天 津 冶 金 职 业 技 术 学 院毕 业 课 题粗 苯 工 段 DSC 控 制 系 统系 别 电 气 系专 业 生 产 过 程 自 动 化班 级 过 控 09-2学 生 姓 名 邢 金 明指 导 教 师2012 年 4 月 30 日1摘 要本 设 计 是 50000 Nm3/h焦 炉 煤 气 回 收 粗 苯 工 段 的 设 计 。主 要 包 括 六 部 分 : 一 、 工 艺 方 法 的 论 证 及 选 择 (煤 气 的 终 冷 除 萘 ,粗 笨 的 吸 收 和 脱 出 ),工 艺 流 程 详 述 和 说 明 。 二 、 主 要 设 备 的 计 算 ， 论 证 和 选 型 (终 冷 塔 、 洗 苯 塔 、 脱 苯 塔 、 贫油 冷 却 器 等 等 )。 三 、 设 备 平 面 布 置 说 明 。 四 、 非 工 艺 部 分 要 求 （ 自 动 化 仪 表 ， 防 火 防爆 ， 给 水 排 水 ， 供 电 ， 供 气 ， 土 建 ， 安 全 与 劳 保 等 ） 。 五 、 操 作 岗 位 的 确 定 和 人 员 编 制 。六 、 经 济 概 算 。本 设 计 所 采 用 的 工 艺 流 程 分 两 部 分 ： 终 冷 洗 苯 部 分 和 蒸 馏 脱 本 部 分 。 终 冷 洗 苯 部 分 采用 的 是 横 管 终 冷 轻 质 焦 油 洗 萘 ， 焦 油 洗 油 洗 苯 工 艺 。 该 工 艺 对 煤 气 的 终 冷 采 用 间 接 冷 却 ，因 此 不 产 生 含 酚 废 水 ， 冷 却 的 同 时 轻 质 焦 油 洗 萘 效 果 好 ， 洗 苯 采 用 塑 料 花 环 填 料 塔 ， 其 有阻 力 小 ， 洗 苯 效 果 好 等 优 点 。 蒸 馏 脱 苯 部 分 采 用 的 是 管 式 炉 加 热 生 产 一 种 苯 的 工 艺 。 该 工艺 具 有 富 油 预 热 温 度 高 ， 节 省 蒸 汽 耗 量 ， 脱 苯 效 果 好 等 优 点 ， 另 外 ， 贫 油 冷 却 器 采 用 螺 旋板 换 热 器 ， 贫 富 油 换 热 器 采 用 浮 头 式 换 热 器 ， 其 具 有 传 热 系 数 大 ， 省 钢 材 等 优 点 。该 工 艺 的 总 投 资 4204.53万 元 ， 投 资 回 收 期 为 1年 8个 月 。焦 炉 煤 气 在 以 活 性 炭 为 催 化 剂 进 行 干 燥 重 整 已 经 被 研 究 用 来 生 产 合 适 的 甲 醇 合 成 气 ，这 项 工 作 的 主 要 目 的 是 研 究 焦 炉 煤 气 中 氢 数 量 对 焦 炉 煤 气 干 燥 重 整 的 影 响 ， 以 及 其 它 条 件的 影 响 ， 利 如 温 度 和 体 积 空 速 的 影 响 。 结 果 发 现 ， 反 向 水 煤 气 变 换 （ RWGS） 反 应 的 发 生 是由 于 焦 炉 煤 气 中 氢 的 存 在 ， 而 且 它 对 反 应 的 影 响 随 着 温 度 的 降 低 过 程 而 增 加 。 这 种 情 可 能引 起 的 焦 炉 煤 气 中 的 氢 组 成 的 变 化 ， 并 由 此 预 计 。 这 种 反 应 可 以 在 约 1000 度 的 高 温 下 生产 适 合 用 于 合 成 甲 醇 的 合 成 气 。 结 果 还 发 现 ， 空 速 的 增 加 对 水 煤 气 变 换 反 应 有 利 。 此 外 ，活 性 炭 被 证 明 是 最 适 合 焦 炉 煤 气 生 产 合 成 甲 醇 的 合 成 气 的 催 化 剂 。关 键 词 ： 焦 炉 煤 气 ;干 重 整 ， 合 成 气 ， 甲 醇2目 录1、 摘 要 11.1 炼 焦 煤 气 中 回 收 苯 族 烃 的 意 义 11.2 粗 笨 的 性 质 11.3 设 计 任 务 3（ 1） 徐 州 地 区 的 气 相 条 件 3（ 2） 工 段 规 模 和 煤 气 处 理 能 力 的 计 算 42、 粗 笨 工 段 的 工 艺 过 程 及 工 艺 选 择 52.1 煤 气 终 冷 及 洗 奈 工 艺 52.2 洗 苯 工 艺 92.3 脱 苯 工 艺 122.4 本 设 计 工 艺 详 述 143、 主 要 设 备 论 证 及 选 型 163.1 洗 苯 塔 163.2 脱 苯 塔 1833.3 终 冷 塔 183.4 贫 富 油 换 热 器 194、 主 要 设 备 和 管 道 的 工 艺 计 算 、 选 型 214.1 终 冷 塔 的 计 算 214.1.1物 料 衡 算 214.1.2 热 量 恒 算 224.1.3终 冷 塔 设 计 234.1.4 冷 却 面 积 的 计 算 244.1.5 终 冷 塔 塔 高 的 计 算 244.2 洗 苯 塔 的 计 算 254.2.1 洗 油 循 环 量 的 计 算 264.2.2 贫 富 油 中 粗 苯 含 量 的 计 算 264.2.3 塔 径 、 填 料 面 积 、 填 料 量 和 塔 高 的 确 定 274.3 管 式 炉 的 计 算 与 选 型 274.3.1物 料 衡 算 284.3.2能 量 衡 算 314.3.3管 式 炉 的 选 型 334.4 再 生 器 的 计 算 选 型 344.4.1物 料 衡 算 344.4.2再 生 器 选 型 364.5 脱 苯 塔 的 计 算 选 型 3644.6 换 热 器 394.6.1贫 富 油 换 热 器 394.6.2贫 油 冷 却 器 424.6.3冷 凝 冷 却 器 424.6.4分 缩 器 434.7 主 要 管 道 434.7.1煤 气 管 道 434.7.2蒸 气 管 道 434.7.3富 油 管 道 44参 考 资 料 701 绪 论1.1炼 焦 煤 气 中 回 收 苯 族 的 意 义煤 在 炼 焦 时 一 般 72%-78%转 化 为 焦 炭 ， 其 中 22%-28%转 化 为 荒 煤 气 ， 苯 族 烃 是 煤 干 馏过 程 中 产 生 的 芳 香 烃 化 合 物 中 分 子 较 低 的 部 分 ， 其 产 率 占 炼 焦 干 煤 脏 入 量 的 0.8%-1.4%产率 的 波 动 主 要 受 炼 焦 煤 料 的 性 质 炼 焦 温 度 的 影 响 ， 近 年 来 ， 由 于 石 油 化 学 工 业 的 迅 速 发 展 ，可