年處理24萬(wàn)噸焦油常減壓蒸餾車間設(shè)計(jì)書

年處24萬(wàn)焦常壓餾間計(jì)書第

緒論1.1設(shè)計(jì)目的和意義業(yè)設(shè)的和義：畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)計(jì)劃中最后一個(gè)綜性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立從事化工設(shè)計(jì)工作的步嘗試，其基本目的是培養(yǎng)學(xué)生合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)、基技能應(yīng)對(duì)和處理問(wèn)題的能力。是生對(duì)四年所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行系統(tǒng)化、合化運(yùn)用、總結(jié)和深化的過(guò)程。過(guò)考察、立題、收集素材、設(shè)計(jì)方案、藝制作等過(guò)程，檢查學(xué)生的思維力、創(chuàng)造能力、實(shí)踐能力和掌握工藝的度。通過(guò)畢業(yè)答辯、畢業(yè)設(shè)計(jì)和習(xí)工作，來(lái)考核教學(xué)質(zhì)量，對(duì)深化教學(xué)革，提高人才培養(yǎng)工作水平具有要的意義。設(shè)計(jì)和意：無(wú)論現(xiàn)在還是將來(lái)，煤焦油蒸餾都是化學(xué)工業(yè)的先導(dǎo)，目前全世界焦油總產(chǎn)量約萬(wàn)工煤焦油的數(shù)量有萬(wàn)其中前蘇聯(lián)有280萬(wàn)t,美國(guó)200萬(wàn)t,日本180萬(wàn)t,德國(guó)160萬(wàn)t,全世界產(chǎn)煤焦油有五分之一被燒掉。盡管近0來(lái)受到石油化工的激烈競(jìng)爭(zhēng)焦油加工非但未失去其存在價(jià)值且仍具發(fā)展?jié)摿υ诮?jīng)濟(jì)上仍具重要位,如焦油化學(xué)品有一定不可替代性,蒽全世界萘的需求上,生產(chǎn)碳素電極的電極瀝青年消耗250萬(wàn)t,咔唑啉、噻它們幾乎全部來(lái)量約100萬(wàn)t,目前90%以上仍來(lái)自煤焦油,作為染料原料的精蒽年需求萬(wàn)t來(lái)自煤焦油。煤焦油加工業(yè)再度引起人們的重視由于隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，不傳統(tǒng)工業(yè)的焦油加工產(chǎn)品如萘和酚類及瀝青開(kāi)發(fā)出了新的用途，而且應(yīng)用新技術(shù)提取和進(jìn)一步加工的煤焦油產(chǎn)品更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。焦油蒸餾是對(duì)煤焦油進(jìn)行初步分離一半可得到萘油、酚油、洗油、油、蒽油和瀝青六種餾分。萘用來(lái)取鄰苯二甲酸酐，供生產(chǎn)樹(shù)脂、程塑料、染料油漆及醫(yī)藥等用；蒽用來(lái)蒽醌染料、合成糅劑及油漆；瀝是焦油蒸餾殘夜多種多環(huán)高分子的混合物于制屋頂涂料潮層和筑路、生產(chǎn)瀝青焦和電爐電極等。煤焦油是一個(gè)組分上萬(wàn)種的復(fù)雜混物，其中很多有機(jī)物是生產(chǎn)塑料合成纖維、染料、橡膠、醫(yī)藥、耐溫材料的重要材料。所以在1世紀(jì)，煤焦油加工在化工業(yè)有著不可替代的要位置。1.2產(chǎn)品的組成和成分及物參數(shù)煤焦油蒸餾的產(chǎn)品組成成分及物性表1-1表1-1產(chǎn)品的物性參數(shù)

1.3產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)、價(jià)格煤焦油蒸餾一般按其中所含不同組的沸點(diǎn)分割成：輕油餾分170℃以前)，酚油餾分(170，萘餾分℃)洗油餾分300℃)一蒽油餾分(300℃)二蒽油餾分(330℃)瀝青于360℃)。輕油餾分是煤焦油蒸餾時(shí)切取的餾為170℃前的餾出物。其產(chǎn)率為無(wú)水煤焦油的0.4％～0.8％。主要組分為苯及其同系物。表所示表1-2輕油餾分是質(zhì)量指標(biāo)

酚油餾分是煤焦油蒸餾時(shí)切取的餾為170～210的餾出物率為無(wú)水煤焦油的1.4％～2.3％。煤焦油中的酚40％～50％集中在這段餾分中。如表1-3所示表1-3酚油餾分的質(zhì)量指標(biāo)

萘油餾分是煤焦油蒸餾時(shí)切取的餾為210～230的餾出物率為無(wú)水煤焦油的10%～3%中的萘80%～85%集中在萘油餾分中所示表1-4萘油餾分的質(zhì)量指標(biāo)

洗油餾分是煤焦油蒸餾時(shí)切取的餾為230～300的餾出物。其產(chǎn)率為無(wú)水焦油的4.5%～6.5%。主要組分有甲基萘、二甲基、苊e)、聯(lián)苯、芴、氧芴、喹啉、吲哚和好高沸點(diǎn)等。如表1-5所示表1-5洗油餾分的質(zhì)量指標(biāo)

一蒽油餾分是煤焦油蒸餾時(shí)切取的程為300-330餾出物率為無(wú)水焦油的14%-20%。主要成分有蒽、菲、咔唑和芘。如表所示表1-6一蒽油餾分的質(zhì)量指標(biāo)二蒽油餾分是煤焦油蒸餾時(shí)切取的程為330-360餾出物率為無(wú)水焦油的4%-10%。主要成分苯基萘、熒蒽、芘、苯基芴等。如表1-7所示表1-7二蒽油餾分的質(zhì)量指標(biāo)瀝青是煤焦油蒸餾提取餾分后的殘物，常溫下為黑色固體，無(wú)固定熔點(diǎn)，呈玻璃相，受熱后軟化繼而化，密度為1.25～1.35g/cm3。按其軟化點(diǎn)高低可分為低溫瀝青、中溫瀝和高溫瀝青三種。焦油蒸餾一般取中溫瀝青，其軟化點(diǎn)為80～90。1.4設(shè)計(jì)地點(diǎn)及氣候參數(shù)設(shè)計(jì)地點(diǎn)：黑龍江七臺(tái)河。七臺(tái)河市屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候具有寒暑懸殊、雨量充沛、光照足短明的氣候特點(diǎn)長(zhǎng)而寒冷氣溫為℃，最高氣溫37.2℃，最低氣溫-39.3℃，年降雨量為400~600mm，積雪厚度為5~10cm，最大積雪厚度42cm，年蒸發(fā)量為1200mm，日照平均時(shí)數(shù)2060.6h，年平均氣壓987.2Pa，冬季高，夏季低年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，冬季主導(dǎo)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。風(fēng)向玫瑰圖見(jiàn)圖1-1。年平均風(fēng)速3.1m/s，最大風(fēng)速在冬季），平均為和4.3m/s，最大時(shí)可達(dá)九級(jí)、十級(jí)；最小風(fēng)速夏季（8~9月），平均為。評(píng)價(jià)區(qū)夏季逆溫頻率22%，平均逆溫強(qiáng)度為℃/100m，平均高度140m，逆溫維持時(shí)間短；冬季逆溫出現(xiàn)頻率為86%，平均強(qiáng)度為2.0℃/100m，平均高度為166m，冬季逆溫特點(diǎn)是頻率高，強(qiáng)大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。地震裂度Ⅵ。第

