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年产150万吨焦化厂粗苯工段设计毕业论文目录目录 (I)摘要 (III)Abstract (IV)第一章总论 (1)1.1炼焦煤气中回收苯族烃的意义 (1)1.2粗苯的性质 (1)1.3影响粗苯回收率的因素 (2)1.4设计任务书 (3)1.4.1 设计题目 (3)1.4.2 计算条件 (4)1.4.3 设计条件 (4)1.4.4 设计要求 (4)1.5粗苯回收原理 (6)1.5.1洗油吸收苯族烃的基本原理 (6)1.5.2影响苯族烃吸收的因素 (6)1.5.3脱苯原理 (8)第二章工艺论证及确定 (10)2.1煤气的终冷及除萘的方法及工艺选择 (10)2.1.1煤气终冷和除萘工艺 (10)2.1.3油洗萘和煤气终冷工艺 (12)2.1.4横管终冷洗萘工艺 (13)2.2洗苯工艺 (14)2.2.1用焦油洗油回收粗苯 (15)2.3粗苯脱苯方法及工艺选择 (17)2.3.1蒸汽加热法生产一种苯工艺 (17)2.3.2 管式炉加热富油脱苯 (19)2.4 粗苯工段工艺的详述 (20)2.4.1 工艺流程详述 (20)2.4.2 操作规程及技术指标 (22)第三章主要设备的工艺计算和选型 (26)3.1终冷洗苯部分的工艺计算及设备选型 (26)3.1.1计算依据 (26)3.1.2计算过程 (26)3.1.3横管终冷洗萘塔的计算 (28)3.2 洗苯塔的计算 (34)3.3蒸馏脱苯部分设备计算和选型 (38)3.3.1计算依据 (38)3.3.2管式炉 (39)3.3.4脱苯塔计算 (47)3.3.5分缩器的计算 (51)3.4贫富油换热器的计算和选型 (52)3.4.1基础数据 (52)3.4.2热量衡算 (52)3.4.3换热器面积的确定 (54)3.5贫油冷却器的计算 (54)3.6冷凝冷却器的计算 (55)3.7 管道计算 (56)3.7.1煤气管径计算 (56)3.7.2贫油管路计算 (56)3.7.3富油管路计算 (56)3.7.4蒸汽管径的计算 (57)3.8 贫油泵的计算和选型 (57)3.8.1泵的压头计算 (57)3.8.2泵的轴功率 (58)3.9粗苯工段岗位定员及操作规程 (59)3.9.1操作岗位的确定及定员 (59)3.9.2岗位操作规程 (60)第四章非工艺部分 (63)4.1自动化仪表的要求 (63)4.2防火防爆和采暖通风 (65)4.2.1防火防爆 (65)4.3 供汽和给排水 (66)4.3.1供汽 (66)4.4 检化验项目 (67)4.5电力土建 (67)第五章经济概算 (69)5.1编制说明 (69)5.2经济概算 (69)第六章设备及管道材料汇总 (75)6.1设备一览表 (75)阅读的主要参考文献及资料名称 (77)致谢 (78)附录 (79)年产150万吨焦化厂粗苯工段设计摘要近年来，由于石油和天然气的化学加工和合成技术的发展，炼焦化学产品受到竞争。
//////////中国矿业大学本科生毕业设计姓名：学号：学院：专业：设计题目：年产120万吨焦化厂粗苯工段的设计专题：指导教师：职称：教授2009年 5月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院专业年级姓名任务下达日期：毕业设计日期：毕业设计题目：年产120万吨焦化厂粗苯工段的设计毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：要求：<1）回收工艺论证；<2）主要设备计算和选型；<3）绘制带控制点工艺流程图、设备平面布置图、管道平面和立面布置图、绘制一张主要设备图<必须与自己的设备计算一致），用AutoCAD绘制；<4）编制设计说明书；<5）按2×60孔TJL5550D焦炉配套规模进行计算。
计算条件：苯回收率：1.0%硫铵工段来煤气温度/饱和温度℃： 58/53终冷温度：22℃毕业设计工作计划<1）3.1~3.8 设计基本知识培训<2）3.9~3.22现场实习收集资料<3）3.23~4.17工艺论证和计算<5）4.18~5.31绘制图纸<6）6.1~6.15提交设计说明书和图纸院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语<①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语<①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩目录第一章绪论11.1炼焦煤气中回收苯族烃的意义11.2 粗苯的性质11.3 设计任务书21.3.1 设计题目：120万t/a焦化厂粗苯工段的工艺设计21.3.2 计算条件：31.3.3 设计条件31.3.4 设计要求4第二章工艺论证及确定62.1 煤气的终冷及除萘的方法及工艺选择62.1.1 煤气终冷和除萘工艺72.1.2 煤气终冷和焦油洗萘工艺82.1.3 油洗萘和煤气终冷工艺92.1.4 横管终冷洗萘工艺132.2 洗苯工艺 (11)2.2.1 用焦油洗油回收粗苯：152.2.2 石油洗油回收粗苯16第三章粗苯脱苯方法及工艺选择错误！未定义书签。
