100万t每a焦化厂粗苯工段的工艺设计2808.docx

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1、 1 总总 论论煤是我国国最主要要的能源源，除了了燃烧提提供能量量以外，煤煤还可以以经过综综合加工工利用，生生产多种种化学产产品。目目前应用用最广，也也是最合合理成熟熟的综合合利用是是炼焦化化学工业业，随着着炼焦工工业的发发展，煤煤气及化化学产品品已不再再是旧的的燃烧，而而是加以以回收利利用，尤尤其是煤煤气中的的芳香烃烃是宝贵贵的化工工原料,对合理理利用我我国煤炭炭资源，提提高经济济效益有有十分重重要的现现实意义义。因此此，对煤煤气中的的苯族烃烃及萘应应尽可能能回收完完全。粗粗苯回收收工段的的主要任任务是，回回收煤气气中的苯苯族烃及及洗除煤煤气中的的大部分分萘。粗苯是多多种芳烃烃和其他他化合物

2、物组成的的混合物物，粗苯苯是主要要成分是是苯，甲甲苯，二二甲苯及及三甲苯苯等。此此外，还还含有一一些不饱饱和化合合物，硫硫化物及及小量的的酚类和和吡啶碱碱类。当当用洗油油回收煤煤气中的的苯族烃烃时，在在所得的的粗苯中中尚有少少量的洗洗油轻质质馏分。粗苯的组组成取决决于炼焦焦配煤的的组成及及炼焦产产物在炭炭化室内内热解的的程度。粗粗苯各组组成的平平均含量量如表111。此此外，粗粗苯中酚酚类的含含量通常常在0.11.00%之间间，吡啶啶碱类的的含量不不超过00.5%。当硫硫铵工段段从煤气气回收吡吡啶碱类类时，则则粗苯中中的吡啶啶碱类含含量不超超过0.01%。粗苯的各各主要组组分均在在1800的馏出

3、出物称为为溶剂油油。在测测定粗苯苯中各组组分的含含量和计计算产量量时，通通常把1180前馏出出量当作作1000%来来来计算，故故以其1180前的馏馏出量作作为馏出出量质量量的指标标之一。粗粗苯在1180前的馏馏出量取取决于粗粗苯工段段的工艺艺流程和和操作制制度。1180前的馏馏出量越越多，粗粗苯的质质量就越越好，一一般要求求的1880前的馏馏出量为为9395%粗苯。 各组分的的平均含含平量 表11-1组 分分 子 式含量 %苯C6H6655770甲苯C6H55（CHH2）312222二甲苯C6H44（CHH2）22.06三甲苯C6H33（CHH2）32.05不饱和化化合物7122其中：环环戊二

4、烯烯苯乙烯苯并呋喃喃及同系系物茚及同系系物硫化物（按按硫计）其中：二二硫化碳碳噻吩C5H66C6H55CHCCH2C8H66OC9H55CS2C4H44S0.61.220.51.001.02.001.52.550.31.550.31.550.21.22苯及溶剂剂油三种种产品。粗粗苯是淡淡黄色的的透明液液体，比比水轻，不不溶于水水。在储储存时，由由于轻质质不饱和和化合物物的氧化化和聚合合形成的的树脂状状物质能能溶解于于粗苯中中使其着着色并很很快地变变暗。粗粗苯 是是易燃的的物质，闪闪点122。粗苯苯蒸汽在在空气中中的浓度度在1.47.55%（体体积）范范围内时时，能形形成爆炸炸性混合合物，此此工

5、段要要求严禁禁烟火，电电机防爆爆。粗苯工段段的产品品，依工工艺过程程的不同同而异。一一般生产产轻苯和和重苯，但但也可生生产粗苯苯一种产产品或轻轻苯，重重苯。1、设计计任务：本设计为为1000万t/a焦化化厂粗苯苯回收工工段设计计。2、条件件： （11）、厂厂址：徐徐州郊区区 （22）、气气象条件件：大气压力力：冬季 7677mmHHg夏季 7511mmHHg最大风速速 233.4mm/s最大平均均风速 19.3m/s最多风向向几频率率：全年 东东、东北北夏季 东东、东南南2 工艺艺论证及及选择焦炉煤气气经硫铵铵工段脱脱除氨后后进入粗粗苯工段段,在此此进行苯苯族烃的的回收和和制取.该工段段的主要

6、要任务是是完成煤煤气终冷冷除萘,苯族烃烃的回收收和脱苯苯三项任任务.下下面分别别进行对对完成这这三响任任务的工工艺论证证.2.1煤煤气的终终冷及洗洗萘工艺艺回收煤气气中的苯苯族烃的的适量温温度为221-227左右,在饱和和器后温温度通常常是在550-556的煤气气进入木木格式洗洗苯塔，被被喷淋下下来的富富油洗萘萘。富油油进塔温温度比煤煤气温度度高5-7，煤气气含萘可可由20000-25000mgg/Nmm降到5500-8000mg/Nm。除萘萘后的煤煤气进入入终冷塔塔，该塔塔为隔板板式，分分两段。下下段用从从凉水架架来的循循环水冷冷却至220-223的循环环水喷淋淋，将煤煤气再冷冷却255左右

