畢業(yè)設(shè)計(jì)年產(chǎn)焦炭80萬(wàn)噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設(shè)計(jì)

1、第 一 章 緒 論1.1、焦?fàn)t煤氣凈化及苯族回收的意義：煤在煉焦時(shí)一般72%-78%轉(zhuǎn)化為焦炭，其中22%-28%轉(zhuǎn)化為荒煤氣，苯族烴是煤干餾過(guò)程中產(chǎn)生的芳香烴化合物中分子較低的部分，其產(chǎn)率占煉焦干煤臟入量的0.8%-1.4%產(chǎn)率的波動(dòng)主要受煉焦煤料的性質(zhì)煉焦溫度的影響，近年來(lái)，由于石油化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，可以提供苯類，苯酚類等產(chǎn)品，對(duì)煤煉焦化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響，但是焦化工業(yè)提供的許多種芳香族化合物和雜環(huán)化合物是石油化學(xué)工業(yè)所不能代替的，它們不可能或者不能經(jīng)濟(jì)的從石油加工過(guò)程中獲得，今后這類產(chǎn)品主要依賴煉焦化學(xué)產(chǎn)品的吸收與加工，因此這些化學(xué)產(chǎn)品對(duì)綜合利用煤炭資源和我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著重

2、要意義。 荒煤氣必須經(jīng)過(guò)凈化后成為潔凈燃?xì)?，才能通過(guò)煤氣管道外送及供用戶使用。在焦?fàn)t煤氣凈化過(guò)程中，經(jīng)過(guò)冷卻、吸收、解析、化學(xué)轉(zhuǎn)化、蒸餾分離等化工單元操作，可以分離出交友、氨水、粗苯（或輕苯、重苯），并將煤氣和氨水中的氨、硫化氫、氰化氫等有害物質(zhì)去除且制成有用的化學(xué)產(chǎn)品。苯族烴回收精制加工后，可得到的輕苯，重苯，精苯，甲苯，二甲苯，溶劑油等產(chǎn)品。甲苯，二甲苯，三甲苯，乙基甲苯，古馬隆，茚，噻吩，酚。這些產(chǎn)品具有極為廣泛的用途，是塑料合成纖維，合成橡膠，染料，涂料，醫(yī)藥，耐高溫材料及國(guó)防工業(yè)極為寶貴的原料，對(duì)于我國(guó)的社會(huì)主義建設(shè)具有十分重大的政治意義和經(jīng)濟(jì)意義。1.2粗苯的性質(zhì)：粗苯在常態(tài)下為淡

3、黃色透明溶體，此水輕，不溶于水，在貯存時(shí)，由于其中的戊烯類，環(huán)戊二烯等不合和化合物的氧化合聚合而形成樹(shù)脂狀物質(zhì)，故使粗苯差色變暗，粗苯易燃易爆，閃點(diǎn)為12攝氏度，粗苯苯氣在空氣中的濃度在1.4%-7.5%（體積）范圍內(nèi)時(shí)，能形成爆炸性混合物。粗苯的各主要成分皆在180攝氏度前餾出，180攝氏度以后餾出的是粗苯中所含的洗油輕質(zhì)餾分，稱為溶劑油。在測(cè)定粗苯中各組分的含量和計(jì)算其加工過(guò)程中的產(chǎn)量時(shí)，通常將180攝氏度前的餾出量作為鑒別粗苯質(zhì)量的指標(biāo)之一。粗苯在180攝氏度前的餾出量取決于粗苯的工藝流程和操作制度。180攝氏度前的餾出量越多，粗苯的質(zhì)量就越好，一般要求粗苯在180攝氏度前餾出量達(dá)93%

4、-95%，粗苯中除了主要的苯類物質(zhì)之外，還有飽和化合物和硫化物，這是由于從煤氣中回收粗苯的同時(shí)，煤氣中的烯烴，一氧化碳等等的膠質(zhì)生成物及有機(jī)硫化合物也一同進(jìn)入了粗苯中。粗苯的組成取決于煉焦配煤的組成及煉焦產(chǎn)物在炭化室內(nèi)熱解的程度。粗苯各組成的平均含量如表11。此外，粗苯中酚類的含量通常在0.11.0%之間，吡啶堿類的含量不超過(guò)0.5%。當(dāng)硫銨工段從煤氣回收吡啶堿類時(shí)，則粗苯中的吡啶堿類含量不超過(guò)0.01%。各產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表11、12、13。粗苯中各組分的含量 表1-1 組 分分 子 式含量 %苯甲苯二甲苯三甲苯不飽和化合物其中：環(huán)戊二烯苯乙烯苯并呋喃及同系物茚及同系物硫化物（按硫計(jì)）其中：

5、二硫化碳噻吩c6h6c6h5（ch2）3c6h4（ch2）2c6h3（ch2）3c5h6c6h5chch2c8h6oc9h5cs2c4h4s557012222.062.057120.61.20.51.01.02.01.52.50.31.50.31.50.21.2由于粗苯是易燃的物質(zhì)，粗苯蒸汽在空氣中的濃度在1.47.5%（體積）范圍內(nèi)時(shí)，能形成爆炸性混合物，因此該工段要嚴(yán)禁煙火，電機(jī)防爆。重苯和重質(zhì)苯的質(zhì)量指標(biāo) 表1-2 指標(biāo)名稱重 苯（參考指標(biāo)）重質(zhì)苯（yb 30364）一級(jí)二級(jí)餾程：初餾點(diǎn)，139160160150前餾出量，wt%10200前餾出量，wt%508580水分，wt%0.50.

6、5粗苯和輕苯的質(zhì)量指標(biāo) 表1-3指標(biāo)名稱加工用粗苯溶劑用粗苯輕 苯外觀黃色透明液體比重，d40.8710.900.9000.880餾程：75前餾出量，v%3180前餾出量，wt%9391餾出96%（v%）的溫度，150水分室溫（1825）下目測(cè)無(wú)可見(jiàn)不溶解的水第 二 章 操 作 及 設(shè) 計(jì) 參 數(shù)2.1設(shè)計(jì)任務(wù)：本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)國(guó)內(nèi)外冶金焦化行業(yè)的基本情況,進(jìn)行年產(chǎn)焦炭80萬(wàn)噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設(shè)計(jì), 初選主機(jī)設(shè)備；進(jìn)行粗苯工段工藝流程選擇設(shè)備的選型計(jì)算及相關(guān)非工藝設(shè)計(jì)。2.2設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）要求工段年平均工作日360天，煤氣及粗苯組成見(jiàn)下表，其余參數(shù)結(jié)合實(shí)習(xí)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)

7、技術(shù)參數(shù)。焦?fàn)t煤氣的組成表指標(biāo)名稱nh3h2shcn萘粗苯焦油指標(biāo)(g/nm3)7.56.31.60.25350.01凈化煤氣的質(zhì)量指標(biāo)表指標(biāo)名稱nh3h2shcn萘粗苯焦油指標(biāo)(g/nm3)0.050.10.30.25 30.01粗苯的組成表指標(biāo)名稱苯甲苯二甲苯溶劑油指標(biāo)（質(zhì)量%）732463本設(shè)計(jì)采用焦油洗油吸收煤氣中的苯族烴，對(duì)焦油洗油的質(zhì)量要求見(jiàn)下表焦油洗油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(yb 297-64)名 稱指 標(biāo)比重()餾程:230前餾出量(容),%300前餾出量(重量),%酚含量(容),%萘含量(重量),%黏度(e25)水分,%15結(jié)晶物1.041.073900.51321.0無(wú)（2）廠址所在地區(qū)

