2℃左右，冬季搞4℃左右。

为了保证吸收温度，煤气进洗苯塔前，应在终冷期内冷却至20～28℃，循环油冷却至小于30℃.

（2）洗油的吸收能力及循环量

当其他条件一定时，洗油的分子量变小，将使洗油中粗苯含量变大，即吸收得愈好，同类油剂的吸收能力与其分子量成反比。吸收剂与溶质的分子量愈接近，则吸收得愈完全。在回收等量粗苯的情况下，如洗油的吸收能力强,使富油含苯量高,则循环洗油量也可以相应地减少。

但洗油的分子量不宜过小，否则洗油中吸收过程中挥发损失较大，并且脱苯蒸馏时不易与粗苯分离。

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。

增加循环油量可降低洗油中粗苯的含量，增加气液间的吸收推动力，从而可以提高粗苯的回收率,但循环洗油量不宜过大，以免过多增大电、蒸气的耗量和冷却水用量。

在塔后煤气含苯量一定的情况下，随着吸收温度的升高，则需要的循环洗油量随之增加。

（3）贫油含苯量

贫油含苯量是决定塔后煤气含苯族烃量的主要因素之一，当其它条件一定时，入塔贫油

中的含苯量越高，则塔后损失愈大，按现行规定，塔后煤气中粗苯含量不大于2g/Nm3。如进一步降低贫油中的粗苯含量，虽然有助于降低塔后损失，但将增加脱苯蒸馏时代蒸气耗量，使粗苯产品的180℃前馏出率减少，并且是洗油含量增加。

近年来，国外一些焦化厂，塔后煤气含粗苯量控制在4g/Nm3左右，甚至更好，这一指标对大型焦化厂的粗苯回收是经济合理的。另外，从一般粗苯粗苯和回炉煤气中分离出来的苯族烃的性质可以看出，由回炉煤气中得到的苯族烃，硫含量比粗苯高3.5倍，不饱和化合物的含量高1.1倍，由于这些物质很容易聚合，故会增加粗苯的回收和精致难度，因此，塔后煤气含苯量控制高一些也合理。

（4）吸收表面积的影响

为使洗油充分吸收煤气中的苯族烃，必须使气液两相之间有足够的接触面积（即吸收面积）。填料塔的吸收面积即为塔内填料表面积，填料表面积愈大，则煤气与洗油接触时间愈长，回收过程进行的愈完全。适当的吸收面积即能保证一定的粗苯回收率，又使设备费和操作费经济合理。[8]

（5）煤气压力与流速

当增大煤气压力时，扩散系数将随之减少，因而使吸收系数有所降低。但随着压力的增加，煤气中的苯族烃分压将成比例地增加，使吸收推动力显著增加，因而，吸收速率也将增加。

煤气速度的增大也可提高吸收系数，并且可以提高气液相接触的湍动接触程度和提高洗苯塔的生产能力，所以，加大煤气速度可以强化吸收过程，但煤气速度太大时，容易使洗苯塔阻力和雾沫夹带量急剧增加。

3.1.3脱苯原理

脱苯原理实际上是精馏原理，由挥发度不同的组分的混合液中精馏塔内多次地进行部分气化和部分冷凝，使其分离几乎纯态的组分的过程，在精馏过程中，当加热互不相容的液体混合物时，如果塔内的总压力等于个混合组分的饱和蒸气分压之和时，液体开始沸腾，但从富油中蒸出粗苯，达到过苯蒸出粗苯，达到脱苯原理时，必将富油加热到250～300℃，这实际上是不可行的。

3.1.4 影响脱苯的因素

脱苯塔内的脱出率的影响因素主要有①在塔底油温下各组分的蒸气压；②塔内操作压力；③加料板以下的塔盘；

3.2工艺流程

3.2.1粗苯工艺流程详述

经过脱硫后的煤气进入终冷器，温度由45度左右降低到24度左右，进入洗苯塔。在洗苯塔上端喷淋洗油，煤气由下端进入和洗油逆向接触，洗油吸收煤气中的苯族烃类形成富油，富油首先与脱苯塔塔顶出来的粗苯蒸汽进行一次换热，温度升高到60度左右，接着与脱苯塔塔底的贫油进行第二次换热，这次换热也被称作油油换热。换热后升温到110度左右，然后由管式加热炉继续进行加热，温度到达180度进入脱苯塔，在塔内利用精馏将不同沸点的粗苯收集。[]9

从脱苯塔顶部出来的油汽进入油汽换热器及冷凝冷却器，所得粗苯流入油水分离器。分离出水后的粗苯进入回流槽，经粗苯回流泵送至脱苯塔顶部作为回流用，其余的流入粗苯中间槽，用粗苯产品泵送往油库工段装车外送。在脱苯塔上部设有断塔板，将塔板积存的油和水引出，流入到脱苯塔油水分离器，将水分离后，油进入下层塔板。

脱苯塔底部采出的170℃热贫油，经一段贫油换热器换热后进入脱苯塔下部的热贫油槽。用热贫油泵送至二段贫富油换热器、贫油一段冷却器、贫油二段冷却器，冷却至30℃后，送到终冷洗苯工段洗苯塔循环使用。[10]

为保持稳定的洗油质量，同管式炉加热后的富油管线引出1.5%的富油进入再生器，用管式炉来的被加热到400℃的过热蒸汽直接蒸吹再生，再生器顶部出来的汽体进入脱苯塔下部，再生器底部排出的残渣定期排放至残渣槽，用泵送到油库工段的焦油贮槽。[11]粗苯油水分离器、脱苯塔油水分离器分离出来的水进入控制分离器，进一步将油水分离。分离出来的油流入油放空槽，用液下泵送到富油槽，分离出来的水流入水放空槽，用液下泵送到冷凝鼓风工段。

粗苯质量的好坏以蒸馏时180℃前蒸馏出量的百分数来确定，粗苯的沸点范围是75～200℃，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。

3.2.2洗苯工艺

目前洗苯工艺的回收方法主要有①洗油吸收法；②吸附法；③凝结法。焦油洗油是高温煤焦油中230 -300℃的馏分，容易得到，所以设计中应用焦油洗油。

3.2.3洗苯工艺流程

（1）用焦油洗油回收粗苯,生产流程见图3-1。

煤气经最终冷却到25～27℃后，进入洗苯塔。塔前的煤气含粗苯32～40克/标m3，塔后的煤气中含粗苯低于2克/标m3。

1-填料洗苯塔 2-富油泵 3-贫油中间槽 4-贫油冷却器

图3-1 洗苯工艺流程图

从脱苯工序来的贫油，含苯0.2～0.4%，进入贫油槽，用贫油泵进入洗苯塔顶部，从塔顶喷淋而下，含苯量增至2.5%左右。用富油泵将富油从塔底抽出，送往脱苯工序。脱苯后的贫油送回贫油槽循环使用。

3.2.4脱苯工艺

由洗苯工序过来的含苯富油需进行脱苯。[12]脱苯工艺主要有蒸气加热法和管式炉加热法。管式炉加热法，即富油经贫富油换热器后用管式炉加热至180～200℃后，在进入脱苯塔，如图3-2