济源职业技术学院毕业设计（论文）(冶金化工系)题目年产10万吨粗苯精制工艺设计专业应用化工技术班级化工xxx班完成日期2011.05.08—2011.10.10目录摘要 (1)第一章粗苯精制的综述 (2)1.1粗苯的性质和用途 (2)1.2粗苯精制原理 (2)1.3初步精馏 (3)1.4设计的依据 (4)第二章工艺流程的说明 (6)2.1化学精制工艺的选择 (6)2.2粗苯的精制 (6)2.3生产设备的选择 (7)2.3.1精馏塔类型的选择 (7)第三章粗苯精制的物料衡算 (10)3.1初步精馏计算 (10)3.1.1初馏塔全塔的平均温度 (10)3.2化学精制 (11)3.3纯苯塔的物料衡算 (12)第四章热量衡算 (14)4.1冷凝器的热量衡算 (14)第五章粗苯精制中的危害因素与防护 (16)5.1防火 (16)5.2原料、产品、及中间产品的储存 (16)5.3废气的处理 (17)第六章粗苯精制的发展方向 (18)6.1现状 (18)6.2展望 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附图1 (21)附图2 (22)摘要粗苯中主要成分是苯，是纯苯的主要来源。
苯的用途很多，是有机合成的基础原料，可制成苯乙烯、苯酚、丙酮、环己烷、硝基苯、顺丁烯二酸酐等，进一步可制合成纤维、合成橡胶、合成树脂以及染料、洗涤剂、农药、医药等多种产品。
本设计首先是先介绍粗苯的组成、性质以及制得粗笨之后的用途。
之后又介绍工艺流程，使得我们更清晰地了解到本设计的原理与目的。
经过设备的对比选择最适合本设计的设备，最后经过物料衡算与热量衡算，得出本设计所需要的原料与热量。
本设计的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、不饱和化合物及少量含硫、氮、氧的化合物。
其中最主要的产品是纯苯、甲苯和二甲苯。
关键词：粗苯精制酸洗精制法粗苯第一章粗苯精制的综述粗苯精制目的是得到苯、甲苯、二甲苯等产品，它们都是宝贵的基本有机化工原料。
粗苯精制包括酸洗或加氢、精馏分离、初馏分中的环戊二烯加工以及高沸点馏分中的茚与古马隆的加工利用。
焦炉煤气中粗苯的回收工艺设计毕业论文设计说明本次毕业实习的地点是在中平能化集团河南京宝焦化有限公司，具体工作岗位是工艺技术部粗苯蒸馏工段。
经过近两个月的岗位工作，作者对焦化厂粗苯回收工艺流程有了一定程度的了解和掌握，所以将毕业设计题目定为：15000 m3/h焦炉煤气中粗苯的回收工艺设计。
粗苯回收工艺主要分终冷洗苯和粗苯蒸馏两个过程，根据河南京宝焦化有限公司的粗苯回收工艺流程以及自己对粗苯回收相关内容的一些了解，本设计采用的是常压填料吸收塔进行焦炉煤气中粗苯的吸收，用管式炉加热富油生产一种苯的方法进行粗苯的蒸馏。
主要流程为焦炉煤气首先自上而下经过横管式终冷塔，在此依次用32°C的循环水和18°C的低温水除去煤气中的萘，然后煤气自下而上进入洗苯塔，塔顶向下喷洒27°C左右的吸油，气、液逆向接触，使洗油充分吸收煤气中的粗苯而成为富油。
富油送往管式加热炉预热到135°C，之后从第15层塔板处进入脱苯塔，在此富油被加热到180°C，粗苯蒸汽由塔顶采出，塔底则为贫油。
然后粗苯蒸汽依次经过油气换热器和冷凝冷却器后成为液体进入粗苯储槽。
洗苯塔操作压力0.1MPa，填料塔高度13 m，塔径为 2.2m，入塔煤气中粗苯含量25 g/m3 ～40 g/m3，出塔含量为4 g/m3以下。
本设计中的计算内容主要有吸收塔中气液相的物料衡算和管式炉加热脱苯工序的热量衡算，以及吸收塔设备的相关工艺计算。
完成的图纸有带控制点的粗苯回收工艺流程图、物料衡算图和主设备洗苯塔和脱苯塔的剖面图。
关键词：焦炉煤气、粗苯回收、粗苯蒸馏、常压、洗苯塔、管式炉、Design NotesThis is the place of graduation practice of the Group in Henan to Beijing Zhongping Bao Coking Co., Ltd., is a technology specific jobs distillation section in the Ministry of benzene. After nearly two months of post work, I have a coke plant crude benzene recovery process a degree of understanding and knowledge, so I put my graduate design topics as: 15000 m3 / h of coke oven gas in the crude benzene recovery process design.Crude benzene recovery process mainly consists of the final cold wash both benzene and benzene distillation process, according to King Po Coking Co, Ltd. Henan, crude benzene recovery of crude benzol recovery process and their relevant content on some idea, this design uses the atmospheric pressure packed absorption tower for absorption of benzene in coke oven gas with a tube furnace heated to produce a rich oil method of benzene benzene distillation. Operating pressure of 0.1, height of packed tower 13, tower diameter, the benzene content of the gas into the tower 25g/m3 ~ 40g/m3, the