畢業(yè)設(shè)計---粗苯回收工藝的設(shè)計

1、<p><b>　　xx</b></p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計 （論文） 任 務(wù) 書</p><p>　　姓名 </p><p>　　專業(yè) </p><p&g

2、t;　　任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月 日</p><p>　　設(shè)計（論文）開始日期 年 月 日</p><p>　　設(shè)計（論文）完成日期 年 月 日</p><p>　　設(shè)計（

3、論文）題目： </p><p>　　A·編制設(shè)計 </p><p>　　B·設(shè)計專題（畢業(yè)論文）

4、 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p>　　系（部）主 任 </p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　摘 要</b

5、></p><p>　　粗苯是一種重要的有機(jī)化工原料，粗苯是組成很復(fù)雜的半成品，主要是由苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等本族烴組成，還包括不飽和化合物、硫化物、飽和烴、酚類和吡啶堿類。目前，中國年產(chǎn)焦炭達(dá)到兩億噸，可回收的粗苯資源達(dá)到200多萬噸，雖然從石油化工可以再生這些產(chǎn)品，但焦化工業(yè)是苯類產(chǎn)品的重要來源。粗苯精制的化學(xué)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、塑料、合成纖維、染料、農(nóng)藥以及國防工業(yè)的重要原料，對此探討如何提高粗苯

6、回收具有重要意義。</p><p>　　粗苯的回收采用洗油吸收工藝通過傳熱傳質(zhì)的變化得到產(chǎn)品。其工藝包括洗油吸苯和富油脫苯兩道工序。對此產(chǎn)量與吸收溫度、洗油的吸收能力及循環(huán)油量、貧油含苯量、吸收表面積、煤氣的壓力與流速等因素有關(guān)，因此從工藝設(shè)計入手，進(jìn)行分析以優(yōu)化參數(shù)，做出一些可行性工藝及操作設(shè)計。本文從以下幾方面研究影響粗苯回收，并以此提出較為系統(tǒng)全面的措施提高粗苯的產(chǎn)量，其內(nèi)容:粗苯的性質(zhì),回收工藝設(shè)計，在此

7、工藝下主要影響因素及操作,塔結(jié)構(gòu)的研究</p><p>　　關(guān)鍵詞：粗苯回收 影響因素 操作設(shè)計 改進(jìn)措施 塔結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　引言1</b></p&g

8、t;<p>　　第1章 粗苯回收工藝的設(shè)計3</p><p>　　1.1粗苯的性質(zhì)組成質(zhì)量3</p><p>　　1.2用洗油吸收煤氣中的苯族烴5</p><p>　　1.2.1 吸收苯族烴的基本原理5</p><p>　　1.2.2 粗苯回收工藝的設(shè)計5</p><p>　　第2章

9、 粗苯的回收工藝的計算和操作7</p><p>　　2.1回收工藝的主要因素7</p><p>　　2.1.1洗油質(zhì)量8</p><p>　　2.1.2 吸收溫度9</p><p>　　2.1.3應(yīng)對措施11</p><p>　　2.2其他因素13</p><p>　　2.2.

10、1貧油含苯量13</p><p>　　2.2.2吸收表面積13</p><p>　　2.2.3 煤氣壓力和煤氣流速14</p><p><b>　　2.3塔結(jié)構(gòu)16</b></p><p>　　2.3.1洗苯塔16</p><p>　　2.3.2脫苯塔18</p>&l

11、t;p>　　第3章 總結(jié)及展望21</p><p><b>　　粗苯回收展望21</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　致謝22</b></p><p>　　提高粗苯回收的技術(shù)研究</p><

12、p><b>　　引言</b></p><p>　　苯為有機(jī)化工合成工業(yè)最重要的基礎(chǔ)原料之一，其用途十分廣泛主要用于合成纖維，塑料，合成橡膠，農(nóng)藥及國防工業(yè)等方面。目前雖然石油工業(yè)可以回收石油苯和生產(chǎn)合成苯，但焦化苯占有很大比例，粗苯主要含有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳香烴。對此對提高粗苯回收的研究有重要意義。焦化生產(chǎn)是以煉焦煤為原料進(jìn)行綜合利用的復(fù)雜生產(chǎn)，整個生產(chǎn)過程是配煤、煉焦、化學(xué)

13、產(chǎn)品回收等階段。以不同性質(zhì)的洗精煤按一定比例混合后經(jīng)過高溫、干餾煉成焦碳，同時產(chǎn)生煤氣，經(jīng)過冷卻蒸餾回收化學(xué)產(chǎn)品。粗苯就是將煤氣中的苯族烴回收并蒸餾后得到的一種化產(chǎn)品。粗苯的產(chǎn)生主要取決于煉焦煤的性質(zhì)(揮發(fā)分)和煉焦過程的操作技術(shù)條件以及化產(chǎn)品回收技術(shù)。</p><p>　　統(tǒng)計了某年6-9月份的洗苯塔后煤氣含苯（平均值）單位：g/m3</p><p>　　而國內(nèi)其他先進(jìn)企業(yè)的塔后含苯一般