管式炉加热的富油具有以下优点：

①富油在管式炉内加热至180℃左右，脱苯程度高，贫油中粗苯含量可降至0.1%左右，从而使粗苯的塔后损失减小，粗苯的回收率可高达95～97%

②蒸气耗量低，每生产一吨180℃前的粗苯耗蒸气约1～1.05吨且不受蒸气压力波动的影响，操作稳定。

③酚水含量少，蒸气法脱苯，每吨180℃前粗苯要产生3～4吨工业酚水，而管式炉法只产生1.05吨以下的酚水。

④设备费用低，蒸气耗量显著降低，大大缩小了冷凝冷却和蒸馏设备的尺寸，从而使设备费用大为降低。

因此，本设计选用管式炉加热法。

1-脱水塔 2-管式炉3-再生器4-脱苯塔5-脱苯塔油水分离器 6-油气换热器7-冷凝冷却器8-富油泵9-贫富有换热器 10-贫油泵11-贫油冷却器

12-粗苯分离器 13-回流槽 14-控制分离器15会流泵16-粗苯槽

17-萘油槽18-残油槽19-粗苯产品回收泵20 萘油泵21残油泵

图3-2管式炉加热富油脱苯

从脱苯塔底排出的贫油温度比富油的预热温度约低3～5℃（130～140℃）热贫油流入贫富有换热器，与富油换热并被冷却至110～120℃后，在回到脱苯塔底的热贫油槽中，在此用用热贫油泵送到喷淋式贫油冷却器，冷却至25～30℃后，在送往洗苯塔循环喷洒。

由于洗油在循环使用的过程中质量会变坏，为保持循环洗油的质量，将循环油量的1～1.5%有富油入塔前的管路或脱苯塔加料板以下的一块塔板处引入洗油再生器，洗油被10～12kgf/cm2的间接蒸气加热至160～180℃，并用过热直接蒸气直接蒸吹，从再生器顶部蒸吹出来的温度，留在再生器底部的高沸点聚合物及油渣称为残渣。可以靠设备内地蒸气压力间歇地或连续地排至残渣油槽。从再生器排出的残渣油，300℃前的馏出量要求低于40%，若馏出量过高会大大增加洗油耗量。

3.3 主要设备的工艺计算和选型

3.3.1粗苯工艺应用主要的设备

①终冷器为横管式冷却器。

②洗苯塔为填料塔，填料一般选用比表面积大的球型和孔板波纹填料。

③脱苯塔为板式塔，主要有泡罩和浮阀两种。

④管式加热炉

⑤贫油再生器

⑥冷凝冷却器

3.3.2设备选型

（1）终端冷却器采用逆流接触的工艺论证

焦炉煤气流经鼓风机时被压缩而获得热量，终冷器的作用就是转煤气获得的热量转移掉。冷凝器中煤气走管道，冷却水走管间。逆流接触使冷却水和高温煤气充分接触，使煤气温度最大化降低。[13]在煤气进入洗苯塔后继续与洗油逆向接触，此时如果温度过高，会使洗油汽化，影响洗油的吸收效率。

（2）粗苯蒸汽使用分凝器的工艺论证

在粗苯工艺中，粗苯蒸汽的冷却分了两步，第一次与富油进行换热，使富油升温到60度左右，粗苯蒸汽降温，接着使用冷却水对粗苯蒸汽进行第二次降温。因为经过第一步冷却后粗苯的温度过高，所以必须使用分凝器，对苯进行两部冷却。见图3-3。

（3）贫油冷却器的选型论证

我国焦化厂应用的贫油冷却器主要有：空气——水喷淋式冷却器、浮头式冷却器和螺旋板冷却器三种，国内应用较多的是浮头管壳式贫油冷却器，今年来，螺旋板换热器在我国焦化厂得到的广泛采用，除可作为贫油冷却器使用外，还可以作为贫富有换热器、蒸氨废水换热器等。本设计采用螺旋板换热器作为贫油冷却器。

（4）洗油的技术要求

为了满足生产需要洗油应具有以下性能，（1）常温下对苯族烃有良好的吸收能力，加热时又能使苯族烃能很好的分离出来；（2）具有化学稳定性，即长期使用中其吸收能力基本稳定；（3）在吸收操作温度下不析出固体沉积物；（4）易与水分离，且不生成乳化物；（5）有较好的流动性，易于用泵送并能在填料上均匀分布。

图3-3 冷却器工作原理流程图

4计算说明书

4.1计算条件

采用年产1t 焦炭为基准计算，基础数据如表4-1

表4-1原始数据

产品 精煤 焦炭 煤焦油 净煤气 粗苯 苯 t

4/3

1

7/150

16/75

1/75

1/125

粗苯和洗油物系属于易分离物系，分离条件如下： 1、用连续精馏

2、全凝器冷凝塔内上升蒸汽

3、操作回流比取最小回流比的1.5倍

4、原料的处理量F=0.0609㎏／h

5、原料液组成为0.025﹙苯的质量分率，下同﹚

6、塔顶馏出液的组成为0.995

7、塔底釜液的组成为0.005

8、泡点进料 q=1

9、脱苯塔塔顶温度 18.21 10、单板压降 ≤0.7kPa 4.2精馏塔的物料衡算

4.2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 苯的摩尔质量 M A =78.11㎏／kmol 洗油甲苯的摩尔质量M B =92.13㎏／kmol

x F =

029.013

.92/975.011.78/025.011

.78/025.0=+

x D =996.013

.92/005.011.78/995.011

.78/995.0=+

x W =006.013

.92/995.011.78/005.011

.78/005.0=+

4.2.2原料液及塔顶塔底产品的平均摩尔质量

M F =0.029×78.11＋﹙1－0.029﹚×92.13＝91.27㎏／kmol M D =0.996×78.11＋﹙1－0.996﹚×92.13＝78.59㎏／kmol M W =0.006×78.11＋﹙1－0.006﹚×92.13＝92.05㎏／kmol

4.2.3物料衡算 原料液处理量 F=41064.672

.910609

.0-?= kmol ／h

根据公式F=D+W Fx F =Dx D +Wx W 代入数据F=6.64×10—4

kmol ／h ，x F =0.029，x D =0.996，x W

=0.006 联立得： D=1.54×10

—5

kmol ／h

W=6.49×10

—4

kmol ／h

4.3塔板数的确定 4.3.1理论塔板数

①经查阅文献[]14，得粗苯和洗油的安托万常数A 、B 、C ，见表4-2

表4-2安托万常数

A B C 粗苯 6.02232 1206.350 220.237 洗油

6.07826

1343.943

219.377

②利用安托万方程㏑p 0 =A －C

t B

+[]

15,求得粗苯和洗油的P A 0 、P B 0 见表4-3

表4-3不同温度下粗苯洗油的P A 0 、P B 0

t ／℃

80.1

84

88

92

96

100

104

108

110.6

p A 0／kPa 101.3 114.1 128.4 144.1 161.3 180.0 200.3 222.4 237.7 p B 0／kPa 39.0

44.5

50.8

57.8

65.6

74.2

83.6

94.0

101.3

③利P x P A 0用泡点方程x= 0

00B

A B P P P P --[]16、 露点方程 y=P x P A 0[]17 和表3-3中的数据求得粗苯和洗油的x 、y 。见表4-4

表4-4总压101.3kPa 下粗苯和洗油的t-x(y)关系

t/℃ 80.1 84 88

92

96

100

104

108

110.6

x 1 0.816 0.651 0.504 0.373 0.256 0.152 0.057 0 y

1

0.919 0.825 0.717 0.594 0.455 0.300 0.125 0

根据表4-4绘制粗苯、洗油体系的相图：图4-1

图4-1粗苯洗油相图

④最小回流比的求算 相对挥发度α＝p A 0/ p B 0

[]

