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年产16万吨苯酚丙酮车间精馏工段工艺设计一、课题研究的目的和意义1.1概述苯酚是一种重要的基本有机化工原料,主要用于生产酚醛树脂、双酚A和己内酰胺、己二酸、苯胺等；苯酚衍生物如卤代酚、硝基酚、烷基酚可用于医药、染料、香料以及各种添加剂等的生产。
世界上约1/3的苯酚用于制取双酚A和酚醛树脂。
双酚A是环氧树脂、聚碳酸酯、不饱和聚酯和聚砜的主要原料；酚醛树脂广泛用于建筑、汽车、电子等行业；己内酰胺是尼龙6纤维和一些工程塑料的原料；烷基酚可用于生产表面活性剂、抗氧剂等。
丙酮既是重要的溶剂，又是重要的有机化工原料。
溶剂之外的主要用途是生产甲基丙烯酸甲酯（MMA）、双酚A、醇醛缩合物等化工产品。
[1]1.2 市场需求近十年来.我国苯酚的市场需求迅速增长。
1998年国内表观消费量为25.2万t,2004年达到69.0万t，年均增长14.5%，高于同期GDP增长速度。
酚醛树脂是日前国内苯酚最主要的消费领域，约占消费总量的60%。
随着我国汽车、电子、建筑及冶金等工业的快速发展.对酚醛树脂的需求大幅增长。
而国内产量特别是部分中高档产品的产量仍无法满足市场需求.每年均有较大数量的进口。
2004年国内酚醛树脂的净进口量为7.57万t折苯酚当量消费约6.2万t。
[2]国内化学工业的发展，特别是丙酮氰醇法MMA和涂料等行业的发展，带动了丙酮消费量的不断增长。
1998年，我国丙酮表观消费量为15.78万t，2004年为50.05万t，年均增长率21.2%。
近年国内丙酮进口量持续攀升,1998年丙酮进口量6.71万t，2003年进口量增至20.9万t，2004年进口量达到25.4万t ,1998-2004年进口量年均增长率为24.8%，在世界丙酮总量过剩的情况下，我国丙酮市场已经成为各国企业争夺的对象。
[1]二、生产工艺流程2.1苯酚的工艺流程的选择生产苯酚的主要方法是异丙苯法，异丙苯法是以苯和丙烯为主要原料在催化剂三氧化铝或固体磷酸作用下制成异丙苯，异丙苯经空气氧化生成过氧化氢异丙苯（CHP），经提浓、酸化、催化分解生成苯酚，同时生成丙酮的生产技术。
年产16万吨甲醇精馏工段设计摘要甲醇作为一种用途广泛的有机化工产品，醇还能与有机酸、无机酸、氨、苯、一氧化碳、乙炔、金属钠、苯胺等作用。
即可发生氧化反应、氨化反应、酯化反应、羰基化反应、卤化反应等多种化学反应，甲醇生产越来越受到重视。
仔细研究工艺设计任务书，明确设计任务后，查阅相关资料，选择了甲醇精馏的工艺流程。
对工艺流程中的主塔进行工艺计算，即回流比及塔板数的计算、精馏塔的塔体工艺尺寸计算、塔板的主要工艺尺寸的计算、流体力学验算、绘制塔板负荷性能图，最后需要编写设计说明书，并绘制主塔设备图。
通过物料衡算，得出了主要的物料流量及塔温；对工艺结构进行设计，实际塔板数为20块，每层塔板高度为0.40m，总的塔高数为19.14m，塔径为3.2m；接着进行了流体力学验算，并绘制了操作性能图，结果表明计算符合要求；然后对主要接管和辅助设备根据要求进行了选择；其次对设计结果进行了列表；最后绘制了精馏塔设备图。
通过这次设计，进一步的巩固了化工原理课程中的相关知识，且学会了对化工设备的设计，为今后从事化工打下了一定的基础。
关键词：甲醇；精馏；工艺设计The Process Design of Section Annual Output of 16 Tons of MethanolDistillationAbstract: Methanol as a versatile organic chemical products, alcohol and also organic acids, inorganic acids, ammonia, benzene, carbon monoxide, acetylene, metallic sodium, aniline and so on. Oxidation reaction can occur, various chemical reactions amination, esterification reaction, carbonization reaction, halogenations reaction, methanol production more and more attention.Careful study of the process design task book, clear design task, access to relevant information, select the methanol distillation process. The main tower on the process for process calculations, namely