8、年平均氣溫16，最高氣溫38，最低氣溫-27；常年主導(dǎo)風(fēng)向東風(fēng)、東北風(fēng)。（3）煤在煉焦時(shí)一般75%為焦炭，其中25%為荒煤氣。即每年用煤106.7萬(wàn)噸，年生產(chǎn)荒煤氣26.7萬(wàn)噸。第三章 焦?fàn)t煤氣凈化回收工藝過(guò)程及工藝選擇新洗油硫酸硫劑煤氣凈化過(guò)程主要有以下幾個(gè)工段組成:冷凝鼓風(fēng)工段、脫硫工段、蒸氨工段、硫銨工段、終冷洗苯工段、粗苯蒸餾工段、油庫(kù)工段、脫水工段、生化工段等組成。洗脫苯硫胺脫硫及硫回收冷鼓電捕荒煤氣外管粗苯儲(chǔ)槽焦?fàn)t循環(huán)氨水槽堿液氨水剩余氨水槽熄焦生化蒸氨焦油焦油槽焦油渣機(jī)械化澄清器備煤焦油渣槽化產(chǎn)工藝流程一、 冷凝鼓風(fēng)工段：（一）工藝方法：可分為冷凝和鼓風(fēng)兩部分。其中冷凝又可分為直

9、接冷卻、間接冷卻和直接間接混合冷卻三種。（1）直接冷卻：與煤氣直接接觸，冷卻效果好，但產(chǎn)生污水量大。（2）間接冷卻：不直接與煤氣接觸，通過(guò)換熱設(shè)備間接冷卻，污染小，蒸氨設(shè)備效率高，使用較廣泛。（3）混合冷卻：可以兼得直接冷卻和間接冷卻兩者的優(yōu)點(diǎn)。鼓風(fēng)部分：主要為粗煤氣加壓，使其能通過(guò)后續(xù)凈化系統(tǒng)的設(shè)備和管路，并起到脫除粗煤氣中部分焦油霧的作用。電捕焦油器：脫除粗煤氣中的焦油（二）工藝流程：來(lái)自焦?fàn)t80c的荒煤氣，與焦油和氨水沿吸煤氣管道流至氣液分離器，氣液分離后的荒煤氣由分離器上部出來(lái)，進(jìn)入四臺(tái)并聯(lián)操作的橫管初冷器上部，在此用32c的循環(huán)水將煤氣冷卻至35c；由橫管初冷器下部排出的煤氣，進(jìn)入直

10、冷塔下部，用直冷塔循環(huán)水噴灑煤氣，將煤氣冷卻至22c；由直冷塔上部排出的煤氣，進(jìn)入三臺(tái)并聯(lián)操作的電捕焦油器，捕集煤氣中夾帶的焦油，再由煤氣鼓風(fēng)機(jī)壓送至脫硫工段。為了保證橫管初冷器冷卻效果，在初冷器上部連續(xù)噴灑來(lái)自機(jī)械化氨水澄清槽中部的焦油、氨水混合液，在其頂部用熱氨水定期沖洗，以清除管壁上的焦油、萘等雜質(zhì)。初冷器底部排出的冷凝液經(jīng)水封槽流入冷凝液槽，再送至機(jī)械化氨水澄清槽。從直冷塔底部出來(lái)的循環(huán)液加兌一定量氨水后,用泵經(jīng)直冷塔循環(huán)水冷卻器用低溫水冷卻至21c，送到直冷塔頂部循環(huán)噴灑，多余部分送至機(jī)械化氨水澄清槽。由氣液分離器分離下來(lái)的焦油和氨水進(jìn)入機(jī)械化氨水澄清槽，在此進(jìn)行氨水、焦油和焦油渣的

11、分離。上部的氨水流入循環(huán)氨水中間1槽，再由循環(huán)氨水泵送至焦?fàn)t冷卻煤氣；其中一部分氨水定期經(jīng)高壓氨水泵加壓送至焦?fàn)t，一部分氨水去初冷器、電捕頂部噴灑，以清除管壁積存的萘、焦油等雜物。多余部分作為剩余氨水經(jīng)過(guò)剩余氨水中間槽沉淀澄清、除焦油器除油后送入剩余氨水貯槽，再用剩余氨水泵送至氨水蒸餾裝置處理。機(jī)械化氨水澄清槽下部的焦油靠靜壓流入焦油分離器，進(jìn)一步進(jìn)行焦油與焦油渣的沉降分離。分離出的焦油自流入焦油中間槽，用焦油泵送至焦油蒸餾油庫(kù)的焦油貯槽。機(jī)械化氨水澄清槽和焦油分離器刮出的焦油渣，排入焦油渣車，定期送往煤場(chǎng)，摻入煉焦煤中。（三）工藝選擇：裝置采用混合冷卻工藝，先間接冷卻，后直接冷卻，對(duì)煤氣冷卻

12、凈化的效果好，有效降低煤氣中煤粉、焦油和萘的含量。煉焦荒煤氣、氨水焦油中間罐氣液分離器機(jī)械澄清器煤氣焦油儲(chǔ)槽循環(huán)氨水槽焦油泵循環(huán)氨水泵初冷器化工廠剩余槽電捕焦?fàn)t剩余氨水泵鼓風(fēng)機(jī)脫硫蒸氨脫 硫 工 段冷鼓工藝流程圖二、脫硫工段：（一）工藝方法：其主要任務(wù)是脫除硫化氫，可分為干法和濕法兩種。干法常用氧化鐵或活性炭法，濕法分為溶劑吸收法和氧化法兩種。吸收法脫硫是用堿性溶液吸收粗氣中的硫化氫，吸收液經(jīng)解吸放出硫化氫后返回循環(huán)吸收硫化氫。常用的氧化法有：蒽醌二磺酸鈉法、改良砷堿法、氨水催化法、萘醌法、苦味酸法及栲膠法等。（二）工藝流程：由鼓風(fēng)機(jī)送來(lái)的煤氣首先進(jìn)入預(yù)冷塔與塔頂噴灑的循環(huán)冷卻水逆向接觸，被冷

13、至30；循環(huán)冷卻水從塔下部用泵抽出送至循環(huán)水冷卻器，用低溫水冷卻至28后進(jìn)入塔頂循環(huán)噴灑。采取部分剩余氨水更新循環(huán)冷卻水，多余的循環(huán)水返回冷凝鼓風(fēng)工段。預(yù)冷后的煤氣依次進(jìn)入三臺(tái)串聯(lián)的脫硫再生塔，與塔中部噴淋下來(lái)的脫硫液逆流接觸以吸收煤氣中的硫化氫（同時(shí)吸收煤氣中的氨，以補(bǔ)充脫硫液中的堿源）。第三臺(tái)脫硫再生塔后煤氣含硫化氫約20mg/m3，送入硫銨工段。吸收了h2s、hcn的脫硫液由脫硫液循環(huán)泵從脫硫再生塔底部抽出送至上部再生段的噴射器，靠噴射器的吸力，脫硫液再生需要的空氣同時(shí)被吸入再生段，使溶液在塔內(nèi)得以氧化再生。再生后的溶液從塔頂經(jīng)液位調(diào)節(jié)器自流回塔中部循環(huán)使用。浮于塔頂部的硫磺泡沫，利用位

14、差自流入泡沫槽，硫泡沫經(jīng)泡沫泵送入熔硫釜加熱熔融，清液流入廢液槽，硫磺冷卻后裝袋外銷。為避免脫硫液鹽類積累影響脫硫效果，排出少量廢液送往配煤。（三）工藝選擇及特點(diǎn)：1、本設(shè)計(jì)采用吸收法脫硫，以氨為堿源，hpf為催化劑的焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰新工藝，此法不但具有較高的脫硫脫氰效率，而且流程短，不需外加堿，催化劑用量少，脫硫廢液處理簡(jiǎn)單，操作費(fèi)用低，一次性投資省。2、脫硫、再生合為一塔，節(jié)省占地。3、采用引射自吸式雙成結(jié)構(gòu)再生段，再生所需的空氣毋須空壓機(jī)提供，節(jié)省能源。還可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際狀況，利用部分尾氣循環(huán)使用。廢氣量可降低約1/3,因此減少了有害物質(zhì)的排放。剩余氨水冷鼓煤氣氨水過(guò)濾器硫胺工段冷凝冷卻器