工藝論證2.1國(guó)內(nèi)外工藝路線目前國(guó)內(nèi)外成熟的煤焦油蒸餾工藝程較多的操作壓而言，可分為常壓蒸餾、常減壓蒸餾和減蒸餾三大類；按蒸餾塔的數(shù)量可為一塔式、二塔式和多塔式。目前國(guó)外型煤焦油加工企業(yè)，大都采用常壓流程，特點(diǎn)是：各餾份切取較精細(xì)，萘油餾份中萘的集中度可達(dá)以上，洗油餾份中含萘量較低；由于餾份割較細(xì)，有利于餾份的后續(xù)加工提高產(chǎn)品的提取率。而國(guó)內(nèi)焦化企業(yè)大采用常壓?jiǎn)嗡鞒?，這種流程投低，易操作，比較適合中小規(guī)模的焦油餾裝置，但餾份切割較粗。2.2國(guó)外工藝發(fā)展情況國(guó)外的煤焦油加工企業(yè)以德國(guó)和日比較有代表性，德國(guó)呂格特公司煤焦油加工能力為150萬(wàn)t/a，已能生產(chǎn)500多種化工產(chǎn)品，煤焦油的化工利用率接近60%，位居世界之首，世界聞名的一些工流程幾乎都是德國(guó)斯蒂爾公司和考伯斯公司設(shè)計(jì)的，論是產(chǎn)品種類還是生產(chǎn)技術(shù)，始在世界的前列的焦化工業(yè)曾經(jīng)發(fā)較快煤焦油加工能力超過(guò)180萬(wàn)t/a焦油加工工藝大多是考伯斯二次氣化工藝的改進(jìn)十年多來(lái)住友金屬化學(xué)鐵化學(xué)制鋼和川崎鋼鐵等多家公司的共同努下，日本的煤焦油加工已形成了集中化大型化和現(xiàn)代化的產(chǎn)業(yè)體系。所多采用減壓蒸餾、常減壓蒸餾工藝[壓蒸：蒸餾過(guò)程由脫水和餾分蒸餾組成。在常壓下脫水，然后無(wú)水焦油在餾分塔內(nèi)進(jìn)行減壓蒸餾。鋼化工公司、鋼焦化廠、鋼焦化廠均采用此種工藝焦油經(jīng)蒸汽預(yù)熱后進(jìn)預(yù)脫水塔，塔頂脫出大部分水和少量輕油，塔底的焦油自流入脫水塔。脫水塔頂部用輕油回流控制輕油質(zhì)量，部由重沸器進(jìn)行循環(huán)加熱以提供蒸所需熱量，重沸器以高壓蒸汽為熱源。脫水塔頂餾出輕油餾分和水，塔底無(wú)水焦油經(jīng)過(guò)管式爐熱后進(jìn)入主蒸餾塔下部。主蒸餾塔為減壓操作，塔頂出酚油餾分，側(cè)線自上而下分別取萘油、洗油和蒽油餾分，塔底采出軟青，主蒸餾塔頂用酚油餾分回流減壓蒸餾工藝優(yōu)點(diǎn)是：①煤氣消耗少；②由于蒸餾是負(fù)壓操作，降了蒸餾溫度，減少了管式爐結(jié)焦；減壓操作可改善操作環(huán)境，有利環(huán)境保護(hù)。缺點(diǎn)是：①由于無(wú)水焦油需要在單內(nèi)分離成多個(gè)餾分，各餾分之間離不夠精細(xì)，導(dǎo)致高附加值產(chǎn)品流；②減壓蒸餾增加了套真空裝置，對(duì)設(shè)備及操作要求嚴(yán)格，基建投資高常壓蒸餾，真空系統(tǒng)有腐蝕現(xiàn)象③軟瀝青產(chǎn)品直接銷售時(shí)，由于其軟化低，需液態(tài)運(yùn)輸，銷路有限。如進(jìn)一步加工生產(chǎn)中溫瀝青，則需增加設(shè)投資和運(yùn)行成本。常壓蒸餾所需量也由1臺(tái)管式爐提供裝置處理無(wú)水焦油10～20萬(wàn)t/a工藝流程圖如圖2-1。5.6.重8.無(wú)9.減壓藝：原料焦油預(yù)熱后進(jìn)入脫水塔，塔頂脫出焦油中的部分水和輕油，塔底無(wú)水焦油一部分送入重沸器進(jìn)行循加熱后向脫水塔底供熱，一部分由無(wú)水焦油泵抽出送至預(yù)蒸餾塔前，與瀝青加熱爐出口熱瀝混合后進(jìn)入預(yù)蒸餾塔。預(yù)蒸餾塔為常壓蒸餾在縮器內(nèi)全部冷凝，部分作為回流，其余部分采出進(jìn)入下一單元。預(yù)蒸餾塔側(cè)線切取重油餾瀝青由泵送入瀝青加熱爐加熱后，一部分循環(huán)入塔提供蒸餾所需熱部分進(jìn)入瀝青塔，瀝青塔底通入過(guò)熱汽，汽提調(diào)整軟化點(diǎn)后作為產(chǎn)品外。預(yù)蒸餾塔頂采出的油氣被噴灑的氨急冷后進(jìn)入急冷塔，急冷塔頂?shù)挠陀蜌饨?jīng)冷凝冷卻、油水分離后，分輕油作為回流，其余作為產(chǎn)品塔底的寬餾分油經(jīng)油水分離后進(jìn)入洗滌頂部，洗滌塔帶有攪拌裝置，塔通入稀堿液，與寬餾分中的銨鹽發(fā)生中反應(yīng)，以脫除焦油帶入的銨鹽。中和后的寬餾分由泵送入餾分塔，分塔為減壓蒸餾。塔頂油氣在分器內(nèi)全部冷凝，一部分作為回流，余部分作為酚油產(chǎn)品采出。餾分自上而下從側(cè)線依次采出萘油和蒽油餾分和蒽油餾分直接作為產(chǎn)品。洗油餾分進(jìn)入洗油塔步蒸餾脫出其中的萘組分生產(chǎn)低萘洗油，油塔為減壓操作。餾分塔底重油分首先進(jìn)入洗油塔重沸器加熱洗油蒸餾的熱量，然后一部分進(jìn)入加熱爐加后，再作為熱源返回餾分塔底，一部分作為產(chǎn)品采出。常減壓工藝流程如圖2-2。常減壓蒸餾工藝優(yōu)點(diǎn)是：①焦油蒸采用常壓蒸餾與減壓蒸餾相結(jié)合可降低高沸點(diǎn)餾分蒸餾溫度；②各分切取精細(xì)，減少后續(xù)加工餾分重復(fù)加熱，油餾分中含萘量較低瀝青塔底采用油循環(huán)加熱能有效地防止管式爐的結(jié)焦，又便于操作和調(diào)。缺點(diǎn)是：①與常壓蒸餾和減壓餾工藝相比，增加了蒸餾塔及附屬的大設(shè)備，基建投資大，操作復(fù)雜，備運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)費(fèi)用較高；②焦油中主要分在常壓預(yù)蒸餾急冷后進(jìn)行二次熱，進(jìn)入減壓蒸餾過(guò)程中2次加熱，煤氣消耗量大[1-焦油預(yù)熱器；2-脫水塔；3-脫水塔循環(huán)泵；4-脫水塔重沸器；5-脫水塔抽出泵6-預(yù)蒸餾塔7-預(yù)蒸餾塔分縮器8-瀝青循環(huán)泵9-瀝青加熱爐10-瀝青塔11-急冷塔12-寬餾分泵13-中和泵14-餾分塔進(jìn)料泵15-餾分塔；分塔分縮器；17-油循環(huán)泵；重油加熱爐；油塔；洗油塔分縮器；21-洗油塔重沸器2.2.3加堿藝：工藝形成：加堿焦油蒸餾工藝無(wú)論是先加堿還后加堿都會(huì)影響炭黑油質(zhì)量，并先加堿還會(huì)影響到瀝青的質(zhì)量，不滿足中高端炭黑及國(guó)外瀝青市場(chǎng)其產(chǎn)品質(zhì)量要求。雖然后加堿工藝保證瀝青質(zhì)量，但是后加堿工藝一般引進(jìn)工藝，同時(shí)，很多設(shè)備和內(nèi)件必須并引進(jìn)，增加項(xiàng)目投資。原料焦油經(jīng)焦油預(yù)熱器與蒽油換熱焦油加熱器由蒸汽加熱后入脫水塔。脫水塔塔頂逸出的輕油餾份和水經(jīng)油冷凝冷卻器冷卻后油分離槽內(nèi)，在此輕油與水分離。分離的輕油一部分返回脫水塔作為回，其余輕油作為產(chǎn)品送至焦油槽區(qū)和原、產(chǎn)品槽區(qū)。分離水自流到中間區(qū)酚水槽。脫水塔塔底泵將脫水塔塔底的無(wú)水油抽出經(jīng)焦油加熱爐對(duì)流段加熱后，返回脫水塔底部，作為水塔的熱源。另外一部分經(jīng)無(wú)水油預(yù)熱器與軟瀝青換熱后，進(jìn)入主塔。主塔塔頂逸出的輕油油汽經(jīng)主塔輕冷凝冷卻器后塔輕油油水分離器。一部分輕油餾份經(jīng)主塔回泵送往主塔塔頂作為回流，其余輕油餾份送至中間槽區(qū)輕油餾份槽。主塔側(cè)線切取酚萘洗混合餾份合餾份經(jīng)混合份冷卻冷卻后至中間槽區(qū)。主塔塔底的軟瀝青主塔塔底泵抽出部分經(jīng)焦油加熱爐輻射段加熱后，返回主塔塔底，作為主塔熱。另外一部分送至瀝青加熱爐進(jìn)，與瀝青蒸餾塔底部的循環(huán)瀝青混合。入瀝青加熱爐的物料，被加熱到定溫度后，送入瀝青蒸餾塔中閃蒸氣化側(cè)線采出蒽油，蒽油經(jīng)過(guò)焦油預(yù)器，與原料焦油換熱后，一部分蒽油回至瀝青蒸餾塔的中部，另一部分油經(jīng)過(guò)蒽油冷卻器，送至成品槽區(qū)蒽油。減壓塔塔頂設(shè)冷凝器壓塔塔底泵將減壓塔底中溫瀝青抽出部分送瀝青加熱爐加熱后瀝青蒸餾塔作為熱源部分經(jīng)進(jìn)一步改質(zhì)后，送瀝青成型裝置。脫水塔輕油冷凝冷卻器水塔油水分離器塔輕油冷凝冷卻器、主塔油水分離器排出的不凝性氣體，餾份洗滌及酚鹽分解裝置，經(jīng)洗洗滌后排放。主塔塔底的軟瀝青要通過(guò)兩個(gè)流程個(gè)是制造炭黑油流程一個(gè)是制造改質(zhì)瀝青的過(guò)程。炭黑油是過(guò)各種油和瀝青的連續(xù)配制制造。根據(jù)炭黑油的品質(zhì)，決定軟瀝青和各油的配制比例，通過(guò)控制比重進(jìn)連續(xù)配制。配制出的炭黑油輸送到炭黑產(chǎn)品油箱中。改質(zhì)瀝青是通過(guò)在瀝青塔中處理，縮和改質(zhì)制造的。工藝特點(diǎn)：a)焦油蒸餾全程不加堿，油及瀝青中鈉離子含量低，相應(yīng)炭油及改質(zhì)瀝青產(chǎn)品中鈉離子含量也低，品品質(zhì)高，可以滿足中高端炭黑瀝青市場(chǎng)對(duì)其產(chǎn)品質(zhì)量要求主塔和減壓塔均在較低溫度操作無(wú)二次喹啉不溶物及縮聚反應(yīng)物產(chǎn)生于提高瀝青及炭黑油品質(zhì)按照溫度梯度與市場(chǎng)需求確定產(chǎn)品工藝流程可滿足瀝青與炭黑油市場(chǎng)多變狀：即一套裝置可將瀝青全部生產(chǎn)成炭黑分炭黑油部分改質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)，必要時(shí)也可全部生產(chǎn)改質(zhì)瀝青軟瀝青向下一個(gè)工序排出可以變更炭黑油及改質(zhì)瀝青的生產(chǎn)比例靈活性與適應(yīng)性強(qiáng)蒸餾裝置一體化布置，將焦油蒸餾、瀝青蒸餾與業(yè)萘蒸餾布置在一起，節(jié)省占地減少路徑免堵塞，降低投資脫水塔、主塔和壓塔均采用塔底循環(huán)加熱的供熱方式于操作和調(diào)節(jié)置穩(wěn)定性高焦油主塔不直接過(guò)熱蒸汽，溫度控制穩(wěn)定，無(wú)新增工藝廢產(chǎn)生，有利于環(huán)保[Castrop-Rauxel加工藝