reflux ratio calculation and plate number, rectifying column tower body size calculation process, plate of the main technical size calculation , fluid checking, drawing tray load performance chart Finally, you need to write design specifications , and draw the main tower map.We can obtain the flow of the main material of the tower by the means of calculating of material and heat. When we design the process structure, we should use 20 pieces of tower plate, which has its standards: the height of each layer is 0.40 m, the height is 19.14m ,the tower diameter is 3.2 m; then we should carry on the fluid mchanics calculation, and draw the performance chart, and finally we will find the calculation meets the requirements; the next steps are as following, firstly, having a selection according to the requirements of main pipe and accessory equipment, Secondly, listing the design results ,finally, drawing the rectification tower equipment We can further strengthen the relevant knowledge of chemical principles courses after this design, and we can learn the design of chemical equipment, and then lay a certain foundation in the chemical industry in the future.Keywords : methanol; distillation; process design目 录1 绪论 (1)1.1甲醇的性质及用途 (1)1.1.1 甲醇的物理性质 (1)1.1.2 甲醇的化学性质 (1)1.1.3 甲醇的用途 (2)1.2甲醇的生产方法及工艺流程 (2)1.2.1原料来源 (2)1.2.2甲醇的生产方法 (3)1.2.3工艺流程 (3)1.3国内外甲醇生产概况 (9)1.3.1国外甲醇的生产发展概况 (9)1.3.2国内甲醇的生产发展概况 ............................................................................................. 10 2物料衡算 . (12)2.1 设计条件 (12)2.2 操作条件 (13)2.3甲醇的摩尔分数F x 、D x 、W x 的计算 (13)2.4 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (13)2.5物料衡算 ............................................................................................................................ 13 3主塔的工艺设计计算 .. (14)3.1回流比及塔板数的确定 (14)3.1.1塔温的确定 (14)3.1.2适宜回流比的确定 (14)3.1.3操作线方程的确定 (15)3.1.4理论板数的确定 (15)3.1.5全塔效率T E (16)3.1.6实际塔板数 (17)3.2精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (18)3.2.1 塔径计算 (18)3.2.2塔高的确定 (23)3.2.3壳体、封头尺寸的选择 (23)3.3塔板的主要工艺尺寸的计算 (24)3.3.1塔板形式的选择 (24)3.3.2溢流堰的设计 (24)3.3.3降液管的设计 (25)3.3.4塔板上筛孔的布置 (26)3.4流体力学验算 (28)3.4.1塔板压降 (28)3.4.2液面落差 (30)3.4.3液沫夹带 (30)3.4.4漏液 (30)3.4.5液泛 (31)3.5塔板负荷性能图 (32)3.6塔板结构的确定 (37)3.6.1塔高设计 (37)3.6.2接管设计 (38)4对设计过程的评述和有关问题的讨论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)曲靖师范学院化学化工学院2014届本科毕业论文11 绪论甲醇最早由木材干馏而得，故称“木精”，其化学式为CH 3OH 。