15、氨水換熱器脫硫塔蒸氨塔脫硫液封槽溶液循環(huán)槽廢水換熱器再生塔硫泡沫槽廢水槽溶液換熱器廢水冷卻器熔硫釜溶液緩沖槽生化工段脫硫工藝流程圖三、蒸氨工段：（一）工藝方法： 脫除粗煤氣中的氨，可用水或酸性溶液吸收。常用一下幾種方法：1、水吸收法：用大量水與粗煤氣接觸，吸收其中的氨。2、硫酸吸收法：分為直接法、間接法和半直接法三種。（1）直接吸收法：粗煤氣不經(jīng)冷凝冷卻直接進(jìn)入硫銨飽和器，與硫酸直接反應(yīng)，由于沒(méi)脫焦油，操作不便，一般不用此法。（2）間接吸收法：經(jīng)冷凝冷卻后與洗滌氨水混合進(jìn)行蒸餾，在引入飽和器與母液反應(yīng)生成硫銨。（3）半直接吸收法：將冷凝冷卻氨水進(jìn)行蒸餾，蒸出的氨氣與粗氣一起進(jìn)入飽和器與母液反應(yīng)

16、生成硫銨。3、磷酸吸收法：用磷酸吸收粗氣中的氨，然后進(jìn)行解吸。（二）工藝流程：脫硫過(guò)程中的剩余氨水引入蒸氨塔內(nèi)進(jìn)行蒸氨，蒸出濃氨汽經(jīng)冷凝冷卻后制得含氨1820%的濃氨水，送入脫硫液槽，兌入脫硫液中，作為補(bǔ)充堿源。（三）工藝選擇及特點(diǎn)：對(duì)蒸氨廢氣選用目前國(guó)內(nèi)較先進(jìn)的氨裂解處理技術(shù)。在裂解爐內(nèi)，氨氣在觸媒的作用下，通過(guò)控制爐溫可將蒸氨廢氣中的氨還原成氫氣、氮?dú)夂鸵谎趸細(xì)猓⑦@部分混合氣體返回煤氣管道中，不僅防止了對(duì)大氣的污染，而且還可增加煤氣量，是一項(xiàng)回收能源、化害為利的控制措施，該技術(shù)成熟、可靠，在國(guó)內(nèi)外焦化廠均有使用。四、硫銨工段:（一）工藝方法： 目前絕大多數(shù)焦化廠都用硫酸吸收煤氣中的氨

17、來(lái)制取硫銨。根據(jù)工藝過(guò)程的不同，生產(chǎn)硫銨的方法可分為間接法、直接法和半直接法。1、 間接法：在用硫酸中和稀氨水，然后蒸發(fā)溶液而來(lái)制取固體硫銨即形成了間接法。間接法生產(chǎn)硫銨的工藝過(guò)程為：煤氣在洗氨塔中用水洗滌，氨被吸收，得到稀氨水，送去蒸餾。由蒸氨塔逸出的氨，進(jìn)入飽和器后被硫酸吸收而得硫氨。這種方法要消耗大量水蒸氣，而且蒸發(fā)設(shè)備龐大，經(jīng)濟(jì)效果不佳?，F(xiàn)今不采用。2、 直接法：這種方法的工藝過(guò)程為：出爐煤氣在煤氣集氣管中被循環(huán)氨水冷卻，除去其中的焦油，進(jìn)入間接式初步冷卻器。煤氣在初步冷卻器冷凝出的氨水補(bǔ)充到循環(huán)氨水中去，而煤氣中所含的水汽量，恰好相當(dāng)于配煤水分和化合水分的總和。煤氣從初步冷卻器出來(lái)，

18、溫度約為6070,進(jìn)入電撲焦油器，除去其中之焦油霧滴。然后帶著全部氨經(jīng)預(yù)熱器進(jìn)入飽和器。氨和硫酸結(jié)合而成硫氨。煤氣出飽和器經(jīng)除酸器，進(jìn)入冷卻到直接式冷卻器，冷卻到適宜溫度，進(jìn)入鼓風(fēng)氣。采用直接法生產(chǎn)硫銨雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但因過(guò)多的設(shè)備處于負(fù)壓狀態(tài)，在生產(chǎn)上不安全，故在工業(yè)上未被采用。3、 半直接法：現(xiàn)代焦化廠廣泛采用的是半直接法生產(chǎn)硫銨。我國(guó)多以飽和器作為氨的吸收器，國(guó)外則有以硫酸洗氨塔代替飽和器的趨勢(shì)，即所謂無(wú)飽和器法生產(chǎn)硫銨。采用飽和器或硫酸洗氨塔生產(chǎn)硫銨，實(shí)質(zhì)上都屬于半直接法。半直接法生產(chǎn)硫銨的工藝過(guò)程為：出爐煤氣在初步冷卻器中冷卻到2530，進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)。加壓后，經(jīng)電捕焦油器，煤氣預(yù)熱器.

19、進(jìn)入飽和器。在初步冷卻器中冷凝下來(lái)的氨水全部與集氣管循環(huán)氨水混合。多余的混合氨水送如氨蒸餾器中，蒸餾出的氨氣也送入飽和器，并和煤氣中的氨一起為硫酸吸收而得硫銨。由于該法工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，故為國(guó)內(nèi)外焦化廠普遍采用。（二）工藝流程：由脫硫工段來(lái)的煤氣首先經(jīng)煤氣預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入2臺(tái)并聯(lián)的噴淋式飽和器。飽和器2臺(tái)操作，1臺(tái)備用。煤氣在飽和器的上段分兩股進(jìn)入環(huán)形室,與循環(huán)母液逆流接觸，其中的氨被母液中的硫酸吸收，生成硫酸銨。脫氨后的煤氣在飽和器的后室合并成一股,經(jīng)小母液循環(huán)泵連續(xù)噴灑洗滌后，沿切線方向進(jìn)入飽和器內(nèi)旋風(fēng)式除酸器，分出煤氣中所夾帶的酸霧后，送至終冷洗苯工段。飽和器下段上部的母液經(jīng)大母

20、液循環(huán)泵連續(xù)抽出送至飽和器上段環(huán)形噴灑室循環(huán)噴灑，噴灑后的循環(huán)母液經(jīng)中心降液管流至飽和器的下段。在飽和器的下段，晶核通過(guò)飽和介質(zhì)向上運(yùn)動(dòng)，使晶體長(zhǎng)大，并引起晶粒分級(jí)。當(dāng)飽和器下段硫銨母液中晶比達(dá)到25%-40%（v%）時(shí)，用結(jié)晶泵將其底部的漿液抽送至室內(nèi)結(jié)晶槽。飽和器滿流口溢出的母液自流至滿流槽，再用小母液循環(huán)泵連續(xù)抽送至飽和器的后室循環(huán)噴灑，以進(jìn)一步脫出煤氣中的氨。飽和器定期加酸加水沖洗時(shí)，多余母液經(jīng)滿流槽滿流到母液貯槽；加酸加水沖洗完畢后，再用小母液循環(huán)泵逐漸抽出，回補(bǔ)到飽和器系統(tǒng)。當(dāng)飽和器母液系統(tǒng)水不平衡（水分過(guò)剩）時(shí)，可通過(guò)煤氣預(yù)熱器提高煤氣溫度，對(duì)母液操作溫度進(jìn)行調(diào)整，以保證系統(tǒng)水平