7、，额额外水从从终冷塔塔底部经经水封管管流入热热水池；然后用用泵送至至凉水架架，经冷冷却后自自流入冷冷水池。再再用泵送送至终冷冷冷塔的的上下两两端，送送往上端端的水须须于间冷冷器用低低温水冷冷却，由由于终冷冷器只是是为了冷冷却煤气气，所以以终冷循循环水量量可减至至2.55-3吨吨/10000标标米煤气左左右,因因此,在在回收苯苯族烃之之前,煤煤气必须须进行最最终冷却却.由于于在煤气气冷却和和部分水水蒸气冷冷凝的同同时,也也有萘从从煤气中中析出,所以,煤气的的最终冷冷却同时时也兼有有除萘的的作用.我国焦化化厂目前前所采用用的煤气气终冷及及除萘的的工艺流流程主要要有四种种,即:煤气终终冷和机机械除萘

8、萘工艺;煤气终终冷和焦焦油洗油油工艺;洗油萘萘和煤气气最终冷冷却工艺艺;横管管终冷喷喷洒轻焦焦油洗萘萘工艺.2.1.横管终终冷喷洒洒轻质焦焦油洗萘萘工艺横管终冷冷喷洒轻轻质焦油油洗萘工工艺如图图2-44从硫铵工工段来的的煤气由由塔顶进进入，与与连续喷喷洒的轻轻质焦油油并流差差速接触触速冷，至至横管段段继续冷冷却至221-225，同时时脱萘至至4500毫克/标米以下，然然后从塔塔底排出出，进入入旋风捕捕雾器除除掉夹带带的焦油油，萘片片和凝结结水雾，然然后去洗洗苯塔。轻轻质焦油油由其补补充至塔塔底循环环油槽，循循环油由由槽底泵泵出至槽槽中部，顶顶部喷洒洒，与横横管束和和煤气接接触换热热，同时时溶解

9、煤煤气中析析出的萘萘，然后后经液封封回循环环槽。（此此过程中中，循环环油槽内内，入塔塔处，出出塔处油油温基本本相同）。焦焦油循环环至一定定程度，用用泵送至至焦油上上段。118的冷冻冻水由塔塔下部横横管冷却却器进入入，向上上经串联联着的各各横管器器与塔内内循环油油，煤气气间接换换热绳温温，然后后从塔的的外部排排出。由于该工工程主要要依靠降降低煤气气的温度度使煤气气中萘析析出，并并由轻质质焦油将将萘溶解解，因此此煤气温温度需降降至211左右。如如此低温温，就决决定了必必须要有有低温水水的焦化化厂才易易采用该该工艺。该流程的的优点是是：1、不仅仅对煤气气中的萘萘的脱除除率高，而而且冷却却效果非非常好

10、。出出口煤气气约211左右，煤煤气含萘萘量大约约在3550-4450mmg/NNm。2、无须须洗油，只只须自产产轻质焦焦油，节节约洗油油耗量；煤气中中的萘直直接转入入焦油，降降低了萘萘的损失失。3、该系系统阻力力小，风风机电耗耗低；操操作维护护简便；无污染染；占地地面积小小，基建建费用少少。4、由于于煤气冷冷却不直直接与水水接触，所所以无含含酚污水水的处理理。综合上述述的四种种工艺，通通过比较较，第四四种优点点突出，徐徐州地区区有低温温的水源源。因此此本设计计采用横横管终冷冷喷洒轻轻质焦油油洗萘工工艺。2.2洗洗苯工艺艺从焦炉煤煤气中回回收的苯苯族烃可可采用下下列方法法：1、洗油油吸收法法：用

11、洗油在在洗涤塔塔中回收收煤气中中的苯族族烃。将将吸收了了苯族烃烃的洗油油（富油油）送至至脱苯塔塔蒸馏装装置中，以以提取粗粗苯。脱脱奔后的的洗油（贫贫油）冷冷却后重重新送至至洗涤塔塔循环使使用。洗洗油吸收收法又分分为常压压吸收法法和加压压吸收发发。加压压吸收法法可强化化生产过过程，适适于煤气气在远距距离或用用作合成成氨厂原原料的情情况下采采用。2、吸附附法：煤气通过过具有微微孔组织织，接触触表面很很大的活活性炭或或硅胶等等固体吸吸附剂。苯苯族烃即即被吸附附在其表表面上直直至达到到饱和状状态。被被吸附的的苯族烃烃可用直直接水蒸蒸汽进行行提取。用活性炭炭吸附剂剂可将煤煤气中的的苯族烃烃几乎完完全吸附

12、附下来。此此法要求求煤气净净化的程程度较高高，加之之吸附剂剂价格昂昂贵，因因此在工工业上的的应用受受到一定定的限制制，而多多用于煤煤气中的的苯族烃烃的定量量分析。3、凝结结法：在低温加加压的情情况下，使使苯族烃烃从煤气气中冷凝凝出来。此此法比吸吸附法所所得粗苯苯质量好好。但煤煤气的压压缩及冷冷冻过程程复杂，动动力消耗耗大，设设备材质质要求高高。目前，国国内外焦焦化厂主主要采用用洗油吸吸收法回回收煤气气中的苯苯族烃。用洗油回回收煤气气中的苯苯族烃所所采用的的洗苯塔塔虽有多多种形式式，但工工艺流程程基本相相近。下下面只简简单介绍绍用木格格填料塔塔回收粗粗苯的流流程，如如图2-5：煤气经最最终冷却却