tower content 4g/m3 below. Calculation of the design content of the main absorber in the gas phase of the material balance and the tube furnace heating process from benzene heat balance, and the calculation of the absorber device related technology. The drawings are done with the control point flow chart of crude benzene recovery, material balance chart and the main equipment wash benzene tower profile.Key words: coke oven gas, crude benzene recovery, clumsy distillation, atmospheric pressure, benzene washing tower, tube furnace目录设计说明 (I)Design Notes (II)主要符号说明 (iii)引言 (1)1设计总论 (2)1.1粗苯的组成和性质 (2)1.1.1 粗苯的组成 (2)1.1.2 粗苯的性质 (3)1.2 回收苯族烃的方法 (3)1.3 影响粗苯回收的因素 (4)1.3.1 吸收温度 (4)1.3.2 洗油的吸收能力及循环油量 (4)1.3.3 贫油含苯量 (5)1.3.4 吸收表面积 (6)1.3.5 煤气压力和流速 (6)1.4 粗苯回收过程存在问题与改进措施 (7)1.4.1 存在问题 (7)1.4.2 改进措施 (7)2 设计方案的确定 (9)2.1生产条件及参数 (9)2.2 工艺流程及工艺流程图 (9)2.2.1 工艺流程 (9)2.2.2 工艺流程图 (11)3 物料衡算与热量衡算 (13)3.1 物料衡算 (13)3.1.1 进塔焦炉煤气中各组分的含量 (13)3.1.2 进塔焦炉煤气中粗苯的摩尔组成 (13)3.1.3 气、液量计算 (14)3.1.4 粗苯蒸馏工段物料横算 (14)3.2 热量衡算 (18)3.2.1管式炉供给富油的热量Q (18)m (19)3.2.2 管式炉供给蒸气的热量QV3.2.3 管式炉加热面积 (19)4 主要设备的工艺计算 (20)4.1 吸收塔塔径计算 (20)4.2 吸收塔高度计算 (21)4.2.1 传质单元高度 (21)4.2.2 传质单元数 (22)4.2.3 填料层高度 (23)4.2.4 塔附属高度 (23)4.3 填料塔的压力降 (23)4.3.1 气体进出口压力降 (23)4.3.2 填料层压力降 (24)4.3.3 填料塔的总压力降 (24)5 主要设备的强度校核 (25)5.1壁厚设计及校核 (25)5.2 封头设计 (26)5.3 圆筒的应力 (26)5.4 塔裙座高度 (26)6 辅助设备的选型 (27)6.1 洗苯塔附属设备 (27)6.1.1填料支撑装置 (27)6.1.2液体分布器 (28)6.1.3液体再分布器 (29)6.1.4气体的进口与出口装置 (30)6.2 管式加热炉 (31)6.3 洗油再生器 (32)6.4 脱苯塔 (35)6.5 泵 (35)6.6 工艺管道 (36)6.7 换热器 (36)7 设计结果 (37)8 参考文献 (38)9 附录 (39)10 致谢 (40)主要符号说明引言粗苯是炼焦化学产品回收中最重要的两类产品之一。
一、总论1.1粗苯的组分简介粗苯是由多种芳烃和其他化合物组成的复杂混合物。
粗苯的主要组分是苯、甲苯、二甲苯及三甲苯等。
此外，还含有一些不饱和化合物、硫化物及少量的酚类和吡啶碱类。
当用洗油回收煤气中的苯族烃时，在所得粗苯中尚含有少量的洗油轻质馏分。
粗苯中各组分的含量常因配煤质量和组成以及炼焦工艺条件的不同而有较大的波动。
1.2粗苯的性质粗苯是淡黄色的透明液体，比水轻，不溶于水。
在贮存时，由于轻质不饱和化合物的氧化和聚合所形成的树脂状物质能溶解于粗苯中，使其着色并很快地变暗。
粗苯易燃，闪点为11.1。
粗苯蒸汽在空气中的浓度在1.2- 7.0% （体积）范围内时，能形成爆炸性混合物。
粗苯是易流动、不溶于水的淡黄色色透明液体混合物，极易燃烧，其蒸汽与空气混合能生成爆炸性混合物。
二、精制原理与方法选择2.1粗苯的质量指标粗苯的各主要组分均在180℃前馏出，145-180℃的馏出物称为溶剂油。
在测定粗苯中各组分的含量和计算产量时，通常将180℃前的馏出量来计算，故以其180℃前的馏出量作为鉴别粗苯质量的指标之一。
粗苯在180℃前的馏出量取决于粗苯工段的工艺流程和操作制度。
180℃前馏出量越多，粗苯的质量就越好。
一般要求粗苯的180℃前馏出量为93-95%（生产一种粗苯时）。
2.2粗苯精制的目的粗苯精制的目的是将粗苯加工成苯、甲苯、二甲苯等产品，这些产品是宝贵的化工原料。
2.3精制的方法粗苯精制的方法主要有酸洗精制法和加氢精制法。
目前我国焦化厂广泛采用酸洗精制法，加氢精制法也将得到采用。
2.4精制原理粗苯主要是由苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等苯族烃所组成，此外，还有不饱和化合物及少量含硫、氮、氧的化合物。
粗苯中各组分的含量常因配煤质量和组成以及炼焦工艺条件的不同而有较大的波动。
粗苯精制的主要产品为苯、甲苯、二甲苯及三甲苯（溶剂油）。
为了得到合格的苯类产品，首先需将粗苯分离为轻苯和重苯。