14、都在2.0g/ 以下（2.65，這說明在化學(xué)產(chǎn)品回收環(huán)節(jié)中存在很大的問題。</p><p>　　為了準(zhǔn)確把握現(xiàn)狀，便于查找原因，將粗苯生產(chǎn)過程中需要重點控制的工藝參數(shù)同國內(nèi)先進(jìn)的生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了對比，結(jié)果如下：</p><p>　　通過對比，很明顯洗苯塔后含苯明顯高出很多，我們粗步計算一下：</p><p>　　廠現(xiàn)在的煤氣流量是：50000 /h，粗苯市場價按500

15、0元/噸，這樣我們每年將損失粗苯（2.65-2.0）×50000×24×365×10-6=284.7噸</p><p>　　經(jīng)濟(jì)損失：284.7×5000=1423500元</p><p>　　因此回收率是反映企業(yè)生產(chǎn)過程中原料的利用程度的指標(biāo)，也是企業(yè)經(jīng)營管理水平和工藝技術(shù)的綜合反映。隨著企業(yè)管理的不斷深入，在現(xiàn)有條件下，如何通過工藝技術(shù)

16、設(shè)計和改造來提高回收率，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　第1章 粗苯回收工藝的設(shè)計</p><p>　　1.1粗苯的性質(zhì)組成質(zhì)量</p><p>　　粗苯是由多種芳香烴和其他化合物組成的復(fù)雜混合物，粗苯的主要成分是苯、甲苯、二甲苯及三甲苯等。此外還有一些不飽和的化合物、硫化物極少量的酚類和吡啶堿類組分。用洗油回收煤氣中的苯族烴時，則尚含有少量的洗油輕

17、質(zhì)組分。</p><p>　　粗苯中酚類的含量通常為0.1%～1.0%，吡啶堿類的含量一般不超過0.5%。當(dāng)硫酸銨工段從煤氣中回收吡啶堿類時，則粗苯中的吡啶堿類含量不超過0.01%。</p><p>　　粗苯中各主要平均含量如表1-1所示</p><p>　　表1-1粗苯中各主要平均含量</p><p>　　粗苯的各主要組分均在180℃前餾出

18、物，180℃后的餾出物稱為溶劑油。粗苯在180℃前餾出量取決于粗苯工段的工藝流程和操作制度。180℃前餾出量越多，粗苯的質(zhì)量就越好。一般要求粗苯的180℃前餾出量大于93%，以利于加工精制。</p><p>　　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。在配煤的質(zhì)量穩(wěn)定的條件下，在不同的煉焦溫度下所得到的粗苯中苯、甲苯、二甲苯及不飽和化合物在180℃前餾分中含量如表1-2所示</p>

19、;<p>　　表1-2 不同煉焦溫度下粗苯（180前餾分）中主要組分的含量</p><p>　　粗苯是淺黃色透明液體，比水輕，微溶于水。在儲存時，由于低沸點不飽和化合物的氧化和聚合所形成的樹脂狀物質(zhì)能溶解于粗苯中，使其著色變暗成為棕黃色。粗苯易燃，閃點為11.11℃ 。粗苯蒸汽在空氣中的體積濃度為14.7%~7.5%時，能形成爆炸性混合物。粗苯工段的產(chǎn)品，依生產(chǎn)工藝的不同而異，可以生產(chǎn)一種粗苯產(chǎn)品

20、</p><p>　　粗苯的理化性質(zhì)依組成而定，在計算中可再用下列有關(guān)計算式確定：</p><p><b>　　粗苯比熱容： </b></p><p>　　=1.604+0.004367t J/（g·K） （1-1）</p><p><b>　　粗苯蒸汽比熱容：</b><

21、/p><p>　　=(86.67+0.1089t)/M J/（g·K） （1-2）</p><p>　　式中 t——溫度，℃</p><p>　　M——粗苯相對分子質(zhì)量，依粗苯組成而定。</p><p><b>　　粗苯蒸氣質(zhì)量焓：</b></p><p>　　i=431.24+

22、·t （1-3）</p><p>　　式中 T——溫度，℃</p><p>　　——粗苯蒸汽比熱容，</p><p><b>　　粗苯的運動粘度：</b></p><p>　　lgv=[(-5.8ρ+4.6)(lgt-2.5)] （1-4）</p>

23、<p>　　式中vT溫度為t時的粘度，cm/s；</p><p>　　ρ——20℃時的密度，g/cm3</p><p><b>　　T——溫度，℃</b></p><p>　　1.2用洗油吸收煤氣中的苯族烴</p><p>　　1.2.1 吸收苯族烴的基本原理</p><p>　　洗油