21、衡及結(jié)晶適宜操作溫度。室內(nèi)結(jié)晶槽中的硫銨結(jié)晶積累到一定程度時(shí)，將結(jié)晶槽底部的硫銨漿液經(jīng)視鏡控制排放到硫銨離心機(jī)，經(jīng)離心機(jī)離心分離后，硫銨結(jié)晶從硫銨母液中分離出來(lái)。從離心機(jī)分出的硫銨結(jié)晶先經(jīng)溜槽排放到螺旋輸送機(jī)，再由螺旋輸送機(jī)輸送到振動(dòng)流化床干燥器，經(jīng)干燥、冷卻后進(jìn)入硫銨貯斗。從硫銨貯斗出來(lái)的硫銨結(jié)晶經(jīng)半自動(dòng)稱量、包裝后送入成品庫(kù)。離心機(jī)濾出的母液與結(jié)晶槽滿流出來(lái)的母液一同自流回飽和器的下段。由振動(dòng)流化床干燥器出來(lái)的干燥尾氣在排入大氣前設(shè)有兩極除塵。首先經(jīng)兩組干式旋風(fēng)除塵器除去尾氣中夾帶的大部分粉塵，再由尾氣引風(fēng)機(jī)抽送至尾氣洗凈塔，用尾氣洗凈塔泵對(duì)尾氣進(jìn)行連續(xù)循環(huán)噴灑，以進(jìn)一步除去尾氣中夾帶的殘

22、留粉塵，最后經(jīng)捕霧器除去尾氣中夾帶的液滴后排入大氣。尾氣洗凈塔設(shè)有旁通管。當(dāng)振動(dòng)流化床干燥器開(kāi)工調(diào)試時(shí)或經(jīng)一級(jí)干式旋風(fēng)除塵即可達(dá)到除塵指標(biāo)時(shí)，可直接經(jīng)旁通管將尾氣排入大氣，而 無(wú)須經(jīng)過(guò)尾氣洗凈塔。開(kāi)工調(diào)試時(shí)走旁通管是為了避免由于振動(dòng)流化床干燥器操作不正常而造成尾氣洗凈塔及管路可能的堵塞。尾氣洗凈塔排出的循環(huán)母液經(jīng)滿流管流至室外母液槽；同時(shí)經(jīng)流量?jī)x表控制，向尾氣洗凈塔連續(xù)定量補(bǔ)入少量工業(yè)新水。補(bǔ)入的最大水量以不超過(guò)飽和器系統(tǒng)達(dá)到水平衡所需的最大水量為原則。硫銨工段所需的93%濃硫酸定期由油庫(kù)工段送至硫銨工段硫酸高置槽，再經(jīng)流量控制儀表及視鏡加到飽和器系統(tǒng)的滿流槽。由冷凝鼓風(fēng)工段送至剩余氨水蒸餾裝

23、置的原料氨水/廢水換熱器，經(jīng)與塔底出來(lái)的蒸氨廢水換熱后進(jìn)入蒸氨塔。蒸氨塔底通入直接蒸汽。蒸氨塔頂出來(lái)的氨汽經(jīng)分縮器濃縮后，去脫硫工段預(yù)冷塔增加煤氣中的氨硫比。塔底出來(lái)的蒸氨廢水由廢水泵抽出，經(jīng)原料氨水/廢水換熱器同原料氨水換熱并經(jīng)廢水冷卻器冷卻后，送酚氰污水處理裝置。油庫(kù)送來(lái)的氫氧化鈉溶液40（w%），用計(jì)量泵抽出送終冷洗本工段的終冷塔上段洗滌煤氣，從上段噴灑液泵后接出的含堿溶液經(jīng)靜態(tài)管道混合器進(jìn)入到入蒸氨塔前剩余氨水中分解剩余氨水固定銨，降低蒸氨廢水中的全氨含量。蒸氨塔底產(chǎn)生的瀝青定期排至瀝青坑，冷卻后人工取出送煤廠摻入配煤；排出的蒸氨廢水經(jīng)瀝青坑流入地下槽，再由泵送至初冷前吸煤氣管道。（三

24、）工藝選擇及特點(diǎn)：1、本設(shè)計(jì)采用半直接法，噴淋式飽和器，集酸洗、除酸、結(jié)晶為一體，設(shè)備體積小,脫氨效率高；2、噴淋式飽和器為空噴結(jié)構(gòu)，煤氣系統(tǒng)阻力小，鼓風(fēng)機(jī)能耗低；3、硫銨母液系統(tǒng)設(shè)備均采用超低碳不銹鋼制作,使用壽命長(zhǎng),可保證裝置長(zhǎng)期連續(xù)穩(wěn)定操作，維護(hù)費(fèi)用低；4、硫銨干燥采用振動(dòng)流化床，干燥效果好，易于操作維護(hù)；5、硫銨干燥外排尾氣采用干式及濕式兩級(jí)除塵，凈化后外排尾氣可達(dá)到無(wú)塵排放，環(huán)保效果好；6、用高效螺旋板換熱器，回收廢水余熱，節(jié)約蒸氨直接蒸汽用量；7、堿分解固定氨，可大大降低廢水中全氨含量，有利生化廢水處理環(huán)保達(dá)標(biāo)。硫酸地下槽焦?fàn)t煤氣硫酸泵脫硫回收硫酸槽煤氣預(yù)熱器結(jié)晶槽飽和器母液泵離心

25、機(jī)結(jié)晶泵蒸汽螺旋輸送機(jī)母液儲(chǔ)槽冷凝水干燥器熱風(fēng)器噴灑泵旋風(fēng)除塵器放料槽進(jìn)風(fēng)口送風(fēng)機(jī)硫銨水浴除塵器母液槽硫胺工藝流程圖五、終冷洗苯工段：焦?fàn)t煤氣經(jīng)硫銨工段脫除氨后進(jìn)入終冷洗苯工段,主要任務(wù)是將煤氣進(jìn)行煤氣終冷除萘,吸收苯族烴. （1） 煤氣終冷和焦油洗萘工藝1、終冷工藝：焦?fàn)t煤氣終冷有直接水終冷法、間接水終冷法和直接抽終冷法。(1)直接水終冷法:直接水終冷法用循環(huán)噴灑的冷卻水直接與煤氣接觸，對(duì)煤氣進(jìn)行最終冷卻。直接水終冷法是焦?fàn)t煤氣終冷工藝中最通用的一種方法。直接水終冷法分敞開(kāi)式和封閉式兩種。敞開(kāi)式在煤氣終冷前既無(wú)脫萘也無(wú)脫硫脫氰裝置。煤氣在終冷中脫萘，煤氣中的氰化氫同時(shí)大量溶解于終冷水中，氰化

26、氫等有害氣體從涼水架上逸散，污染了環(huán)境，并且工藝流程復(fù)雜，因此，敞開(kāi)式出一些老廠仍在延續(xù)使用外，新廠已不再采用。在封閉式流程中，煤氣在終冷前已經(jīng)脫除了煤焦油、奈、硫化氫和氰化氫，且回收了氨，因此工藝流程比較簡(jiǎn)單。回收氨后約60c左右的煤氣在終冷塔內(nèi)被循環(huán)噴灑的終冷水冷卻至25c，從塔頂排出，去洗苯塔。在終冷水循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)有間接冷卻器，用循環(huán)冷卻水和低溫冷卻水兩端封閉式冷卻。終冷塔內(nèi)產(chǎn)生的冷凝液以終冷水排污方式排出，送往生物托分裝置處理。(2)間接水終冷法:初冷后的煤氣進(jìn)入列管式終冷器內(nèi)，在管束間自上而下的流動(dòng)，被管內(nèi)中冷水冷卻至2530c，由下部派出，送往洗苯塔。煤氣冷凝液流入器底，用泵抽出，