R

該廠焦油蒸餾裝置的設(shè)計(jì)處理能力65t/a為48主要產(chǎn)品有精萘、精蒽、咔唑、菲酚產(chǎn)品等。焦油蒸餾采用常減壓多塔式工藝，個(gè)主塔均配有1個(gè)副塔，塔底油的循環(huán)加熱都用管式爐，各塔的回流均可單獨(dú)調(diào)節(jié)。原料焦油與脫水塔的輕油蒸汽換熱，再在加熱器中用低壓蒸汽預(yù)熱105℃后送入脫水塔中塔底的塔底油經(jīng)管式爐循環(huán)加熱到℃后進(jìn)行脫水，無(wú)水焦油先后與酚油塔頂?shù)钠洼煊退椎臒釣r青換熱后，溫度可升高到250℃，進(jìn)入常壓作的酚油塔中部。酚油塔由上下段組成，下段為10m高的填料層有40塊泡罩塔盤組成油塔頂逸出的酚油蒸汽經(jīng)冷凝后部分作酚油塔的回流，流比為16，余部分作酚油產(chǎn)品。酚油塔的側(cè)線餾出物送入有20層塔盤的副塔頂部采出萘油塔的部分塔底油先在換熱器中加熱副塔的塔油，然后送入甲基萘塔的中部，基萘塔的塔頂壓力控制在27kPa，該塔下段為高的填料層．上段為40泡罩塔盤流比17,塔頂產(chǎn)品即為甲基萘餾分。甲萘主塔的上側(cè)線餾出物引入副塔中，經(jīng)副塔蒸餾得洗油產(chǎn)品主塔的下側(cè)線餾分即為芴油，主塔底油用管式爐循環(huán)加熱，副塔的塔底在換熱器中用主塔的塔底油加熱主塔塔底油與副塔塔底油換熱后送入蒽中部，塔頂壓力控制在塔的上下段均為高10m的填料層，塔頂采出蒽油，塔底產(chǎn)品為青，其回流比控制在1.5。蒽油蒸汽冷凝時(shí)放的熱量用蒸汽發(fā)生器回收，塔底用管式爐循環(huán)供熱。管式爐出口溫度控制在380℃。在該流程中，由于采用了常減壓蒸餾技術(shù)和采取了完善的余熱回收措細(xì)地將粗焦油分各種餾分，而且加工焦油的耗熱量可控制在0.882MJ/t左右。2.2.5Zelzate焦工工該廠位于比利時(shí)的GHENT海峽，聯(lián)結(jié)歐洲最主要的高速路，緊靠比利時(shí)、德國(guó)和荷蘭的煉焦廠。年銷售入約億美元，有50％以的產(chǎn)品銷售到歐洲以外，全廠員工，焦油處理量萬(wàn)t/a，年產(chǎn)電極瀝青萬(wàn)t境污染液態(tài)輸送的處理能力t/a。該廠的主要產(chǎn)品有苯酐、純苯、電瀝青、鋪路瀝青、粗蒽、粗喹啉炭黑油等。該廠的焦油加工裝置采用Still-Otto公司開(kāi)發(fā)的二塔式常減壓蒸餾技術(shù)。原料焦油先后與酚油塔頂蒸汽、真塔頂蒸汽和塔底瀝青換熱后進(jìn)入壓脫水塔中脫水，塔頂?shù)妮p油蒸汽經(jīng)冷冷卻和油水分離后，部分輕油作流，其余部分作輕油產(chǎn)品（沸點(diǎn)90℃，180℃前餾出量90%)。塔底的無(wú)水焦油經(jīng)管式爐循環(huán)加熱后為脫水塔提供熱，部分無(wú)水焦油送入酚油塔中部酚油塔在負(fù)壓下操作出的酚油回流為酚℃,206℃前餾出量95％）產(chǎn)品，塔底油由管式爐循環(huán)加熱供熱量，塔側(cè)線切取的萘油送入萘油塔，塔頂蒸汽回至酚油塔，塔底所得萘油（沸點(diǎn)2218℃前餾出量95％）即為工業(yè)萘。從酚油塔底抽出的分塔底油送入真空塔底部塔在真空度2kPa下操作，故不必補(bǔ)充熱量，塔頂餾出洗255℃,℃前餾出量95，上部側(cè)線切取甲基萘油（沸點(diǎn)288℃℃前餾出量95％)，中間側(cè)線切取一蒽油，下部側(cè)線提取蒽油，塔底產(chǎn)品即為瀝青。加工每噸焦油的能耗為，耗電15℃冷卻水～8m3。該流程的特點(diǎn)是能耗低，我國(guó)大廠工每噸焦油的能耗一般在13.4GJ，而Zelzate廠焦油蒸餾裝置的耗僅為國(guó)內(nèi)大廠的62.5。另外，由于生產(chǎn)過(guò)程全部采用了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，其動(dòng)生產(chǎn)率很高[2.3

國(guó)內(nèi)工藝發(fā)展情況我國(guó)較普通采用一塔式和二塔式焦蒸餾流程小的裝置切取混合分（三混餾分或二混餾分），產(chǎn)規(guī)模大的裝置一般切取窄餾分根據(jù)對(duì)產(chǎn)品種類和質(zhì)量要求的不同，焦蒸餾的工藝路線也有所不同。塔式壓蒸工藝常壓一塔式煤焦油連續(xù)蒸餾工藝流是從兩塔式連續(xù)蒸餾改進(jìn)發(fā)展而來(lái)的，兩種流程的最大不同之處是一塔式流程取消了蒽塔，二段蒸器改由兩部分組成，上部為精餾段，下為蒸發(fā)段。經(jīng)靜置脫水后的原料焦油用一段泵打入管式爐的對(duì)流段，在前加入含量為8%～12%的CO液進(jìn)23行脫鹽式爐一段煤焦油被加到～130℃后進(jìn)入一段蒸發(fā)器行脫水出的無(wú)水煤焦油通過(guò)二段送入管式爐輻射段加熱至～410℃后進(jìn)入二段蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)分餾，瀝由底部排出，油氣升入上部精餾。二蒽油從上數(shù)第四層塔板側(cè)線引出，冷卻器冷卻后送入二蒽油接受槽其余餾分混合蒸氣自頂部逸出進(jìn)入餾分。自餾分塔底部排出的一蒽油，一蒽油冷卻器冷卻后，一部分回流入二蒸發(fā)器，其余送去處理。由餾分下部側(cè)線切去溫度為225—245℃的洗油餾分切取度為—215℃的萘油餾分部側(cè)線切取溫度為165—185℃的切取酚油餾分。各種餾分分別經(jīng)各自的冷卻器冷卻后引入各自的間槽，在送去處理。由塔頂出來(lái)輕油和水的混合蒸氣經(jīng)冷凝器冷凝和餾塔輕油油水分離器分離后，部分油回流入塔，其余送入粗苯工段處理。常壓蒸餾工藝的優(yōu)點(diǎn)是：(1)工藝流程短，控制簡(jiǎn)便，易于操作，在國(guó)內(nèi)有很多成熟的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)備要求低于減壓流和常減壓流程基建投資低，設(shè)備維護(hù)量較少。缺點(diǎn)是常壓蒸餾煤氣耗量較高。由多個(gè)餾分的分離是在同個(gè)塔內(nèi)完成，蒸餾所需熱量由管式爐提供，套裝置處理能力較低，處理無(wú)水油最多20萬(wàn)t/a通入的直接蒸汽經(jīng)過(guò)油水分離后變成含酚廢了水污染。常壓一塔式的工藝流程如圖2-3所示。塔式餾工由原料焦油出槽來(lái)的焦油在一段焦泵之前加入堿液，從泵送入管式爐的對(duì)流段熱至120℃～130℃后進(jìn)入一段蒸發(fā)器，在此進(jìn)行焦油的最終脫水段蒸發(fā)器底部出來(lái)的無(wú)水焦含水量0.5%入器低的無(wú)水焦油346