13、到255-277，含苯苯族烃为为25-40克克/标米米煤气，依依次进入入三个洗洗苯塔在在塔内与与逆向流流动的洗洗油接触触后，从从最后的的洗苯塔塔出来的的煤气中中苯族烃烃的含量量要求低低于2克克/标米米。洗苯苯塔的煤煤气直接接回脱硫硫后回焦焦炉供加加热使用用及作冶冶金工厂厂的其他他燃料。含含粗苯为为0.22-0.4%的的贫油，由由洗油槽槽用泵送送往洗苯苯塔顶，并并依次经经过各塔塔后，含含苯量增增至2.5%，此此含苯富富油从塔塔底经UU型管排排入接受受槽。由由此，再再用泵送送往脱苯苯工序，脱脱苯后的的贫油经经冷却后后再回贫贫油槽供供循环使使用。在在最后一一个洗苯苯塔的喷喷头上部部射捕雾雾层，以以捕

14、集被被煤气带带走的油油滴，减减少洗油油的损失失，也避避免洗油油进入煤煤气。近年来，为为解决木木材短缺缺问题，采采用筛板板塔，钢钢板网填填料，不不锈钢填填料以及及塑料花花环填料料洗苯塔塔，取得得了较好好的效果果，洗苯苯塔台数数可减少少为一至至两台。我国焦化化厂洗涤涤用的洗洗油主要要有焦油油洗油和和石油洗洗油。吸吸收放又又分为焦焦油洗油油吸收法法和石油油洗油法法。2.2.1焦油油洗油吸吸收法焦油洗油油是高温温焦油加加工时2230-3000的馏分分,由于于大多数数焦化厂厂都能自自得,所所以应用用广泛。焦油洗油油的含萘萘量除规规定要小小于133%外,还要求求其含苊苊量不大大于5%,是为为了保证证在10

15、0-155时无固固体沉淀淀物。萘萘苊因熔熔点较高高,在常常温下易易析出固固体结晶晶,因此此应控制制其含量量。但是是萘苊同同芴,氧氧及洗油油中其他他高沸点点组分混混合时,能生成成低熔点点的有关关各组分分的共熔熔点混合合物,所所以洗油油中存在在一定数数量的萘萘,则有有助于降降低洗油油析出沉沉淀物的的温度。洗洗油酚含含量高时时,会与与水形成成乳化物物,从而而破坏吸吸苯的操操作,且且酚的存存在使洗洗油变稠稠,黏度度大,因因此必须须严格控控制洗油油中的含含酚量。 由于石油油洗油洗洗苯工艺艺存在很很多问题题尚未解解决，设设备选型型上存在在难题，所所以一般般不采用用石油洗洗油工艺艺，而多多采用焦焦油洗油油洗

16、苯工工艺。2.3脱脱苯工艺艺由洗苯工工序过来来的含苯苯富油需需进行脱脱苯。用用一般蒸蒸馏的方方法可以以把富油油中的粗粗苯蒸出出来 。但但为达到到需要的的脱苯程程度，则则需将富富油加热热到2550-3300，这在在实际上上是不可可行的，但但为了降降低脱苯苯蒸馏的的温度，可可采用水水蒸汽蒸蒸馏法或或真空蒸蒸馏法。我我国焦化化厂均采采用水蒸蒸汽蒸馏馏法脱苯苯，或称称气提法法脱苯。按照富油油的加热热方式的的不同，可可分为蒸蒸汽加热热法和管管式炉加加热法两两种。按按照粗苯苯产品又又可分为为生产一一种苯的的方法和和生产两两种苯的的方法。本本设计任任务是生生产一种种苯，下下面将蒸蒸汽加热热和管式式炉加热热生

17、产一一种苯的的方法分分别加以以介绍。2.3.1 蒸汽加加热法生生产一种种苯蒸汽加热热法生产产一种苯苯的工艺艺如图22-6：由洗涤工工序来的的富油在在分离器器下面的的三格中中，被脱脱苯塔来来的蒸汽汽加热至至70-80，然后后进入贫贫富油换换热器，被被来自脱脱苯塔的的温度为为1300-1440的热贫贫油加热热到900-1000，最后后在富油油预热器器中用低低温间接接蒸汽加加热到1135-1455，进入入脱苯塔塔顶部进进行脱苯苯。从脱苯塔塔顶部溢溢出的粗粗苯，洗洗油蒸汽汽和水蒸蒸气的油油汽和水水汽混合合物进入入分缩器器下面三三格中与与富油换换热，并并在分缩缩器顶上上的一格格用冷水水冷却，从从而之大大