24、吸收煤氣中粗苯蒸氣的過程是物理吸收過程，當(dāng)煤氣中粗苯蒸氣分壓大于洗油表面上粗苯蒸氣壓實，煤氣中的粗苯就被洗油吸收。而兩者之間的差值就是吸收粗苯過程的推動力，故差值越大，則吸收過程進(jìn)行得越容易，吸收速率也越快。此外吸收過程的進(jìn)行還與洗油和煤氣的物理性質(zhì)（黏度、密度等）及吸收過程的條件（溫度、洗苯塔形式、氣體流速和噴灑密度等）有關(guān)。</p><p>　　洗油做吸收劑，在洗滌塔內(nèi)回收煤氣中的苯族烴，將吸收了苯族烴的洗油

25、（富油）送至脫苯工段的脫苯蒸餾設(shè)備中提取粗苯。脫苯后的洗油（貧油）經(jīng)冷卻后再重新送至洗滌循環(huán)使用。選用的是常壓吸收。</p><p>　　1.2.2 粗苯回收工藝的設(shè)計</p><p>　　由飽和器來的55℃左右的煤氣進(jìn)入終冷塔底部，煤氣在終冷塔內(nèi)自上而下流動，與上下段噴灑液在橫管終冷器內(nèi)密切接觸而被冷卻。在此，煤氣被冷卻到25～27℃，部分水蒸氣被冷凝下來，同時還有相當(dāng)數(shù)量的萘從煤氣

26、中析出并被冷凝液沖下來。煤氣含萘量可從2000～3000mg/ 降至800～1200mg/ 冷卻后的煤氣進(jìn)入洗苯塔。</p><p>　　煤氣中洗油回收粗苯的工藝設(shè)計如圖1-1</p><p>　　由洗苯工序來的富油進(jìn)入油氣換熱器，被從脫苯塔頂來的蒸汽加熱，然后進(jìn)入貧油換熱器，被熱貧油加熱后進(jìn)入脫水塔，用油泵從脫水塔底部抽送至管式爐，加熱到180～200℃的富油進(jìn)入脫苯塔。熱貧油從脫苯塔底

27、部經(jīng)貧富油換熱器自流入脫苯塔下部的熱貧油槽，然后用泵送到貧油冷卻器，冷卻到常溫后 送回洗苯塔循環(huán)使用。</p><p>　　從脫苯塔頂逸出的粗苯蒸氣，進(jìn)入油氣換熱器，部分水蒸氣被冷凝下來，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。從油水分離器出來的粗苯進(jìn)入回流槽，部分粗苯用回流泵送到脫苯塔頂部作為回流，其余粗苯從回流槽頂部流入粗苯中間槽，再送往成品儲存。</p><p

28、>　　從脫苯塔頂部出來的蒸氣，其中40%的萘和洗油，送入脫苯塔。</p><p>　　由于脫苯塔頂尤其溫度較低，蒸餾用的一部分直接蒸氣會在塔內(nèi)冷凝下來，造成在塔內(nèi)的塔板上積水，破壞正常操作。為了引出冷凝水，在他的上部設(shè)有段塔板，將該塔板上液體引至油水分離器，分離出水后油類返回下一層塔板。</p><p>　　脫苯用的過熱蒸汽全部經(jīng)再生器入脫苯塔，再生器底部定期排廢渣是循環(huán)洗油再生。&

29、lt;/p><p>　　脫苯蒸餾生產(chǎn)一種苯的工藝設(shè)計流程圖1-2</p><p>　　圖1-2 脫苯蒸餾生產(chǎn)一種苯的工藝設(shè)計流程圖</p><p>　　第2章 粗苯的回收工藝的計算和操作</p><p>　　2.1回收工藝的主要因素</p><p>　　從設(shè)備、人員、方法、原料、環(huán)境五個方面查找原因，并繪制出影響塔后

30、含苯因果圖，見下圖：</p><p>　　人員 設(shè)備</p><p>　　責(zé)任心不強(qiáng)洗苯效果差</p><p><b>　　技術(shù)水平較低</b></p><p>　　考核制度不健全二段換熱器內(nèi)部</p><p>　　水路堵塞洗苯塔內(nèi)部填料腐蝕

31、 </p><p><b>　　教育培訓(xùn)</b></p><p><b>　　不夠</b></p><p><b>　　溫度、壓力、進(jìn)料</b></p><p>　　控制不穩(wěn)定 洗油質(zhì)量差</p><p>　　儀表不

32、 </p><p>　　到位 大氣溫度高</p><p>　　富油含苯高 </p><p><b>　　循環(huán)洗油</b></p><p>　　方法量小 原料 環(huán)境</p><p><b>　　分析要

33、因表</b></p><p>　　根據(jù)上面分析，我們確定影響塔后含苯高的主要原因是：</p><p><b>　　1.洗油質(zhì)量差</b></p><p><b>　　2.吸收溫度高</b></p><p><b>　　2.1.1洗油質(zhì)量</b></p>

34、<p>　　使用質(zhì)量好的洗油。開工時，當(dāng)時使用的洗油質(zhì)量極差，270度前的餾出量只有百分之三、四十，洗苯效果差粗苯回收率低，產(chǎn)量低，每天只有20噸左右，而且經(jīng)常造成設(shè)備堵塞，影響系統(tǒng)的正常生產(chǎn)，離實際的設(shè)計生產(chǎn)產(chǎn)量相差甚遠(yuǎn)。后來換了質(zhì)量好的洗油，產(chǎn)量明顯有了改觀，系統(tǒng)也相對穩(wěn)定了，而且提高了回收率。</p><p><b>　　洗油質(zhì)量的要求</b></p><