苯、甲苯和二甲苯的绝大部分（约95%以上），硫化物的大部分和近50% 的不饱和化合物都集中于轻苯中；苯乙烯、古马隆及茚等高沸点不饱和化合物则集中于重苯中。
130万吨焦化厂粗笨工段工艺设计毕业设计1.1炼焦煤气中回收苯族炷的意义炼焦化学工业是煤炭综合利用的专业。
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列出如下：（单位: g/Nm2）水煤汽250 ~450焦油汽80 ~ 120粗苯30 ~ 45氨8~ 16焦炭7^-煤亠j荒煤气硫化氢 6 ~ 30其它硫化物（CS”囉吩等）2 ~ 2.5■氤化物 1.0 ~ 2.5蔡8~12毗噪盐基0.4 ~ 0.6由此看来，从荒煤气中粗苯的含量来看，回收粗苯是十分必要的。
焦炉煤气经硫枝工段后进入粗苯工段，进行苯族姪的回收并制取粗苯，目前我国焦化工业生产的苯类产品仍占很重要的地位。
1.2粗苯的性质粗苯是多种芳痊族和和其它多种碳氢化合物组成的复杂混合物，粗苯的主要成分是苯、二甲苯、甲苯及三甲苯等，此外，还含有一些不饱和化合物，硫化物及少量的酚类和毗噪碱类。
在用洗油回收煤气中的苯族痊时，则尚有少量轻质馆分掺杂在其中。
粗苯是谈黄色的透明液体，比水轻，不溶于水。
在贮存时，由于轻质不饱和化合物的氧化和聚合所形成的树脂状物质能溶于粗苯使其着色并很快地变暗。
在常温下，粗苯的比重是0.891〜0.92kg/L0粗苯是易燃易爆物质，闪点129.粗苯蒸汽在空中的浓度达到1.4〜7.5% （体积）围时，及形成爆炸性的混合物。
粗苯质量的好坏以实验室蒸镭时18（TC前蒸馆出量的百分数来确定，粗苯的沸点围是75〜20CTC, 180°C前溜出量越多，粗苯质量越好；在18CTC后的溜出物则为溶剂油。
粗苯易燃易爆，要求工段必须严禁烟火，并对电动机加以防爆。
粗苯的组成取决于炼焦配煤的组成及炼焦产物在炭化室热解程度，粗苯各组分的平均含量见下表（表l-l）o表IT为了满足从煤气中回收和制取粗苯的要求，洗油为了满足从煤气中回收和制取粗苯的要求，洗油应具有如下性能：（1）常温下对苯族姪有良好的吸收能力，在加热时又能使粗苯很好的分离出来；（2）有足够的化学稳定性，即在长期使用中其吸收能力基本稳定；（3）在吸收操作温度下，不应析出固体沉淀物；（4）易与水分离，且不生成乳化物；（5）有较好的流动性，易于用泵抽送并能在填料上均匀分布。
粗苯加氢精制工段设计毕业设计一、引言在石油化工行业中，粗苯加氢精制工段被广泛应用于苯类化合物的生产过程中。
粗苯加氢精制工段的设计对于提高产品质量、提高生产效率以及降低生产成本具有重要意义。
本文将全面、详细、完整地讨论粗苯加氢精制工段设计的关键要点和技术考虑。
二、粗苯加氢精制工段的工艺流程粗苯加氢精制工段的工艺流程通常包括若干个主要的步骤，如：预处理、加氢反应、分离、产品处理等。
下面将对每个步骤进行详细探讨。
2.1 预处理在粗苯加氢精制工段设计中，预处理通常是一个关键且不可或缺的步骤。
预处理的目的是去除原料中的杂质和不纯物质，以确保后续工艺步骤的正常运行和产品质量的稳定。
预处理主要包括以下几个子步骤：1.原料净化：通过物理或化学方法去除原料中的悬浮物、溶解物和不溶性杂质。
2.硫化物去除：通过添加特定的硫化剂将硫化物转化为易分离的非挥发性硫化物，从而减少硫化物对后续工艺步骤的影响。
3.酸性物质去除：通过加入适量的酸性清洗剂去除原料中的酸性物质，以防止酸性物质对设备和催化剂的腐蚀。
2.2 加氢反应加氢反应是粗苯加氢精制工段的核心步骤之一。
在加氢反应中，粗苯会与氢气在催化剂的存在下发生反应，从而将不饱和化合物转化为饱和化合物，提高产品的纯度和稳定性。
加氢反应主要有以下几个要点：1.催化剂选择：选择适合粗苯加氢反应的催化剂，常用的催化剂有铜-锌、镍-锌等。
2.反应条件：确定适宜的反应温度、反应压力和氢气流量，以确保加氢反应的高效进行，并最大限度地提高产品的产率和品质。
3.反应器设计：根据反应条件和流程要求，设计合适的反应器类型和结构，以实现高效的气液固三相反应。
2.3 分离在加氢反应后，需要对反应产物进行分离，将目标产品从其他组分中分离出来，以便后续的产品处理和纯化。
分离步骤主要有以下几个子步骤：1.去除催化剂：通过过滤、沉淀或其他分离技术，将反应中使用的催化剂和活性剂与目标产品分离。
2.液相分离：通过蒸馏、萃取、结晶等技术，将目标产品与其他组分进行分离。
毕业设计 [论文]题目：焦炉煤气粗苯回收工艺设计〔煤气的处理量：40000 m3/h〕系别：专业：姓名：学号：指导教师：城建学院年月日摘要用洗油吸收或活性炭吸附等物理方法从焦炉煤气中回收粗苯。
其中洗油吸收粗苯法应用广泛。
焦炉煤气中粗苯含量一般为25～40g/m³，粗苯是有机化学工业的重要原料，回收粗苯具有较高经济效益。
洗油吸收粗苯法是德国人卡罗(H.Caro)在1869 年发明的。
第一次世界大战期间得到开展，已被各国普遍采用。
洗油吸收粗苯工艺由洗油吸苯和富油脱苯工序组成。
洗油吸苯是用洗油洗涤煤气吸收苯族烃，吸收了苯族烃的洗油称为富油。
富油脱苯是用蒸汽蒸馏出溶解在富油中的苯族烃，因装置不同可以得到轻苯一种产品或轻苯和重苯两种产品，也可以得到轻苯、精重苯和萘溶剂油三种产品。
富油脱苯后的洗油称为贫油，贫油送吸苯工序循环使用。
活性炭吸附粗笨法是德国人恩格尔哈特( Engel- hardt)在1916年开发的，1918年应用于城市煤气厂，20年代后在英国、法国、荷兰和日本等国的一些小型煤气厂相继采用。
与洗油吸收法相比，活性炭吸附法设备投资少，动力消耗低，粗苯回收率高;但在运行过程中活性炭微孔容易被煤气中的焦油雾、萘、树脂化合物和元素硫等杂质堵塞，使吸附能力下降。
活性炭价格昂贵，50年代后工业上已很少采用。