18利用表3-3求得：

表4-5粗苯洗油物系在某些温度下α的值：

t/℃ 80.1 84 88 92 96 100 104 108 110.6 α 2.60 2.56 2.53

2.49

2.46

2.43

2.40

2.37

2.35 x

1

0.816 0.651 0.504 0.373 0.256 0.152 0.057

计算α得平均值得，α＝2.43， 已知x F =0.029, y F =

()x x 11-+αα=()029

.0143.21029

.043.2?-+?=0.068

R min =

F F F D x y y x -- =029

.0068.0068

.0996.0--＝23.79

取操作回流比R=1.5 R min =1.5×23.79=35.7

⑤求精馏塔的气液相负荷 L=RD=35.7×1.54×10-4=5.50×10-4 V=(R+1)D=36.7×1.54×10-4 =5.65×10-4 L ’=L+F=5.50×10-4+6.64×10—

4=1.21×10-3

V ’=V=5.65×10-4 ⑥操作线方程 精馏段操作线方程为 y=

x V

D

x V L + D =0.973x n +0.027 提馏段操作线方程为 y’=

x V W

x V L '

'''-W =2.142x ,n －0.007 相平衡方程： y=

()x

x 11-+αα ⑦用逐板计算法计算理论塔板数：见表4-6 理论塔板数N 精＝12 N 提＝5

表4-6粗苯洗油的气液相组成

x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 x 8 x 9 0.990 0.976 0.946 0.880 0.756 0.570 0.364 0.202 0.106 y 1 y 2 y 3 y 4 y 5 y 6 y 7 y 8 y 9 0.996 0.990 0.977 0.947 0.883 0.763 0.582 0.381 0.224 x 10 x 11 x 12 x 13 x 14 x 15 x 16 x 17 0.053 0.036 0.026 0.021 0.016 0.011 0.007 0.003 y 10 y 11 y 12 y 13 y 14 y 15 y 16 y 17 0.130

0.083

0.062

0.049

0.038

0.027

0.017

0.008

4.3.2实际塔板数的求算 ①总塔效率的求取

80.1℃粗苯的μ＝0.300，洗油的μ＝0.315 μA V ＝x i μi ＝0.025×0.300＋0.975×0.35＝0.354 相对挥发度α＝2.43 α×μA V ＝2.43×0.354＝0.86 查阅文献[19]得，塔板效率E ＝0.52 ②实际塔板数的计算

精馏段实际塔板数N 精＝12／0.52＝24 提馏段实际塔板数N 提＝5／0.52＝10

4.4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的的计算 4.4.1操作压力计算

塔顶操作压力p D =101.3+18.21=119.51kPa 每层塔板的压降△P=0.7kPa

进料板压力 P F =119.5+0.7×24=136.31kPa

精馏段平均压力 P m =(119.5+136.31) ／2=127.914 kPa 4.4.2操作温度计算

依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中苯、甲苯的饱和蒸汽压由安托尼方程计算，计算过程略。计算结果如下： 塔顶温度 t D =80.1℃ 进料板温度 t F =109.3℃

精馏段平均温度 t m =(80.1+109.3) ／2=94.7℃ 4.4.3平均摩尔质量计算 由x D =y 1=0.996, x 1=0.990

M VDM =0.996×78.11＋(1－0.996)92.3=78.17㎏／kmol M LDM =0.990×78.11＋(1－0.990)92.3=78.25㎏／kmol 进料板平均摩尔质量计算 由逐板计算法，相平衡方程得 x F =0.029, y F =0.068

M VFM ＝0.0602×78.11＋(1－0.0602)92.13＝91.26㎏／kmol M LFM ＝0.026×78.11＋﹙1－0..026﹚92.13＝91.77㎏／kmol 精馏段平均摩尔质量

M VM ＝﹙78.17＋91.26﹚／2＝84.72㎏／kmol M LM ＝﹙78.25＋91.77﹚／2＝85.01㎏／kmol 4.4.4平均密度的计算 Ⅰ、气相平均密度的计算

由理想气体状态方程计算，即Ρvm=

RTm

PmMVm

=

()15.315.273140314.891.127=+?㎏／m 3

提高粗苯回收率

提高粗苯回收率 张金宝 （内蒙古自治区乌海市海勃湾区016000） 摘要 近年来，炼焦化学工业日益发展壮大．炼焦化学产品不断增加，除了焦炭、煤气外，主要副产品粗苯和焦油的精炼越来越受重视，为此，焦油和粗苯的有效回收意义重大。 粗苯是焦化厂焦炉煤气中含有苯系化合物的混合物。在石油日趋紧缺的现代化工中，我国焦化行业生产的粗苯是苯类产品的重要来源。一般焦炉煤气中含粗苯25~40mg/m3，优化工艺才能有效回收焦炉煤气中的粗苯。 论文共有三章内容。第一章为综述，简单地介绍了粗苯回收的研究背景、意义以及粗苯的组成和和洗油吸收法的分类；第二章是工艺流程简述，本章主要介绍了粗苯回收的工作原理和工艺流程，包括流程框图和文字说明；第三章是在生产过程中，为了提高粗苯回收率将原有设备、工艺进行的一些更换和改进。 关键词：焦炉煤气粗苯贫油洗油富油回收率

第一章综述 1.1研究背景 煤的热加工是迄今为止煤加工的主要工艺，其典型的例子就是煤炼焦工业，即煤在炼焦炉里隔绝空气加热至1000～1300℃，煤即分解而得到固态、液态和气态产物。固态产物是焦炭和半焦；液态产物是煤焦油；气态产物就是焦炉气，也就是煤气。 苯族烃是宝贵的化工原料,焦炉煤气中一般含苯族烃25g/m3～40g/m3。粗苯是各化工企业回收的主要对象。粗苯主要含有苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等芳香烃。随着原油价格的不断增长, 粗苯的价格也在不断增长, 而焦炭价格稳中有降, 因此各焦化企业对焦炉煤气中苯的回收更加重视, 粗苯的销售已成为一些企业的主要经济来源。 从焦炉煤气中回收粗苯的方法有洗油吸收法、活性炭吸附法和深冷凝结法。其中洗油吸收法以工艺简单、经济可靠而得到广泛推广。 但是,粗苯的生产过程对蒸气供应的要求比较苛刻。随着焦化厂的设备老化 ,蒸气供应达不到技术要求 ,使粗苯生产过程水蒸气的耗量大量增加 ,洗油的消耗增大 ,生产成本过高。因此针对这一问题许多企业对原工艺进行了改造，降低了蒸汽及洗油的消耗，取得了显著的经济效益。 1.2粗苯的组成及洗油吸收法的分类 1.2.1粗苯的组成 粗苯是一种混合物，主要含有苯、甲苯、二甲苯及三甲苯等芳香烃，此外还含有少量的不饱和碳氢化合物。例如：环戊二烯、苯乙烯等；还有少量的硫化物，主要为二硫化碳。同时还含有极少量的酚类和吡啶盐类。如果采用洗油回收粗苯，则粗苯中尚有少量的洗油低沸点馏分。粗苯中酚类含有为0.1%～1.0%，吡啶碱含量为0.01%～0.5%，粗苯的具体组成比例取决于炼焦配煤的组成及炼焦产物在炭化室内的热解程度【1】。 1.2.2洗油吸收法的分类 洗油吸收法依靠操作压力不同可分：加压吸收法、常压吸收法和负压吸收法。加压吸收法主要适用于煤气远距离输送或作为合成氨厂的原料，负压吸收法主要应用于全负压煤气净化系统，我国普遍采用的常压吸收法，其操作压力稍大于大气压。吸收了煤气中粗苯的洗油通常被称为富油。从富油中脱除粗苯时，按压力不同可分为：常压水蒸气蒸馏法和减压蒸馏法。富油加热通常采用管式炉加热【2】。