焦油车间工艺简介及工艺流程图
工艺简介
焦油作业区以煤焦油加工为主，设计年加工焦油为10万吨，产品有工业萘、中温沥青、改质沥青、脱晶蒽油等十余种。
分为焦油蒸馏、工业萘蒸馏和改质沥青三个工段，有油库、蒸馏、结晶、洗涤、工业萘、转鼓结晶、粗酚、中温沥青、改质沥青和燃料油等生产工序。
蒸馏工段包括油库、焦油蒸馏和结晶工序。
蒸馏为一塔式连续加热蒸馏工艺，将焦油初步分离成中温沥青、二蒽油、一蒽油、三混油和轻油等，中温沥青送改质沥青工段处理或配制燃料油（炭黑油），二蒽油作为产品外发，一蒽油送结晶工序生产脱晶蒽油和粗蒽，三混油送工业萘工段处理。
工业萘生产采用的是双炉双塔连续加热蒸馏工艺，将蒸馏工段来的三混油进行碱洗后的已洗萘油送管式炉加热、蒸馏处理，洗涤后的酚盐送粗酚工序处理。
蒸馏塔精馏出酚油、工业萘和洗油，工业萘经冷凝冷却后至转鼓结晶成型后装包外发，酚油和洗油送油库作为液态产品外发。
粗酚采用CO2分解工艺，来自焦炉的烟道气经除尘除雾后与脱除中性油后的净酚盐在分解塔内进行逆向反应，生产粗酚产品和Na2CO3。
改质沥青生产采取的是釜式连续高温热聚工艺，对中温沥青进行改性处理。
此外，还以中温沥青为原料，按一定比例配制燃料油、炭
黑油，也可直接生产中温沥青。
年处理12万吨焦油焦油车间蒸馏工段初步设计摘要本次设计的题目是年处理12万吨焦油焦油车间蒸馏工段工艺初步设计，焦油蒸馏采用两塔连续式馏分工艺流程。
通过已知数据计算整个生产过程的主要设备的工艺尺寸，并进行非工艺部分的设计。
详细论述了工艺流程。
本设计的主体设备是管式炉，主要进行管式炉的物料衡算、能量衡算及具体的工艺尺寸计算，并绘制成图。
此外还进行蒽塔和馏分塔的物料衡算和热量衡算对蒽塔塔板数及工艺尺寸计算; 一次蒸发器和二次蒸发器的计算及选型。
本设计的专题是介绍煤焦油蒸馏工艺过程中存在的污染物及危害。
综合论述国内外煤焦油蒸馏过程中对污染物采取的防护治理措施、工艺、特点、污染治理取得的效果及展望。
最后根据相关数据及资料进行非工艺部分的简要论述。
完成蒸馏工段的设备布置，绘制工艺流程图、平面图及立面图；完成该工艺三废处理与环境保护方面的设计和用水、用电等非工艺部分的设计任务。
关键词：焦油蒸馏，管式炉，污染The preliminary design of distilling section of coal tarworkshop with the scale dealing of 120,000 tons coal tar per year AbstractIt is a preliminary design for an annual output of 120000 tons of coal tar in The process of distilled coal tar adops to two towers continuous distilling process.calculate the size of the main equipment and design the non-technical part according to the date that has already been known. This design illustrates the technical process in details.The main equipment of this design is a tube furnace. There is a measurement for materials, power. And last a picture about this design will be drawn. In addition, the calculation of thean thracene tower the distilled tower and heat will be done. There is also selection for the first distillatory and the second distillatory.The topic is designed for the introduction of