AbstractWash oil with activated carbon adsorption or absorption of physical methods, such as coke oven gas from the crude benzene recovery. Wash oil which are widely used to absorb crude benzene Act. Crude benzene content in the coke oven gas is generally 25 ~ 40g / Bang, crude benzene is an important organic chemical industrial raw materials, crude benzene recovery with higher economic efficiency. Wash oil absorption of crude benzene is Carlo German (H. Caro) invented in 1869. Developed during the First World War, has been widely adopted countries. Crude benzol wash oil absorption process to wash the oil absorption by benzene and benzene-rich oil from the position process. Wash oil absorption of benzene is washed with wash oil group hydrocarbon gas absorption of benzene, benzene absorbed hydrocarbon group known as the wash oil-rich oil. Benzene-rich oil from steam distillation is dissolved in the oil-rich family of benzene hydrocarbons, due to the different devices can be a product of light of benzene or benzene and re-light the two products of benzene, benzene can also be light, precise weight of benzene and naphthalene solvent oil three products. After the benzene-rich oil from the wash oil as depleted oil and send the poor absorption of benzene oil recycling process. Activated carbon adsorption is a clumsy German Engelhardt (Engel-hardt) in 1916 developed the city gas used in 1918, after the age of 20 in the United Kingdom, France, the Netherlands and Japan and other countries have adopted a number of small-scale gas. And wash oil absorption pared to activated carbon adsorption equipment, low investment and low power consumption, high crude benzene recovery; but running easily microporous activated carbon gas in the fog of tar, naphthalene, resin pounds and elemental sulfur impurities, such as plug to decrease the adsorption capacity. The high cost of activated carbon, 50 post-industrial era have been rarely used.目录摘要 (2)Abstract (3)1.总论 (6)1.1 概述 (6)1.2 文献综述 (6)2.设计方案 (13)2.1 用洗油吸收煤气中的苯族烃 (13)2.2 富油脱苯 (13)3.生产流程说明 (14)3.1 吸收苯族烃的工艺流程 (14)3.2 富油脱苯工艺流程 (14)4.设计任务和操作条件 (16)4.1 设计任务 (16)4.2 操作条件 (16)5.物料计算 (17)5.1 煤气中苯族烃的的体积分数计算 (17)5.2 粗苯回收率计算 (17)5.3 焦炉煤气中粗苯含量 (17)5.4 循环洗油量计算 (18)5.5 计算依据 (19)进入脱苯工序的富油量 (20)富油组成 (20) (21) (23)在脱苯塔进口处各组分的蒸发量 (25)6.热量计算 (26)Q (26)m6.2 管式炉供应蒸气的热量Q (27)V6.3 管式炉加热面积 (28)7. 主要设备工艺计算 (29)7.1 塔径计算 (29)7.2 塔高计算 (29)8. 辅助设备的选型和计算 (30) (30)8.2 塔设备壁厚设计 (32)8.3 封头、人孔选用与设计 (34) (35)9.1 圆筒的应力计算 (35)9.2 塔设备的质量载荷 (35)9.3 塔的风载荷 (36) (38) (39) (41)致谢 (42)1 总论1.1 概述苯族烃是宝贵的化工原料，焦炉气一般含苯族烃25～40g/m3,因此。