年产60万吨焦化厂粗苯回收车间工艺的设计

年产60万吨焦化厂粗苯回收车间 工艺设计 1 文献综述 1.1 产品简介 粗苯是多种芳烃和其他化合物组成的混合物，粗苯主要成分是苯、甲苯、二甲苯及三甲苯等，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。当用洗油回收煤气中的苯族烃时，在所得的粗苯中有少量的洗油轻质馏分，粗笨是焦炭生产过程中副产物，常温下是一种淡黄色易挥发的液体。 粗苯的各主要组分在180℃的馏出物称为溶剂油。在测定粗苯中各组分的含量和计算产量时，通常把180℃前馏出量当作100%来计算，故以其180℃前的馏出量作为馏出量质量的指标之一。粗苯在180℃前的馏出量取决于粗苯工段的工艺流程和操作制度。180℃前的馏出量越多，粗苯的质量就越少，一般要求180℃前的馏出量为93—95%粗苯。 粗苯是淡黄色的透明液体，比水轻，不溶于水。在储存时，由于轻质不饱和化合物的氧化和聚合形成的树脂状物质能溶解于粗苯中使其着色并很快地变暗。粗苯是易燃的物质，闪点12℃。粗苯蒸汽在空气中的浓度在1.4—7.5%（体积）范围内时，能形成爆炸性混合物，此工段要求严禁烟火。 由于粗笨是一种初级化工产品，成分复杂，不能直接用于化工生产，也不能直接被终端客户消费，因此需要精苯生产企业把粗笨分理出纯苯、甲苯、二甲苯以及重质苯后，再到消费者手中。

苯、甲苯、二甲苯（简称BTX）等同属于芳香烃，是重要的基本有机化工原料，芳香烃衍生的下游产品，广泛用于三大合成材料（合成塑料、合成纤维、合成橡胶）和有机原料及各种中间体的制造。 苯主要用于合成乙苯、异丙苯环己烷，一部分也用于合成苯胺、马来酸、环氧树脂、尼龙和氯苯等。其中氯苯是重要的制药和染料工业的中间体，而苯胺则广泛用于染料、医药、农药、炸药、助剂、香料等精细化学品的生产，也用于合成材料工业[1]。 二甲苯在工业上有用的是邻、对二甲苯。邻二甲苯可以用作生产邻二甲苯酰酐（苯酐）的原料，邻二甲苯酰酐主要用于增塑剂的制备；对二甲苯用作生产对二甲酸的原料，对苯二甲酸不仅是制造聚酯纤维涤纶的原料，也是制造模型树脂的原料。见表1.1 表1.1各组分的平均含平量 组分分子式含量 % 苯 甲苯 二甲苯 三甲苯 不饱和化合物其中：环戊二烯 苯乙烯 苯并呋喃及同系物茚及同系物 硫化物（按硫计）其中：二硫化碳 噻吩 C6H6 C6H5（CH2）3 C6H4（CH2）2 C6H3（CH2）3 —— C5H6 C6H5CHCH2 C8H6O C9H5 —— CS2 C4H4S 55～70 12～22 2.0～6 2.0～5 7～12 0.6～1.2 0.5～1.0 1.0～ 2.0 1.5～ 2.5 0.3～1.5 0.3～1.5 0.2～1.2

粗苯工段

粗苯工段 1、粗苯的主要组成？ 粗苯的主要组成是苯及其同系物甲苯、二甲苯和三甲苯等。此外，粗笨中还有一些不饱和化合物，硫酸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，则尚含有少量洗油的轻质馏份。 2、粗苯爆炸同空气混合后的爆炸范围？ 粗笨蒸汽在空气中的浓度在1.4-7.5%（体积）范围内时，能形成爆炸混合物，粗笨易燃。 3、粗苯质量鉴别： 180℃前馏出量越多，粗苯的质量就越好，一般要求粗笨的180℃前馏出量为93-95%。 4、用洗油回收苯族烃，回收苯族烃的基本原理？ 当煤气中苯族烃的分压PG大于洗油液面上的粗苯的蒸汽PL时，煤气中的苯族烃就被汽油吸收，PG和PL之间的压力差是吸收苯族烃过程的推动力，差值愈大，则吸收过程进行得愈容易，吸收速率液愈快。吸收苯族烃过程的极限为气、液两相间达成平衡，此时为PG=PL. 5、生产粗笨的工艺流程 按流程图讲解（部包括抱起流程） 6、洗油流程操作参数 贫油流程线 脱苯塔底185℃贫油自流→一段贫富油换热器→143℃→二段（螺旋）贫富油换热器78℃→一段贫油冷却器35℃→二段贫富油冷却器25℃→洗苯塔吸收煤气中的苯变为富油→富油槽。 富油线 富油槽→富油泵→油气换热器同苯蒸汽换热60℃→二段贫富油换热器→125℃→一段贫富油换热器160℃→管式炉185-195℃→脱苯塔→至下到脱苯塔底。变为贫油180℃形式 再生器再生 1-1.5% 洗油循环系统 7、为了降低脱苯蒸馏温度采取什么方法？ 可采取两种方法：（1）水蒸汽蒸馏；（2）真空蒸馏；我国均采用水蒸汽蒸馏法。 8、粗苯蒸馏过程中影响直接蒸馏量的因素？ （1）提高富油的予热温度可减少直接蒸汽量的耗量； （2）反之减低富油予热温度，就得增加直接蒸汽量； （3）提高过热蒸汽的温度，也可降低直接蒸汽的耗量； （4）当富油中的粗苯含量高时，在一定预热温度下由于粗苯的蒸汽分压较大，对蒸出煤吨180℃前粗苯，也可减少直接蒸汽的耗量。 9、循环洗油量是根据什么确定的？ （1）每吨干装入煤需循环洗油量0.5-0.55公斤/时； （2）每标立方米干煤气需循环洗油量约为1.5-1.7公斤/时；

我国自主开发的粗苯回收新工艺

作者:范守谦时间:2007-5-18 13:48:11 摘要：详细介绍了国内三种用管式炉加热富油的脱苯工艺，指出双塔工艺存在设备多、能耗大等缺点。单塔工艺不仅工艺简单，操作方便、技术经济指标先进，已被广泛采用。 炼焦煤在焦炉干镏过程中产生的苯族烃随荒煤气逸出，粗苯是有机化学工业的重要原料，回收粗苯具有较高的经济效益。焦炉煤气中粗苯含量一般为25～40g/m3.粗苯的产率与装炉煤的质量、炼焦温度和焦炉炉顶空间温度有关。即粗苯的产率随装炉煤挥发分的提高而增加，随炼焦温度、炉顶空间温度的提高而下降。通常为装入干煤的%～%。粗苯的产率与装入煤的挥发分的关系可用下式表示。 Y= +－ 粗苯产品的技术要求主要有两个指标：一是水分，要求在室温下目测无可见不溶解水；二是对粗苯产品作镏程测定，当粗苯产品作为溶剂用时,180℃前镏出量应＞91%，当作为精制用粗苯时180℃前镏出量应＞93%。粗苯的主要组分有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳烃，此外还含有不饱和化合物、含硫化合物、脂肪烃、萘、酚类和吡啶类化合物，其组成见表1。 粗苯主要组成含量（%）

