脱苯工段技术改进方案.docx

化工课程设计

设计题目：年产70万t焦化厂配套脱

苯工段的初步改进设计学院：化学化工学院

姓名：XXXXX

专业班级：化学工程与工艺XXXX班学号：XXXXXXXX

指导老师：XXXX教授

太原理工大学课程设计

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目录

第一章绪论 2

导言 2

设计任务书 2

设计题目 2

设计条件 2

设计要求 2

第二章脱苯工段工艺热量计算 3

同世达脱苯工段主要工艺路线 3

同世达脱苯工段的主要热量衡算 5

关于贫一冷换热器的计算 5

关于贫二冷换热器的计算 6

关于苯气换热器的计算 7

关于油油换热器的计算 8

关于管式炉的计算 9

脱苯工段车间主要物流数据表 10

第三章改进方案 11

改进方案一 11

改进方案二 13

改进方案三 16

第四章设计心得 20

第五章参考文献 20

第一章、绪论

导言

炼焦化学工业是煤炭综合利用的工业。煤在炼焦时除了有75%左右变成焦炭外，还有25%左右生成各种化学品及煤气，为了便于说明将煤炭炼焦时的产品如下：（单位：g/Nm2）

? 水煤汽 250~450

?? 焦油汽 80~120

?

? 粗苯 30~45

?? 氨 8~16

?

焦炭??75%?煤?2?5%??荒煤气? 硫化氢 6~30

?其它硫化物(CS,噻吩等) 2~2.5

? 2

? 氰化物 1.0~2.5

?? 萘 8~12

?

?? 吡啶盐基 0.4~0.6

由此看来，从荒煤气中粗苯的含量来看，回收苯是十分必要的。粗苯主要含有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳香烃，是宝贵的化

工原料。粗苯价格受原油价格的影响，一直处于高位运行，影响着焦化厂的经济效益，保持焦化厂粗苯回收工段的长期稳定运行，最大量的回收粗苯，成为各焦化厂研究的重点。从焦炉煤气中回收苯族烃采用的方法有洗油吸收法、活性炭吸附法和深冷凝结法，其中洗油吸收法工艺简单、经济可靠，得到广泛应用，其采用蒸汽作为蒸馏脱苯的热源，一般每生产1t180℃的粗苯消耗1—1.5t的蒸汽。并采用常压操作，塔顶压力一般控制在小于20KPa（表压），在生产过程中会产生大量的焦化粗苯分离废水，常压下脱苯效率也较低。与国外先进水平相比，国内焦化过程中得精馏能耗处于高能耗状态，而且生产过程

中三废排放仍然不少。

近年来，随着焦化节能、洁净生产理念的引入，焦化技术进步大大加快，对降低生产过程中的能耗取得不小的进步。

设计任务书

设计题目

题目：年产70万吨焦化厂配套脱苯工段的初步改进设计

设计条件

34本设计在设计过程中，参照了山西同世达煤化工集团焦化厂脱苯工段的技术参数，如下所示：表

3

4

序号

物料项目

质量流率

初始温度

终温

(kg/s)

（℃）

（℃）

1

贫油

20.4

90

30

2

热贫油

20.4

170-180

90

3.1

粗苯蒸汽

0.83

90

90

3.2

粗苯

0.83

90

30

4,1

水蒸气

0.69

90

90

4,2

水

0.69

90

30

5

富油

21.2

30

180

、设计要求

根据上述参数和工艺进行热量核算，对实习单位同世达焦化厂脱苯工段在现有设备基础上加以工艺改进，使其降低能量消耗，以达到降低生产成本，提高经济效益的目的。

第二章、脱苯工段工艺热量计算

同世达脱苯工段主要的工艺路线

贫油从脱苯塔出来的热贫油加以冷却用于洗苯塔来吸收煤气中的粗苯蒸汽，其大致的流程为：从脱苯塔中出来的贫油为170—175℃，与富油经过油油换热器换热，将热贫油先冷却至90℃，然后在经过油水换热器（即贫一冷）降至60—70℃后，再进入贫二冷降温，降至30℃后进去洗苯塔吸收煤气中的粗苯蒸汽。

富油从洗苯塔出来后被加热，进入脱苯塔以得到粗苯，其大致流程为：从洗苯塔中出来的富油温度为30℃，先经过苯气换热器将富油加热到60—70℃后，再进入油油换热器，进而将其加热到120—140℃，之后进入管式炉加热至170—180℃，从而到达脱出粗苯的温度要求进入脱苯塔。

蒸汽进入管式炉后经加热变成500—530℃的过热蒸汽，经脱苯塔上部和产出的粗苯蒸汽一起出去，用于苯气换热器的热物料，并最终被冷却至30℃

各主要物料大致的工艺流程如下图1所示:

贫油90℃

贫油槽

贫油泵

出塔煤气

粗苯蒸汽+水蒸气90℃

油油换热器100㎡闲

过热蒸汽500-530℃

富油

贫一冷

200㎡

闲

100㎡

闲

100㎡

苯

气洗苯塔

气

富油30℃

100㎡

闲

170-180℃

贫油60-70℃

贫二冷

200㎡

闲

100㎡

贫油30℃

闲

100㎡

贫