唐山学院毕业设计设计题目：年处置18万吨粗苯加氢精制工艺设计系别：环境与化学工程系班级：09石油化工生产技术（2）班姓名：指导教师：2012年6月4日18万吨/年粗苯加氢精制工艺设计摘要粗苯为中间体产品，仅作为溶剂利用，可是精制后的焦化苯、焦化甲苯、焦化二甲苯等产品，是有机化工、医药和农药等的重要原料。
业内专家以为，粗苯加氢精制技术代表了粗苯加工精制的进展方向，这一技术在我国的推行利用，不仅可使宝贵的苯资源取得充分利用，还可有效改善粗苯精制的面貌，提高清洁生产的水平。
在本设计加氢工艺中，低温加氢工艺的加氢温度、压力较低，产品质量好，已被普遍用于以石油重整油、高温裂解汽油、焦化粗苯为原料的加氢生产中，因此本粗苯精制采用低温加氢精制工艺。
纯苯精度可达%以上，甲苯也在99%以上，产品纯度均优于其他方式。
关键词：粗苯加氢苯甲苯工艺设计Process Design of Hydrogenation of Crude Benzene with Annual Handling Capacity of 180Thousand TonsAbstractCrude Benzol for intermediate products, only use as a solvent, but after refining coking benzene, coke toluene, xylene and other coking products, organic chemicals, pharmaceuticals and pesticides, such as the important raw materials, Industry experts believe that crude benzene hydrogenation technology for refining crude benzene represents the direction of development of this technology in China to promote the use of benzene is not only valuable resources can be fully utilized, can effectively improve the appearance of refined crude benzene, improve hygieneThe middle level. During the design process of hydrogenation, the hydrogenation of low-temperature hydrogenation process temperature, low pressure, product quality, has been widely used in the oil re-oil, high temperature pyrolysis gasoline, coking crude benzene hydrogenation for the production of raw materials, so the use of low-temperature crude benzene hydrogenation refining process. Accuracy of % pure benzene than toluene are more than 99% purity of product are better than other methods.Key words: Crude Benzene; hydrogenation; benzene; Toluene; process design目录毕业设计 (1) (1)18万吨/年粗苯加氢精制工艺设计 (2)1 引言 (1)设计的意义 (1)设计指导思想和原则 (1)设计依据 (2)2 生产方式和工艺流程的肯定 (3)工艺技术的比较与选择 (3)主要生产工艺技术简介 (3)工艺技术的比较与选择 (4)萃取蒸馏低温加氢方式和溶剂萃取低温加氢方式两种低温加氢方式相较较，前者工艺简单，可对粗苯直接加氢，不需先精馏分离成轻苯和重苯，但粗苯在预蒸发器和多级蒸发器中容易结焦堵塞；后者工艺较复杂，粗苯先精馏分成轻苯和重苯，然后对轻苯加氢，但产品质量较高。
粗苯加氢精制工段设计毕业设计一、选题背景粗苯加氢是常见的石化工艺，其产品主要用于生产苯乙烯、环己烯等有机化工原料。
在粗苯加氢过程中，需要进行精制操作，以提高产品纯度和质量。
因此，对粗苯加氢精制工段进行设计是十分必要的。
二、设计目标本次设计的目标是设计一个高效、稳定、安全的粗苯加氢精制工段，并优化其操作流程和控制系统，以提高产品纯度和质量，并降低生产成本。
三、工艺流程1. 粗苯进料2. 粗苯预处理：去除杂质和不纯物质。
3. 加氢反应：将预处理后的粗苯与催化剂在反应器内进行加氢反应。
4. 分离：将反应后的混合物进行分离，得到目标产物和副产物。
5. 精制：对目标产物进行进一步的精制操作，以提高其纯度和质量。
6. 储存/出料：将精制后的产品储存或出料至下一个生产环节。
四、设备选择与布局1. 反应器：选择具有良好耐腐蚀性和高效传热性能的反应器，并根据生产需求确定其数量和容积。
2. 分离设备：选择适用于该工艺的分离设备，如蒸馏塔、萃取塔等，并根据生产需求确定其数量和规格。