酸鈉2

5青11109

7

8

蒽油

油

油

油蒽油

油蒸汽

1料焦油一槽，無(wú)水焦油槽應(yīng)保持經(jīng)常滿流，流的無(wú)水焦油進(jìn)入無(wú)水焦油滿流。無(wú)水焦油用二段焦油泵送入管式爐射段，加熱至℃后入二段蒸發(fā)器進(jìn)行一次蒸發(fā)，分離成各餾分的很合蒸汽和液體瀝青。由二段蒸發(fā)器底部排出的瀝青送往青冷卻澆注系統(tǒng)。從二段蒸發(fā)器逸出的溫度為那70～374的油汽進(jìn)入蒽塔下數(shù)第3塔板，塔頂用洗油打回流，塔底排出溫度為～355℃的Ⅱ蒽油，自、15塔板側(cè)線切取溫度為280～295℃的Ⅰ蒽油餾分。Ⅰ、Ⅱ蒽油餾分分經(jīng)過(guò)各自的埋入式冷卻器冷卻后，經(jīng)視鏡流入出槽。自蒽塔頂逸出的油汽進(jìn)入餾分塔下第5層塔板，洗油與餾分以～235℃的溫度自塔底排出；溫度為198～200℃的萘油餾分從第18、20、22、24層塔板側(cè)線采出度為～170℃的酚油餾分從第36采出。這些餾分都分別經(jīng)各自的埋入式冷器冷卻，經(jīng)視鏡流入貯槽。餾分頂出來(lái)的輕油和水的混合蒸汽經(jīng)冷凝冷和油水分分離后，輕油經(jīng)視鏡進(jìn)回流槽，一部分送入餾分塔頂作為回流剩余部分貯槽，分離水入水槽。兩塔式焦油蒸餾工藝如圖2-4所示。2.4結(jié)論綜上所述，我選擇的是焦油常減壓餾工藝。2.5主要設(shè)備論證在焦油蒸餾工藝中，主要用到的設(shè)有管式加熱爐、餾分塔、脫水塔減壓蒸餾塔等。式加煉油廠加熱爐類型很多加熱爐的用途可分為純熱爐和加熱-反應(yīng)爐，前者如常壓爐、減壓爐，料在爐內(nèi)只起到被加熱的作用；者如裂解爐、焦化爐，原料在爐內(nèi)不僅加熱，同時(shí)還有足夠的時(shí)間進(jìn)行解和焦化反應(yīng)。按照管式爐的結(jié)構(gòu)又可為立式爐、圓筒爐和無(wú)焰爐。立式爐：立式爐爐膛為長(zhǎng)方形箱體爐管可水平放置或垂直放置。臥管立式爐其輻射爐管沿爐壁橫排，焰垂直于爐管上燒，爐膛較窄。流室置于輻射室二1、管式爐、一段蒸發(fā)器、二段蒸發(fā)器、蒽塔5蒸餾塔6、一段輕油冷凝冷卻器7、蒸餾塔冷凝冷卻器8、碳酸鈉高位槽910、油水分離器11、酚油蒸餾冷卻器12、萘油餾分（或萘洗兩混分）冷卻器13、洗油餾分（或苊油餾分）冷卻器14、一蒽油餾分冷卻器、二蒽油餾分冷卻器之上，長(zhǎng)度與輻射室相同，煙囪放對(duì)流室頂部。這種爐的特點(diǎn)是爐沿長(zhǎng)度方向受熱均勻，另外由于其射室高度低，故各輻射管間的受也比較均勻。其主要優(yōu)點(diǎn)是減少了爐管架，便于布置多管程，缺點(diǎn)是爐沿管長(zhǎng)受熱不均勻，清掃困難。立式爐熱負(fù)荷較低時(shí)，投資高于圓筒爐一般在熱負(fù)荷較大時(shí)使用。圓筒爐爐爐膛為直立圓筒形管在爐膛周圍垂直地排一周，方形對(duì)流室在圓筒體上部，對(duì)流管水平與直立設(shè)置兩種。圓筒爐的點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，造價(jià)較低。從熱負(fù)荷上，圓筒爐通常用作中、小型加熱，這是因?yàn)檩椛涔懿荒芴L(zhǎng)，加大爐膛徑又會(huì)提高造價(jià)。圓筒爐的熱效偏低也使熱負(fù)荷的提高受到限制。無(wú)焰爐：無(wú)焰爐其外形和立式爐相，主要特點(diǎn)是將無(wú)焰噴嘴沿爐膛墻均勻分布于無(wú)焰燃燒，爐膛體積可縮小較均勻。由于燃燒完全，過(guò)剩空氣系數(shù)小，爐子熱效率較高但這種無(wú)焰燃燒噴嘴目前只能燒體燃料，另外爐墻結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜、造較高，國(guó)內(nèi)主要用作焦化爐、高制氫的轉(zhuǎn)化爐及裂解爐等。根據(jù)設(shè)計(jì)題目的要求，再結(jié)合生產(chǎn)踐和經(jīng)濟(jì)條件方面來(lái)選擇管式爐從生產(chǎn)要求和經(jīng)濟(jì)效益核算來(lái)考慮加熱式圓筒爐是本設(shè)計(jì)的最佳選。合理確定一段和二段加熱面積比例應(yīng)滿足正常條件下二段焦油出口溫度400℃~410℃時(shí)段焦油出口溫度℃間的要求蒸汽過(guò)熱段可以設(shè)置一段或二段，合理確定加熱面積。當(dāng)蒸汽量為油量的4%時(shí)滿足加熱至400℃~450℃的要求射管熱強(qiáng)度實(shí)際生產(chǎn)波動(dòng)在1800~2600千卡/米2

時(shí)。設(shè)計(jì)宜采用1800~2600卡/米2

時(shí)小型加熱爐可取低些選用光管時(shí)流段熱強(qiáng)度一般采6000~10000卡/米2

時(shí)。（4）保護(hù)層厚度宜大毫米，使熱損失控制在3%以內(nèi)。（5）火嘴能力應(yīng)大于管式爐能力的1.25~1.3倍火嘴與管凈4宜大于900毫米免火嘴舔燒爐管。（6）輻射管和遮蔽管宜采用耐熱鋼.蒸一次蒸發(fā)器選擇應(yīng)滿足以下條件速度宜采用米/秒空間一般不小于2400毫米形式有兩種是上部蒸發(fā)器與下部無(wú)水焦油槽相連間用隔板隔開(kāi)。另一種是中間無(wú)隔板連通種形式均可，后者操作簡(jiǎn)便。無(wú)水槽宜以液面自調(diào)節(jié)裝置自控液面。材質(zhì)采用鑄或普通碳鋼。本設(shè)計(jì)選擇的一次蒸發(fā)器下表2-1。表2-1一段蒸發(fā)器規(guī)格Dg1600

個(gè)二次一次蒸發(fā)器選擇應(yīng)滿足以下條速度宜采用米/秒。一般情況下，二段蒸發(fā)器直徑按餾分塔直徑大一級(jí)考慮。閃蒸間一般不小于4000毫米液面自調(diào)裝置控制瀝青液面采用鑄鐵或碳鋼內(nèi)襯不銹鋼薄板，以耐高溫和腐蝕設(shè)置人孔以便清掃、檢修。本設(shè)選擇的二次蒸發(fā)器如下表2-2。表2-2二次蒸發(fā)器Dg2800

。分塔1餾分塔選擇原則：根據(jù)塔徑確定踏板間距。進(jìn)料層的蒸空間宜采用板距的倍。降液管截面宜按停留時(shí)間不低于5秒考慮。踏板層數(shù)應(yīng)結(jié)合流種類、產(chǎn)品方案、切取制度及其他經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)綜合慮。2餾分塔的分類：板式塔：可根據(jù)氣液操作狀態(tài)分為泡式塔板，如泡罩、浮閥、篩板塔板及噴射式塔，如舌形、網(wǎng)孔等板。又可根據(jù)有沒(méi)有降液管分為流式塔板（泡帽等）和穿流式塔板（穿式篩板和穿流式柵板等

泡罩塔盤：泡罩塔盤是工業(yè)上應(yīng)用早的塔盤之一。在塔盤板上開(kāi)許圓孔，每個(gè)孔上焊接一個(gè)短管，稱升氣管，管上再罩一個(gè)“帽子”稱為泡罩，泡罩周圍開(kāi)有許多條形空孔工作時(shí)，液體由上層塔盤經(jīng)降液流入下層塔盤，氣體從下一層塔盤上升入升氣管，再經(jīng)泡罩的條形孔流到液體中。浮閥塔盤：浮閥塔盤是在塔盤板上許多圓孔，每一個(gè)孔上裝一個(gè)帶條腿可上下浮動(dòng)的閥。浮閥是保證液接觸的元件，操作時(shí)氣流自下上吹起浮閥，從浮閥周邊水平地吹入塔上的液層；液體由上層塔盤經(jīng)降管流入下層塔盤，再橫流過(guò)塔盤與氣相觸傳質(zhì)后，經(jīng)溢流堰入降液管，入下一層塔盤。篩板塔盤：篩板塔盤是在塔盤板上許多小孔，操作時(shí)液體從上層塔的降液管流入，橫向流過(guò)篩板后，過(guò)溢流堰經(jīng)降液管導(dǎo)入下層塔盤氣體則自下而上穿過(guò)篩孔，分散成氣泡過(guò)液層，在此過(guò)程中進(jìn)行傳質(zhì)、熱。由于通過(guò)篩孔的氣體有動(dòng)能，故一情況下液體不會(huì)從篩孔大量泄漏舌形和浮舌塔盤：舌形塔盤是在塔板上沖有一系列舌孔，舌片與塔板呈一定傾角，氣流通過(guò)舌孔時(shí)，用氣體噴射作用，將液相分散成滴和流束而進(jìn)有一次、二次通風(fēng)口，并手柄調(diào)節(jié)風(fēng)量。燒嘴中有的設(shè)有氣通入管，用以噴然有害氣體。在兩個(gè)燒器旁設(shè)有噴燒酚水的噴嘴。風(fēng)是一個(gè)側(cè)面為L(zhǎng)型、斷面為長(zhǎng)方的管狀物，內(nèi)襯消聲材料，端部口設(shè)有百葉窗。燃燒器用風(fēng)通過(guò)風(fēng)箱時(shí)噪聲被除。爐子采用陶瓷纖維為耐火材，以玻璃棉氈為絕熱性能好，質(zhì)量輕，施工，使用壽命長(zhǎng)。本設(shè)計(jì)采用的餾分塔塔板是圓形泡塔盤。第