the pollutant and the hazards in the producing process. The protective measurements will be taken by discussing the pollutants dealing result in home and abroad to create a new available way for controlling the polluted products.Finally, to complete the equipment layout of distillation, the picture of producing process, the plane and three-dimensional picture as well as waste treatments, environmental protection by according to the related dates and materials.Key words: tar distillation，tube furnace，pollution目录1绪论 11.1煤焦油的论述 11.1.1煤焦油的应用及深加工意义 11.1.2焦油主要危害及其特性 11.2研究现状分析 21.2.1国内发展现状 21.2.2国外发现展状 31.2.3产品方案 31.2.4工艺流程 41.2.5环保水平 41.2.6节能水平 41.3 煤焦油精制新技术 51.4煤焦油加工展望 51.4.1切忌盲目新建煤焦油加工设施 5 1.4.2项目建设要求 61.4.3慎重投资 61.4.4注重煤焦的开发 61.4.5加强环保工作 61.5设计任务 72生产工艺流程和主要设备的论述 8 2.1原料及产品说明 82.1.1煤焦油概述 82.1.2产品分类 92.2煤焦油加工过程 92.3煤焦油加工工艺 92.3.1一塔式流程 102. 3.2 二塔式流程 102.4焦油分离主要设备 112.4.1 管式加热炉 122.4.2蒸发器 142.4.3蒸馏塔 153车间及非工艺部分的设计 18 3.1蒸馏工艺布置 183.2车间布置 183.3厂址的选择 193.4 土建 193.5供电 203.6供水排水 203.7防火防爆 213.8采暖通风 233.9环保 233.10设备维修 244专题—蒸馏工艺过程的环境污染与防治 25 4.1概述 254.2煤焦油化工厂废气发生源 264.3煤焦油化工厂废气治理方法 264.3.1比重大于1的油品污染气体治理 26 4.3.2轻质油品污染气体的控制 274.4沥青烟萘粉尘的净化处理 274.5酚钠盐分解废气治理 284.6改进生产工艺减少污染 284.6.1用氮气封闭液体化工物料储存设备 29 4.6.2沥青和萘实行液态运输 294.6.3酚钠盐分解的先进工艺 304.6.4连续硫酸法酚钠盐分解工艺 304.6.5二氧化碳分解 305物料与热量衡算 315.1计算条件及操作制度 315.2耗热量和煤气用量的计算 35 6管式炉的计算与选型 416.1辐射段计算 416.2对流段的计算 486.3炉管压力降计算 576.4烟囱计算 626.4.1阻力计算 626.4.2烟囱高度 667其他设备的计算选型 697.1蒽塔的选型 697.3 一次蒸发器 697.4二段蒸发器 707.5其他冷却器的选型 707.5.1混合馏分冷却器 707.5.2一蒽油冷却器 717.5.3二蒽油冷却器 71 结论 73。
第一章文献综述1.1 煤焦油加工的的必要性及产品的主要用途与领域在当前原油价格大幅上涨的背景下，石油化工原料成本不断攀高，石化产品竞争力大大削弱，“高油价时代”的到来，为长期处于竞争劣势的煤化工业提供了一个千载难逢的发展机遇。
煤炭是中国的主要化石能源，也是许多重要化工品的主要原料，随着社会经济持续、高速发展，近年来中国能源、化工品的需求也出现较高的增长速度，煤化工在中国能源、化工领域中已占有重要地位。
新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲醚）等，它与能源、化工技术结合，可形成煤炭——能源化工一体化的新兴产业。
煤炭能源化工产业将在中国能源的可持续利用中扮演重要的角色，是今后20年的重要发展方向，这对于中国减轻燃煤造成的环境污染、降低中国对进口石油的依赖均有着重大意义。
可以说，煤化工行业在中国面临着新的市场需求和发展机遇。
在晋、陕、内蒙古等地，煤化产业作为传统煤化工的一个组成部分，煤焦油加工产业在迎来良好发展机遇的同时，也面临着一些亟待解决的问题，投资煤焦油加工业一定要审慎。
煤焦油加工业现状分析作为炼焦过程中一个重要的化产回收产品，煤焦油是一个组分上万种的复杂混合物，目前已从中分离并认定的单种化合物约500余种，约占煤焦油总量的55%，其中包括苯、二甲苯、萘等174种中性组分；酚、甲酚等63种酸性组分和113种碱性组分。