35、;p>　　為滿足從煤氣中回收和制取粗苯的要求，洗油應(yīng)具備如下性能：</p><p>　　1 常溫下對苯族烴有良好的吸收能力，在蒸餾加熱時又能與粗苯很好的的分離；</p><p>　　2 有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，即長時間循環(huán)使用后，其吸收能力基本上保持不變；</p><p>　　3回收苯操作溫度下，不應(yīng)析出固體沉淀物，以免堵塞設(shè)備；</p><p

36、>　　4與水不生成乳化物，并易于水分離；</p><p>　　5有較好的流動性和分散性，以使洗油易于輸送，在洗苯塔內(nèi)的填料上能均勻分布；</p><p>　　6洗油初鎦點應(yīng)足夠高，防止蒸餾時過多地消耗。</p><p>　　焦化廠用于洗苯的洗油指標(biāo)</p><p>　　洗油含酚高易于水形成乳化物，破壞洗苯操作。另外酚的存在還易使洗油變稠

37、。因此要嚴(yán)格控制洗油中的酚含量</p><p><b>　　表2-1洗油的指標(biāo)</b></p><p>　　洗油質(zhì)量及新洗油的補(bǔ)入方式是關(guān)系塔后含苯量的主要因素。</p><p>　　2.1.2 吸收溫度</p><p>　　吸收溫度系指洗苯塔內(nèi)氣液兩相接觸面上的平均溫度，它去于煤氣和稀有的溫度，也受大氣溫度的影響。&

38、lt;/p><p>　　吸收溫度是通過吸收系數(shù)和吸收推動力的變化而影響粗苯回收率的。吸收溫度的升高，可使吸收系數(shù)有一些增加，但不太顯著，而對吸收推動力的影響卻較大，會使推動力顯著減小。</p><p>　　在正常操作條件下，，洗油分子量Mm及煤氣總壓力p波動很小，可視為常數(shù)。而粗苯的蒸氣壓是隨溫度而變化的了，所示的是苯族烴在煤氣和洗油中的平衡濃度關(guān)系曲線。由圖可見，當(dāng)煤氣中苯族烴的含量一定時，

39、溫度愈低，洗油中與其呈平衡的苯族烴含量愈高；而當(dāng)提高溫度是，洗油中與其呈平衡的苯族烴含量則有較大的降低。</p><p>　　當(dāng)脫苯操作穩(wěn)定，入塔貧油含苯量一定時，洗油液而上苯族烴的蒸汽壓隨之減小，致使洗苯塔后煤氣中的苯族烴含量（塔后損失）增加，粗苯的回收率降低。</p><p>　　圖 2-3 表明了回收率及塔后含苯量與吸收溫度的關(guān)系。由圖可見，當(dāng)吸收溫度超過30℃時，隨著吸收溫度的升高

40、，塔后含苯量顯著增加，回收率顯著下降。</p><p>　　因此，吸收溫度不宜過高但也不宜過低。在低于10~15℃時，洗油的粘度顯著增加。使洗油輸送和塔內(nèi)均勻分布及流動均發(fā)生困難，當(dāng)洗油溫度低于10℃時還可能從洗油中析出固體結(jié)晶和殘渣。因此，適宜的吸收溫度約為25℃左右，實際操作溫度波動在20~30℃之間。</p><p>　　實際生產(chǎn)操作時，洗油溫度應(yīng)略高于煤氣溫度，以防止煤氣中的水汽冷

41、凝進(jìn)入洗油中。一般規(guī)定洗油溫度在夏季比煤氣溫度2℃左右，冬季高5℃左右 。應(yīng)根據(jù)大氣溫度和生產(chǎn)實際操作情況而定。</p><p>　　為保證適宜的吸收溫度，煤氣進(jìn)洗苯塔前，應(yīng)于最終冷卻塔內(nèi)冷卻至18~28℃,循環(huán)洗油（貧油）應(yīng)冷卻至低于30℃。</p><p><b>　　2.1.3應(yīng)對措施</b></p><p>　　針對上述主要原因，我們制

42、定對策措施如下表：</p><p><b>　　洗油的措施：</b></p><p>　　購進(jìn)質(zhì)量好的新洗油補(bǔ)入系統(tǒng)中，提高循環(huán)洗油中的甲基奈等有效成分的含量，降低苊等有害成分的含量，使洗油不易結(jié)晶，不堵塞設(shè)備，同時還提高了洗苯效果</p><p>　　改再生器排渣為排稀渣，降低排渣溫度，降低洗油惡化速度</p><p>