从焦炉煤气中回收粗苯一般均采用焦油洗油作吸收剂，其工艺包括洗涤和蒸馏两个部分。 1 粗苯洗涤 焦油洗油吸苯的工艺流程见图1。如图1 所示，焦炉煤气以25～27℃依次通过串联的洗苯塔，与塔顶喷洒的焦油洗油逆流接触，脱除粗苯后煤气从塔顶排出。塔底排出含粗苯约%的富油送往蒸馏装置脱苯。脱苯后的贫油含苯％～%，经冷却至27～30℃后送至洗苯塔循环使用。用于吸收苯的焦油洗油质量标准如下： 1 焦油洗油吸苯的工艺流程 近年来，国内使用洗苯塔的填料型式较多， 粗苯蒸馏 世纪80年代以前,我国绝大部分焦化厂 1976～1979年间，我国自行设计的脱苯装置相继在新（新余）钢焦化厂和济钢焦化厂建成，分别采用管式炉加热富油，脱苯塔打回流的30层单塔脱苯生产粗苯和45层单塔脱苯生产两种苯（轻苯、重苯）的装置，经过攻关、调试投入正常生产，并取得了“单塔脱苯工艺及新型脱苯塔发明专利”。目前国内各焦化厂均普遍采用了管式炉加热富油脱苯工艺。这种工艺可以有双塔生产轻苯、重质苯以及单塔生产粗苯和单塔生产轻苯、重苯三种方法。 (1) 管式炉加热富油双塔脱苯工艺。管式炉加热富油双塔脱苯工艺流程见图2。

焦化厂粗苯回收优化研究方案

焦化厂粗苯回收优化研究方案 1、优化研究的背景 多年以来，国内焦化厂粗苯回收生产，均以洗苯塔后煤气含苯2～4g/m3进行管理。一般在夏季由于煤气和洗油的温度(即吸收温度)比较高，塔后煤气含苯3～4g/m3，冬季吸收温度比较低，塔后煤气含苯2～3g/m3左右。 自20世纪70年代出现能源危机以后，高耗能企业都注重优化生产，以赢利为目标，在产品收率与能源消耗之间，取得新的平衡。 近年来，随着国家经济向市场经济转型，国内焦化厂开始转向以生产赢利来衡量和管理企业。对于焦化厂化工过程而言，优化生产不仅要通过稳定操作；减少事故发生、正确处理事故、减少事故损失；顺利进行开停工操作，减少开停工时间和对生产的影响来实现；而且还要在尽量减少产品收率损失的条件下，节能降耗，实现企业生产效益的最大化。 (二)优化生产的基本概念 粗苯回收生产的利润为： 利润＝粗苯产量×单价－公用工程(煤气、电、蒸汽和冷却水)耗量×单价－洗油耗量×单价 因此，生产利润在以下情况下，会发生变化： ①粗苯或各种公用工程及洗油的价格随市场发生了变化(粗苯和洗油市场价格变化较大)； ②由于生产操作条件的改变，导致粗苯产量或公用工程及洗油的消耗量发生了变化； ③设备状况发生了改变，使粗苯产量或公用工程及洗油的消耗量变化。 这三方面的变化在生产实践中是经常出现的。因此，生产效益要及时进行评价，为优化调整提供依据。 粗苯回收计算机辅助操作软件提供了粗苯回收过程操作经济评价系统。只要输入当前的操作条件和各种价格，运行软件，立即获得各种消耗和利润的信息，以及各种操作变量(循环洗油量、直接蒸汽量、富油预热温度和吸收温度)对各种消耗及获得利润的影响。生产管理人员就可以根据这些信息，判断当前影响过程经济的主要因素是什么，如何进行调整能实现效益的最大化。 当然，一般只有生产条件、设备状况或市场价格发生较大变化，对过程经济产生明显影响的时候，才有必要进行优化调整。因为进

年产160万吨焦炭焦化厂粗苯回收工艺

毕业设计 题目年产160万吨焦炭焦化厂粗苯回收工艺学生。。。 指导教师。。。。。 年级。。。。。 专业。。。。。。 系部。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。 2011年5月

郑重声明 本人的毕业论文（设计）是在指导教师。。。。。。的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。 毕业设计作者： 年月日

摘要苯族烃是宝贵的化工原料，随着原油价格的不断增长，粗苯的价格也在不断增长，而焦炭价格稳中有降，因此各焦化企业对焦炉煤气中苯的回收更加重视，粗苯的销售已成为一些企业的主要经济利润来源。焦化厂的粗苯回收工艺主要包括洗苯和脱苯。洗苯塔是填料吸收塔，脱苯塔是板式精馏塔。板式塔为筛板塔，主要参数为，塔高20米，塔径2米，筛孔数目12371，开孔率10.1%。辅助设备主要包括：冷凝器、预热器,其中冷凝器采用全凝器。塔附件主要有：接管、群座、人孔。其中进料管采用直管进料管；回流管采用直流回流；裙座采用圆角形，由于裙座内径约800mm,取裙座厚度16mm，考虑到使用再沸器,裙座高度取2m。根据所得数据，绘制筛板式板式塔的CAD图，溢流装置画出放大剖面图，塔顶塔底和人孔部位局部放大。 关键词160万吨粗苯回收板式塔设备参数CAD图

外文页 The Technology Process of Crude Benzene Recovery in 1.6 million tons coke plant every year Abstract Aromatic hydrocarbon is an important kind of chemical raw materials. The priece of oil and crude benzene is growing,but the price of coal is discreasing. So coking enterprise to pays more attention to the recovery of benzene, crude benzene sales has become the main economic profits in some enterprises. Coke's crude benzene recovery process mainly include benzene washing and removing The washing benzene tower is an absorption tower,and removing benzene tower is a plate column. While the plate column is a sieve-plate column.The main parameters for sieve-plate column is that the height of the tower is 20 metres , the width of the tower is 2 meters, the number of sieve hole is 12371,the opening rate of sieve-plate column is 10.1%. Subsidiary equipment mian includes: condenser,and preheater, while the condenser adopts whole coagulation device.The accessories of sieve-plate column mainly includes: take over, crowd subside, manholes.While the channel of anticipate is a straight conduit ,.the backward flow conduit is direct current backward flow ; the crowd subside is round shape, because of crowd subside diameter,is 800mm,taking the thickness of crowd subside is 16mm, consider using the again boiling installation the height of crowd subside is 2 metres .According to the data ,draw the CAD of sieve-plate column, drow the enlarge sectional picture of overflow installation, and paint the part enlarge sectional chart of. manholes Keywords160 tons，crude benzene recovery ，plate tower ，equipment parameter ，CAD

焦炉煤气粗苯回收工艺设计开题报告

毕业设计开题报告 题目：焦炉煤气粗苯回收工艺设计（45000m3/h）学生姓名： 年级： 专业： 院系： 指导教师： 完成日期： 2012年3月15日

毕业设计（论文）开题报告书 题目焦炉煤气粗苯回收工艺设计（45000m3/h） 学生姓名学号指导教师 专业职称 选题目的及意义： 选题目的： 粗苯是有机化学工业的重要原料，回收粗苯具有较高的经济效益。焦炉煤气中粗苯含量较高，通过回收粗苯不仅净化了煤气，吸收的粗苯还可以产生经济效益。 意义： 毕业设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。不但要对粗苯回收原理及其操作各方面的了解和设计，还要对实际单元操作设计中所涉及的个方面要注意问题都有所了解。通过这次对填料塔、脱苯塔、管式炉及换热器的设计，不仅让我将所学的知识应用到实际中，而且对知识也是一种巩固和提升充实。 设计条件 设计任务： 焦炉煤气组成及含量如下表所示：； 煤气成分H 2CO CH 4 C m H n CO 2 N 2 O 2 含量（%）58 6 26 3 1.5 5 0.5 焦炉煤气处理量:45000m3/h 煤气中粗苯初始量:35g/m3 经回收后出塔煤气中粗苯含量: 1.75g/m33 贫洗油中粗苯含量: 0.3％ 一年工作300天，24小时连续生产

