100万t每a焦化厂粗苯工段的工艺设计方案

100万t每a焦化厂粗苯工段的工艺设计方案内容摘要：

油冷却器，冷却到 2530℃，回洗苯塔循环使用。 从脱被呢塔顶出来的粗苯蒸汽，送入分缩器，部分水蒸气被冷凝下来，然后进入冷凝冷却器，粗苯和水从冷凝冷却器下部流入油水分离器进行分离。 从油水分离器出来的粗苯进入储槽。 轻、重分缩器进一步分离，分离水送至酚水井。 轻、重分缩器进入地下槽与富油混合后处理使用。 为保证洗油质量，从管式炉加热后的富油管线引出 12%的富油进再生器。 于此用管式炉过热至 400450℃的蒸汽进行蒸吹。 器顶排出温度为190200℃的水汽，油汽与粗苯汽一起进入脱苯塔，再生器底部残渣定期排放。 操作技术指标 终冷洗萘工艺 煤气入横管终冷塔温度 5056℃ 塔后煤气温度 21℃ 循环轻质焦油温度 2527℃ 冷却水出口温度 ≯ 37℃ 轻质焦油循环量为 50m179。 /h 轻质焦油洗萘阻力≮ 150mmH2O 循环轻质焦油含萘 1014% 洗苯工艺 终冷塔后煤气温度 21℃ 入洗苯塔贫油温度 273021℃ 循环洗油两 m179。 /1000N m179。 煤气 富油含苯量 % 贫油含苯量 % 塔后煤气含苯量≯ 2g/N m179。 洗苯塔阻力≯ 100 mmH2O 16 脱苯工艺 温度控制指标： （ 1）、贫富油换热器富油出口温度 110130℃； （ 2）、入洗苯塔富油温度 180190℃； （ 3）、分缩器顶部油气温度 9093℃； （ 4）、冷凝冷却器后粗苯温度 2030℃； （ 5）、再生器顶部温度 180℃； （ 6）、再生器底部温度 200℃； 温度控制指标： （ 1）、脱苯塔底部压力（表）≦ 178。 顶部压力（表）≦ 178。 ； （ 2）、入工段中压蒸汽压力（表） 8kg/cm178。 低压蒸汽压力（表） 4 kg/cm178。 ； （ 3）、入管式炉煤气 压力≧ 250 mmH2O； （ 4）、出管式炉过热蒸汽主管压力（表）≧ 250 mmH2O； （ 5）、管式炉富油出口压力（表）≦ 178。 （ 6）、管式炉阻力（表） 2kg/cm178。 （ 7）、再生器顶部压力（表）≦ 178。 其它控制指标： （ 1）、入脱苯塔直接蒸汽量 ℃前粗苯； （ 2）、循环洗油质量：黏度 176。 E，含酚≦ %。 含萘≦ 7%，水分≦%； （ 3）、蒸馏试验： 230℃前≦ 15%， 300℃前≧ 85%； （ 4）、再生器残渣质量： 300℃ 前馏出两 2530% （ 5）、贫油含苯量 % （ 6）、富油含苯量 23% （ 7）、塔后煤气含萘≦ 179。 . 工艺布置 布置原则 （ 1）、洗脱苯工段分洗涤和蒸馏两部分进行布置。 （ 2）、洗涤部分包括横管终冷塔，洗苯塔，旋风捕雾器等塔类设备。 塔区中各塔按工艺顺序排成一行。 塔区与泵房间净距离不少于 5米。 （ 3）、蒸馏部分包括蒸馏系统设备（脱苯塔、冷凝冷却器、换热器、管式炉，分离器和产品槽等）和泵房。 产品应单独布置在产品泵房中，配以防爆型电动机。 17 （ 4）、塔类设备间净距离应不小于 米，塔径大于 5 米者，其净距离一般采用塔径的一半。 （ 5）、连接各塔的水平煤气管道上应设连通的操作平台。 从塔底到塔顶设带斜梯的操作走台，各塔顶部可连通则尽量连通。 