工藝詳述3.1

工藝形成背景隨著焦化工業(yè)的發(fā)展，焦油加工越越趨于集中化、大規(guī)?；?、精細(xì)離和深加工方向發(fā)展內(nèi)建成投產(chǎn)的焦油加工項(xiàng)目多為萬(wàn)t/a以下規(guī)模的常壓或常減壓工藝30萬(wàn)t/a以上規(guī)模焦油蒸餾工藝生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，尤其是減壓蒸餾或常減壓蒸工藝流程。新建工程一般都采用外引進(jìn)基本技術(shù)和國(guó)內(nèi)聯(lián)合設(shè)計(jì)，因此格昂貴。基于市場(chǎng)需求，近年來(lái)重研究了國(guó)內(nèi)外各種焦油蒸餾工藝路線原理、特點(diǎn)、產(chǎn)品構(gòu)成、設(shè)備選和熱能利用等方面的資料，開(kāi)發(fā)了較為濟(jì)實(shí)用的大規(guī)模焦油蒸餾工藝流，并與高校合作，運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算模擬蒸餾單元操作，得到主要設(shè)的設(shè)計(jì)和操作參數(shù)。該工藝的開(kāi)發(fā)初衷：高沸點(diǎn)餾分采用真空蒸餾操作，既降低操作溫度、節(jié)省能源，又能有效減輕泄漏，減少環(huán)境污染。盡可能切取窄餾分，以減少后續(xù)深工的能耗，簡(jiǎn)化深加工操作。3）強(qiáng)化分離操作，提高一次分離率。充分利用各種餾分熱能換熱，節(jié)能耗。引入溫水系統(tǒng)于一些易結(jié)晶物料的冷卻有效避免結(jié)晶堵塞管道。3.2工藝流程工藝采用兩塔式常減壓蒸餾，包括水、常壓蒸餾、減壓蒸餾等主要統(tǒng)及真空、溫水、排氣洗凈、貯槽輔助系統(tǒng)。原料焦油進(jìn)焦油預(yù)熱器加熱后進(jìn)入脫水塔。預(yù)脫水塔頂部脫出部分和輕油，輕油作為脫水塔回流，分水自流到氨水槽。預(yù)脫水塔底的油自流入脫水塔。脫水塔頂餾出的輕油餾分和水經(jīng)冷冷卻、油水分離后，一部分輕油為回流，其余作為產(chǎn)品送至輕油槽分離水自流到氨水槽。脫水焦油脫水塔底用泵抽出，與酚油塔底循環(huán)油合后進(jìn)1號(hào)管式加熱爐。脫水塔底焦油經(jīng)重沸器循環(huán)加熱后返回塔底，以供脫水蒸餾所需熱量。酚油塔為常壓操作，塔頂?shù)姆佑蜌夥挚s器內(nèi)冷凝，一部分作為回流另一部分作為產(chǎn)品采出，冷卻后進(jìn)酚油槽。酚油塔側(cè)線切取萘油餾，冷卻后送至萘油槽。塔底混合油一部與脫水塔底無(wú)水焦油混合后進(jìn)號(hào)管式加熱爐熱到一定溫度后返回塔底供蒸餾所需熱量；一部分從酚油塔底抽出與餾分塔底循環(huán)瀝青混合進(jìn)2管式加熱爐。餾分塔為減壓操作，塔頂?shù)南从蜌夥挚s器內(nèi)冷凝，一部分作為回流另一部分作為產(chǎn)品采出，與原料焦換熱并用溫水冷卻后進(jìn)洗油槽。分塔側(cè)線分別切取苊油、一蒽油和二蒽餾分。苊油餾分與冷卻后送苊油，一蒽油餾分與冷卻后送一蒽油槽，二油餾分冷卻后送二蒽油槽。塔底青一部分用餾分塔底循環(huán)泵抽出，與酚塔底油混合后進(jìn)號(hào)管式加熱爐，在此加熱到一定溫度后返回塔底蒸餾所需熱量部分由餾分塔底抽出，與冷卻后送至后續(xù)生產(chǎn)裝置。工藝特點(diǎn)：常減壓蒸餾相結(jié)合度力分配合理壓蒸餾降低了操作溫度，減少燃料消耗量，又可改善操作環(huán)，有利于環(huán)境保護(hù)。各蒸餾塔底采用油循環(huán)加熱的供熱式于操作和調(diào)節(jié)有效地防止結(jié)焦的產(chǎn)生。蒸餾過(guò)程不需通入直接蒸汽，不產(chǎn)含酚廢水。餾分分割較細(xì)，減少后續(xù)加工餾分重復(fù)加熱，減少總能耗。易結(jié)晶、易凝固的餾分用溫水冷卻減少設(shè)備、管道堵塞[常減壓蒸餾工藝流程見(jiàn)圖工藝參數(shù)：工藝參數(shù)見(jiàn)表3-1、表3-2、表3-3、表3-4。表3-1各冷凝冷卻器、冷卻器的油口溫度

焦1-焦油預(yù)熱器；2-預(yù)脫水塔；3-脫水塔再沸器；4-脫水塔底循環(huán)泵；5-脫水塔6-脫水塔底抽出泵7-1號(hào)管式爐8-酚油塔底循環(huán)泵9-酚油塔10-洗油冷卻器油泵油冷卻器酚油冷卻器萘油冷卻器；15-酚油塔底抽出泵16-2號(hào)管式爐17-餾分塔底循環(huán)泵18-餾分塔19-瀝青泵；20-瀝青冷卻器；21-二恩油泵；22-二蒽油冷卻器；23-一恩油泵；24-一蒽油冷卻器；25-苊油泵表3-2餾分與半成品技術(shù)指標(biāo)

3

/

表3-3

成品技術(shù)指標(biāo)3

續(xù)表3-3

注：一蒽油水分≤5.0%時(shí)，只作計(jì)量依據(jù)，超出技術(shù)要規(guī)定部分扣量計(jì)算，水分大于5.0%時(shí)報(bào)廢。表3-4常減壓蒸餾主要操作指標(biāo)

3.3工藝存在問(wèn)題1.原料焦油原料焦油的主要問(wèn)題是水分不穩(wěn)定乳化時(shí)有發(fā)生，脫水較為困難，焦油渣較多。焦油渣被帶入焦油蒸系統(tǒng)，可造成管式爐、餾分塔堵。2.焦油管式爐結(jié)焦管式爐的輻射段爐管沿爐壁圓周均分布受對(duì)流及輻射兩種傳熱方式的作用。由于長(zhǎng)時(shí)間高溫加熱管式爐輻射段爐管出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)氯麄€(gè)爐管，造成非正停產(chǎn)。3.餾分塔堵塞餾分塔采用泡罩塔盤，容易引起塔和降液管堵塞。清塔時(shí)發(fā)現(xiàn)，一餾分塔油汽入口下3層塔板降液管易堵，經(jīng)過(guò)化驗(yàn)堵塞60%為鐵銹，其余為高溫聚合物。餾分塔清理難度，用時(shí)長(zhǎng)，費(fèi)用高。4.工藝管道泄漏焦油在加熱過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生腐蝕性物工藝管道長(zhǎng)時(shí)間在高溫腐蝕性液體流速快、壓力相對(duì)較高的環(huán)下會(huì)逐漸被侵蝕、沖刷變薄而泄，導(dǎo)致非正常停工。第工藝計(jì)算4.1設(shè)備選擇要點(diǎn)管式合理確定一段（對(duì)流段）和二段（射段）加熱面積比例，應(yīng)滿足正常條件下，二段焦油出口溫度400～410℃時(shí)，一段焦油出口溫度在120～130℃之間的要求。蒸汽過(guò)熱管可設(shè)置預(yù)一段或二段合理確定加熱面積蒸氣量為焦油量的4%時(shí)，應(yīng)滿足加至～450℃的要求。（3）輻射管熱強(qiáng)度實(shí)際生波動(dòng)在18000～26000卡/米2

·時(shí)，設(shè)計(jì)宜采用18000～22000千卡/米2

·時(shí)小型加熱爐可取低些選用光管時(shí)，對(duì)流段熱強(qiáng)度一般采用6000～10000千卡/米2

·時(shí)。保護(hù)層厚度宜大于200毫米，是散熱損失控制在3%以內(nèi)。火嘴能力應(yīng)大于管式爐能力的1.25～1.3倍與爐管凈距宜大于900毫米，以免火焰添燒管。輻射管和遮蔽管宜采用耐熱鋼（如CrMo等）。54.1.2分塔（1）根據(jù)不同塔徑確定塔間距，見(jiàn)表4-1。表4-1塔板間距

進(jìn)料層的閃蒸空間宜采用板距的2倍。降液管截面宜按停留時(shí)間不低于5秒考慮。塔板層數(shù)應(yīng)結(jié)合流程種類品方案取制度及其他技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)綜合確定。4.2料衡算原始數(shù)據(jù)：年處理量原料煤焦油所含水分年工作日330日，半年維修一次每小時(shí)處理能力w＝30303.03kg可按30303kg計(jì)算表4-2煤焦油餾分產(chǎn)率%

24t/a4%

4.2.1個(gè)流料衡

表4-3整個(gè)流程的物料衡算輸入物料量等于輸出物料量，故滿物料衡算的要求。要設(shè)料衡1.一段蒸發(fā)器輸入物料量：無(wú)水煤焦油30303×(1－4%)＝29090.9kg/h輸出物料量：輕油29090.9×0.25%＝72.7kg/h焦油29090.9×99.75%＝29018.2kg/h共計(jì)72.7+29018.2kg/h輸入物料量等于輸出物料量，故滿物料衡算定律。2.二段蒸發(fā)器輸入物料量：從一段蒸發(fā)器來(lái)的焦油量29018.2kg/h輸出物料量：輕油29090.9×0.25%＝72.7kg/h餾分29090.9×(1－0.25%)＝28945.4kg/h共計(jì)72.7+28945.4kg/h輸入物料量等于輸出物料量，故滿物料衡算定律。3.酚油塔輸入物料量：來(lái)自二段蒸發(fā)器頂部的餾分28945.4kg/h輸出物料量：酚油29090.9×1.5%＝436.4kg/h萘油29090.9×12%＝3490.9kg/h餾分蒸汽29090.9×(1－12%－1.5%)＝25018.2kg/h共計(jì)436.4+25018.2+3490.9＝28945.4kg/h輸入物料量等于輸出物料量，故滿物料衡算定律。4.餾分塔11輸入物料量：來(lái)自蒽塔的餾分蒸汽25018.2kg/h輸出物料量：一蒽油29090.9×17%＝4945.5kg/h二蒽油29090.9×5%＝1454.5kg/h瀝青29090.9×56%=16290.9kg/h洗油29090.9×5%＝1454.5kg/h苊油29090.9×3%kg/h共計(jì)4945.5+1454.5+16290.9+1454.5+872.7＝25018.2kg/h輸入物料量等于輸出物料量，故滿物料衡算定律。4.3主要設(shè)備計(jì)算式爐已知條件：焦油溫度一段入口段出口段入口二段出口過(guò)熱蒸汽出口焦油含水量

125110一段，按焦油量的3%計(jì)30303×3%＝909.1kg/h二段，按焦油量的0.3%計(jì)30303×0.3%＝91kg/h過(guò)熱蒸汽量，按焦油量的4%計(jì)30303×4%＝1212.1kg/h經(jīng)管式爐一段后輕油蒸發(fā)量，按無(wú)煤焦油的計(jì)72.8kg/h⑴一段焦油加熱加熱焦油耗熱量：Q

－i)－121.8)12585＝2199272kJ/h式中197.4—原料煤焦油125℃時(shí)的熱焓，kJ/kg；121.8—原料煤焦油85℃時(shí)的熱焓，kJ/kg。加熱及蒸發(fā)一段焦油水分耗熱量（二段焦油含水量為零計(jì)）：Q－q)＝2150039.7kJ/h212585式中2722.02—水蒸氣125℃時(shí)的熱焓，kJ/kg；357—水85℃時(shí)的熱焓，kJ/kg。蒸發(fā)輕油耗熱量：Q＝28894.3kJ/h3式中57.6—輕油蒸發(fā)量，kg/h396.9—輕油汽化熱，kJ/kg一段焦油加熱總耗熱量：QQ＋Q2199272+2150039+28894.3=4378205.3kJ/h123⑵過(guò)熱蒸汽加熱量加熱蒸汽耗熱量：Q－2771.6)＝744229.4kJ/h4式中3385.6—6kg/cm