设计目标： 粗苯回收率达到95% 尽可能利用最新科技成果，力求技术先进，经济效益更大，减少环境污染。同时符合国家工业安全和卫生要求。 技术路线及设计计算方法： 技术路线： 1——脱水塔2——管式炉3——再生器4——脱苯塔5——热品油槽6——两苯塔7——分凝器8——换热器9——冷凝冷却器 10——冷凝器11——分离器12——回流柱13——加热器 （1）用洗油吸收煤气中的苯族烃。 洗油吸收煤气中粗苯蒸气的过程是物理吸收过程，当煤气中粗苯蒸气的分压大于洗油表面上粗苯蒸气时，煤气中的粗苯就被洗油吸收。而两者之间的差值就是吸收粗苯过程的推动力，故差值越大，则吸收过程进行的越容易，吸收的速率也越快。此外吸收过程的进行还与洗油和煤气的物理性质（黏度、密度）及吸收过程的条件（温度、洗苯塔形式、气体流速和喷洒密度等）有关。用洗油吸收煤气中的苯族烃所采用的洗苯塔虽有多种形式，

焦炉煤气回收粗苯工艺的设计

总第182期2019年第4期 山西化工 SHANXI CHEMICAL INDUSTRY Total182 No.4,2019 奏题讨谑DOI：10.16525/https://www.wendangku.net/doc/3f7870080.html,l4-1109/tq.2019.04.15焦炉煤气回收粗苯工艺的设计 祁军 (山西焦煤集团五麟煤焦开发有限责任公司，山西汾阳033000) 摘要：以从焦炉煤气中回收粗苯为研究对象，在分析相关粗苯回收理论的基础上，对洗苯和脱苯的工艺 进行探讨，并最终确定采用焦油洗油吸收工艺实现洗苯操作、采用管式炉加热蒸馆的方式实现脱苯操 作。最后，对洗苯和脱苯操作的洗苯塔和管式炉选择的注意事项及原则进行概述，为实际生产中提升粗 苯回收率奠定基础。 关键词：焦炉煤气；粗苯；回收；洗苯；脱苯 中图分类号-TQ523.5文献标识码:A文章编号：1004-7050(2019)04-0044-02 引言 煤炭作为我国的主要能源之一，其也是我国经济发展的主要动力之一。不同形式的煤由于其独特的性质和优势，以多种形式应用于各个行业。其中，煤炭主要应用于火力发电行业中；煤气主要应用于居民的日常生活中；焦炭在燃烧过程中能够产生大量的热量，主要应用炼钢企业中皿。焦炭是煤在焦化厂中炼焦的产物，在炼焦的过程中有75%的煤炭转化为焦炭，其余25%转化为各种化学品和煤气。据统计表明，从焦炉煤气、粗苯、煤焦油中可提炼出上百种焦化产品。 粗苯作为煤炭炼焦过程中的产物，具有不溶于水、易燃、易爆、易中毒的特点。粗苯是一种由多种有机物组成的混合物。在工业应用中，粗苯不仅可以制成丙酮、苯酚等物质，还能够加工成为橡胶、纤维等产品⑵。除此之外，粗苯还可通过精加工制得甲苯、二甲苯、纯苯等产品。因此，不论从工业生产的安全性，还是从充分利用焦化产品、综合利用煤炭资源等方面都需对焦炉气中的粗苯进行回收。实现对焦炉煤气中粗苯的回收不仅可以净化焦炉煤气，还能够获得更有经济价值的粗苯。 1粗苯回收理论研究 1.1回收粗苯方法研究 目前，在工业生产中从焦炉煤气中回收粗苯的方法主要包括洗油吸收法、活性炭吸附法以及深冷 收稿日期：2019-08-01 作者简介：祁军，男，1985年出生，毕业于北京化工大学化学工程与工艺专业，本科，助理工程师，从事焦化生产安全工作。凝结法。其中，洗油吸收法采用不同的装置可以得到不同的产品。具体可以生产粗泵，轻苯和重泵，蔡溶剂油、轻苯和精重苯⑶。采用活性炭吸附法回收粗苯具有设备投资少、能耗低、回收率高的优势；但长期采用活性炭吸附法容易导致活性炭堵塞，从而影响其吸附能力。深冷凝结法是通过将焦炉煤气的温度降低至45°C左右,使苯族桂固化后分离出来。此方法所得到粗苯的质量较高，但采用此方法设备投资较高，能耗较高。由于技术局限，目前深冷凝结法还未在我国推广应用。因此，目前性价比最高的回收粗苯的方法为洗油吸收法。 1.2粗苯回收率影响因素分析 所谓粗苯回收率指的是在洗苯塔中被回收粗苯的含量。粗苯回收率的计算如式(1)所示： rj=l—a2/a1(1)其中辺1为焦炉煤气进入洗苯塔时苯的含量;如为焦炉煤气出洗苯塔时苯的含量。经分析可知，影响焦炉煤气粗苯回收率的主要因素包括有：吸收温度、洗油的循环量、洗苯塔内填料的表面积、焦炉煤气的压力和流速等。 1.3洗苯工艺对比分析 目前，应用于洗油吸收法回收粗苯的操作压力可分为加压吸收法、常压吸收法以及负压吸收法。其中，加压吸收法的能耗较大适用于焦炉煤气的远距离输送；常压吸收法的压力稍高于大气压,被广泛应用；负压吸收法主要应用于全负压焦炉煤气净化系统⑷。 因此，在综合考虑各回收粗苯工艺优缺点和焦化厂实际生产情况的基础上，选用常压吸收法实现对焦炉煤气中粗苯的回收。

粗苯回收工艺

粗苯回收工艺 (2009-09-18 14:52:35) 转载▼ 标签： 内蒙古多伦县煤 煤化工 杂谈 粗苯回收工艺 脱氨后的焦炉煤气中含有苯系化合物，其中以苯含量为主，称之为粗苯。虽然石油化工可生产合成苯,粗苯回收工艺，但目前中国焦化工业生产的粗苯。仍是苯类产品的重要来源。一般粗苯产率是炼焦煤的0.9%～1.1%，在焦炉煤气中含粗苯30～40g/m3。 粗苯的沸点低于200°C其组成如下： 组成含量/% 组成含量/% 苯 55～75 苯并呋喃类 1.0～2.0 甲苯 11～22 茚类 1.5～2.5 二甲苯（含乙基苯） 2.5～6 硫化物（按硫计） 0.3～1.8 三甲苯和乙基甲苯 1～2 其中： 不饱和化合物 7～12 二硫化碳 0.3～1.4 其中：噻吩 0.2～1.6 环戊二烯 0.6～1.0 饱和化合物 0.6～1.5 苯乙烯 0.5～1.0 粗苯中酚类含量为0.1%～1.0%，吡啶碱含量为0.01%～0.5%。 粗苯的主要成分在180°C前馏出，高于180°C馏出物称溶剂油。180°C前馏出量多，侧边质量好，其量一般为93%～95%。中国煤化工网 粗苯淡黄色透明液体，比水轻，不溶于水。储存时，由于不饱和化合物氧化和聚合形成树枝物质溶于粗苯中，色泽变暗。 于0°C时粗苯比热容为1.60J/（g·k），蒸发热为447.7J/g，粗苯蒸汽比热容为431J/（g·k）。 自煤气回收粗苯或低温干馏煤气回收汽油，最通用的方法是洗油吸收法。为达到90%～96%的回收率，采用多端逆流吸收法。吸收塔理论板数7～10块。为了回收粗苯，吸收温度不高于20～25°C。 回收氨后的煤气温度为55～60°C，在回收粗苯之前需要冷却。故粗苯回收工段由煤气最终冷却、粗苯吸收和吸收油脱出粗苯过程构成。 煤气最终冷却和除萘 饱和器后的煤气温度为55～60°C，其中水汽是饱和的，此种煤气冷却到20～25°C，放出热量很大。煤气中含有氰化氢，硫化氢和萘。煤气中含萘1.0～

