年處理9萬(wàn)噸焦油焦油車間蒸餾工段工藝初步設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)年處理9萬(wàn)噸焦油焦油車間蒸餾工段工藝初步設(shè)計(jì) 專 業(yè)：應(yīng)用化學(xué) 班 級(jí)： 姓 名 指導(dǎo)教師：主要內(nèi)容 緒論 流程選擇 工藝計(jì)算及設(shè)備選型 車間布置 非工藝部分設(shè)計(jì) 專題 設(shè)計(jì)的目的及意義 煤焦油-用途：煤焦油是焦化工業(yè)的重要產(chǎn)品之一，其產(chǎn)量約占裝爐煤3%4%，其組成極為復(fù)雜，多數(shù)情況下是由煤焦油工業(yè)專門進(jìn)行分離、提純后加以利用.焦油各餾分進(jìn)一步加工，可分離出多種產(chǎn)品。 煤焦油歷史貢獻(xiàn)：煤焦油的實(shí)驗(yàn)室研究始于1820年，其后相繼發(fā)現(xiàn)了萘（1824年）苯酚（1830年）、蒽（1833年）、苯胺和喹啉（1834年）、苯（1845年）、甲苯（1849年）和吡啶（1854年）等一序列 主要化合物

2、，為有機(jī)化學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1822年英國(guó)建成第一個(gè)煤焦油蒸餾工業(yè)裝置，主要是為浸漬鐵路枕木和建筑用木料提供重油。1860年J. Rutger在柏林附近建成第一家煤焦油加工廠，一直發(fā)展到現(xiàn)在，為煤焦油加工的技術(shù)進(jìn)步作出了歷史性貢獻(xiàn)。直至第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束，工業(yè)用苯、甲苯、萘、蒽、苯酚和雜酚油、吡啶和喹啉等幾乎全部來(lái)自煤的焦化副產(chǎn)品：粗苯和煤焦油。在石油化工高度發(fā)展的今天，雖然單環(huán)芳烴的主要來(lái)源已不再是煤，但多環(huán)芳烴和碳素工業(yè)的瀝青仍主要甚至全部來(lái)自煤焦油。設(shè)計(jì)任務(wù) 對(duì)工藝主要設(shè)備進(jìn)行物料衡算，能量衡算 主要設(shè)備的工藝計(jì)算及選型：餾分塔的工藝尺寸的計(jì)算，帶精餾段二次蒸發(fā)器選型 其它設(shè)備的選型：

3、泵及原料、成品槽的計(jì)算及選型，管式爐選型 完成車間布置 完成二次蒸發(fā)器設(shè)備圖，繪制物料流程圖、平面圖及立面圖； 完成車該工藝非工藝部分的設(shè)計(jì)任務(wù)工藝流程選擇 焦油連續(xù)蒸餾一般都采用常壓蒸餾工藝流程，可分為兩種類型，即兩塔式和一塔式。按切取餾分的不同又可分為窄餾分和酚萘洗三混餾分或萘洗兩混餾分。 本設(shè)計(jì)選擇常壓一塔式煤焦油連續(xù)蒸餾工藝裝置。其主要特點(diǎn)： (1)耗熱量小，比雙塔流程可減少10%； (2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用較少，占地面積小； (3)采用了較好的塔板結(jié)構(gòu)，鼓泡線長(zhǎng)度大，塔板效率高； (4)瀝青產(chǎn)量高； (5)萘的集中度較高，但洗油質(zhì)量難以保證； (6)二段蒸發(fā)器上部有三塊塔板，采用一蒽

4、油打回流。故不易被堵塞； (7)影響操作的因素較少，故操作簡(jiǎn)單，易于穩(wěn)定，易于自動(dòng)化操作； (8)餾分塔較高，操作勞動(dòng)強(qiáng)度大(自動(dòng)化后可克服)。塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑄造困難。工藝計(jì)算及設(shè)備選型 主要設(shè)備計(jì)算及選型 本設(shè)計(jì)的主要設(shè)備-二次蒸發(fā)器、餾分塔 完成任務(wù)為： 二次蒸發(fā)器與餾分塔的物料衡算、能量衡算 二次蒸發(fā)器塔徑計(jì)算及選型、設(shè)備圖繪制 餾分塔具體的工藝尺寸計(jì)算，其工藝尺寸如下：其他設(shè)備的計(jì)算及選型 管式爐：根據(jù)管式爐物料衡算與熱量衡算結(jié)果，對(duì)管式爐工藝進(jìn)行選型，可選350萬(wàn)千卡/小時(shí)焦油蒸餾圓筒管式爐 一段泵與二段泵：根據(jù)泵的物料處理量計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)泵的工作要求，進(jìn)行選型得到3DT-15/2

5、0型號(hào)泵 回流泵：根據(jù)二次蒸發(fā)器與餾分塔的物料衡算及熱量衡算得到的回流處理量進(jìn)行選型得到型號(hào)為25w-25與40F-40的一蒽油回流泵與輕油回流泵 碳酸鈉溶液高位槽：根據(jù)碳酸鈉溶液的處理量，計(jì)算所需槽的總?cè)莘e為4.25米3，故選用V=5米3碳酸鈉溶液高位槽 二蒽油接收槽：根據(jù)二蒽油的處理量，計(jì)算所需槽的總?cè)莘e為17米3，故選用V=20米3二蒽油接收槽 一次蒸發(fā)器： 根據(jù)一次蒸發(fā)器的汽相負(fù)荷，計(jì)算器塔徑，通過(guò)塔徑進(jìn)行選型，故選用的一次蒸發(fā)器塔徑為1000毫米，塔高8063毫米車間布置 根據(jù)車間布置要求對(duì)車間進(jìn)行布置及圖紙繪制非工藝部分設(shè)計(jì) 廠址選擇 安全防火與環(huán)境保護(hù) 公用工程 供電 土建 設(shè)備