27、送入終冷器的頂部和中部循環(huán)噴灑，以沖洗橫管外壁上含沉積物。多余的冷凝液，間歇的送往焦?fàn)t煤氣初冷流程中的焦油氨水分離器。間接水終冷在傳熱效果上不如直接水終冷法，因此較少采用。(3)直接油終冷法:直接油終冷法以輕柴油為冷卻介質(zhì)，與煤氣直接進(jìn)行冷卻。脫去煤焦油、奈和氨后的煤氣，在油終冷塔內(nèi)被循環(huán)噴灑的輕柴油由約55c冷卻至2530c后出塔，送往后續(xù)的洗苯塔。輕柴油和煤氣冷凝液一起進(jìn)入油終冷塔下部的油澄清槽，在冷凝液被分離出后用循環(huán)油泵送經(jīng)油冷卻器冷卻至2428c，入油終冷塔循環(huán)使用。油終冷塔分為兩段，上段引出的輕柴油用噴灑油泵送入下段噴灑冷卻煤氣。2、煤氣終冷及除萘的工藝： 我國(guó)焦化廠目前所采用的煤

28、氣終冷及除萘的工藝流程主要有四種,即:煤氣終冷和機(jī)械除萘工藝;煤氣終冷和焦油洗油工藝;洗油萘和煤氣最終冷卻工藝;橫管終冷噴灑輕焦油洗萘工藝.2.1煤氣終冷和機(jī)械化除萘工藝：來(lái)自硫銨工段煤氣在終冷塔內(nèi)自下而上流動(dòng),在流動(dòng)過(guò)程中與經(jīng)由隔板孔眼噴淋而下的冷卻水流密切接觸，從55-60冷卻至21-27,部分水汽被冷凝下來(lái),同時(shí)還有相當(dāng)數(shù)量的萘也從煤氣中析出,并被水沖洗下來(lái),煤氣含萘量可從2000-3000mg/nm,降到800-1200mg/nm。冷卻后的煤氣去洗苯塔脫苯。含萘冷卻水由塔底經(jīng)水封管自流入機(jī)械化刮萘槽,水和萘在槽中分離后,水自流入涼水架冷卻到30-32,再由泵抽送經(jīng)冷卻器冷卻到21左右后

29、,回終冷塔循環(huán)使用。在刮萘槽中積聚的萘,定期用水蒸氣間接加熱熔化后流入萘的揚(yáng)液槽，再用水蒸汽壓送往焦油槽或焦油氨水澄清槽。亦可用冷凝工段的初冷冷凝液來(lái)熔化萘，熔萘后的冷凝液自流返冷凝鼓風(fēng)段，這樣既簡(jiǎn)化了操作又改善了勞動(dòng)條件。該流程的優(yōu)點(diǎn)是操作穩(wěn)定,便于管理,缺點(diǎn)是該工藝流程的除萘率受冷卻水溫的影響，故塔后的煤氣含萘量較高。水和萘不能充分分離,部分萘被水帶到?jīng)鏊? 增加了涼水架清掃工作，因其排污水量大，刮萘槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜且苯重，基建費(fèi)高。該洗萘法僅用于硫銨生產(chǎn)工序之后。2.2煤氣終冷和焦油洗萘工藝：煤氣在終冷塔內(nèi)的過(guò)程同前所述。含萘冷卻水從終冷塔底部流出，經(jīng)液封管導(dǎo)入焦油洗萘器底部并向上流動(dòng)。熱焦

30、油經(jīng)伸入器的分布管均勻噴灑在篩板上，通過(guò)篩板孔眼向下流動(dòng)，在與水對(duì)流接觸過(guò)程中將水中含萘降到800mg/nm以下。洗萘后的焦油從洗萘器下部排出，經(jīng)液位調(diào)節(jié)器流入焦油槽。焦油在循環(huán)使用24小時(shí)后，經(jīng)加熱靜止脫水用泵送往焦油車間加工處理，送空的焦油槽再接受冷鼓工段的新鮮焦油以備循環(huán)洗萘使用。從洗萘器上部流出的水進(jìn)入水澄清槽，分離出殘余焦油后，自流到?jīng)鏊?。分離出的焦油及浮在水面上的油類、萘等混合物自流到焦油槽。焦油洗萘比機(jī)械化除萘 效率高，但操作復(fù)雜。該流程的優(yōu)點(diǎn)是不僅可以把冷卻水中的萘幾乎全部清除，而且對(duì)水中的酚有一定萃取作用結(jié)果，減少?zèng)鏊艿那鍜叽螖?shù)，有利于冷卻水的進(jìn)一步處理。缺點(diǎn)是操作復(fù)雜，

31、出口煤氣含萘量高，用水量大，后期仍需進(jìn)行污水處理。2.3油洗萘和煤氣終冷工藝：飽和器來(lái)的50-55的煤氣進(jìn)入木格填料洗萘塔底部，塔頂噴灑溫度為55-57的洗苯富油進(jìn)行洗萘。富油進(jìn)塔溫度比煤氣溫度高5-7，使煤氣含萘可由2000-2500mg/nm降到500-800mg/nm。除萘后的煤氣進(jìn)入終冷塔，該塔為隔板式，分兩段。上段用從涼水架來(lái)的循環(huán)水冷卻至20-23的循環(huán)水噴淋，將煤氣再冷卻25左右，額外水從終冷塔底部經(jīng)水封管流入熱水池；然后用泵送至涼水架，經(jīng)冷卻后自流入冷水池。再用泵送至終冷冷塔的上下兩端，送往上端的水須于間冷器用低溫水冷卻，由于終冷器只是為了冷卻煤氣，所以終冷循環(huán)水量可減至2.5

32、-3噸/1000標(biāo)米煤氣。該流程的優(yōu)點(diǎn)是塔后煤氣含萘量要前兩種工藝流程，用水量為水洗萘的一半，因而可減少含酚污水的排放量。缺點(diǎn)是該流程油洗萘在較為高的溫度下進(jìn)行，塔后煤氣含萘量仍較高，煤氣溫度波動(dòng)；操作復(fù)雜，洗油耗量大，脫苯困難，仍需進(jìn)行污水處理。2.4橫管終冷噴灑輕質(zhì)焦油洗萘工藝：從硫銨工段來(lái)的煤氣由塔頂進(jìn)入，與連續(xù)噴灑的輕質(zhì)焦油并流差速接觸速冷，至橫管段繼續(xù)冷卻至21-25，同時(shí)脫萘至450毫克/標(biāo)米以下，然后從塔底排出，進(jìn)入旋風(fēng)捕霧器除掉夾帶的焦油，萘和凝結(jié)水霧，然后去洗苯塔。輕質(zhì)焦油由其補(bǔ)充至塔底循環(huán)油槽，循環(huán)油由槽底泵出至槽中部，頂部噴灑，與橫管束和煤氣接觸換熱，同時(shí)溶解煤氣中析出的

33、萘，然后經(jīng)液封回循環(huán)槽。（此過(guò)程中，循環(huán)油槽內(nèi)，入塔處，出塔處油溫基本相同）。焦油循環(huán)至一定程度，用泵送至焦油上段。18的冷凍水由塔下部橫管冷卻器進(jìn)入，向上經(jīng)串聯(lián)著的各橫管器與塔內(nèi)循環(huán)油，煤氣間接換熱繩溫，然后從塔的外部排出。由于該工程主要依靠降低煤氣的溫度使煤氣中萘析出，并由輕質(zhì)焦油將萘溶解，因此煤氣溫度需降至21左右。如此低溫，就決定了必須要有低溫水的焦化廠才易采用該工藝。該流程的優(yōu)點(diǎn)是：（1）此工藝不僅對(duì)煤氣中的萘的脫除率高，而且冷卻效果非常好。出口煤氣約21左右，煤氣含萘量大約在350-450mg/nm。（2)無(wú)須洗油，只須自產(chǎn)輕質(zhì)焦油，節(jié)約洗油耗量；煤氣中的萘直接轉(zhuǎn)入焦油，降低了萘的