18、部分洗洗油汽和和水汽冷冷凝下来来，从分分缩器顶顶部溢出出的即是是粗苯蒸蒸汽。为为得到合合格的粗粗苯产品品，可用用冷却水水水量控控制分缩缩器顶部部蒸汽温温度，之之其在886-889的范围围内。由分缩器器顶部溢溢出的粗粗苯蒸汽汽进入冷冷凝冷却却器，在在此用冷冷水冷凝凝冷却到到25-30，做经经粗苯分分离器将将水分出出后计量量槽进入入粗苯储储槽。进入分离离器的油油气和水水汽混合合物，在在分离器器底部两两格所形形成的冷冷凝液为为重分缩缩油，在在分缩器器顶部两两格所形形成的冷冷凝液为为轻分缩缩油。轻轻、重分分缩油分分别进入入油水跟跟力气，与与水分离离后兑入入富油送送往脱苯苯塔。从粗苯、轻轻分缩油油、重分

19、分缩油油油水分离离器排出出的分离离水均进进入控制制分离器器进一步步分离，以以减少洗洗油损失失。从脱苯塔塔底部排排出的贫贫油温度度比富油油温度低低3-55，自流流入贫富富.油换换热器，与与富油换换热并冷冷却至1110-1200后，再再回到脱脱苯塔底底热贫油油槽，在在此用贫贫油泵送送到贫油油冷却器器冷却至至25-30后，送送往洗被被呢塔循循环喷洒洒。由于洗油油在循环环使用中中质量变变坏。为为保持循循环洗油油量的11-1.5%由由富油入入塔的管管路引入入洗油再再生器，在在此，洗洗油被间间接蒸汽汽加热至至1600-1880，并用用过热蒸蒸汽直接接蒸吹，从从再生器器顶部蒸蒸吹出来来的温度度为1335-1

20、175 的油油气和水水汽的混混合蒸汽汽进入脱脱苯塔的的底部。再再生器底底部的残残渣油可可靠设备备内的蒸蒸汽压力力间歇地地回连续续地排至至残渣油油槽。2.3.2、管管式炉加加热法生生产一种种苯的工工艺管式炉加加热法生生产一种种苯的工工艺流程程如图22-7从洗涤工工序来的的富油先先进入分分缩器，被被从脱苯苯塔来的的气体加加热到770-880，然后后入贫富富油换热热器，被被热贫油油加热后后进入管管式炉。加加热到1180-1900的富油油，从第第14层层板进入入脱苯塔塔。热贫贫油从脱脱苯塔底底部经贫贫富油换换热器自自流入脱脱苯塔下下部的热热贫油槽槽，温度度1200左右，然然后用泵泵送到贫贫油冷却却器到

21、225-330送回洗洗苯塔循循环使用用。从脱苯塔塔顶出来来的粗苯苯蒸汽，进进入分缩缩器，温温度从1170-1800，降到到93左右，部部分水蒸蒸汽被冷冷凝下来来，然后后进入冷冷凝冷却却器，粗粗苯和水水从冷凝凝冷却器器下部流流入油水水分离器器进行分分离。从从油水分分离器出出来的粗粗苯进入入粗苯储储槽。轻轻、重分分缩器分分别进入入油水分分离器分分离。为保证洗洗油质量量，从管管式炉加加热后的的富油管管线引出出1-22%的富富油进再再生器，于于此用管管式炉过过热至4400-4500的蒸汽汽进行蒸蒸吹。器器顶排出出温度为为1900-2000的水汽汽，油汽汽与粗苯苯汽一起起进入脱脱苯塔，再再生器底底部残渣

22、渣定期排排放。管式炉加加热法生生产一种种苯与蒸蒸汽加热热法生产产一种苯苯相比具具有以下下优点：粗苯回回收率高高；蒸汽耗耗量低；酚水量量少。3 粗粗苯回收收原理3.1粗粗苯回收收原理及及影响因因素3.1.1洗油油回收粗粗苯的原原理用洗油回回收炼焦焦煤气中中的粗苯苯是一种种吸收过过程。其其吸收机机理是建立在在双膜理理论基础础上。双双膜理论论的基本本观点如如下：相互接触触的气液液两流体体间存在在着稳定定的相界界面，界界面两侧侧各有一一很薄的的有效滞滞留膜层层。由于于两流体体的主体体充分揣揣动，浓浓度的均均匀的，全全部的浓浓度变化化集中在在两个有有效膜层层内，且且吸收过过程在界界面处达达平衡。因因此扩

23、散散过程的的全部阻阻力也就就等于气气膜和液液膜的阻阻力之和和，这个个阻力的的大小也也就决定定了吸收收速率的的大小。3.1.2影响响粗苯吸吸收的因因素在吸收过过程中，如如果吸收收系数比比较大，那那么进入入液相的的量也较较大，也也就是说说吸收进进行的完完全。为为此，我我们通过过气相进进入液相相的量的的多少来来讨论回回收进行行的程度度。煤气中的的苯族烃烃在洗苯苯塔乃被被回收的的程度称称为回收收率。回回收率是是评价洗洗苯操作作的重要要指标，可可按下式式表示：=1-a2/a1 式中中：-粗粗苯回收收率，% a11，a22洗苯苯塔入口口，出口口煤气中中苯含量量，克/标米。回收率的的大小取取决于下下列因素素