2

（表壓）飽和水蒸氣過(guò)熱至450℃時(shí)熱焓：kJ/kg；2771.6—6kg/cm

2

（表壓）飽和水蒸氣熱焓：kJ/kg。⑶二段洗油加熱加熱焦油耗熱量：Q＝(29090.0－168)＝23156443.8kJ/h5式中966—焦油380℃（即一次蒸發(fā)溫度）時(shí)熱焓，kJ/kg；168—焦油110℃，kJ/kg。加熱二段焦油中水分耗熱量：Q463.686式中3285—405℃水蒸氣熱焓，kJ/kg；463.68—110℃水蒸氣熱焓，kJ/kg。二段焦油總耗熱量：Q＋Q＝23413183.9kJ/h56⑷管式爐有效熱負(fù)荷＝QQQ＋QQ＝28535619.6kJ/h123456加熱焦油單位耗熱量：30303

＝941.7kJ/kg熱負(fù)荷比例：一段熱負(fù)荷

QQ

＝15.3%過(guò)熱蒸汽熱負(fù)荷

Q4Q

＝2.6%二段熱負(fù)荷⑸耗煤氣量

Q56Q

＝82%設(shè)管式爐熱效率為75%，則耗煤氣量為：17640

=2156.9Nm

3

/h式中17640—煤氣熱值，kJ/m3每噸焦油耗煤氣量為：2156.930303

=71.2Nm

3選用有效負(fù)荷為6270MJ/h(350萬(wàn)千卡/時(shí))的標(biāo)準(zhǔn)圓筒式管式爐兩臺(tái)。350萬(wàn)千卡時(shí)的管式爐規(guī)格能見(jiàn)表段蒸已知條件：塔頂溫度塔頂壓力（絕對(duì)壓力）1.01kg/cm塔頂出來(lái)的物料

3輕油72.7kg/h水分909.1-91=818.1kg/h汽相負(fù)荷：3322.4

818.110518

m/s設(shè)空塔氣速為0.2m/s，則蒸發(fā)器直徑為：D

1.58m0.2故選用D1600mm的一段蒸發(fā)器一臺(tái)。g表4-4350萬(wàn)千卡/時(shí)焦油蒸餾圓筒管式爐規(guī)格性能

段蒸已知條件：直接汽量，按焦油量的1%計(jì)算303.03kg/h焦油含水量，按焦油量的0.3%計(jì)算91kg/h小計(jì)394.03kg/h塔頂壓力（絕對(duì)壓力）1.35kg/cm塔頂溫度370氣相負(fù)荷454.5909.1394.03V3600105120170209式中

3

=1.14m3/s72.7、3636.4、909.1、1515.3分別是輕油、酚油、萘油、苊油、一蒽油、二蒽油等餾分產(chǎn)量及水氣量，kg/h；105—分別是輕油、酚油餾分、萘油混合餾分、苊油餾分、一蒽油餾分、二蒽油餾分及水氣的分子量。采用空塔氣速為0.2m/s，則蒸發(fā)器直徑為：D=

1.140.7850.20.7850.2

=2.69m故選用Dg2800mm的二段蒸發(fā)器一臺(tái)。油塔酚油塔采用酚油進(jìn)行回流。已知條件：從二段蒸發(fā)器來(lái)的直接蒸汽量377.2kg/h塔頂壓力（絕對(duì)壓力）1.25kg/cm

3塔頂溫度

回流量=4545.5kg/h回流溫度

酚油餾分汽化熱321.3kJ/kg酚油餾分平均比熱0~85℃1.512kJ/kg·℃0~257℃1.932kJ/kg·℃蒸發(fā)回流所需要的熱量：Q

=4545.5×

kJ/h內(nèi)回流量：Q3463234.63321.3321.3

=10778.8kg/h塔頂汽相負(fù)荷：

1515.310778.85151.61515.3170181892012573600=1.62m3/s=5834.9m

3

/h汽相重度：

V

.53636.41515.3107785151.35834.9=4.18kg/m3液相重度：

L

0.0008kg/m

3式中0.00008—計(jì)算系數(shù)；1.08—苊油餾分20℃時(shí)的比重。液相負(fù)荷：1077818903600

=0.00336m

3

/s空塔氣速：W

C

L

=0.05

4.18

=0.728m/s式中C—系數(shù)，根據(jù)不同板間距求得（板間距是400mm，求得OC=0.05[21]）。O適宜空塔氣速按0.7WmaxW0.7280.509m/s空計(jì)算塔徑：D=

S空

=

1.620.7850.509

=2.01m表4-5D2200㎜酚油塔的規(guī)格與技術(shù)特性

m3

分塔已知條件：直接蒸汽量從二段蒸發(fā)器來(lái)的377.2kg/h進(jìn)入餾分塔的，按焦油量的1.7%計(jì)494.5kg/h小計(jì)871.7kg/h塔頂壓力（絕對(duì)壓力）

塔頂溫度冷回流量回流溫度洗油餾分汽化熱395.2kJ/kg洗油餾分平均比熱ss0~110℃1.882kJ/kg·℃0~30℃1.673kJ/kg·℃蒸發(fā)回流所需要的熱量：12121.21051.8821.673內(nèi)回流量：

16642.73kg塔頂汽相負(fù)荷：22.4

909.11515.61515871.73600m

/6313.22m

/汽相重度：

V

72.716642.73871.7

kg/m3液相重度：

L

0.880.0008kg/m3式中0.00008—計(jì)算系數(shù)；0.88—輕油餾分20℃時(shí)的比重。液相負(fù)荷：1=0.00569m3/s8123600空塔氣速：W

C

L

V

V=0.05

2.79

=0.852m/s式中C—系數(shù)，根據(jù)不同板間距求得（當(dāng)板間距是450mm時(shí)求得C=0.05）。適宜空塔氣速按0.7Wmax0.596空計(jì)算塔徑：

m/sSD=空=

1.750.785

=2.12m=2120mm按設(shè)備系列，故選用Dg=2200mm的餾分塔，表4-6D2200毫米餾分塔規(guī)格g

段輕冷卻已知條件：物料量輕油72.7kg/h水蒸氣（按一段蒸發(fā)器底焦油含水為零計(jì)）909.1kg/h物料溫度入口出口輕油平均比熱冷凝階段放出的熱量：72.7396.92074656.91kJ/ha式中2250.36—水蒸氣汽化熱；396.9—輕油汽化熱。冷卻階段放出的熱量：

1051.974kJ/kg·1.97430)909.14.2b熱量小計(jì)：Q=Qa+Qb=2371786.64kJ/h冷卻水（入口25℃，出口40℃）用量4.2

37.6冷卻段水溫升高至：25

4.237600

26.88對(duì)數(shù)平均溫度差：油汽，℃30冷卻水，℃冷凝段：

256578.125

78.1278.122.3lg

℃冷卻段：

78.1278.122.3lg

26.6℃需要熱積F=150kcal/m即630kJ/m1kcal/m2·h·℃，即420kJ/m2·h·℃冷凝段：

2

·；=1002

2074656.9163071.4

m

2冷卻段：297129.73F420

m

2F1

2故選用的1×75m

2

冷凝冷卻器段輕冷卻已知條件：物料量輕油72.7+11632=11704.7kg/h水蒸氣（按一段蒸發(fā)器底焦油含水為零計(jì)）909.1kg/h物料溫度入口出口

輕油平均比熱30~110℃1.974kJ/kg·冷凝階段放出的熱量：396.92250.366691397.71kJ/ha式中2250.36—水蒸氣汽化熱；396.9—輕油汽化熱。冷卻階段放出的熱量：4.22019247.34b熱量小計(jì)：Q=Qa+Qb=8710645.05kJ/h冷卻水（入口25℃，出口40℃）用量8710645.05

138.26t/h冷卻段水溫升高至：

28.5℃對(duì)數(shù)平均溫度差：油汽，℃10530冷卻水，℃冷凝段：

256576.55

76.56576.565

℃冷卻段：

2.3lg5

℃需要換熱面積F：K1=150kcal/m2·h·℃，即630kJ/m2·h·℃；K2=100kcal/m2·h·℃，即420kJ/m2·h·℃冷凝段：6691397.770.8

150.1

m2冷卻段：2019247.34F26.2

183.5

m2Fm21m2m2油冷器已知條件：物料量物料溫度入口出口物料比熱物料放出熱量3636.4×2.1×(185-70)=878190.6kg/h對(duì)數(shù)平均溫度差℃換熱面積（取K=420kJ/m2·h·℃）F26.71420冷卻水（入口32℃，出口45℃）用量

3636.4kg/h70℃2.1kJ/kg·℃878190.64.2

t/h選用換熱面積為

冷卻器一臺(tái)。油冷器已知條件：物料量1515.3kg/h物料溫度入口出口

物料比熱2.1kJ/kg·物料放出熱量1515.3×2.1×(185-70)=365944.95kg/h對(duì)數(shù)平均溫度差℃換熱面積（取K=420kJ/m2·h·℃）

420

11.13

m2冷卻水（入口32℃，出口45℃）用量365944.954.2

6.71t/h選用換熱面積為1m

浸沒(méi)式冷卻器一臺(tái)。第5章

主要設(shè)備的計(jì)算及選型5.1塔板數(shù)的計(jì)算將全塔分為三段，每段取三個(gè)組分HK，MK，LK為計(jì)算方便，同時(shí)考慮到萘在焦油的特殊地位，餾分塔的三段分配成及平均相對(duì)分子質(zhì)量分別如下表表5-1餾分塔三段分配組成

