110万t每a焦化厂粗苯工段的工艺设计

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：110万t/a焦化厂粗苯工段的工艺设计专题：

指导教师：职称：教授

2009年6月徐州

中国矿业大学毕业设计任务书

学院专业年级学生姓名

任务下达日期：

设计日期：

设计题目：110万t/a焦化厂粗苯工段的工艺设计

设计专题题目：

设计主要内容和要求：

（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），

并用AutoCAD绘制所有图纸；

（4）编制设计说明书；

（5）按55

2 孔JNDK55-05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

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

本设计为煤气产量为110万t/a焦化厂粗苯工段的工艺设计，包括工艺部分和非公一部分两部分。

工艺部分包括工艺论证及选择，粗苯回收原理，工艺流程详述，主要设备的布置，计算和选型等，都以终冷，洗苯和蒸馏脱苯三部分组成，终冷部分采用横管终冷塔喷洒轻质焦油洗萘，焦油吸油吸苯，在蒸馏部分用管式炉加热法加热蒸汽和富油生产一种苯--粗苯，采用一台脱苯塔及必要的辅助设

备。

非工艺部分，包括土建，供电供气，自动化仪表、防爆、防火投资概算和经济分析，这些都是生产顺利进行的必要条件。

在设计过程中，参照了徐州焦化厂和山东滕州焦化厂的焦炉煤气净化工艺根据他们在生产实际中得出的经验，选用了较好的设备，如用塑料花环填料代替木格填料，具有阻力小，比表面积大，效率高，重量轻，装卸方便等优点。一台花环填料可以代替三台木格填料，洗苯塔，节约了大量投资，以螺旋板式换热器代替列管式换热器，具有传热系数高，价格便宜等优点，提高了冷却效果，节约了水量，经济效益也好，所有这些工艺改进，不仅利于生产，而且节约了投资。

目录

1绪论 (1)

1.1 炼焦煤气中回收苯烃族的意义 (1)

1.2 粗苯的性质 (1)

1.3 设计任务、条件和要求 (2)

2 粗苯工段的工艺过程及工艺选择 (5)

2.1煤气的终冷及除萘的方法及工艺选择 (5)

2.1.1 煤气终冷和机械化除萘工艺 (6)

2.1.2 煤气终冷和焦油洗萘工艺 (7)

2.1.3 油洗萘和煤气终冷工艺 (8)

2.1.4 横管终冷洗萘工艺 (9)

2.2 洗苯工艺 (10)

2.2.1 回收方法 (10)

2.2.2 工艺流程 (11)

2.3 脱苯工艺 (13)

2.3.1蒸气加热法生产一种苯工艺 (13)

2.3.2管式炉加热富油脱苯该工艺流程 (15)

2.4 粗苯回收原理 (16)

2.5 粗苯工段工艺的详述 (19)

2.5.1 工艺流程详述 (19)

2.5.2操作规程及技术指标 (23)

3 主要设备的工艺计算和选型 (26)

3.1 横管终冷洗萘塔的计算 (27)

3.2 洗苯塔的计算 (31)

3.3 蒸馏部分的计算 (34)

3.4 管式炉的计算和选型 (36)

3.5 再生器的计算和选型 (41)

3.6 脱苯塔的计算和选型 (43)

3.7 贫富油换热器 (47)

3.8 贫油冷却器（螺旋板式换热器） (49)

3.9 管径的计算 (50)

3.10 贫油泵的计算和选型 (51)

4 主要设备的论证及选型 (53)

4.1 洗苯塔 (53)

4.2 脱苯塔 (55)

4.3 终冷塔 (56)

4.4 贫油冷却器 (56)

5 设备的工艺布置说明 (58)

5.1 布置原则 (58)

5.2 工艺布置详述 (58)

5.3 操作技术指标 (60)

6 非工艺部分 (63)

6.1 自动化仪表的要求 (63)

6.2 防火防爆和采暖通风 (64)

6.3 供气和给排水 (65)

6.4 检化验项目 (65)

6.5 电力土建 (66)

7 经济概算 (68)

7.1 编制说明 (68)

7.2 经济概算 (68)

7.3 经济收入 (69)

7.4 销售税金及附加 (71)

7.5 结余 (71)

8 图纸说明 (73)

8.1 设备一览表 (73)

8.2 图纸目录 (74)

8.3 管道明细表 (75)

参考文献： (80)

致谢： (81)

1绪论

1.1 炼焦煤气中回收苯烃族的意义

粗苯和煤焦油是炼焦化学产品回收中最重要的两类产品。在石油工业中曾被称为基础化工原料的八种烃类有四类（苯、甲苯、二甲苯、萘）从粗苯和煤焦油产品中提取。目前，中国年产焦炭达到两亿多吨，可回收的粗苯资源达200多万吨。虽然从石油化工可生产这些产品，但焦化工业仍是苯类产品的重要来源，因此，从焦炉煤气中回收苯族烃具有重要的意义。

炼焦化学是研究以煤为原料，经高温干馏获得焦炭和荒煤气（或称粗煤气），并用经济合理的方法将荒煤气分离和精致成化学产品的技术和工艺原理的学科。以煤为原料，经过高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油、并回收其他化工产品的工业是炼焦化学工业。

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。从荒煤气重粗苯的含量来看，回收粗苯是十分必要的。

焦炉煤气经脱苯出氨后进入粗苯工段，其次进行苯族烃回收并制取粗苯，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

粗苯是多种芳烃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吡啶碱类。在用洗油回收煤气中的苯族烃时，则尚有少量轻质馏分掺杂在其中。

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