34、損失。（3)該系統(tǒng)阻力小，風(fēng)機(jī)電耗低；操作維護(hù)簡(jiǎn)便；無(wú)污染；占地面積小，基建費(fèi)用少。（4)由于煤氣冷卻不直接與水接觸，所以無(wú)含酚污水的處理。綜合上述的四種工藝，通過(guò)比較，第四種優(yōu)點(diǎn)突出，本溪地區(qū)有低溫的水源。因此本設(shè)計(jì)采用第四種方法即：橫管終冷噴灑輕質(zhì)焦油洗萘工藝。（二）洗苯工藝2.1從焦?fàn)t煤氣中回收的苯族烴可采用下列方法：1、洗油吸收法：洗油吸收煤氣中的苯族烴為典型的物理吸收，是在洗滌塔中回收煤氣中的苯族烴。將吸收了苯族烴的洗油（富油）送至脫苯塔蒸餾裝置中，以提取粗苯。脫苯后的洗油（貧油）冷卻后重新送至洗滌塔循環(huán)使用。洗油吸收法又分為常壓吸收法和加壓吸收發(fā)。加壓吸收法可強(qiáng)化生產(chǎn)過(guò)程，適于煤氣

35、在遠(yuǎn)距離或用作合成氨廠原料的情況下采用。目前，國(guó)內(nèi)外焦化廠主要采用洗油吸收法回收煤氣中的苯族烴。我國(guó)焦化廠洗滌用的洗油主要有焦油洗油和石油洗油。吸收法又分為焦油洗油吸收法和石油洗油法。(1）焦油洗油吸收法焦油洗油是高溫焦油加工時(shí)230-300的餾分,由于大多數(shù)焦化廠都能自得,所以應(yīng)用廣泛,其質(zhì)量指標(biāo)已在第一章中列出如表1-3.焦油洗油的含萘量除規(guī)定要小于13%外,還要求其含苊量不大于5%,是為了保證在10-15時(shí)無(wú)固體沉淀物。萘苊因熔點(diǎn)較高,在常溫下易析出固體結(jié)晶,因此應(yīng)控制其含量。但是萘苊同芴,氧及洗油中其他高沸點(diǎn)組分混合時(shí),能生成低熔點(diǎn)的有關(guān)各組分的共熔點(diǎn)混合物,所以洗油中存在一定數(shù)量的萘

36、,則有助于降低洗油析出沉淀物的溫度。洗油含酸量高時(shí),會(huì)與水形成乳化物,從而破壞吸苯的操作,且酚的存在使洗油變稠,黏度大,因此必須嚴(yán)格控制洗油中的含酚量。(2)石油洗油吸收法用石油洗油回收苯族烴的工藝與焦油洗油苯族烴的工藝流程一樣,只是在設(shè)計(jì)油槽時(shí),須要考慮經(jīng)常排出油渣和可能生成的乳化物.石油洗油洗苯具有油耗低，油水分離容易及操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。石油洗油的質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表2-1石油洗油穩(wěn)定性好，脫萘能力強(qiáng)。但石油洗油吸收能力低，故循環(huán)洗油比用焦油洗油時(shí)大，因而洗油在循環(huán)使用過(guò)程中，會(huì)形成不溶于洗油的油渣，造成換熱設(shè)備的堵塞而破壞正常的加熱制度。同時(shí)，含有油渣的洗油與水能形成穩(wěn)定的乳濁液而影響生產(chǎn)。 石油

37、洗油質(zhì)量指標(biāo) 表2-1名 稱單 位指 標(biāo)比重（20）黏度蒸餾試驗(yàn)： 初餾點(diǎn) 350前餾出量凝固點(diǎn)含水量固體雜物rl 50%不大于0.89不大于1.5不小于265不小于95低于20不大于0.2無(wú)2、吸附法：煤氣通過(guò)具有微孔組織，接觸表面很大的活性炭或硅膠等固體吸附劑。苯族烴即被吸附在其表面上直至達(dá)到飽和狀態(tài)。被吸附的苯族烴可用直接水蒸汽進(jìn)行提取。用活性炭吸附劑可將煤氣中的苯族烴幾乎完全吸附下來(lái)。此法要求煤氣凈化的程度較高，加之吸附劑價(jià)格昂貴，因此在工業(yè)上的應(yīng)用受到一定的限制，而多用于煤氣中的苯族烴的定量分析。3、凝結(jié)法：在低溫加壓的情況下，使苯族烴從煤氣中冷凝出來(lái)。此法比吸附法所得粗苯質(zhì)量好。但

38、煤氣的壓縮及冷凍過(guò)程復(fù)雜，動(dòng)力消耗大，設(shè)備材質(zhì)要求高。綜上所述，由于石油洗油洗苯工藝存在很多問(wèn)題尚未解決，設(shè)備選型上存在難題，所以一般不采用石油洗油工藝，而多采用焦油洗油洗苯工藝。(3)粗苯回收原理及影響因素洗油回收粗苯的原理用洗油回收煉焦煤氣中的粗苯是一種吸收過(guò)程。其吸收機(jī)理是建立在雙膜理論基礎(chǔ)上。雙膜理論的基本觀點(diǎn)如下：相互接觸的氣液兩流體間存在著穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)各有一很薄的有效滯留膜層。由于兩流體的主體充分揣動(dòng)，濃度的均勻的，全部的濃度變化集中在兩個(gè)有效膜層內(nèi)，且吸收過(guò)程在界面處達(dá)平衡。因此擴(kuò)散過(guò)程的全部阻力也就等于氣膜和液膜的阻力之和，這個(gè)阻力的大小也就決定了吸收速率的大小。影響

39、粗苯吸收的因素在吸收過(guò)程中，如果吸收系數(shù)比較大，那么進(jìn)入液相的量也較大，也就是說(shuō)吸收進(jìn)行的完全。為此，我們通過(guò)氣相進(jìn)入液相的量的多少來(lái)討論回收進(jìn)行的程度。煤氣中的苯族烴在洗苯塔乃被回收的程度稱為回收率?；厥章适窃u(píng)價(jià)洗苯操作的重要指標(biāo)，可按下式表示：=1-a2/a1 式中：-粗苯回收率，% a1，a2洗苯塔入口，出口煤氣中苯含量，克/標(biāo)米?；厥章实拇笮∪Q于下列因素：煤氣和洗油中苯族烴的含量；煤氣流速幾其壓力；洗油循環(huán)量及其分子量；吸收溫度；洗苯塔的構(gòu)造，對(duì)填料塔則為填料表面積及其特性等。現(xiàn)分述如下：a、吸收溫度的影響:吸收溫度指洗苯塔內(nèi)氣體液體兩相接觸面的平均溫度，它取決于煤氣和洗油的溫度，也

40、受大氣溫度的影響。吸收溫度是通過(guò)吸收系數(shù)和吸收推動(dòng)力的變化而影響粗苯回收率的。吸收溫度增高，吸收系數(shù)有些增大，但不顯著。當(dāng)煤氣中苯族烴的含量一定時(shí)，溫度愈低，洗油中與其呈平衡的粗苯含量愈高；因而當(dāng)提高溫度時(shí)，洗油中與其呈平衡的粗苯含量愈低，因此溫度升高，吸收推動(dòng)力隨之減小。吸收溫度不宜過(guò)高，也不宜過(guò)低。適宜為25左右，實(shí)際操作溫度波動(dòng)于2030之間。b、洗油的分子量及循環(huán)油量的影響:當(dāng)其它條件一定時(shí)，洗油的分子量變小將使洗油中粗苯含量變大，即吸收得愈好。但洗油的分子量也不宜過(guò)小，否則洗油在吸收過(guò)程中損失較大，并在脫苯蒸餾時(shí)不易與粗苯分離。增加循環(huán)洗油量可降低洗油中粗苯的含量，增加氣液間的吸收推