蒽

表5-2質(zhì)量流量

表5-3摩爾流量

洗油餾分+苊油10.825.13M135146.210.82輕油+酚油+萘油餾分M177.1

5.1333.335.1333.3310.825.1333.33下計(jì)算表5-4下段物料衡算

瀝青中，萘的含量取為瀝青質(zhì)量萘為輕組分），記為組分。根據(jù)瀝青的主要成分，取苊為重組分（HK），記為組分B，含量為洗油量的10%。進(jìn)料中萘的含量取為進(jìn)料的23%含量取為無(wú)水焦油量守恒：萘：25018.2×23%=10%×16290.9+

x

×8727.3解得

x

,L=47.2%,L苊：3%×29090.9=16290.9×10%+

×8727.3解得

D=8.66%D表5-5關(guān)鍵組分

進(jìn)料板溫度220℃，塔頂溫度199℃，塔底溫度230℃根據(jù)飽和蒸汽壓計(jì)算萘：7.1268

1828.04212.53苊：8.033

2834.99()完全理想體系

AB

AB12

計(jì)算結(jié)果如下

表5-6相對(duì)揮發(fā)度

A

B

AB

AB

lgB)x()xlgB)x()x

lg

d)wlg

A

d()

(

0.54440.11340.0264()lg4.22

1.97AB由于假設(shè)誤差太大則理論板數(shù)取為3塊，塔板效率取0.3，則實(shí)際板數(shù)為

P

40.3

13.3進(jìn)料板位置的確定N

,FL,F,精段12

10得x=5.2取為6故進(jìn)料板為從下向上數(shù)第6塊板中計(jì)算相當(dāng)于在塔底進(jìn)料，只有精餾段表5-7中段物料衡算

選取甲酚為L(zhǎng)K記為C，萘為HK記為D。進(jìn)料中：甲酚的含量為無(wú)水焦油的0.6%，萘的含量為進(jìn)料的25%ss出料中：塔頂甲酚的含量占出料的20%，塔底萘的含量占出料的7%質(zhì)量守恒：甲酚：0.6%29090.92327.3x6400wl解得

=4.54%w,L萘：8727.3

D

2327.3解得

=2.37%,H

表5-8關(guān)鍵組分

塔頂溫度165℃，塔底溫度200℃，假設(shè)進(jìn)料板190℃間位甲酚：lgP=7.15904－

1603.811t萘：計(jì)算結(jié)果如下：

1828.04212.53表5-9相對(duì)揮發(fā)度

C

sD

lgD)LlgD)Lx()x所以

lg

d)wd()wlg

(

0.0101()0.6298lg1.40

20.58CD圓整為21塊，塔板效率取0.3，則實(shí)際塔板數(shù)為假設(shè)的進(jìn)料處

精段

lgFL,F,lg

CD1

取理論板數(shù)9，實(shí)際板數(shù)為8/0.3=26，取為26（包括下一段的第一塊塔板）由于中段無(wú)提留段，所以實(shí)際中段塔板為26塊即

26P上計(jì)算表5-10上段物料

選取苯為L(zhǎng)K，記為E，甲酚為HK，記為F進(jìn)料中：苯的含量占無(wú)水焦油的0.15%；甲酚的含量為進(jìn)料的20%出料中：塔頂甲酚的含量＜5%，取為2%；塔底苯的含量占出料的2%質(zhì)量守恒：苯:2%1454.5

L

872.8解得

=41.7%DL甲酚：20%×2327.3=2%×1454.5+

x

×872.8解得

,w

=23.15%

表5-11關(guān)鍵組分

塔頂溫度105℃，塔底溫度165℃，假設(shè)進(jìn)料板140℃苯的飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)可以直接查取間位甲酚：lgP=7.15904－計(jì)算結(jié)果如下：

1603.811t表5-12相對(duì)揮發(fā)度

E

s

EF

EF

所以lgF,LlgF,Lx()x

lg

d)wlg

E

d()

33.71()2.462.01()25.715.0

3.21CEF理論板數(shù)取為4，塔板效率設(shè)為0.3，則實(shí)際塔板數(shù)為4/0.3=13.3，取為14進(jìn)料位置的確定：N

進(jìn)板

FLD,FH

2.121EF實(shí)際板數(shù)為2.12/0.3=6.87，取為7，即

P3總數(shù)的算所以餾分塔的總塔板數(shù)

26塊

P1

P2

P5.2塔的工藝參數(shù)徑D=2.2m則塔板面積空塔氣速

A=0.785×DT

2

=0.785×2.2

2

=3.8m

2mm

0.51m/s高根據(jù)經(jīng)驗(yàn)頂部空間一般取1.2~1.5m，故取h=1.5m，底部空間h=1.5m。12有效塔高人孔所在板間距增至800mm，塔板間取5個(gè)人孔，裙座取3.3m，所以有效塔高H=0.45×46+(0.8-0.45)×5=22.45m0塔高：H=22.45+1.5+1.5+3.3=28.75m故塔高取29m。泡罩設(shè)計(jì)⑴泡罩尺寸的選擇泡罩尺寸選取100mm⑵需要泡罩個(gè)數(shù)m選擇圓形泡罩，齒縫為矩形型，根下式得出泡罩個(gè)數(shù)：V=mm

hLV

V

式中V—滿負(fù)荷所取V=2.13Vmmsm—每層塔板上泡罩的個(gè)數(shù)F—每個(gè)泡罩的齒縫總面積4h—齒縫的高度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得出一下數(shù)據(jù)：所以：

F=50.005124h=0.032m

2ffVm4

h

V

V

L

)

⑶需要的鼓泡面積鼓泡中的中心距滿足：t=(1.25~1.5)D；t-D=25~75mm根據(jù)本課題取t=1.4D=140mmt-D=40mm符合條件。按正三角形排列，每個(gè)泡罩所占的六角行鼓泡面積(mmb

2

)為：a=0.866t2mmb

2整個(gè)塔盤鼓泡面積A(m2)為：aA=maab

=1.477m

2面布⑴選定流行由液相負(fù)荷Ls=0.00569m

3

/s=20.5m

3

/h估采用單流型。取堰長(zhǎng)L塔徑的0.66倍，即堰長(zhǎng)為：wL=0.66×2.2=1.45mw塔截面積為：A=3.8m2T單型塔板系列選定降液管面積A塔截面積A比以及弓形降液管寬度WfTd與塔徑D之比分別為：故可以知：

AfAT

W

0.124降液管內(nèi)停留時(shí)間

A=0.0721×3.8=0.274mfW=0.124×2.2=0.273md

2應(yīng)保證液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間于3~5s液體所夾帶氣體的釋出。0.2740.45L0.00569S故所夾帶氣體可以釋出。降液管尺可用。⑵泡罩排列泡罩按正三角形排列，在鼓泡區(qū)工列個(gè)：

21.671.6s220.51.6s220.5鼓泡區(qū)面積占的百分比為：(定在50%~80%之間)T降液管面積占的百分比為：2Af0.0721100%(規(guī)定在10%~20%之間)AT邊緣面積占的百分比為：1-63%-14.4%=22.6%(規(guī)在20%~50%之間)故滿足塔盤分配要求。⑶齒縫開(kāi)度hs根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知：當(dāng)最低氣體負(fù)荷時(shí)，最小齒縫開(kāi)度h0當(dāng)正常氣體負(fù)荷時(shí)，h當(dāng)最大氣體負(fù)荷時(shí)，h=h=0.032s本設(shè)計(jì)是在正常負(fù)荷下操作即h

s

0.02133

mm⑷堰上液溢流高度how采用平流堰，可用下式計(jì)算：式中

H=ow

LLW

當(dāng)

E—液體收縮系數(shù)；一般取1L—堰長(zhǎng)，m。w所以：

L5.9L1.2H=ow

⑸堰高h(yuǎn)降液管底距下層塔板的距離hw0根據(jù)常壓操作壓力，初步選定動(dòng)液：dsowssdsowss靜液封：

h=40mm=0.04mds式中

堰高h(yuǎn)按下式計(jì)算：w

h=h-h=0.04-0.02=0.02mssdsowh=h+h+h+hwTssr則

h—泡罩下縫至塔板的間距Th—泡罩帽緣圈高度，mrh—齒縫的高度，mh—靜液封，mss對(duì)于直徑是100mm的泡罩，查得經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，h=15mm，h=3mm。Tr故選定堰高

h=15+20+3+32=70mmwh=70mmw降液管底部液封為20mm，則降液管底與下層塔板的距離為：⑹液面梯度

h=0.07-0.02=0.05m0液面流過(guò)板面梯度與液流量（以

L

表示）堰高h(yuǎn)w及泡罩底緣塔板的離有關(guān)，也可按

L

查得L

D

=

20.5

由于此值較小，可忽略不計(jì)。⑺動(dòng)液封h

ds

h=h+h+板壓蒸汽通過(guò)塔板時(shí)可按下式計(jì)算壓降式中

h=h+h+hpLc

sh—塔板壓降，m液柱；ph—齒縫局部阻力，m液柱；sc2bc2bh—泡罩局部阻力（包括升管回轉(zhuǎn)通道及環(huán)形間隙）液柱；ch—有效液層阻力，m液柱。L⑴泡罩局部阻力hch=KcVL

1.920.258120.0038

m式中KF

—阻力系數(shù)，直徑為100mm的泡罩取0.25—泡罩的管截面積，管直70mmA=D0.0038mm）⑵有效液層阻力h

L式中

氣系數(shù)；h—?jiǎng)右悍?，m液柱。ds沖氣系數(shù)為氣相動(dòng)能因數(shù)

h=L

dsF=Wb

式中W—按液流面積A算的氣速，m/s由A=A2A，W=bT-f

A

可得：Fb

VsAb

1.922.54

2.61dLhdLh2查得

以所以

有效液層阻力h液柱L塔板壓降為：h=h+h+h=0.02133+0.024+0.025=0.07033m液柱pLcs全塔壓降為：470.070333.30551液柱冷情按下式求出降液管內(nèi)的液面高度：式中

H=h+h+h++hdwdph：液相流出降液管的阻力液柱d

ow0.153s

2

0.005690.1530.00094因液面梯度很小?？梢圆豢紤]，則降液管內(nèi)液面高度：H=0.07+0.02+0.00094+0.07033=0.16127md為了防止液泛現(xiàn)象，需滿足以下條：H+hTw