43、;　　降低脫苯塔頂溫度，減少粗苯帶走洗油中的輕質(zhì)成分</p><p><b>　　另采取如下措施：</b></p><p>　　改補(bǔ)新洗油從冷貧油泵進(jìn)口連續(xù)補(bǔ)入。以前向系統(tǒng)中補(bǔ)新洗油是從富油泵進(jìn)口一次性補(bǔ)20噸左右，且速度很快，由于洗油中水分較多，富油在升溫過程中水分不斷蒸發(fā)，造成脫苯塔、再生器壓力不穩(wěn)定，急劇升高，富油溫度急劇下降，系統(tǒng)不穩(wěn)定，而且大量快速的補(bǔ)入給設(shè)

44、備增加了負(fù)荷，洗苯、脫苯效果差，貧油含苯高，吸收效率低，自從改為從冷貧油進(jìn)口連續(xù)補(bǔ)后，以前的弊端得到了根本的改善</p><p>　　在改善后的到了一些很好的效果先統(tǒng)計如下：</p><p>　　塔后含苯（g/ m3）</p><p><b>　　4</b></p><p>　　2 2.0

45、 1.99</p><p>　　改前 目標(biāo) 改后</p><p>　　改后生產(chǎn)狀況有了明顯改觀，在實際生產(chǎn)中控制根據(jù)生產(chǎn)的記錄統(tǒng)計塔后含苯效果檢查如下：</p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)效益分析：</b></p><p>　　1、粗苯產(chǎn)量增加的銷售收入</p><p>

46、　　以前塔后含苯為2.65g/，之后為1.99g/，按目前粗苯市場價格5000元、煤氣量按50000m3來算，每年可以增加銷售收入：</p><p>　　(2.65-1.99×50000×24×365×10-6×5000=1445400元</p><p>　　由此可見，采取合理措施，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p&

47、gt;<b>　　2.2其他因素</b></p><p>　　2.2.1貧油含苯量</p><p>　　貧油含苯量是決定塔后煤氣含苯族烴量的主要原因之一。有下列式可知，當(dāng)其他條件一定時，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/，如果洗苯塔出口煤氣壓力p=109kpa（表壓），洗油分子量Mm=170,30℃時粗苯的蒸汽壓=13.5kp

48、a。將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式（2-1）中</p><p>　　根據(jù)道爾頓分壓定律由c1=2.24 （2-1）</p><p>　　c1=2.24× =0.21</p><p>　　計算結(jié)果表明，為使塔后損失不大于2g/，貧油中的最大粗苯含量為0.21%。為了維持一定的吸收推動力，c1值應(yīng)除以平衡偏移系數(shù)?，一般?=1.1-1.2，取?=1.15，則允

49、許的貧油含苯量的值為; c1=0.21/1.15=0.183%.實際上，由于貧油中粗苯的組成，苯和甲苯含量極少，絕大部分為二甲苯和溶劑油，其蒸氣壓僅相當(dāng)于同一溫度下煤氣中所含苯族烴蒸氣壓的20%-30%,故實際貧油含粗苯量可允許到0.4%~0.6%，此時仍能保證塔后煤氣含苯量在2g/以下。如進(jìn)一步降低貧油中的粗苯含量，雖然有助于降低塔后損失，但仍將增加脫苯蒸餾時的水蒸氣耗量，使粗苯180℃前餾分降低，即相應(yīng)地增加了粗苯中溶劑油的生成量，

50、并使洗油的消耗增加</p><p>　　近年來國外有些焦化廠，塔后煤氣控制含苯量大于2g/，甚至高達(dá)5g/.他們認(rèn)為，塔后煤氣含苯高于2g/對粗苯的回收是經(jīng)濟(jì)合理的。從表 所列一般粗苯和從回爐煤氣中分離的粗苯的性質(zhì)可以看出，由回爐煤氣中得到的粗苯，硫含量比一般粗苯高3.5倍，不飽和化合物含量高1.1倍。由于這些物質(zhì)很容易聚合，故只會增加粗苯工段的操作困難。因此塔后煤氣含苯量控制高一些也是合理的。</p&g

51、t;<p>　　一般粗苯和回爐煤氣中分離出的粗苯性質(zhì)</p><p>　　2.2.2吸收表面積</p><p>　　為使洗油充分吸收煤氣中的苯族烴，必須使氣液兩相間有一定的接觸面積和接觸時間。對于填料塔來說，吸收表面積即為塔內(nèi)填料表面積。接觸時間是當(dāng)洗油沿塔內(nèi)填料自上而下流動，與上升的煤氣逆流接觸，通過被洗油淋濕下來的填料表面來實現(xiàn)的。填料的表面積愈大，則煤氣與洗油接觸的時間

52、愈長，回收效率也就愈好。</p><p>　　當(dāng)塔后煤氣含苯量達(dá)到要求的2g/時，對于木格填料塔，每小時1煤氣所需的吸收表面積一般為1.1~1.2，對于鋼板網(wǎng)填料塔，每小時1煤氣所需的吸收表面積為0.6~0.7，而新型的花環(huán)塑料填料塔僅為0.2~0.3.當(dāng)減少吸收表面積時，粗苯的回收率將顯著降低，如圖 所示，在吸收面積時，粗苯回收率?為93.56%，隨著F/值的降低，?值也隨之下降。當(dāng)F/在0.5以下時，?值