41、動(dòng)力，從而提高粗苯回收率。但循環(huán)洗油量也不易過(guò)大，以免過(guò)多增加電、蒸汽耗量和冷卻用水量。c、貧油含苯量的影響:其它條件一定時(shí)，入塔貧油中粗苯含量愈高，則塔后損失愈大?，F(xiàn)行規(guī)定塔后煤氣中粗苯含量低于2g/m。如果一步降低貧油中的粗苯含量，雖有助于降低塔后損失，但將增加脫苯蒸汽時(shí)的水蒸汽耗量，使粗苯180前餾出率減少，即相應(yīng)增加粗苯中溶劑油的生成量，并使洗油的耗量增加。d、吸收表面積的影響:填料的表面積愈大，則煤氣與洗油接觸的時(shí)間愈長(zhǎng)，回收過(guò)程進(jìn)行得也愈完全。e、煤氣壓力和流速的影響:煤氣壓力增大時(shí)，其擴(kuò)散系數(shù)隨壓力的增加而減小，因而使吸收系數(shù)降低。但隨煤氣壓力的增加，煤氣中苯族烴的分壓將成比例地

42、增加，從而使吸收推動(dòng)力迅速增加，吸收速率也將增大。煤氣速度的增大時(shí)吸收系數(shù)增大，可提高氣液相接觸的旋流程度和提高洗苯塔的生產(chǎn)能力。所以加大煤氣速度可強(qiáng)化吸苯過(guò)程，但太大，會(huì)使洗苯塔阻力和霧沫夾帶量急劇增加。六、粗苯蒸餾工段:(一)脫苯工藝由洗苯工序過(guò)來(lái)的含苯富油需進(jìn)行脫苯。用一般蒸餾的方法可以把富油中的粗苯蒸出來(lái) 。但為達(dá)到需要的脫苯程度，則需將富油加熱到250-300，這在實(shí)際上是不可行的，但為了降低脫苯蒸餾的溫度，可采用水蒸汽蒸餾法或真空蒸餾法。我國(guó)焦化廠均采用水蒸汽蒸餾法脫苯，或稱氣提法脫苯。按照富油的加熱方式的不同，可分為蒸汽加熱法和管式爐加熱法兩種1、蒸汽加熱法生產(chǎn)一種苯由洗滌工序來(lái)

43、的富油在分離器下面的三格中，被脫苯塔來(lái)的蒸汽加熱至70-80，然后進(jìn)入貧富油換熱器，被來(lái)自脫苯塔的溫度為130-140的熱貧油加熱到90-100，最后在富油預(yù)熱器中用低間接蒸汽加熱到135-145，進(jìn)入脫苯塔頂部進(jìn)行脫苯。從脫苯塔頂部溢出的粗苯，洗油蒸汽和水蒸氣的油汽和水汽混合物進(jìn)入分縮器下面三格中與富油換熱，并在分縮器頂上的一格用冷水冷卻，從而之大部分洗油汽和水汽冷凝下來(lái)，從分縮器頂部溢出的即是粗苯蒸汽。為得到合格的粗苯產(chǎn)品，可用冷卻水水量控制分縮器頂部蒸汽溫度，之其在86-89的范圍內(nèi)。由分縮器頂部溢出的粗苯蒸汽進(jìn)入冷凝冷卻器，在此用冷水冷凝冷卻到25-30，做經(jīng)粗苯分離器將水分出后計(jì)量槽

44、進(jìn)入粗苯儲(chǔ)槽。進(jìn)入分離器的油氣和水汽混合物，在分離器底部?jī)筛袼纬傻睦淠簽橹胤挚s油，在分縮器頂部?jī)筛袼纬傻睦淠簽檩p分縮油。輕、重分縮油分別進(jìn)入油水跟力氣，與水分離后與富油混合并送往脫苯塔。從粗苯、輕分縮油、重分縮油油水分離器排出的分離水均進(jìn)入控制分離器進(jìn)一步分離，以減少洗油損失。從脫苯塔底部排出的貧油溫度比富油溫度低3-5，自流入貧富油換熱器，與富油換熱并冷卻至110-120后，再回到脫苯塔底熱貧油槽，在此用貧油泵送到貧油冷卻器冷卻至25-30后，送往洗苯塔循環(huán)噴灑。由于洗油在循環(huán)使用當(dāng)中質(zhì)量變壞。為保持循環(huán)洗油量的1-1.5%由富油入塔的管路引入洗油再生器，在此，洗油被間接蒸汽加熱至1

45、60-180，并用過(guò)熱蒸汽直接蒸吹，從再生器頂部蒸吹出來(lái)的溫度為135-175 的油氣和水汽的混合蒸汽進(jìn)入脫苯塔的底部。再生器底部的殘?jiān)涂煽吭O(shè)備內(nèi)的蒸汽壓力間歇地或連續(xù)地排至殘?jiān)筒邸?、管式爐加熱法生產(chǎn)一種苯的工藝來(lái)自洗苯塔的富油先進(jìn)入分縮器，被從脫苯塔來(lái)的粗苯油氣加熱到70-80，然后入貧富油換熱器，被熱貧油加熱到130-140后進(jìn)入管式爐。加熱到180-190的富油，從第14層板進(jìn)入脫苯塔。熱貧油從脫苯塔底部經(jīng)貧富油換熱器自流入脫苯塔下部的熱貧油槽，溫度120左右，然后用泵送到貧油冷卻器到25-30送回洗苯塔循環(huán)使用。從脫苯塔頂出來(lái)的粗苯蒸汽，進(jìn)入分縮器，溫度從170-180，降到90

46、左右，部分水蒸汽被冷凝下來(lái)，然后進(jìn)入冷凝冷卻器，粗苯和水從冷凝冷卻器下部流入油水分離器進(jìn)行分離。從油水分離器出來(lái)的粗苯進(jìn)入粗苯儲(chǔ)槽。輕、重分縮器分別進(jìn)入油水分離器分離。為保證洗油質(zhì)量，從管式爐加熱后的富油管線引出1-2%的富油進(jìn)再生器，于此用管式爐過(guò)熱至400-450的蒸汽進(jìn)行蒸吹。再生器頂排出溫度為190-200的水汽，油汽與粗苯汽一起進(jìn)入脫苯塔，再生器底部殘?jiān)ㄆ谂欧拧９苁綘t加熱法生產(chǎn)一種苯與蒸汽加熱法生產(chǎn)一種苯相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：粗苯回收率高；蒸汽耗量低；酚水量少等優(yōu)點(diǎn)。因此，選用管式爐加熱法。3、脫苯原理及影響因素脫苯原理（蒸汽法）脫苯原理實(shí)際是精餾原理，由揮發(fā)度不同的組分組成的混合液在

47、精餾塔內(nèi)進(jìn)行部分汽化和部分冷凝，使其分離成幾乎純態(tài)的過(guò)程。在精餾過(guò)程中，當(dāng)加熱互不相溶的液體混合物時(shí)，如果此混合物的蒸汽分壓之和達(dá)到塔內(nèi)的總壓時(shí)，液體即行沸騰。所以。在脫苯蒸餾過(guò)程中通入大量直接水蒸汽，當(dāng)塔內(nèi)的總壓力一定時(shí)，若氣相中水蒸汽所占的分壓愈高，則粗苯和洗油的蒸汽分壓就愈低，這樣就可以在較低的脫苯蒸餾溫度（遠(yuǎn)比250-300的溫度低）下，便可將粗苯完全地從洗油中蒸出來(lái)。影響脫苯的因素1、在塔底溫度下各組分在蒸汽壓：提高富油預(yù)熱溫度，則塔底貧油溫度也相應(yīng)提高。貧油中各組分的蒸汽壓增大，從而使粗苯的蒸出率也增加。2、脫苯塔內(nèi)操作壓力：提高塔內(nèi)操作壓力時(shí)，各組分的蒸出率相應(yīng)減少。反之，則相應(yīng)