式中則有

—泡沫層的相對(duì)比重，于一般物系取；H—塔板板間距，mT即

H-hTd

w0.45所以不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象。2f02f0泡層用下式可以求得：hF1.89bh=0.0432×1.496+1.89×0.07-0.0406=0.156mf鼓泡層頂部到上層塔板的距離S為：=H-h=0.45-0.156=0.294mf空時(shí)T采用排液孔直徑d=10mm0排液孔面積A，一般可按每平方米塔截面積有1~3平方厘米的開(kāi)孔面積w計(jì)算。需要的排液孔數(shù)：

A6.35w

2

/m

2b=

2

取21個(gè)全塔積液總排空時(shí)間可按下式計(jì)算T=1.5

nhwA

476.35

2.94板負(fù)圖①霧沫夾帶線依公式：泛點(diǎn)率＝［Vs（ρv/（ρL-ρv））1/2+1.36LsZL］/KCFAd按泛點(diǎn)率為80％計(jì)算如下：Vs［5.4/（637.5-5.4）］0.5+1.36Ls×2.2/(1.0×0.158×11.34)=0.80整理得：Vs＝15.4-32.26Ls②液泛線由aVs2＝b-cLs2-dLs2/3式中a＝1.91×105ρv/ρcN2=1.91×105×5.4/637.5×25322=0.00025b＝фHT+（0.5-1-0.35）×0.031＝0.65×0.70+（0.5-1-0.35）×0.031＝0.44＝0.153/Lw2ho=0.153/2.722×0.082=3.25=(Hεo)×E×0.667/Lw2/3=(1+0.35)×1×0.667/2.722/3=0.122把a(bǔ).b.c.d代入式中得0.00025Vs2=0.44-3.25Ls2-0.122Ls2/3③液相負(fù)荷上限線：液體的最大流應(yīng)保證在降液管中停留時(shí)間不低3～5，以＝5s作為液體在降中停留時(shí)間的下限（Ls）max＝AfHT/5＝0.99×0.7/5=0.139m2/s求出上限液體流量Ls值（常數(shù)）。在Vs—Ls圖上液相負(fù)荷上限為與氣體流量Vs無(wú)關(guān)的豎直線④漏液線：以Fo＝μ0ρv0.5＝5作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則：（Vs）min＝πdo2Nμ0/4=π/4do2N×5/Pv0.5=3.14/4×(0.039)2×2280×5/5.40.5=5.87m3/s據(jù)此做出與液體流量無(wú)關(guān)的水平漏線（4⑤液相負(fù)荷下限線取堰上液層高度how＝0.006m作為液相負(fù)荷下限條件，的計(jì)算式算出Ls的下限值，即how＝2.84/1000E[3600(Ls)min/lw]2/3=0.006取E＝1得s

min

1000

2.84

l

w

3/s據(jù)此可作出與氣相流量無(wú)關(guān)的豎直塔1為霧沫夾帶線，2為液泛線，3為漏液線4為液相負(fù)荷下限線5為液相負(fù)荷上限線由塔板負(fù)荷性能圖可以看出:①任務(wù)規(guī)定的氣、液負(fù)荷下的操作播P設(shè)計(jì)點(diǎn)），處在適宜操作區(qū)內(nèi)②塔板的氣相負(fù)荷上限由霧沫夾帶制，操作下限由漏液控制③按照固定的液氣比，由圖查出塔的氣相負(fù)荷上限）＝27.16m3/s氣max相負(fù)限下限（Vs）＝16.85m3/smin操作彈性＝（Vs）/（Vs）=27.16/16.85=1.61maxmin表5-13餾分塔的各項(xiàng)數(shù)據(jù)

5.3器附件孔和由于本塔高30m以本設(shè)計(jì)中的人孔數(shù)為板間取5個(gè)人孔底塔頂各取一個(gè)人孔。根據(jù)設(shè)計(jì)需要用常壓平蓋人孔，這種人孔只有帶法蘭的接管上安上一塊盲板，它的結(jié)簡(jiǎn)單，用于常壓設(shè)計(jì)。選用公稱徑D=600mm的人孔。N鏡采用帶刮板的視鏡=150mm焦油是一種粘稠液體易受污染，N因此選用大直徑的帶刮板的視鏡。面計(jì)液面計(jì)是用來(lái)觀察設(shè)備內(nèi)部液位變的一種裝置，為設(shè)備操作提供部依據(jù)。根據(jù)設(shè)備條件，選用浮子液計(jì)。由于浮子液面計(jì)不必?fù)?dān)心介中含有固體顆粒而堵塞，而且易造成防的結(jié)構(gòu)。但因浮子是由薄壁的金或玻ii璃制成，不能承受較高壓力。管1.進(jìn)料管對(duì)與易腐蝕料為便于清和檢修應(yīng)將進(jìn)料管做成可拆卸結(jié)構(gòu)公稱直徑選用D=200mmN2.塔底出料管D=200mmN3.回流管D=120mmN4.側(cè)線出料管D=1600mmN5.儀表接口管(1)壓力計(jì)接口及取壓口D=80mm，就地壓力表測(cè)量。N(2)液位計(jì)接口D=60mmN(3)溫度計(jì)接口，溫度計(jì)的裝，用法蘭連接固定防腐蝕便維修等優(yōu)點(diǎn)。蘭采用乙型平焊法蘭，凹凸面密封形。D=1.4md=27mmN體與厚設(shè)計(jì)條件：塔體與裙座的機(jī)械設(shè)計(jì)條件如下：⑴塔體內(nèi)徑Dmm，塔高H28000mm，塔體高H=21.4m0⑵工作壓力P=[﹝1.0×9.81×2.5535+102-101.3]=25.75KPa（表壓）設(shè)計(jì)壓力采用爆破膜作為安全裝置取計(jì)算壓力

P30.9KPa

（表壓），設(shè)計(jì)溫度⑶設(shè)置地區(qū)：基本風(fēng)壓值q，地震設(shè)防烈度為8級(jí)。場(chǎng)地土類：Ⅱ類。地面粗糙度為B類[24]

。⑷沿塔高開(kāi)設(shè)7個(gè)人孔應(yīng)在人孔處安裝半圓形平臺(tái)個(gè)臺(tái)寬度為900mm，高度為1000mm。⑸塔外保溫層厚度為

100mm，保溫料密度為

kg/m3。（6）塔體、封頭和裙座均用235A，共

113MPa，235MPa，

MPa基礎(chǔ)環(huán)和基礎(chǔ)螺栓用鋼。⑺塔體與裙座對(duì)接焊接，塔體焊接頭系數(shù)⑻塔體與封頭腐蝕余量C2mm。假設(shè)筒體壁厚為16mm，腐蝕余量C2有效壁厚Se=Sn-C-C12C1—鋼板厚度負(fù)偏差當(dāng)Sn=16mm時(shí)，C=0.8mm1Se=16-0.8-2=13.2mm

0.85。則封頭壁厚為16mm，且封頭采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，其中封頭曲深450mm，直邊高度25mm。5.4其他設(shè)備的選型的選1.各類泵的特點(diǎn)及選用要求泵作為化工生產(chǎn)車間的輸送的動(dòng)力統(tǒng)，在車間起著非常重要的作用可以說(shuō)泵的性能直接決定了生產(chǎn)的率出了各類泵的特點(diǎn)及選用要求。表5-14各類泵的特點(diǎn)及選用要求泵名稱進(jìn)料泵回流泵

特點(diǎn)流量穩(wěn)定；一般揚(yáng)程較高；泵入口一般為常溫，但某些中間進(jìn)料泵入口溫度也可大于100℃；工作時(shí)不能停車；流量變動(dòng)范圍大，揚(yáng)程較低；泵入口溫度不高，一般為30~60℃；工作可靠性要求高；

選用要求一般選用離心泵；揚(yáng)程很高時(shí)可考慮容積式泵或高速泵；備用率為100%；一般選用單級(jí)離心泵；泵的備用率為50%~100%；流量變動(dòng)范圍大（一般用液位控制流量）；一般選單級(jí)離心泵，流量較大；

流量大時(shí)可選用雙吸泵；塔底泵

泵入口溫度較高，一般大于100℃；選用低汽蝕余量泵，液體一般處于汽液兩相態(tài)；并采用必要地灌注頭；工作可靠性要求高；泵的備用率為100%；工作條件苛刻，一般有污垢沉淀；循環(huán)泵

流量穩(wěn)定，揚(yáng)程較低；介質(zhì)種類繁多；

選用單級(jí)離心泵；按介質(zhì)選用泵的型號(hào)和材料；泵的備用率為50%~100%；2.泵的計(jì)算以原料焦油泵為例：

2036.72

6.31式中：P泵出口閥后壓力（由于閥后沒(méi)有壓力，忽略閥壓降）2為泵入口閥前壓力（由于閥后沒(méi)有力表，忽略閥壓降）0為泵送介質(zhì)溫度下的體積流量N為泵的有效功率。QpgHH

NQpg

13.9m泵的選取規(guī)格如表5-15。表5-15泵的選型

續(xù)表5-15

續(xù)表5-15

槽的由于石油化工行業(yè)中，絕大多數(shù)儲(chǔ)的儲(chǔ)存介質(zhì)是易燃、易爆的。為保證儲(chǔ)存安全，儲(chǔ)存設(shè)計(jì)和施工必須格遵守國(guó)家的有關(guān)國(guó)家法規(guī)和標(biāo)。平底立式圓通儲(chǔ)罐應(yīng)當(dāng)遵守的有關(guān)國(guó)家規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要如下：《石油化工立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》《立式圓筒形鋼制焊接油罐施工及收規(guī)范》SH3406-1992《鋼制焊接常壓容器》JB/T4735-1997《石油化工鋼制設(shè)備抗震設(shè)計(jì)規(guī)范SH3048-1993通過(guò)查閱資料可知，本次設(shè)計(jì)選用儲(chǔ)罐材質(zhì)為號(hào)鋼。以原料焦油槽為例，焦油才槽中儲(chǔ)三天，則Q58210

3則可以選擇D=14m,H=14m的儲(chǔ)槽三個(gè)；儲(chǔ)槽的選擇規(guī)格表。表5-16儲(chǔ)槽的規(guī)格

5.5設(shè)一覽表1.塔的規(guī)格表5-17塔的規(guī)格

/

2.泵的選型

表5-18泵的選型

標(biāo)

格

續(xù)表5-18

標(biāo)

格

續(xù)表5-18

標(biāo)

格