53、則隨吸收面積的減少而急劇下降。又當(dāng)吸收面積F/值再增大時，?值則高有限。因此適宜的吸收面積應(yīng)該是既保證一定的粗苯回收率，又要使設(shè)備費和操作費經(jīng)濟(jì)合理進(jìn)行綜合考慮。</p><p>　　2.2.3 煤氣壓力和煤氣流速</p><p>　　當(dāng)增大煤氣壓力時，煤氣中的苯族烴分壓將成比例地增加，是吸收推動力增加的很快，因而吸收速率也將增大。再加壓下進(jìn)行粗苯回收時，可以減少塔后損失、洗油耗量、洗苯

54、塔的容積等。所以加壓回收粗苯是強(qiáng)化洗苯過程的有效措施之一。但加壓煤氣耗用較多的電能和設(shè)備費用，故應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實際和煤氣用途等經(jīng)濟(jì)合理的原則確定。</p><p>　　由式（7-10）可見，增加煤氣速度可提高吸收系數(shù)，增強(qiáng)兩相接觸程度，以及提高洗苯塔德生產(chǎn)能力，因此可強(qiáng)化洗苯過程，但煤氣流速也不宜過大，對木格填料，空塔氣速以不高于載點氣速的0.8倍為宜，以免使洗滌阻力和霧沫夾帶涼過大。</p><

55、p>　　此外，煉焦揮發(fā)分與粗苯和回收率的關(guān)系是隨煉焦煤揮發(fā)分的增加而升高，當(dāng)回收粗苯的其他條件不變時，不同溫度下的粗苯回收率與煉焦揮發(fā)分的關(guān)系如圖2-4所示。</p><p>　　上述諸因素和回收率?之間的關(guān)系可以用下列因此式表示：</p><p>　　?=1-b+n（emb-1）/b+emb-1 （2-2）</p><p>　

56、　式中 ? 回收率</p><p>　　M 指數(shù)，m=0.27pkF/v；</p><p>　　P 煤氣的平均壓力，pa；</p><p>　　F填料的表面積，/h</p><p>　　V 煤氣量，/h</p><p>　　k 總吸收系數(shù)，kg/（·h·pa）</p>

57、<p>　　b 指數(shù)，b=1-100000/pl；</p><p>　　L 洗油單位用量，kg/</p><p>　　n 系數(shù)，n=1000000c1/pa1；</p><p>　　C1 貧油中粗苯含量，%，</p><p>　　A1 入洗苯塔煤氣中粗苯含量，g/。</p><p><

58、b>　　設(shè)下列有關(guān)數(shù)據(jù):</b></p><p>　　C1=0.2;a1=40g/;p1.067×100000pa(表壓)；v=3500/h</p><p>　　=38600；l=50000kg/h；k=2.701×0.00001kg/（·h·pa）</p><p>　　計算粗苯回收率 ?，</p>

59、;<p>　　將上述已知數(shù)據(jù)分別代入有關(guān)計算式中得：</p><p>　　M=0.27×1.067×100000×2.701×0.00001×38600/35000=8.58</p><p>　　b=1-100000/1.067/100000/50000×35000=0.344</p><p>

60、;　　n=1000000/1.067/100000×0.2/40=0.0469</p><p>　　?=1-0.344+0.469×（e8.58×0.344-1）/0.344+e8.58×0.344-1=0.936</p><p>　　即粗苯的回收率為93.6%。</p><p><b>　　2.3塔結(jié)構(gòu)</b

61、></p><p><b>　　2.3.1洗苯塔</b></p><p>　　洗苯塔的作用就是使經(jīng)過貧富油換熱工藝之后溫度略高于入洗苯塔煤氣溫度2～5℃的貧油在洗苯塔內(nèi)均勻分布，使貧油與煤氣充分接觸，煤氣中的苯族烴進(jìn)入到貧油中被貧油吸收。如果洗苯塔的結(jié)構(gòu)不盡完善，使貧油不能夠充分吸收煤氣中苯族烴，可造成凈化回收后的煤氣苯含量過高，也嚴(yán)重影響粗苯的質(zhì)量，影響化產(chǎn)回

62、收的經(jīng)濟(jì)效益。焦化廠普遍采用的洗苯塔類型主要有填料塔、板式塔和空噴塔。下面就對這幾種塔進(jìn)行研究：</p><p>　　填料洗苯塔是應(yīng)用較早、較廣的一種塔。塔內(nèi)填料常用整砌填料如木塔、鋼板網(wǎng)等，也可用亂堆填料如金屬螺旋、泰勒花環(huán)、鮑爾環(huán)以及鞍型填料等。相對來說，在同等條件下，亂堆填料阻力較大，且容易堵塞。因此，普遍采用的是整砌填料。目前新型高效高效填料塔填料有鋼板網(wǎng)、金屬螺旋、泰勒花環(huán)。我公司準(zhǔn)備以鋼板網(wǎng)填料作為洗