煤焦油中的很多化合物是塑料、合成橡胶、农药、医药、耐高温材料及国防工业的贵重原料，也有一部分多环烃化合物是石油化工所不能生产和替代的。
煤焦油是煤在干馏过程中得到的液态产物。
根据干馏温度的不同，可以将煤焦油分成以下几类：低温焦油，干馏温度在450～600℃；；中温焦油，干馏温度在700～900℃；高温焦油，干馏温度在1000℃。
炼焦过程中产生的焦油称为高温焦油。
目前，我国煤焦油产量已达1300万吨，占世界总产量70％以上。
焦油_年产13万吨焦油加工厂蒸馏工段的初步设计毕业设计毕业设计说明书设计（论文）题目：13万t/a焦油加工厂蒸馏工段的初步设计学生姓名：学号：专业班级：学部：指导教师：2012年X月X日摘要本设计为13万t/a焦油加工厂蒸馏工段初步设计。
通过对国内外焦油加工工艺和发展现状的综述，选择用国内应用较多且比较成熟的常压两塔式焦油蒸馏工艺。
首先对一段蒸发器、二段、蒸发器、蒽塔、馏分塔等主要设备进行了物料衡算；对馏分塔、蒽塔进行了设计计算，确定了塔径和塔高，并对塔板进行设计计算和流体力学校核；对馏分塔进行了机械设计和强度校核；最后给出非工艺条件。
本设计的主要设备有：圆筒式管式炉350万千卡/小时，一段蒸发器的直径DN=1400mm、二段蒸发器直径DN=2200mm、馏分塔直径DN=1600mm，塔高H=23000mm，塔板数为36，蒽塔DN=1600mm，塔板数为23，一段冷凝冷却器的换热面积是54m2，馏份塔冷凝冷却器的换热面积是195 m2，蒽油浸没式冷却器的换热面积是24m2。
关键词: 煤焦油；焦油蒸馏；馏分塔；工艺计算Abstract The design for the 130,000 t / a coal tar distillation section is preliminary designed. The process and the development status of the domestic and foreign tar is described. By comparison to the existing process,the domestic application of more and more mature atmospheric two-tower tar distillation process is selected. The first section of the evaporator, Sec, evaporator, anthracene, tower, distillate tower equipment material balance; distillate tower, anthracene, tower design calculations, to determine the tower diameter and tower height, and plate design calculations and the hydrodynamics check; distillate tower mechanical design and strength check; Finally, non-process conditions. The results show that cylindrical tube type furnace is 3.5 million kilocalorie/hour, the section of the evaporator diameter is 1400mm, Sec evaporator diameter is 2200mm. The diameter of the tower is 1600mm, the height of the tower is 23000mm, in which the plate number is 36. Anthracene tower diameter is 1600mm, plate number is 23.The section of condensation heat transfer area of the cooler is 54 m2, and the distillate tower condensate cooler heat transfer area is 195 m2, anthracene oil-immersed no cooler heat transfer area is 24 m2. Keywords: coal tar; tar distillation; distillation tower ; calculation of crafts 目录摘要I Abstract II 前言1 1文献综述2 