年处理10万吨焦油焦油车间蒸馏工段工艺初步设计.pptx

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1、年年处处理理10万吨焦油焦油万吨焦油焦油车间车间蒸蒸馏馏工段工工段工艺艺初步初步设计设计主要内容v绪论v工艺流程的选择v主要设备管式炉的工艺计算：包括辐射段、对流段的计算，烟囱的工艺尺寸计算以及炉管压力降的计算。v其它设备的计算：包括馏分塔轻油冷凝冷却器，沉浸式冷却器的计算。v完成蒸馏工段的主体设备图，绘制工艺流程图、设备的平面、立面布置图。v完成该工艺三废处理与环境保护方面的设计和用水、用电等非工艺部分的设计任务。v完成专题部分的主要任务。绪绪 论论v 煤焦油又称煤膏，是煤焦化过程中得到的一种黑色或黑褐色粘稠状液体，比重大于水，具有一定溶性和特殊的臭味，可燃并有腐蚀性。煤焦油是煤化学工业中的

2、主要原料，其成分达上万种，主要含有苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽等芳烃，以及芳香族含氧化合物（如苯酚等酚类化合物），含氮、含硫的杂环化合物等很多有机物，可采用分馏的方法把煤焦油分割成不同沸点范围的馏分。v 煤焦油是焦化工业的重要产品之一，其产量约占装炉煤的3%4%，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用.焦油各馏分进一步加工，可分离出多种产品，目前提取的主要产品有：v1、萘 用来制取邻苯二甲酸酐，供生产树脂、工程塑料、染料、油漆及医药等用。v2、酚及其同系物 主要是生产合成纤维、工程塑料、农药、医药、染料中间体、炸药等。v3、蒽 制取蒽醌染料、合成鞣剂及油漆。v4、菲

3、是蒽的同分异构体，含量仅次于萘，有不少用途，由于产量大，还待进一步开发利用。v5、咔唑 是染料、塑料、农药的重要原料。v6、沥青 是焦油蒸馏残液，是多种多环高分子化合物的混合物。用于制屋顶涂料、防潮层和筑路、生产沥青焦和电炉电极等。工艺流程的选择工艺流程的选择 目前国内采用较多的焦油蒸馏主要是（单炉)一塔式、两塔式和多塔式焦油蒸馏工艺。一塔式焦油蒸馏工艺的特点是：热能利用合理，馏分分离较精细，关键组分（如萘）集中度高，设备结构简单。为了增加萘、酚回收量，改进洗油质量，合理利用各种馏分产品,选择一塔式焦油蒸馏工艺流程（切取窄馏分）。一塔式焦油蒸馏工艺流程图如下所示：主体设备的计算主体设备的计算

4、管式炉管式炉v 按照管式加热炉的用途可分为纯加热炉和加热-反应炉。v 按照管式炉的结构又可分为立式炉、圆筒炉和无焰炉。从实际生产考虑应选择圆筒式加热炉。对主要设备管式炉进行了以下计算：v 热量衡算v 辐射段计算v 对流段计算v 烟囱的具体工艺尺寸v 炉管压力降的计算 管式炉的具体工艺尺寸如下:其它设备的计算 1、馏分塔轻油冷凝冷却器 作用是将馏分塔塔顶出来的轻油蒸汽冷凝为液体，并继续冷却至一定温度。轻油的冷凝冷却采用列管式冷却器，管间介质为轻油蒸汽，管内为冷却水。通过计算得到总传热面积为150米2，选择的规格型号为：GL 800VI-6-50(选3组）。2、沉浸式冷却器 用于焦油馏分的冷却。冷

5、却器系一钢制外壳，壳内安装回型冷凝管，壳与外壳之间充满冷却水，冷却管内为焦油馏分。通过计算得到总传热面积为5.5米2，选择的规格型号为：Fg6,IB173。3、其它设备的选型 主要依据的是实际经验 一段蒸发器规格为：Dg1400 二段蒸发器规格为：Dg1800 蒽塔规格为：Dg1800 馏分塔规格为：Dg1800设备平面布置图设备立面布置图v厂址的选择v土建v防火防爆v环境保护v劳动保护安全卫生v电力v给水排水整体设计及非工艺部分专题论述煤焦油深加工产品的开发和综合应用 1、煤焦油的组成、应用及深加工意义 煤焦油蒸馏分离可以得到轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油和沥青，前五个馏分进行化学处理,可得到