3. 精制设备：选择适用于该工艺的精制设备，如吸附塔、膜分离装置等，并根据生产需求确定其数量和规格。
4. 储存设备：选择适用于该产品的储存设备，如储罐、槽车等，并根据生产需求确定其数量和容积。
5. 设备布局：根据工艺流程和安全要求进行合理布局，确保操作顺畅、安全可靠。
五、控制系统设计1. 控制策略：采用先进的自动控制系统，实现对加氢反应温度、压力、流量等参数进行实时监测和调整，以保证反应过程稳定可靠。
2. 仪表选型：选择精度高、稳定性好的仪表进行监测和控制，如温度计、压力计、流量计等。
3. 自动化程度：尽可能提高自动化程度，减少人为干预，提高生产效率和产品质量。
4. 安全措施：设置多种安全保护措施，如压力传感器、温度传感器、流量传感器等，确保设备和人员安全。
六、经济效益分析1. 投资成本：包括设备采购费用、工程设计费用、土建工程费用等，总投资约为XXX万元。
1 文献综述1.1 产品简介粗苯是多种芳烃和其他化合物组成的混合物，粗苯主要成分是苯、甲苯、二甲苯及三甲苯等，此外，还含有一些不饱和化合物、硫化物及少量的酚类和吡啶碱类。
当用洗油回收煤气中的苯族烃时，在所得的粗苯中有少量的洗油轻质馏分，粗笨是焦炭生产过程中副产物，常温下是一种淡黄色易挥发的液体。
粗苯的各主要组分在180℃的馏出物称为溶剂油。
在测定粗苯中各组分的含量和计算产量时，通常把180℃前馏出量当作100%来计算，故以其180℃前的馏出量作为馏出量质量的指标之一。
粗苯在180℃前的馏出量取决于粗苯工段的工艺流程和操作制度。
180℃前的馏出量越多，粗苯的质量就越少，一般要求180℃前的馏出量为93—95%粗苯。
粗苯是淡黄色的透明液体，比水轻，不溶于水。
在储存时，由于轻质不饱和化合物的氧化和聚合形成的树脂状物质能溶解于粗苯中使其着色并很快地变暗。
粗苯是易燃的物质，闪点12℃。
粗苯蒸汽在空气中的浓度在1.4—7.5%（体积）范围内时，能形成爆炸性混合物，此工段要求严禁烟火。
由于粗笨是一种初级化工产品，成分复杂，不能直接用于化工生产，也不能直接被终端客户消费，因此需要精苯生产企业把粗笨分理出纯苯、甲苯、二甲苯以及重质苯后，再到消费者手中。
苯、甲苯、二甲苯（简称BTX）等同属于芳香烃，是重要的基本有机化工原料，芳香烃衍生的下游产品，广泛用于三大合成材料（合成塑料、合成纤维、合成橡胶）和有机原料及各种中间体的制造。
苯主要用于合成乙苯、异丙苯环己烷，一部分也用于合成苯胺、马来酸、环氧树脂、尼龙和氯苯等。
其中氯苯是重要的制药和染料工业的中间体，而苯胺则广泛用于染料、医药、农药、炸药、助剂、香料等精细化学品的生产，也用于合成材料工业[1]。
二甲苯在工业上有用的是邻、对二甲苯。
邻二甲苯可以用作生产邻二甲苯酰酐（苯酐）的原料，邻二甲苯酰酐主要用于增塑剂的制备；对二甲苯用作生产对二甲酸的原料，对苯二甲酸不仅是制造聚酯纤维涤纶的原料，也是制造模型树脂的原料。
见表1.1表1.1各组分的平均含平量组分分子式含量%苯甲苯二甲苯三甲苯不饱和化合物其中：环戊二烯苯乙烯苯并呋喃及同系物茚及同系物硫化物（按硫计）其中：二硫化碳噻吩C6H6C6H5（CH2）3C6H4（CH2）2C6H3（CH2）3——C5H6C6H5CHCH2C8H6OC9H5——CS2C4H4S55～7012～222.0～62.0～57～120.6～1.20.5～1.01.0～2.01.5～2.50.3～1.50.3～1.50.2～1.21.2 国内外的生产现状和市场需求1.2.1 国内焦化制纯苯现状（1）酸洗法生产纯苯现状目前酸洗法生产的纯苯主要用于医药、农药、合成橡胶、树脂、染料、溶剂等等，由于酸洗法生产苯工艺落后而且对环境污染比较严重，目前大城市已逐步的取缔和搬迁；国家考虑到人们健康的要求，早已限制酸洗苯在某些领域的使用，国家发改委也将酸洗法工艺列入了淘汰技术目录予以限制，这样导致了酸洗苯产量的增幅下降。
据有关资料显示2003、2004、2005年酸洗苯产量分别为47万吨、52万吨、55万吨，2004年比2003年同比增长了10%，2005年比2004年同比增长了6%，增幅下降。
但是酸洗苯在价格方面有很大的优势，下游生产企业仍在不断的加大需求以降低生产成本，因此，酸洗苯受下游产品需求的支援，预计产量将保持一段平稳后，逐步进入下降通道。
（2）苯加氢工艺生产纯苯现状近年来国际石油价格居高不下，带动了下游产品石油苯价格的不断攀升，价格由2004年初的5000元∕吨左右，上升到最高10500元∕吨左右，目前价格在7000元∕吨左右。
苯加氢工艺生产的纯苯，在质量上不仅完全达到了石油苯的技术指标要求，而且价格上却有很大的优势，目前以粗笨为原料的加氢苯生产成本与以石油为原料的石油苯生产成本相比低1600元左右，最高时成产成本相差3500元，高利润导致了苯加氢工艺的迅猛发展。
而且苯加氢工艺能实现甲苯、二甲苯等化学品的有效分离，代表了粗笨精制的发展方向。
粗苯市场发展中存在这些问题（1）粗苯回收普及率较低。
世界上发达国家炼焦企业的焦炉气的回收普及率接近100% , 而我国目前不足70%。
其主要原因: 炼焦装置发展速度过快, 但配套的回收装置因资金问题发展缓慢; 小炼焦、土炼焦和工艺落后的炼焦炉由于各种原因或地方保护未按规定的时间关停。
(2)由于技术落后或资金投入不足, 造成粗苯回收率低。
据实地考察, 新建大型炼焦装置的焦炉气回收技术比较先进, 回收率比较高, 环境污染也比较小, 而一些小型炼焦装置的焦炉气回收技术既落后又不完善, 如缺少排水系统、污水处理系统和硫回收系统, 不仅粗苯回收率低, 而且也污染了环境。
(3)一些地方和焦炭企业对环境治理不重视, 以牺牲环境和资源为代价发展经济, 再加上资金不足,造成焦炉气回收装置不能及时的配套建设, 因此, 国家对焦炭企业治理除了采取强制手段外, 还需在焦炉气回收方面给予一定的政策鼓励和资金投入[2]。