(完整版)年产160万吨焦炭焦化厂粗苯回收工艺毕业论文设计

。。。。。。毕业设计 题目年产160万吨焦炭焦化厂粗苯回收工艺学生。。。 指导教师。。。。。 年级。。。。。 专业。。。。。。 系部。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。

2011年5月

郑重声明 本人的毕业论文（设计）是在指导教师。。。。。。的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。 毕业设计作者： 年月日

摘要苯族烃是宝贵的化工原料，随着原油价格的不断增长，粗苯的价格也在不断增长，而焦炭价格稳中有降，因此各焦化企业对焦炉煤气中苯的回收更加重视，粗苯的销售已成为一些企业的主要经济利润来源。焦化厂的粗苯回收工艺主要包括洗苯和脱苯。洗苯塔是填料吸收塔，脱苯塔是板式精馏塔。板式塔为筛板塔，主要参数为，塔高20米，塔径2米，筛孔数目12371，开孔率10.1%。辅助设备主要包括：冷凝器、预热器,其中冷凝器采用全凝器。塔附件主要有：接管、群座、人孔。其中进料管采用直管进料管；回流管采用直流回流；裙座采用圆角形，由于裙座内径约800mm,取裙座厚度16mm，考虑到使用再沸器,裙座高度取2m。根据所得数据，绘制筛板式板式塔的CAD图，溢流装置画出放大剖面图，塔顶塔底和人孔部位局部放大。 关键词160万吨粗苯回收板式塔设备参数 CAD图

外文页 The Technology Process of Crude Benzene Recovery in 1.6 million tons coke plant every year Song Jieran directed by Wang Aibing Abstract Aromatic is an important kind of chemical raw materials. The priece of oil and crude benzene is growing,but the price of coal is discreasing. So coking enterprise to pays more attention to the recovery of benzene, crude benzene sales economic profits in some enterprises. Coke's crude benzene recovery process mainly include benzene washing and removing The washing benzene tower is an absorption tower,and removing benzene tower is a plate column. While the plate column is a sieve-plate column.The main parameters for sieve-plate column is that the is 10.1%. Subsidiary equipment mian includes: condenser,and preheater, while the condenser adopts whole coagulation device.The accessories of sieve-plate column mainly includes: take over, crowd subside, manholes.While the channel of anticipate is a straight conduit ,.the backward flow conduit is direct current backward flow ; the crowd subside is round shape, because of crowd subside diameter,is 800mm,taking the thickness of crowd subside is 16mm, consider using the again boiling installation the , drow the enlarge sectional picture of overflow installation, and paint the part enlarge sectional chart of. manholes Keywords 160 tons，crude benzene recovery ，plate tower ，equipment parameter ，CAD

粗苯再生器的操作

摘要：本文对再生器的操作原理进行了分析，并推荐再生器的计算方法。 指出提高再生器的操作温度是发挥再生器的效率，保持和稳定循环洗油质量的重要因素。而循环洗油质量的提高又是保证粗苯正常生产的关键。 近来我国绝大多数焦化企业都采用管式炉加热富油生产粗苯的工艺。经验证明，采用管式炉加热生产粗苯是完全正确的，因为在富油含苯量及所要求的贫油含苯量一定时，提高富油脱苯的温度是降低脱苯塔直接蒸汽用量的最重要措施。直接蒸汽用量大幅度降低，使得脱苯装置的设备尺寸相应减少，操作得以改善。在旧有的工艺用蒸汽加热时，一般加热温度为145℃左右，每生产1吨粗苯的直接蒸汽耗量为3～3.5吨。用管式炉加热富油时，加热温度可达180～190℃，直接蒸汽耗量可下降至1～1.5吨。但是，两种不同的加热方式，由于直接蒸汽耗量的变化较大，对粗苯蒸馏装置及其再生系统的操作制度产生了直接的影响。本文着重从理论上和实践上阐述洗油再生器的操作问题。 1 再生器的作用和对粗苯生产的影响 无论是采用什么加热方式，在粗苯蒸馏系统中均需设置再生器。使用再生器的作用是将循环洗油的一部分连续引入再生器，在器内洗油被加热到一定的温度，使洗油中的不饱和化合物聚合，作为高沸点残渣排出，以保证循环洗油的质量。如果再生器失去作用，洗油质量变坏的速度是很快的。某厂的生产实践表明，两个月的时间，循环洗油的粘度就由1.52°E25增长到3.7～3.8°E25, 270℃的馏出量由60%左右下降到45％～48%，300℃前的馏出量下降到80%左右。 众所周知，循环洗油质量的恶化会造成洗油粘度和比重的增加，洗油分子量增大，从而直接影响苯的吸收操作，造成粗苯回收率下降。不仅如此，洗油质量的好坏对脱苯操作影响也很大。因此，再生器的正常操作是保持和稳定循环洗油质量和保证粗苯装置正常运行的关键之一。 2 再生器的操作原理和计算方法 从《炼焦化产品的回收设备计算》一书中得知，计算再生器与脱苯塔采用完全相同的公式： 式中：ηi — 组分的镏出率 n —汽提段的塔盘数 ki —组分的平衡常数 pi —组分的蒸汽压, Pa p — 塔用总压力 , Pa

焦炉煤气中粗苯的回收工艺设计

设计说明 本次毕业实习的地点是在中平能化集团河南京宝焦化有限公司，具体工作岗位是工艺技术部粗苯蒸馏工段。经过近两个月的岗位工作，作者对焦化厂粗苯回收工艺流程有了一定程度的了解和掌握，所以将毕业设计题目定为：15000 m3/h焦炉煤气中粗苯的回收工艺设计。 粗苯回收工艺主要分终冷洗苯和粗苯蒸馏两个过程，根据河南京宝焦化有限公司的粗苯回收工艺流程以及自己对粗苯回收相关内容的一些了解，本设计采用的是常压填料吸收塔进行焦炉煤气中粗苯的吸收，用管式炉加热富油生产一种苯的方法进行粗苯的蒸馏。主要流程为焦炉煤气首先自上而下经过横管式终冷塔，在此依次用32°C的循环水和18°C的低温水除去煤气中的萘，然后煤气自下而上进入洗苯塔，塔顶向下喷洒27°C左右的吸油，气、液逆向接触，使洗油充分吸收煤气中的粗苯而成为富油。富油送往管式加热炉预热到135°C，之后从第15层塔板处进入脱苯塔，在此富油被加热到180°C，粗苯蒸汽由塔顶采出，塔底则为贫油。然后粗苯蒸汽依次经过油气换热器和冷凝冷却器后成为液体进入粗苯储槽。洗苯塔操作压力0.1MPa，填料塔高度13 m，塔径为 2.2m，入塔煤气中粗苯含量25 g/m3 ～40 g/m3，出塔含量为4 g/m3以下。 本设计中的计算内容主要有吸收塔中气液相的物料衡算和管式炉加热脱苯工序的热量衡算，以及吸收塔设备的相关工艺计算。完成的图纸有带控制点的粗苯回收工艺流程图、物料衡算图和主设备洗苯塔和脱苯塔的剖面图。 关键词：焦炉煤气、粗苯回收、粗苯蒸馏、常压、洗苯塔、管式炉、