48、增加。3、脫苯塔的塔板層數(shù)：增多加料板以下的塔板數(shù)n，可使各組分的蒸出率增大，特別是對(duì)甲苯，二甲苯的蒸出率影響較大。4、直接蒸汽量、溫度：提高直接蒸汽量，可使各組分的蒸出率增加。反之則各組分的蒸出率減小。此外還有富油的預(yù)熱溫度和含苯量。煤氣煤氣硫銨洗苯塔 終冷塔 殘油渣鍋爐蒸汽 煤氣冷凝液罐 富油再生器槽 加溫控制分離器器 貧油脫苯塔管式爐 富油貧油貧油富油冷凝冷卻器 油水分離器 油油分離器 再生蒸汽 粗苯粗苯回流槽 貧油貧油冷卻器 產(chǎn)品儲(chǔ)槽 新洗油槽 貧油泵 洗油槽 貧油槽 外來(lái)洗油 粗苯工藝流程七、油庫(kù)工段: （一）工藝流程：從冷凝鼓風(fēng)工段和粗苯蒸餾工段送來(lái)的焦油和粗苯分別進(jìn)入焦油貯槽和粗

49、苯貯槽中，定期用焦油裝車泵和粗苯裝車泵送往各自高置槽，經(jīng)汽車裝料管自流分別裝入汽車槽車外運(yùn)。洗油由汽車槽車運(yùn)來(lái)，卸入洗油卸車槽，由泵送粗苯蒸餾工段。（二）工藝選擇及特點(diǎn)：本作業(yè)區(qū)焦油和輕苯的貯存時(shí)間為30天，其余產(chǎn)品和原料的貯存時(shí)間為20天。設(shè)置4個(gè)焦油貯槽，接受冷凝鼓風(fēng)作業(yè)區(qū)送來(lái)的焦油，并裝車外運(yùn)；設(shè)置2個(gè)輕苯貯槽，接受粗苯蒸餾作業(yè)區(qū)送來(lái)的輕苯，并定期裝車外運(yùn)；設(shè)置2個(gè)精重苯貯槽，接受粗苯蒸餾作業(yè)區(qū)送來(lái)的精重苯，并定期裝車外運(yùn)；設(shè)置2個(gè)洗油貯槽用于接受外來(lái)的洗油，并定期用泵送往粗苯蒸餾作業(yè)區(qū)；設(shè)置2個(gè)naoh貯槽、1個(gè)koh貯槽和2個(gè)堿真空槽，分別用于接受外來(lái)的堿液naoh和koh， 并定期

50、用泵送至脫硫作業(yè)區(qū)；設(shè)置2個(gè)硫酸槽、1個(gè)復(fù)式真空槽，用于接受外來(lái)的硫酸（93%），并定期用泵送至硫銨作業(yè)區(qū)。本作業(yè)區(qū)采用火車運(yùn)輸方式。本作業(yè)區(qū)設(shè)有充氮壓力平衡系統(tǒng)，各貯槽的放散氣均接至其中。八、脫水工段:凈化氣在管道輸送過(guò)程中由于溫度下降或壓力的升高，凈化氣中的部分水汽將被冷凝下來(lái)，降低了管網(wǎng)的輸氣能力，增加了能耗容易腐蝕破壞管道。粗煤氣的脫水主要有吸收法、吸附法和冷凝法等。1、吸收法：用液體或固體吸水劑吸收粗煤氣中的水分。液體吸水劑可分為乙二醇類溶液氯化鋰或氯化鈣水溶液。固體吸水劑分為固體氯化鋰和氯化鈣。2、吸附法.用活性固體干燥劑吸附，有硅膠、活性氧化鋁、分子篩等。3、冷凝法：提高粗煤氣壓

51、力或降低粗煤氣的溫度至比管道內(nèi)凈化氣露點(diǎn)低5，使冷凝水預(yù)先排除。常用冷凍機(jī)冷卻分離脫水法和直接水冷卻法兩種，后者比較經(jīng)濟(jì)，使用廣。因此，本設(shè)計(jì)選用直接水冷卻。第4章 煤氣凈化各工段設(shè)備的選型及計(jì)算1、 冷凝鼓風(fēng)工段：設(shè)計(jì)參數(shù):生產(chǎn)80萬(wàn)噸的焦化廠，年用干煤量106.7萬(wàn)噸，產(chǎn)生荒煤氣26.7萬(wàn)噸，年平均工作日360天，每天24小時(shí)。焦?fàn)t煤氣的組成表指標(biāo)名稱nh3h2shcn萘粗苯焦油指標(biāo)(g/nm3)7.56.31.60.25350.011、初冷器型式的選擇：初冷器是焦化廠煤氣冷卻的主要設(shè)備，主要有立管式間接初冷器和橫管式間接初冷器兩種。橫管初冷器與豎管初冷器兩者相比，橫管初冷器有更多優(yōu)點(diǎn)，如

52、對(duì)煤氣的冷卻，凈化效果好，節(jié)省鋼材，造價(jià)低，冷卻水用量少，生產(chǎn)穩(wěn)定，操作方便，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積省。因此，近年來(lái)，新建焦化廠廣泛采用橫管初冷器，以很少采用豎管初冷器了。見(jiàn)于以上兩種初冷器的對(duì)比我選用橫管式間接初冷器。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煤氣處理量： q=w1.07m9其中 w為裝爐干煤量，噸/小時(shí)； 1.07為焦?fàn)t緊張操作系數(shù)； m9為煤氣發(fā)生量，nm3/噸干煤，取345nm3/噸干煤。有以上數(shù)據(jù)可知：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煤氣處理量q=w1.07m9 =106.71000036024601.07345 =45576nm3/h=759.6nm3/min橫管初冷器 f = 4600米32、鼓風(fēng)機(jī)選型：焦化廠焦?fàn)t煤氣鼓

53、風(fēng)機(jī)有離心式和容積式兩種。離心式用于大型焦?fàn)t；容積式常用的是羅茨鼓風(fēng)機(jī)，用于中型和小型焦?fàn)t。羅茨式鼓風(fēng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，體積小，且在轉(zhuǎn)速一定時(shí)，如壓頭稍有變化，其輸氣量可保持不變，即輸氣量隨著風(fēng)壓變化幾乎保持不變。可以獲得較高的壓頭。這都是優(yōu)點(diǎn)。但在使用日久后，間隙因磨損而增大，其效率降低，次種鼓風(fēng)機(jī)必須用循環(huán)管調(diào)節(jié)煤氣量，在壓出管路上需安裝安全筏，以保證安全運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，羅茨式鼓風(fēng)機(jī)的噪聲較大。在此設(shè)計(jì)中，我選擇了離心式鼓風(fēng)機(jī)。由煤氣處理量查的可選用d = 1250-22行鼓風(fēng)機(jī)（3臺(tái)），jk21000配用電動(dòng)機(jī)（3臺(tái)），q=1200米3/分，h=3500mmh2o，n=1000kw。3、電捕焦油器選型：焦油霧是在煤氣冷卻過(guò)程中形成的，它以內(nèi)充煤氣的焦油氣泡狀態(tài)或極細(xì)小的焦油滴存在于煤氣中。焦油霧的清除對(duì)化產(chǎn)回收工