洗脱苯工段 设备工艺布置 从整个工段来讲，根据徐州地区主导风向：东风和东北风，以及工段具体情况进行布置的，共分为终冷、洗苯、厂房、换热器、蒸馏及管式炉六部分布置，个部分位置如图 51 所示 下面分别说明个部分的分布情况： 终冷部分： 考虑到风向问题，就整个焦化厂的布置来说，焦炉应设置下风区，即应处于西部，故终冷部分布置在西方，处 于粗苯工段的西北角，煤气走向由北向南，按流程顺序，终冷部分应设在西南角。 根据布置原则，终冷塔和旋风捕雾器由北向南排列，且不在一条中心线上。 煤气管线位于终冷塔底西侧，焦油贮槽位于终冷塔西边，且在同一中心线上，轻焦油贮槽的北侧为地下槽。 洗苯部分： 终冷部分的南侧为洗苯部分。 洗苯塔与终冷塔处于一中心线上，塔底东侧是洗油槽和新洗油槽，处于同一中心线上，再靠东山地下放空槽。 换热器部分： 贫油冷却器在地下放空槽的东边，其底线偏北半米，再往东是贫富油换热器，与贫油冷却器处于同一水平线上。 厂房： 靠西侧为泵房（洗苯及脱苯油泵、冷却水泵），往东是配电室、仪表控制室、工具室、更衣室和卫生间，再往东是产品泵房。 蒸馏部分 该部分位于工段的最东侧。 紧靠换热器的脱苯塔，再往南依是再生器，残渣槽，向东，由北向南依次排列着轻分缩油油水分离器，中分缩油油水分离器，粗苯油水分离器和两个控制分离器，再往东是两个粗苯中间槽。 分凝器和冷凝器处于产品泵房与工具室之上，其中，分缩器靠南侧，二 18 者处于同一中心线上。 管式炉 位于工段的最南侧，防止其烟灰或煤气异味吹向控制室。 本工段的工艺布置 考虑了通风、防火、防爆等因素。 采用露天布置，总体布置是符合布置原则的。 图 5— 1洗脱苯工段设备工艺布置 6 主要设备的工艺计算和选型 设备的选型和计算是根据前述的粗苯工段工艺流程中提出的要求进行的。 计算过程中对一些参数的选择，要求考虑实际操作，选型要求考虑实际操作需要外，还需考虑设备的型号是否为国内大量生产的系列，以便检修和更换零件。 另外，该工段大部分是定型设备计算只能作为选择的参考。 并且计算过程中选择了许多设计定额中的数据。 下面是主要设备的工艺计算及选型。 其余设备规格可见设备一览表。 终 冷洗苯部分的工艺计算及设备选型 计算依据： 煤气密度 SH2 产率 (占装煤量 ) % SH2 密度 19 粗苯的回收率 (占装煤量 ) % 洗苯塔后煤气含 苯 2g/ 3Nm 粗苯蒸汽密度 kg/ 3Nm 硫铵工段来的煤气温度 /饱和温度℃ 58/53℃ 终冷温度℃ 23℃ 炭化室有效容积 结焦时间（周转时间） 根据公式 ： G 煤 =nNV 炭化室 γ 干煤 / （ t/h） 装炉干煤量： G 煤 =2 2 25 式中： n— 每个焦炉组的焦炉个数； N— 每座焦炉的炭化室孔数； V 炭化室 — 炭化室有效容积， m3； γ 干煤 — 干煤堆积密度， t/m3 （取 0。 95 t/m3） ； — 周转时间 干煤气体积产量 (V 煤气 ， Nm3/h)： G 煤 V 煤气 = 345=64722 3Nm /h 干煤气质量产量 (G 煤气 ， kg/h)： V 煤气 γ 煤气 =64722 = ㎏ /h 煤气中含 SH2 量 G SH2= G煤 SH2 产率 = % 1000=V SH2=G SH2/ SH2= 煤气中粗苯含量 G粗笨 =G煤粗苯的回收率 + V煤气 塔后煤气含苯量 = 1000 %＋ 64722 = 20 V粗笨 =G粗笨 / 粗笨 =上述三种气体流量之和 V总 =64722＋ ＋ = 3Nm /h = kg/h 塔前煤气中水蒸气量（ G塔前 kg/h 和 V塔前 3Nm /h） 塔前煤气温度 T1 =58℃，煤气露点 T01 =53℃，露点下的水蒸汽压力 p01 = =14385pa 煤气绝对总压力 =大气压＋煤气压力 =(10333＋ 1000) =113663 pa V塔 前 =V总 01101ppp = 14385/(11366314385)= 3Nm /h G塔前 =V塔前 18/= 塔后煤气中水蒸汽量（ G塔后 kg/h 和 V塔后 3Nm /h） 塔后煤气温度 T2 =23℃ 露点 T02 =23℃ 露点下水蒸汽压力 p02==2809pa 塔后煤气绝对总压力 p2 =大气压＋塔后煤气压力 =（ 10333＋ 900） =112630pa V塔 后 =V总 02202pp p = 2809/(1126302809)= 3Nm /h G塔后 = V塔后 18/= 18/= 横管终冷洗萘塔的计算 热量衡算 带入热量： （ 1）、干煤气带入热量： q1 = V 煤气 干煤气在 58℃下的焓 21 =64722 =5648832KJ/h （ 2） SH2 带入热量 ： q2 = G SH2 SH2 在塔前温度下的比热塔前温度 = 58 = KJ/h (3)、粗苯带入热量： q3= G粗笨 i , KJ/h i= (103＋ ct) c=(＋ )/M=(＋ 58)/ =℃ i= (103＋ 58)=q3= = KJ/h (4)、水蒸气带入热量： q4 = G塔前 水蒸气塔前温度下的焓 = = KJ/h 故带入热量为： 4321 qqqqQ  =5648832+++ = KJ/h 带出热量： （ 1）、干煤气带出热量： q′ 1 = V 煤气 干煤气在 23℃下的焓 =64722 22 = 22 （ 2） SH2 带出热量 ： q2′ = G SH2 SH2 在塔前温度下的比热塔前温度 = 22 = KJ/h (3)、粗苯带出热量： q′3= G粗笨 i′ KJ/h i′ = (103＋ ct′ ) c′ =(＋ ′ )/M =(＋ 22)/ =℃ i′ = (103＋ 22)=3q′ = = KJ/h (4)、水蒸气带出热量： q4′ = G塔前 水蒸气塔前温度下的焓 = =故带出热量为： Q出 = q′ 1 ＋ q′ 2 ＋ q′3＋ q′ 4 =＋ ＋ ＋ = KJ/h 冷却水量： (冷却水采用 18℃的地下水出塔温度为 28℃左右 ) 则： W=（ Q入 — Q出 ） /【（ 28— 18） 1000】 =(— ) /【（ 28— 18） 1000】 =20262744/(10 1000) = 传热系数的计算： K=b222111111 23 （ 1）、 1  是由煤气至管外璧的对流传热系数 J/㎡ S K ㏑ 1 =＋ 式中： x— 每 m3 饱和煤气（塔前塔后的露点下为饱和煤气）中水蒸气的平均含量（体积百分比） 查得：塔前露点 50℃时煤气水蒸气含量 x1 =83g/Nm3 塔前露点 23℃煤气水蒸气含 量 x2 =则 x=【 273)273()273( 022020 txtx  】 100247。 2 = (%) ㏑ 1 =＋ = ＋ = 故： 1 =330 J/㎡ S K (2)、 2 是管内壁至冷却水对流传热系数 J/㎡ S K 2 =inr dp  (由 于水被加热故 n 取 ) 横管终冷塔采用  32 的无缝钢管（钢号为 20）管数为 185，根据前面计。