6、維修專題蒸餾工藝節(jié)能探討節(jié)能就是應(yīng)用技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、環(huán)境和社會(huì)可以接受的方法有效地利用能源。所以，節(jié)能并不簡(jiǎn)單的意味著少用能源，其實(shí)質(zhì)是充分有效地發(fā)揮能源的作用，使用同樣數(shù)量的能源，可以提供更多的有效能，從而生產(chǎn)出更多、更好的產(chǎn)品，創(chuàng)造出更多的產(chǎn)值和利潤(rùn)。當(dāng)前的主要節(jié)能技術(shù) 化工單元與設(shè)備節(jié)能1、設(shè)備和管道的保溫 當(dāng)在與環(huán)境溫度不相等的條件下運(yùn)行時(shí)，設(shè)備和管道向環(huán)境散熱（冷），且溫度離環(huán)境溫度越遠(yuǎn)，這種散熱（冷）所造成的損失越大。據(jù)分析，不保溫的蒸汽管道的散熱損失時(shí)保溫管道的9倍。因此，設(shè)備和管道的保溫，是十分重要的節(jié)能措施。2、額外的蒸汽引入 在單效蒸發(fā)中，若能將二次蒸發(fā)汽移至其他加

7、熱設(shè)備內(nèi)作為熱源加以利用，則對(duì)蒸發(fā)裝置來(lái)說(shuō)，能量消耗已降至最低限度，只是將生蒸發(fā)汽轉(zhuǎn)變?yōu)闇囟容^低的二次蒸汽而已。同理，對(duì)多效蒸發(fā)，如能將末效蒸發(fā)器的二次蒸汽有效利用，也可大大提高生蒸汽的利用率。3、餾分塔塔頂蒸氣的回收利用 塔頂蒸氣的冷凝熱從量上講是比較大的。例如煉油廠最大的冷卻負(fù)荷就是移走常壓塔頂?shù)睦淠裏?，溫度一般?8104 ；其次是催化裂化裝置精餾塔頂?shù)睦淠裏?，溫度?3121 。塔頂蒸氣余熱的回收利用方法有： 產(chǎn)生低壓蒸汽。在高溫精餾、加壓精餾中，用蒸氣發(fā)生器代替冷凝器把塔頂蒸氣冷凝，可以得到低壓蒸汽，外供其他用戶做熱源。余熱發(fā)電。用塔頂余熱產(chǎn)生低壓蒸氣驅(qū)動(dòng)透平發(fā)電。 過(guò)程系統(tǒng)節(jié)能夾點(diǎn)

8、技術(shù) 工業(yè)生產(chǎn)中存在著大量的需要換熱的工段，有些需要加熱，如化工工業(yè)中物料進(jìn)入精餾塔前一般需要預(yù)熱；有些需要冷卻或冷凝，如精餾塔頂?shù)恼魵庑枰淠Ｈ绻苓^(guò)合理地設(shè)計(jì)好換熱網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就可以最大限度地減少公共供熱或供冷，而且還可能減少設(shè)備投資，達(dá)到節(jié)能的目的。換熱網(wǎng)絡(luò)綜合設(shè)計(jì)技術(shù)常用的方法是以Linnhoff教授為首的研究小組提出的“夾點(diǎn)技術(shù)”（Pinch Point Technology）,利用該方法設(shè)計(jì)可以合成公共供熱或供冷最小的換熱網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到節(jié)能的目的。 本設(shè)計(jì)節(jié)能方式改進(jìn) 1、加熱爐節(jié)能 1）在其對(duì)流室與煙囪之間增設(shè)了供風(fēng)與排煙換熱器。利用排煙余熱將加熱爐供風(fēng)進(jìn)爐前先預(yù)熱，使天然氣能夠更充

9、分地燃燒。從而提高了加熱爐的燃燒效率。 2）充分利用裝置的潛能,對(duì)裝置進(jìn)行優(yōu)化改造，降低管式加熱爐的熱負(fù)荷,進(jìn)而降低爐膛溫度和排煙溫度，并通過(guò)加強(qiáng)對(duì)加熱爐控制、操作降低能源消耗，增加效益 2、管道保溫措施 在煤焦油加工過(guò)程中，產(chǎn)生大量重質(zhì)產(chǎn)品：渣油、瀝青，如果保溫措施不到位，受降溫的影響，渣油、瀝青很容易在管路內(nèi)凝結(jié)，發(fā)生堵塞現(xiàn)象。針對(duì)煤焦油加工的獨(dú)特性，在加工過(guò)程中必須嚴(yán)格做好管路保溫措施，達(dá)到保溫節(jié)能的目的。一般情況下，保溫方式主要有：1）保溫棉做內(nèi)層，保溫布做外層；2）保溫棉內(nèi)層，保溫水泥外層；3）保溫棉保溫水泥保溫布。 3、余熱回收 1）圓筒管式爐由煙氣帶走熱損失達(dá)40%，采用熱管換熱器用煙氣廢熱預(yù)熱燃燒用空氣 ，可使管式爐熱效率提