24、：煤气气和洗油油中苯族族烃的含含量；煤煤气流速速几其压压力；洗洗油循环环量及其其分子量量；吸收收温度；洗苯塔塔的构造造，对填填料塔则则为填料料表面积积及其特特性等。现现分述如如下：1、吸收收温度的的影响吸收温度度指洗苯苯塔内气气体液体体两相接接触面的的平均温温度，它它取决于于煤气和和洗油的的温度，也也受大气气温度的的影响。吸收温度度是通过过吸收系系数和吸吸收推动动力的变变化而影影响粗苯苯回收率率的。吸吸收温度度增高，吸吸收系数数有些增增大，但但不显著著。当煤气中中苯族烃烃的含量量一定时时，温度度愈低，洗洗油中与与其呈平平衡的粗粗苯含量量愈高；因而当当提高温温度时，洗洗油中与与其呈平平衡的粗粗苯

25、含量量愈低，因因此温度度升高，吸吸收推动动力随之之减小。吸收温度度不宜过过高，也也不宜过过低。适适宜为225左右，操操作中洗洗油温度度应略高高于煤气气温度以以防煤气气中的水水汽冷凝凝进入洗洗油中。洗油的分分子量及及循环油油量的影影响：当其它条条件一定定时，洗洗油的分分子量变变小将使使洗油中中粗苯含含量变大大，即吸吸收得愈愈好。但但洗油的的分子量量也不宜宜过小，否否则洗油油在吸收收过程中中损失较较大，并并在脱苯苯蒸馏时时不易与与粗苯分分离。增加循环环洗油量量可降低低洗油中中粗苯的的含量，增增加气液液间的吸吸收推动动力，从从而提高高粗苯回回收率。但但循环洗洗油量也也不易过过大，以以免过多多增加电电

26、、蒸汽汽耗量和和冷却用用水量。贫油含苯苯量的影影响：其它条件件一定时时，入塔塔贫油中中粗苯含含量愈高高，则塔塔后损失失愈大。现现行规定定塔后煤煤气中粗粗苯含量量低于22克/标标米。如果果一步降降低贫油油中的粗粗苯含量量，虽有有助于降降低塔后后损失，但但将增加加脱苯蒸蒸汽时的的水蒸汽汽耗量，使使粗苯1180前馏出出率减少少，即相相应增加加粗苯中中溶剂油油的生成成量，并并使洗油油的耗量量增加。吸收表面面积的影影响：填料的表表面积愈愈大，则则煤气与与洗油接接触的时时间愈长长，回收收过程进进行得也也愈完全全。煤气压力力和流速速的影响响：煤气压力力增大时时，其扩扩散系数数随压力力的增加加而减小小，因而而

27、使吸收收系数降降低。但但随煤气气压力的的增加，煤煤气中苯苯族烃的的分压将将成比例例地增加加，从而而使吸收收推动力力迅速增增加，吸吸收速率率也将增增大。煤气速度度的增大大师吸收收系数增增大，可可提高气气液相接接触的旋旋流程度度和提高高洗苯塔塔的生产产能力。所所以加大大煤气速速度可强强化吸苯苯过程，但但太大，会会使洗苯苯塔阻力力和雾沫沫夹带量量急剧增增加。3.2脱脱苯原理理及影响响因素3.2.1脱苯苯原理（蒸蒸汽法）脱苯原理理实际是是精馏原原理，又又挥发度度不同的的组分组组成的混混合液精馏塔内内大多次次进行部部分汽化化和部分分冷凝，使使其分离离成几乎乎纯态的的过程。在在精馏过过程中，当当加热互互不

28、相溶溶的液体体混合物物时，如如果此混混合物的的蒸汽分分压之和和达到塔塔内的总总压时，液液体即行行沸腾。所所以。在在脱苯蒸蒸馏过程程中通入入大量直直接水蒸蒸汽，当当塔内的的总压力力一定时时，若气气相中水水蒸汽所所占的分分压愈高高，则粗粗苯和洗洗油的蒸蒸汽分压压就愈低低，这样样就可以以在较低低的脱苯苯蒸馏温温度（远远比2550-3300的温度度低）下下，便可可将粗苯苯完全地地从洗油油中蒸出出来。3.2.2影响响脱苯的的因素1、在塔塔底温度度下各组组分在蒸蒸汽压。提高富油油预热温温度，则则塔底贫贫油温度度也相应应提高。贫贫油中各各组分的的蒸汽压压增大，从从而使粗粗苯的蒸蒸出率也也增加。2、脱苯苯塔内

29、操操作压力力提高塔内内操作压压力时，各各组分的的蒸出率率相应减减少。反反之，则则响应增增加。3、脱苯苯塔的塔塔板层数数增多加料料板以下下的塔板板数n，可可使各组组分的蒸蒸出率增增大，特特别是对甲苯，二二甲苯的的蒸出率率影响较较大。直接蒸汽汽量、温温度提高直接接蒸汽量量，可使使各组分分的蒸出出率增加加。反之之则各组组分的蒸蒸出率减减小。此此外还有有富油的的预热温温度和含含苯量。4 主主要设备备论证及及选型前面我们们介绍了了四种终终冷洗萘萘工艺，它它们各自自使用的的终冷塔塔也不同同。煤气终冷冷和机械械化除萘萘工艺用用金属隔隔板塔。此此塔局有有传热，传传质好的的优点，但但在终冷冷塔后出出口煤气气的含