2主要设备选择12 3工艺计算13 3.1物料衡算13 3.1.1整个流程的物料衡算13 3.1.2主要设备的物料衡算14 3.2主要设备计算15 3.2.1管式加热炉153.2.2一段蒸发器17 3.2.3二段蒸发器18 3.2.4蒽塔19 3.2.5馏分塔20 3.2.6一段轻油冷凝冷却器22 3.2.7馏分塔轻油冷凝冷却器23 3.2.8浸没式冷却器（切萘洗量混馏分）24 3.3馏分塔塔板的工艺计算25 3.3.1 塔径26 3.3.2 塔高26 3.3.3圆泡罩塔盘的设计26 3.3.4板面布置27 3.3.5塔板压降29 3.3.6液冷情况31 3.3.7鼓泡层高度hf 31 3.3.8排空时间T 31 3.4蒽塔塔板的工艺计算32 3.4.1塔径33 3.4.2圆泡罩塔盘的设计33 3.4.3板面布置34 3.4.4塔板压降36 3.4.5液泛情况38 3.4.6鼓泡层高度hf 38 3.4.7排空时间T 38 3.5容器附件39 3.5.1人孔和手孔39 3.5.2视镜39 3.5.3液面计39 3.5.4接管39 3.5.5法兰40 3.6 主要设备机械设计和强度校核40 3.6.1筒体和封头壁厚41 3.6.2塔设备载重计算41 3.6.3风载荷与风弯矩计算43 3.6.4地震弯矩计算46 3.6.5各种载荷引起的轴向应力48 3.6.6 塔体最大组合轴向拉应力校核52 3.6.7 塔体水压时应力及吊装时应力校核53 3.6.8吊装时应力校核校核54 3.6.9基础环设计553.6.8地脚螺栓计算56 4 非工艺条件设计584.1防火防爆等级58 4.2采暖通风584.3给水排水58 4.4供气59 4.5设备维修59 4.6电力59 4.7土建59 结论61 参考文献62 谢辞63 前言煤焦油中很多化合物是塑料、合成纤维、染料、合成橡胶、农药、医药、耐高温材料及国防工业的贵重原料，也有一部分多环芳烃化合物是石油加工业无法生产和替代的。
E101A/B－粗焦油预热器E102－降膜式预热器C103－脱水塔P104A/B－脱水焦油循环泵E105－脱水焦油换热器P106A/B－脱水焦油泵E107A/B－脱水焦油预热器E111－脱水塔冷器D112－油水分离器D113－分离控制器B114－氨水槽P115A/B－氨水输送泵B116－轻油槽P117A/B－轻油回流泵附图3 焦油蒸馏装置脱水部分工艺流程图C201－初馏塔P202A/B/C－沥青管式炉循环泵H203A/B－沥青管式炉E204－分缩器C211－汽提塔P212A/B－软沥青输送泵E213A/B/C/D－沥青冷却器E221－重油冷却器附图4 焦油蒸馏装置初馏部分工艺流程图E301－冷凝器C302－激冷塔D303－分离控制器D304－油水分离器E305－激冷冷凝器D306－油水分离器D307－分离控制器B308－氨水槽B309－轻油槽B311－宽馏份泵储槽P312A/B－宽馏份输送泵P313A/B－轻油循环泵P314A/B－冷凝氨水泵附图5 焦油蒸馏装置激冷部分工艺流程图C401－中和塔D402－中和宽馏份分离器B403－氨水槽P404A/B－氨水输送泵P406A/B－碱喷入泵B407－宽馏份分离器B408－氨水分离器附图6 焦油蒸馏装置中和部分工艺流程图T501－中和宽馏份缓冲槽P502A/B－宽馏份原料泵E503－宽馏份预热器E504－洗油冷却器E505－蒽油冷却器E506－重油冷却器C508－馏份塔E509－馏份塔顶分凝器E511－全凝器B512－闪蒸罐E513－酚油冷却器E514A/B/C－萘油冷却器C515－洗油塔E516－洗油塔顶分凝器P517A/B－洗油输送泵E518－洗油塔再沸器P519A/B－蒽油输送泵P521A/B－重油管式炉循环泵E522－节能器H523－管式炉P524A/B－真空泵P525－氨水泵附图7 焦油蒸馏装置精馏部分工艺流程图T7306－酚油中间槽P7301AB－酚油进料泵K7304－酚油抽提塔P7303A～H－酚盐抽出泵T7304－脱酚萘油中间槽T7305－酚盐中间槽P7302AB－酚盐输送泵K7302－1＃萘油抽提塔K7303－2＃萘油抽提塔P7306ABC－脱酚萘油循环泵X7301－1＃喷射混合器X7302－2＃喷射混合器P7305AB－脱酚萘油输送泵E7302－NaOH预热器E7301－NaOH加热器附图8 洗涤脱酚工艺流程图E7501－原料第一换热器E7502－原料第二换热器E7506AB－甲基萘油冷却器E7503－酚油冷却器T7501－初馏塔回流槽K7501－初馏塔P7501AB－初馏塔回流泵P7502AB－初馏塔底循环泵F7501－初馏塔管式炉T7505－锅炉给水槽P7501AB－锅炉给水泵E7504－蒸汽发生器E7505－工业萘冷却器T7502－精馏塔回流槽P7503AB－精馏塔回流泵K7502－精馏塔P7505AB－精馏塔底循环泵F7502－精馏塔管式炉附图9 工业萘蒸馏工艺流程图。