6、中性组分、酸性组分和碱性组分。将这些组分进行深加工，其产品广泛应用于塑料、涂料、合成纤维合成橡胶、医药、农药、精细化工和耐高温材料等领域，部分多环芳烃是石油化工无法替代的。煤焦油中很多化合物是塑料、合成纤维、染料、合成橡胶、农药、医药、耐高温材料及国防工业的贵重原料。烃化合物是石油加工业无法生产和替代的。我国的煤焦油主要用来加工生产轻油、酚油、萘油、甲基萘油、洗油、I蒽油、蒽油及煤沥青。各馏分再经深加工后制取苯、萘、酚、蒽等多种芳烃类化工原料及中间体。少量煤焦油被用作筑路油、防腐剂及炭黑原料油、燃料油等。近年也有人利用合成树脂、合成橡胶对煤焦油进行改性，制造高档次防水涂料。占煤焦油50的煤沥青

7、用途十分广泛，可作电极黏结剂制造碳素纤维等。2、煤焦油加工过程及工艺 煤焦油加工从过程上分为4个层次：首先是原料煤焦油的预处理。即煤焦油的净化脱水、脱渣、除盐过程；其次是煤焦油蒸馏。切取各种馏分；第三是各馏分的分离即用各种分离技术从馏分中提取各种精制产品；最后是精制产品的进一步深加工。利用各种物理或化学方法开发下游精细化工产品。煤焦油加工通常是6种基本化工单元操作的有机组合。即蒸馏、结晶、萃取、催化聚合、热缩聚和氧化。目前世界先进的煤焦油加工工艺为：粗煤焦油脱水、超滤脱渣、脱盐、负压脱水切取轻油、减压煤焦油蒸馏(一塔或多塔)、各馏分的冷凝分离得到各产品。煤焦油加工技术发展方向是增加产品品种、提

8、高产品质量、节约能源和保护环境。（1）煤焦油蒸馏 蒸馏是煤焦油加工处理的第一阶段，分为间歇式、连续式两种蒸馏方式。目前煤焦油蒸馏均选择连续式蒸馏。有常压蒸馏、减压蒸馏、常减压蒸馏，比较先进的是常减压多塔连续蒸馏。2005年9月投产的山西焦化焦团有限公司30万吨煤焦油加工蒸馏装置即采用常减压多塔连续蒸馏工艺，是目前国内单套加工能力最大、技术先进的煤焦油蒸馏装置。（2）轻油中的粗苯加工 由粗苯精制成纯苯、甲苯、二甲苯等产品。（3）酚油深加工 国内一般采用三釜二塔间歇式减压精馏对粗酚进行提取、精馏，得到苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚和二甲酚等产品。（4）萘馏分加工 主要采用连续式结晶工艺。（5）洗油加

9、工 深加工程度较高，如德国吕特格公司，能生产一甲基萘、一甲基萘、二甲基萘、吲哚、苊、芴等20多种产品。（6）蒽油加工 波兰、美国提出的精细精馏法，工艺复杂且动力费用大。我国焦化厂采用从法国引进的蒽精制技术，而俄罗斯成功开发的高纯度蒽生产新工艺，不产生三废，生产操作可自动化且消耗低。（7）沥青加工 煤焦油加工主要瓶颈之一是大宗产品沥青的档次不高，影响经济效益，造成加工不如直销合算的反常现象，德国和日本对沥青下游产品开发得较好。结论v 本次设计详细论述了焦油蒸馏的原料及产品种类和数量，工艺流程选择及论证。确定焦油车间蒸馏工段工艺流程，并对主要设备进行计算。包括管式炉的工艺尺寸的计算及相关冷却器的计

10、算。完成该工艺三废处理与环境保护方面的设计和用水、用电等非工艺部分的设计任务。最后完成蒸馏工段的设备布置，绘制工艺流程图、主体设备（管式炉）图，车间布置的平面图及立面图。v 本次设计的专题为煤焦油深加工工艺产品的开发和综合应用。通过查阅相关资料了解了煤焦油的化学组成、种类以及深加工产品及用途，细致的了解了煤焦油的各种加工工艺，并且通过不同的加工工艺得到质量不同、用途不同的产品。致谢 本次设计，是在老师的悉心指导下完成的。在我们做毕业设计的每个阶段，从查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，图纸等整个过程中都给予了我悉心的指导。在这里首先要感谢指导老师。另外要感谢大学四年来所有的老师。最后，祝所有老师身体健康，工作顺利！