30、萘萘量较高高，萘的的脱除率率低，终终冷水和和萘不能能很好地地分离。煤气终冷冷和热焦焦油洗萘萘工艺使使用带焦焦油洗萘萘器的煤煤气终冷冷塔（筛筛板塔）。此此塔虽然然具有扩扩散推动动力大的的优点，但但操作不不稳定，对对水质的的要求高高。油洗萘和和煤气终终冷工艺艺中使用用的是横横管式终终冷塔。此此工艺洗洗萘与终终冷分开开，投资资高，不不易小厂厂借鉴。横管终冷冷喷洒轻轻质焦油油洗萘工工艺使用用横管终终冷洗萘萘塔。它它的优点点：不仅仅终冷效效果好，除除萘效果果也好；系统阻阻力小，操操作维修修简便，节节约点耗耗；不需需含酚污污水处理理。根据本设设计在第第二章所所确定选选用的终终冷除萘萘工艺、流流程，可可确定

31、选选用与该该工艺相相配套的的终冷塔塔横管管终冷洗洗萘塔。4.1洗洗苯塔目前，我我国焦化化厂采用用的洗苯苯塔主要要有空喷喷塔，板板式塔和和填料塔塔，下面面分别加加以介绍绍。4.1.1空喷喷塔空喷塔一一般为多多段喷洒洒，没段段下部均均设有煤煤气分布布器，相相邻两段段设有煤煤气通过过的锥性性散罩，底底部设有有许多个个喷嘴组组成的洗洗油喷洒洒装置，其其上设有有备用的的中央喷喷嘴，从从顶部洒洒下来的的洗油经经降液管管引到下下段。洗洗油从第第二段起起来采用用循环喷喷洒。用空喷塔塔洗苯具具有以下下优点：投资省省，处理理能力大大，阻力力小，不不堵塞等等。缺点点：洗苯苯效率低低，塔后后煤气含含苯量高高，洗油油循

32、环量量大，动动力消耗耗大。4.1.2板式式塔（孔孔板塔）板式塔主主要有穿穿流式筛筛板塔。该该塔容易易实现最最佳流体体力学条条件，即即增加气气液两相相的接触触面积，提提高两相相的湍流流程度，迅迅速更改改两相界界面以减减小其扩扩散阻力力。这种塔结结构简单单，容易易制造，生生产能力力大，投投资省，节节约金属属材料，且且安装和和维修简简便。其其缺点是是塔板的的效率受受负荷变变动的影影响较大大。4.1.3填料料塔填料洗苯苯塔是应应用较早早，较广广的一种种塔。塔塔内填料料了用木木格，钢钢板网，金金属螺旋旋，帖拉拉累托填填料，鲍鲍尔环，鞍鞍形填料料以及塑塑料花环环填料等等。1、木格格填料塔塔该塔型在在我国焦

33、焦化厂应应用较多多，它具具有阻力力较小，操操作稳定定等优点点。但也也存在着着生产能能力小，设设备庞大大、苯重重，投资资和操作作费用高高及木材材耗量大大等缺点点。因此此在一些些国家里里，木格格填料塔塔已被新新型高效效填料塔塔取代。2、钢板板网填料料塔该塔型在在国内已已被采用用。该填填料塔与与木格填填料塔相相比，具具有比表表面积大大，吸收收率高，阻阻力小，动动力消耗耗小等优优点，但但制造麻麻烦，价价格昂贵贵，处理理能力小小。3、金属属螺旋填填料塔金属螺旋旋填料塔塔采用钢钢带和钢钢丝绕成成，其比比表面积积大，重重度小。由于形状状复杂，填填料层的的持液量量大，因因此吸收收剂与煤煤气接触触时间较较长，又

34、又由于煤煤气通过过填料时时搅动激激烈，因因而吸收收效率较较高。但但难于制制造，价价格昂贵贵。这种种填料在在苏、美美应用较较多。4、塑料料花环填填料塔塑料花环环填料是是近年来来又国外外引进的的高效填填料，经经过实践践检验证证明，花花环填料料是一种种具有比比表面大大，空隙隙来率高高，阻力力小，处处理能力力大，液液体分布布好，湿湿润率高高，投资资省，占占地少，节节省能耗耗，制造造安装容容易，操操作方便便等突出出优点的的填料。国国家有关关部门鉴鉴于该填填料具有有以上优优点，已已要求推推广使用用高效花花环填料料洗苯塔塔。根据以上上的论述述，本设设计采用用塑料花花环填料料洗苯塔塔。 4.2脱脱苯塔我国焦化