Design Notes This is the place of graduation practice of the Group in Henan to Beijing Zhongping Bao Coking Co., Ltd., is a technology specific jobs distillation section in the Ministry of benzene. After nearly two months of post work, I have a coke plant crude benzene recovery process a degree of understanding and knowledge, so I put my graduate design topics as: 15000 m3 / h of coke oven gas in the crude benzene recovery process design. Crude benzene recovery process mainly consists of the final cold wash both benzene and benzene distillation process, according to King Po Coking Co, Ltd. Henan, crude benzene recovery of crude benzol recovery process and their relevant content on some idea, this design uses the atmospheric pressure packed absorption tower for absorption of benzene in coke oven gas with a tube furnace heated to produce a rich oil method of benzene benzene distillation. Operating pressure of 0.1, height of packed tower 13, tower diameter, the benzene content of the gas into the tower 25g/m3~ 40g/m3, the tower content 4g/m3 below. Calculation of the design content of the main absorber in the gas phase of the material balance and the tube furnace heating process from benzene heat balance, and the calculation of the absorber device related technology. The drawings are done with the control point flow chart of crude benzene recovery, material balance chart and the main equipment wash benzene tower profile. Key words: coke oven gas, crude benzene recovery, clumsy distillation, atmospheric pressure, benzene washing tower, tube furnace

年产160万吨焦炭焦化厂粗苯回收工艺毕业设计

年产160万吨焦炭焦化厂粗苯回收工艺 摘要苯族烃是宝贵的化工原料，随着原油价格的不断增长，粗苯的价格也在不断增长，而焦炭价格稳中有降，因此各焦化企业对焦炉煤气中苯的回收更加重视，粗苯的销售已成为一些企业的主要经济利润来源。焦化厂的粗苯回收工艺主要包括洗苯和脱苯。洗苯塔是填料吸收塔，脱苯塔是板式精馏塔。板式塔为筛板塔，主要参数为，塔高20米，塔径2米，筛孔数目12371，开孔率10.1%。辅助设备主要包括：冷凝器、预热器,其中冷凝器采用全凝器。塔附件主要有：接管、群座、人孔。其中进料管采用直管进料管；回流管采用直流回流；裙座采用圆角形，由于裙座内径约800mm,取裙座厚度16mm，考虑到使用再沸器,裙座高度取2m。根据所得数据，绘制筛板式板式塔的CAD图，溢流装置画出放大剖面图，塔顶塔底和人孔部位局部放大。 关键词160万吨粗苯回收板式塔设备参数 CAD图

外文页 The Technology Process of Crude Benzene Recovery in 1.6 million tons coke plant every year Song Jieran directed by Wang Aibing Abstract Aromatic hydrocarbon is an important kind of chemical raw materials. The priece of oil and crude benzene is growing,but the price of coal is discreasing. So coking enterprise to pays more attention to the recovery of benzene, crude benzene sales has become the main economic profits in some enterprises. Coke's crude benzene recovery process mainly include benzene washing and removing The washing benzene tower is an absorption tower,and removing benzene tower is a plate column. While the plate column is a sieve-plate column.The main parameters for sieve-plate column is that the height of the tower is 20 metres , the width of the tower is 2 meters, the number of sieve hole is 12371,the opening rate of sieve-plate column is 10.1%. Subsidiary equipment mian includes: condenser,and preheater, while the condenser adopts whole coagulation device.The accessories of sieve-plate column mainly includes: take over, crowd subside, manholes.While the channel of anticipate is a straight conduit ,.the backward flow conduit is direct current backward flow ; the crowd subside is round shape, because of crowd subside diameter,is 800mm,taking the thickness of crowd subside is 16mm, consider using the again boiling installation the height of crowd subside is 2 metres .According to the data ,draw the CAD of sieve-plate column, drow the enlarge sectional picture of overflow installation, and paint the part enlarge sectional chart of. manholes Keywords160 tons，crude benzene recovery ，plate tower ，equipment parameter ，CAD

＜冶金行业＞焦炉煤气中粗苯的回收工艺设计

（冶金行业）焦炉煤气中粗苯的回收工艺设计

设计说明 本次毕业实习的地点是在中平能化集团河南京宝焦化有限公司，具体工作岗位是工艺技术部粗苯蒸馏工段。经过近两个月的岗位工作，作者对焦化厂粗苯回收工艺流程有了一定程度的了解和掌握，所以将毕业设计题目定为：15000 m3/h 焦炉煤气中粗苯的回收工艺设计。 粗苯回收工艺主要分终冷洗苯和粗苯蒸馏两个过程，根据河南京宝焦化有限公司的粗苯回收工艺流程以及自己对粗苯回收相关内容的一些了解，本设计采用的是常压填料吸收塔进行焦炉煤气中粗苯的吸收，用管式炉加热富油生产一种苯的方法进行粗苯的蒸馏。主要流程为焦炉煤气首先自上而下经过横管式终冷塔，在此依次用32°C的循环水和18°C的低温水除去煤气中的萘，然后煤气自下而上进入洗苯塔，塔顶向下喷洒27°C左右的吸油，气、液逆向接触，使洗油充分吸收煤气中的粗苯而成为富油。富油送往管式加热炉预热到135°C，之后从第15层塔板处进入脱苯塔，在此富油被加热到180°C，粗苯蒸汽由塔顶采出，塔底则为贫油。然后粗苯蒸汽依次经过油气换热器和冷凝冷却器后成为液体进入粗苯储槽。洗苯塔操作压力0.1，填料塔高度13，塔径为，入塔煤气中粗苯含量25 g/m3 ～40 g/m3，出塔含量为4 g/m3以下。 本设计中的计算内容主要有吸收塔中气液相的物料衡算和管式炉加热脱苯工序的热量衡算，以及吸收塔设备的相关工艺计算。完成的图纸有带控制点的粗苯回收工艺流程图、物料衡算图和主设备洗苯塔和脱苯塔的剖面图。 关键词：焦炉煤气、粗苯回收、粗苯蒸馏、常压、洗苯塔、管式炉、

Design Notes This is the place of graduation practice of the Group in Henan to Beijing Zhongping Bao Coking Co., Ltd., is a technology specific jobs distillation section in the Ministry of benzene. After nearly two months of post work, I have a coke plant crude benzene recovery process a degree of understanding and knowledge, so I put my graduate design topics as: 15000 m3/ h of coke oven gas in the crude benzene recovery process design. Crude benzene recovery process mainly consists of the final cold wash both benzene and benzene distillation process, according to King Po Coking Co, Ltd. Henan, crude benzene recovery of crude benzol recovery process and their relevant content on some idea, this design uses the atmospheric pressure packed absorption tower for absorption of benzene in coke oven gas with a tube furnace heated to produce a rich oil method of benzene benzene distillation. Operating pressure of 0.1, height of packed tower 13, tower diameter, the benzene content of the gas into the tower 25g/m3 ~ 40g/m3, the tower content 4g/m3 below. Calculation of the design content of the main absorber in the gas phase of the material balance and the tube furnace heating process from benzene heat balance, and the calculation of the absorber device related technology. The drawings are done with the control point flow chart of crude benzene recovery, material balance chart and the main equipment wash benzene tower profile. Key words: coke oven gas, crude benzene recovery, clumsy distillation, atmospheric pressure, benzene washing tower, tube furnace