63、苯塔填料，就對此進(jìn)行研究。</p><p>　　鋼板網(wǎng)填料是用0.5mm厚的薄鋼板，在剪切機(jī)一排排交錯排列的切口，再將口拉開，板上即形成整齊排列的菱形孔。將鋼板網(wǎng)立著一片片平行疊合起來，相鄰板間用厚度為20mm長短不一，交錯排列的木條隔開，再用廠螺栓固定起來，就形成了如圖9所示的鋼板網(wǎng)填料。鋼板網(wǎng)填料比木格填料的孔隙率大或者說自由截面積大，在同等條件下，阻力更小，更不易堵塞，可允許較大的空塔氣速，傳質(zhì)效率也比木格

64、填料塔大，達(dá)到同樣的塔后煤氣含苯量2g/需要的吸收面積可比木格填料洗苯塔減少36～40%。</p><p>　　圖2-5 鋼板網(wǎng)填料及兩相作用示意圖</p><p>　　由圖2-6可見，從頂部噴淋下來的貧油，被兩片鋼板網(wǎng)間的木條分配到板間側(cè)面上形成液膜向下流動。煤氣在網(wǎng)間向上流動，當(dāng)被網(wǎng)片間的長木條擋住時，便穿過網(wǎng)孔進(jìn)入網(wǎng)片的另一側(cè)空間。這樣網(wǎng)上的液膜就不斷的被鼓破，隨即又形成新的液膜。所

65、以，在鋼板網(wǎng)填料中，氣液兩相的接觸面積遠(yuǎn)大于填料的表面積。并由于較激烈的湍動和吸收表面積不斷更新而強(qiáng)化了操作。</p><p>　　鋼板網(wǎng)填料塔的構(gòu)造如圖2-5所示。由圖可見，鋼板網(wǎng)填料分段堆砌在塔內(nèi)，每段高約1.5米。填料板面垂直于她的橫截面，在扳網(wǎng)間形成了煤氣的曲折通道。</p><p>　　為了保證洗油在洗苯塔的橫截面上均勻分布，在塔內(nèi)每隔一定距離安裝一塊如圖2-7所示的帶有煤氣渦流

66、罩的液體再分布板。</p><p>　　煤氣渦流罩按同心圓排列在液體再分布板上，彎管出口方向與圓周相切，在同一圓周上的出口方向一致，相鄰兩圓周上的方向相反。由于彎管的導(dǎo)向作用，煤氣流出渦流罩時，形成多股上升的旋風(fēng)氣流，因而使煤氣得到混合，以均一的濃度進(jìn)入上段填料匯聚。在液體再分布板上的洗油，經(jīng)升氣管內(nèi)的彎管流到設(shè)于升氣管中心的圓棒表面，在流到下端的齒形圓板上，借助重力噴濺成液滴而淋灑到下段填料上。從而可消除洗油沿

67、著塔壁下流及分布不均的現(xiàn)象。</p><p>　　在進(jìn)行鋼板網(wǎng)填料洗苯塔計算時，可采用以下數(shù)據(jù)：填料比表面積44/；油氣比1.6～2.0L/；空塔氣速0.9～1.1m/s；煤氣所需填料面積0.6～0.7/(·h)。</p><p><b>　　2.3.2脫苯塔</b></p><p>　　脫苯塔中進(jìn)行的典型的解吸過程，粗苯從富油中解吸

68、出來，其基本方法是提高富油的溫度，使粗苯飽和蒸汽壓大于其氣相分壓，使粗苯由液相轉(zhuǎn)入到氣相。焦化廠一般用管式爐煤氣加熱富油脫苯塔，這里不做介紹。脫苯塔的塔高、塔板層數(shù)、板間距等塔體構(gòu)造都會影響富油脫苯后粗苯的質(zhì)量。</p><p>　　焦化廠一般使用的的脫苯塔有泡罩塔和浮閥塔等。其材質(zhì)一邊采用鑄鐵，也有用不銹鋼的。國內(nèi)較多采用鑄鐵泡罩塔，塔板泡罩為條形或圓形，條形泡罩應(yīng)用較多。由于我公司生產(chǎn)只是一種苯，下面介紹管式

69、爐加熱富油的一式脫苯塔：</p><p>　　管式爐加熱富油的脫苯塔（只生產(chǎn)一種苯） </p><p>　　如圖2-8所示，一般采用30層塔板。從管式爐來的富裕</p><p>　　的富油由下數(shù)第14層塔板引入，塔頂打回流。</p><

70、p>　　塔體設(shè)有油水引出口和萘油出口。塔板上的油水</p><p>　　混合物由下數(shù)第29層斷塔板引出，分離后的油</p><p>　　返回到28層塔板。該塔除了要保證塔頂粗苯產(chǎn)</p><p>　　品和貧油的質(zhì)量外，還要控制側(cè)線引出的萘油質(zhì)</p><p>　　量，操作復(fù)雜。近年來發(fā)展了一種50層塔板并</p><