35、化厂采用用的脱苯苯塔有圆圆形泡罩罩塔，条条形泡罩罩塔以及及浮阀塔塔等，以以条形泡泡罩塔应应用最广广。泡罩塔是是工业上上应用最最久的一一种塔板板型式，该该种塔型型的优点点是：不不易发生生漏液现现象，有有较好的的操作弹弹性，即即当气、液液负荷有有较大的的波动时时，仍能能维持几几乎恒定定的板效效率，塔塔板不易易堵塞，对对各种物物料的适适应性强强，操作作经验丰丰富。缺缺点是：塔板结结构复杂杂，金属属耗量大大，造价价高，板板上液层层厚，气气体流动动曲折，塔塔板压降降大，兼兼因雾沫沫夹带现现象较严严重，限限制气速速的提高高，故生生产能力力不大。而而且板上上液流遇遇到的阻阻力大，致致使液面面落差大大，气体体

36、分布不不均匀，也也影响了了板效率率的提高高。根据目前前的使用用证明泡泡罩塔的的操作，运运行更为为稳定。虽虽然浮阀阀塔具有有很多优优点，但但因其防防腐较差差，操作作不易稳稳定，故故选用条条形泡罩罩塔作为为本设计计的脱苯苯塔。4.3贫贫油冷却却器和贫贫富油换换热器4.3.1贫油油冷却器器我国焦化化厂应用用贫油冷冷却器主主要有：空气水喷淋淋式冷却却器，浮浮头管壳壳冷却器器和螺旋旋板换热热器三种种。国内应用用较多的的是浮头头管壳式式贫油冷冷却器。近近年来，螺螺旋板换换热器在在我国焦焦化厂得得到广泛泛应用。除除可作为为贫油冷冷却器使使用之外外，还可可以作贫贫油换热热气，蒸蒸氨废水水换热器器等。螺螺旋板换

37、换热器与与普通换换热器相相比较，具具有以下下优点：1、传热热效率高高。该设设备可进进行逆流流，并流流和错流流操作，其其总传热热系数约约为列管管式换热热器的三三倍左右右。最突突出的特特点是对对低温热热源进行行热交换换时，有有极好的的效果。2、结构构紧凑，占占地面积积小。所所需面积积只为列列管式换换热器的的1/22-1/4。3、它能能自行清清除污垢垢。因螺螺旋板的的通道是是单通道道，如果果通道内内处沉积积了污垢垢，此处处的通道道截面积积就会减减少，流流速就相相应增高高，污垢垢易被冲冲刷掉。因因此几乎乎不用人人工清扫扫，可延延长清扫扫周期。另外，它它还有钢钢材耗量量少，成成本低等等优点，但但它阻力力

38、较大。鉴于以上上优点，本本设计选选用螺旋旋板换热热器作为为贫油冷冷却器。4.3.2贫富富油换热热器同样由于于螺旋板板换热器器所具有有的优点点，本设设计选用用螺旋板板换热器器作为贫贫富油换换热器。5 生生产工艺艺说明这部分主主要详述述工艺流流程，生生产操作作规程及及控制的的技术指指标。5.1工工艺流程程详述5.1.1轻质质焦油终终冷洗萘萘由硫铵工工段来的的煤气，温温度为550-660，进入入终冷塔塔顶空喷喷塔，与与从循环环油槽来来的连续续喷洒的的轻质焦焦油同流流差速接接触速冷冷，再进进入横管管段继续续冷至221-225，同时时脱萘至至0.445克/标米以下，后后从塔底底排出，进进入旋风风捕雾器器

39、除掉的的大部分分焦油，凝凝结水雾雾，进入入煤气总总管送至至洗苯塔塔。由终终冷塔下下来的轻轻质焦油油经过UU型管自自流入塔塔底循环环油槽。再再由循环环油泵从从槽底抽抽出至塔塔顶喷洒洒。循环环到一定定含萘量量时，用用泵送至至焦油工工段或冷冷鼓工段段。打开开轻质焦焦油槽至至循环油油槽的阀阀门，新新轻焦油油依靠液液位差自自流入循循环油槽槽，大约约补充新新洗油约约2小时时。18冷冷凝水由由塔下部部横管冷冷却器进进入，向向上经串串联着的的歌横管管器与塔塔内循环环油，煤煤气间接接换热升升温后 塔的上上部外排排。5.1.2洗苯苯工艺流程程见图22-5。（采采用一个个洗苯塔塔）煤气经最最终冷却却器至约约21进入

40、洗洗苯塔。塔塔前煤气气中含苯苯族烃225-440克/标米，在塔塔内与逆逆流流动动的洗油油接触后后，出塔塔煤气中中含苯族族烃低于于2克/标米。从脱苯工工序来的的贫油含含粗苯00.2-0.44%，用用贫油泵泵送至洗洗苯塔顶顶部，从从塔顶喷喷淋而下下，含苯苯量增至至2.55%左右右，经过过U型管管自流入入塔底富富油槽。再再用富油油泵从油油槽底部部抽出，送送往脱苯苯工序。脱脱苯后的的贫油循循环使用用。当塔底油油槽液位位降低时时，用贫贫油泵从从新鲜洗洗油槽中中抽新洗洗油补充充，以维维持液位位稳定。5.1.3脱苯苯工艺流程程见图22-7。从洗涤工工序来的的壶油先先进入份份缩器换换热，被被从脱苯苯塔来的的汽