1.2.2 焦化粗苯回收的现有生产工艺（1）煤气的最终冷却及除萘工艺目前我国焦化厂所采用的煤气终冷及除萘工艺主要有四种:煤气终冷和机械除萘工艺;煤气终冷和焦油洗萘工艺;洗油萘和煤气最终冷却工艺;横管终冷喷洒轻质焦油洗萘工艺.本设计采用横管终冷喷洒轻质焦油洗萘工艺，同时在粗苯回收的过程中运用智能控制其过程，使其达到最大化[17]。
a煤气终冷和机械除萘工艺煤气在终冷塔内自下而上流动,与经由隔板孔眼喷淋而下的冷却水流密切接触而被冷却至25℃左右,部分水汽被冷凝下来,同时还有相当数量的萘从煤气中析出,并被水冲洗下来,煤气含萘量也从2000-3000mg/Nm³降到800-1200mg/Nm³。
含萘冷却水由塔底经水封管进入机械化刮萘槽,在此水和萘分离,水流入凉水架冷却到30-32℃,再由泵抽送经冷却器冷却到25℃左右后,回终冷塔循环使用,在萘沉淀槽中积聚的萘定期用蒸汽间接加热使其融化流入萘扬液槽，再定期用水蒸气压送到焦油槽或焦油氨水澄清槽处理。
该流程的优点是操作稳定,便于管理,缺点是出冷却塔煤气含萘量较高;终冷水和萘不能充分分离,部分萘被带到凉水架,使其清扫次数增加;刮萘槽结构复杂笨重,建设费用高,且操作环境较差,污水处理量大[9]。
b煤气终冷和焦油洗萘工艺煤气在终冷塔内的过程同前所述。
含萘冷却水从终冷塔底流出，经液封管导入焦油洗萘器底部并向上流动。
热焦油通过洗萘器中的筛板孔眼向下流动，在与含萘冷却水对流接触中将冷却水中的萘萃取出来。
洗萘后的焦油从洗萘器底部排入焦油贮槽。
焦油在循环使用24小时后经加热静止脱水，再用泵送往焦油车间加工处理，放空的焦油槽再接受新的焦油以备循环洗萘使用。
从洗萘器上部流出的水进入澄清槽，经与焦油分离后自流到凉水架冷却，分离出的焦油及浮在水面上的油类、萘等混合物自流到焦油贮槽。
该流程的优点是不仅可以把冷却水中的萘几乎全部清除，而且对水中的酚有一定萃取作用。
结果，减少凉水架的清扫次数，有利于终冷水的进一步处理。
缺点是操作复杂，出口煤气含萘量高，用水量大，后期仍需进行污水处理[8]。
c洗油萘和煤气最终冷却工艺煤气进入木格填料洗萘塔底，经由塔顶喷淋下来的55℃左右富油洗涤后可使煤气含萘量降到600mg/Nm³左右。
除萘后的煤气进入终冷塔，该塔为隔板式分两段，下段用从凉水架来的循环水喷淋，将煤气冷却至40℃左右，上段用经冷却器冷却至20-30℃的循环水喷淋，将煤气再冷却25℃左右，热水从终冷塔底部经水封管流入热水池，然后用泵送至凉水架，经冷却后自流入冷水池。
再用泵送至终冷塔的上下两段，送往上段的水须经间冷器用低温水冷却，由于终冷器只冷却煤气，所以终冷循环水量可减至2.5-3t/1000 Nm³。
该流程的优点是塔后煤气含萘量要低于前两种工艺，用水量也仅为水洗萘的一半，因而可减少含酚污水的排放量。
缺点是该流程洗萘在较为高的温度下进行，塔后煤气含萘量仍较高，煤气温度波动；操作复杂，洗油耗量大，脱苯困难，仍需进行污水处理[7]。
d横管终冷喷洒轻质焦油洗萘工艺煤气的终冷和除萘都在横管终冷塔中进行，煤气从上部导入终冷洗萘塔，从终冷塔下部导出；而水从下往上与煤气逆流而行，且与煤气间接接触，煤气在预冷段内冷却至21-25℃后进入吸收段的上部，循环喷洒轻质焦油雾滴，捕雾后的煤气进入洗苯塔。
为使循环轻质焦油中的萘含量保持稳定，轻质焦油由泵导入循环槽的同时，从循环槽的导出管导出相同的焦油连续送往机械化氨水澄清槽，再送往焦油车间处理[14]。
设计除萘过程采用横管终冷喷洒轻质焦油洗萘工艺。
其优点是该流程的优点是：a对煤气中的萘的脱除率高，而且冷却效果好。
出口煤气约22℃左右，煤气含萘量大约在350-450mg/Nm³。
b须用洗油，只须自产轻质焦油，节约洗油耗量；煤气中的萘直接转入焦油，减少了萘的损失。
c系统阻力小，风机电耗低；操作维护简便；无污染；占地面积小，基建费用少。
d与煤气的冷却不直接与水接触，所以无含酚污水的处理[5]。
（2）洗苯工艺a焦油洗油吸收法煤气经最终冷却至25℃左右后，首先进入第一台洗苯塔的底部，从塔顶导出，再依次经过各台洗苯塔。
从最后一台洗苯塔顶出来的煤气含苯量要求低于2 g/Nm³。
从贫油槽来的贫油则从最后一台洗苯塔顶喷淋而下，与煤气逆向而行密切接触，吸收煤气中的苯。
含苯为2.5%左右的富油从第一台洗苯塔的底部导出，用富油泵抽送至脱苯工序，脱苯后的贫油送回贫油槽循环使用。
各洗苯塔底部为洗油接受槽，用钢板与煤气隔开。
从塔顶下来的洗油经U型管流入该槽，槽内油位应保持稳定。
最后一台洗苯塔喷头上面捕雾层，以捕集煤气夹带的油滴，减少洗油损失，也避免洗油进入煤气。
b石油洗油吸收法用石油洗油回收苯族烃的工艺与用焦油洗油回收苯族烃的工艺流程一样,只是在设计贫油槽时,需要考虑经常排出油渣和可能生成的乳浊物。
目前国内使用的石油洗油为轻柴油，与焦油洗油比较耗量低、油水分离容易，具有较高的稳定性，长期使用其物理化学性质几乎不变。
此外石油洗油吸收萘的能力强，一般塔后煤气量可达150 mg/Nm³以下。
石油洗油吸收法的缺点是洗苯能力较低，故循环洗油量比用焦油洗油时大，所以脱苯蒸馏时的蒸汽耗量也大。
此外在洗苯过程中生成的难容油渣容易堵塞换热设备，含有油渣的洗油与水容易形成乳浊液，影响正常操作。
由于上述工艺流程缺点较多，设备选型上存在难题，所以，一般不采用该工艺。
本设计采用洗苯过程采用焦油洗油吸收法[3]。
（3）脱苯工艺a水蒸气蒸馏生产两种苯由洗苯工序来的富油在分缩器下面的三格中，被脱苯塔来的洗油加热，然后进入贫富油换热器，再进入预热器，用中压蒸汽将富油加热到135-145℃，最后进入脱苯塔顶部进行脱苯，蒸馏用的直接蒸汽从再生器供入。