71、p>　　帶萘油側(cè)線出口的脫苯塔。塔頂產(chǎn)品為粗苯，塔</p><p>　　低為優(yōu)質(zhì)萘貧油。各組分的蒸出率同樣取決于</p><p>　　下列因素：塔底油溫下各組分的飽和蒸汽壓，</p><p>　　塔內(nèi)總操作壓力，提餾段的塔板數(shù)，直接蒸汽量</p><p>　　和溫度、循環(huán)洗油的量、富油出管式爐的溫度等</p><p&

72、gt;　　中國焦化廠采用的幾種脫苯塔規(guī)格如表所示。</p><p>　　表鑄鐵泡罩式脫苯塔規(guī)格特性</p><p>　　第3章 總結(jié)及展望</p><p>　　煉焦化產(chǎn)回收中粗苯回收率和質(zhì)量是影響焦化廠經(jīng)濟(jì)效益的的重要因素。對于如何提高粗苯的回收率本文主要對一下幾個方面進(jìn)行研究：</p><p>　　對粗苯回收工段的溫度指標(biāo)進(jìn)行研究<

73、;/p><p><b>　　洗油質(zhì)量的研究</b></p><p>　　對粗苯回收工段中煤氣流速和壓力、比表面積、貧油含苯量。</p><p>　　本文涉及不深的幾方面：</p><p>　　影響粗苯工段經(jīng)濟(jì)效益和影響粗苯質(zhì)量及洗油消耗量沒有研究；</p><p>　　2.對粗苯工段的洗苯塔的型沒有研

74、究，對脫苯塔的理論數(shù)據(jù)沒有研究對比。</p><p><b>　　粗苯回收展望</b></p><p>　　根據(jù)國內(nèi)形勢，粗苯工段對洗油用量有了很大的研究，自此從工藝實際入手，降低洗油用量。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　肖瑞華，煤化學(xué)產(chǎn)品工藝學(xué)，北京：冶金工業(yè)出

75、版社，2003</p><p>　　郭樹才，煤化工工藝學(xué)，北京：冶金工業(yè)出版社，1995</p><p>　　庫咸熙，煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收與加工，北京：冶金工業(yè)出版社，1984</p><p>　　王小琴，煉焦工藝（M），北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2005</p><p>　　上海化工學(xué)院，大連工學(xué)院，化學(xué)工程，第一冊，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1980

76、</p><p>　　中國冶金百科全書總編輯委員會《煉焦化工》卷編輯委員會，冶金工業(yè)出版社《中國冶金百科全書》編輯部，中國冶金百科全書，煉焦化工，北京：冶金工業(yè)出版社，1992</p><p>　　任慶爛，現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)技術(shù)：煉焦化學(xué)產(chǎn)品的精制，北京：冶金工業(yè)出版社，1987</p><p>　　徐一，煉焦與煤氣精制，北京，冶金工業(yè)出版社，1985</p>

77、<p>　　化學(xué)工程手冊編輯委員會，化學(xué)工程手冊，第2卷，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1989</p><p>　　郭樹才，煤化學(xué)工程，北京：冶金工業(yè)出版社</p><p>　　中國冶金百科全書總編輯委員會，中國冶金百科全書，煉焦化工卷，北京：冶金工業(yè) 出版社，1992</p><p>　　許曉海，煉焦化工使用手冊，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002

78、</p><p>　　王兆熊 高晉生，焦化產(chǎn)品的精制與利用，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1989</p><p>　　時鈞，汪家鼎，陳敏恒等，化學(xué)工程手冊（M）,北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996</p><p>　　劉忠寬，高克萱，新時期鋼鐵工業(yè)中焦?fàn)t煤氣凈化方向，焦化化學(xué)論文集，第十卷,289～ 310，鞍山：金屬學(xué)會煉焦化學(xué)專業(yè)委員會，2000</p&g

79、t;<p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文的能夠順利完成,這要特別感謝我的導(dǎo)師xx對我的指導(dǎo)和幫助。導(dǎo)師在學(xué)業(yè)上給予的培養(yǎng)和教育，生活中給予的關(guān)心和愛護(hù)，使我銘刻在心。x老師淵博的專業(yè)知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富的實踐經(jīng)驗、孜孜不倦的工作精神及勤奮的工作態(tài)度、活躍的學(xué)術(shù)思想、敏銳的洞察力、樸素的生活作風(fēng)以及對科學(xué)的執(zhí)著追求，為本人所敬佩。多年來的言傳身教將使

80、我受益終身。衷心地感謝x老師在學(xué)習(xí)和生活等方面給予的無微不至的關(guān)懷、指導(dǎo)和鼓勵。在此，謹(jǐn)向?qū)煹男燎谥笇?dǎo)表示最誠摯的謝意!</p><p>　　在論文工作中還得到了許多老師和同學(xué)的幫助。xx老師畫龍點睛的語言每每令我茅塞頓開；同時獲得了xx老師的幫助，在此表示感謝。</p><p>　　感謝同學(xué)們給予的無私幫助。</p><p>　　特別感謝我的家人對我完成學(xué)業(yè)的支