41、体加加热到770-880，然后后进入贫贫富油换换热器，温温度升到到1200左右，仁仁厚送到到管式炉炉加热到到1800-1990。热富富油从脱脱苯塔114层塔塔板进入入。热贫贫油从脱脱苯塔底底部靠液液位差送送汝贫富富油换热热器，被被冷却到到75左右，再再流回塔塔底油槽槽。然后后用份油油泵从塔塔底抽出出到贫油油冷却器器，冷却却到255-300，回洗洗苯塔循循环使用用。从脱被呢呢塔顶出出来的粗粗苯蒸汽汽，送入入分缩器器，部分分水蒸气气被冷凝凝下来，然然后进入入冷凝冷冷却器，粗粗苯和水水从冷凝凝冷却器器下部流流入油水水分离器器进行分分离。从从油水分分离器出出来的粗粗苯进入入储槽。轻轻、重分分缩器进进一

42、步分分离，分分离水送送至酚水水井。轻轻、重分分缩器进进入地下下槽与富富油混合合后处理理使用。为保证洗洗油质量量，从管管式炉加加热后的的富油管管线引出出1-22%的富富油进再再生器。于于此用管管式炉过过热至4400-4500的蒸汽汽进行蒸蒸吹。器器顶排出出温度为为1900-2000的水汽汽，油汽汽与粗苯苯汽一起起进入脱脱苯塔，再再生器底底部残渣渣定期排排放。5.2操操作技术术指标5.2.1终冷冷洗萘工工艺1、 煤气入横横管终冷冷塔温度度50-562、 塔后煤气气温度2213、 循环轻质质焦油温温度255-2774、 冷却水出出口温度度375、 轻质焦油油循环量量为500m/h6、 轻质焦油油洗萘

43、阻阻力1500mmHH2O7、 循环轻质质焦油含含萘100-144%5.2.2洗苯苯工艺1、终冷冷塔后煤煤气温度度212、入洗洗苯塔贫贫油温度度27-302213、循环环洗油两两1.66-1.8 mm/10000NN m煤气4、富油油含苯量量1.88-2.5%5、贫油油含苯量量0.22-0.4%6、塔后后煤气含含苯量2g/N mm7、洗苯苯塔阻力力1000 mmmH2OO5.2.3脱苯苯工艺1、温度度控制指指标：（1）、贫贫富油换换热器富富油出口口温度1110-1300；（2）、入入洗苯塔塔富油温温度1880-1190；（3）、分分缩器顶顶部油气气温度990-993；（4）、冷冷凝冷却却器后粗

44、粗苯温度度20-30；（5）、再再生器顶顶部温度度1880；（6）、再再生器底底部温度度2000；2、温度度控制指指标： （11）、脱脱苯塔底底部压力力（表）0.4kg/cm顶部压力（表）0.4kg/cm； （22）、入入工段中中压蒸汽汽压力（表表）8kkg/ccm低压蒸蒸汽压力力（表）44 kgg/cmm； （33）、入入管式炉炉煤气压压力2500 mmmH2OO； （44）、出出管式炉炉过热蒸蒸汽主管管压力（表表）2500 mmmH2OO； （55）、管管式炉富富油出口口压力（表表）1.66kg/cm （66）、管管式炉阻阻力（表表）22kg/cm （77）、再再生器顶顶部压力力（表）0.

45、5kg/cm3、其它它控制指指标：（1）、入入脱苯塔塔直接蒸蒸汽量11.5/吨1880前粗苯苯；（2）、循循环洗油油质量：黏度1.55E，含含酚0.55%。含含萘7%，水水分0.55%；（3）、蒸蒸馏试验验：2330前15%，3000前85%；（4）、再再生器残残渣质量量：3000前馏出出两255-300%（5）、贫贫油含苯苯量0.4-00.6%（6）、富富油含苯苯量2-3%（7）、塔塔后煤气气含萘0.22g/NNm.5.3工工艺布置置5.3.1布置置原则（1）、洗洗脱苯工工段分洗洗涤和蒸蒸馏两部部分进行行布置。（2）、洗洗涤部分分包括横横管终冷冷塔，洗洗苯塔，旋旋风捕雾雾器等塔塔类设备备。塔区区中各塔塔按工艺艺顺序排排成一行行。塔区区与泵房房间净距距离不少少于5米米。（3）、蒸蒸馏部分分包括蒸蒸馏系统统设备（脱脱苯塔、冷冷凝冷却却器、换换热器、管管式炉，分分离器和和产品槽槽等）和和泵房。产产品应单单独布置置在产品品泵房中中，配以以防爆型型电动机机。（4）、塔塔类设备备间净距距离应不不小于22.5米米，塔径径大于55米者，其其净距离离一般采采用塔径径的一半半。（5）、连连接各塔塔的水平平煤气管管道上应应设连通通的操作作平台。从从塔底到到塔顶设设带斜梯梯的操作作走台，各各塔顶部部可连通通则尽量量连通。