年产5万吨粗苯回收—刘鹏

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1、-一、主要任务与目标：设计题目：焦化厂年产5万吨粗苯回收工艺设计原料粗苯组成：物质苯甲苯二甲苯(含乙基苯)三甲苯(含乙基甲苯)不饱和化合物硫化物(按硫计)饱和化合物含量/%60.020.07.01.510.00.51.0工艺条件：吸收前焦油煤气中含苯族烃45g/m3；吸收塔操作压力：0.4MPa；入塔气体温度：25℃。进料原料气流量根据粗苯产量进行物料衡算计算。设计目标：回收后苯族烃含量≤3g/m3。指导教师（签名）：年月日.---目录第一章设计条件及设计方案的确定…………………8第二章设计方案………………………………………15第三章物料衡算和热量衡算…………………………17第四

2、章填料塔工艺尺寸计算…………………………22第五章填料塔附属设备的设计与选型………………27第六章填料塔高度……………………………………29第七章计算结果概览…………………………………30第八章主要参考文献…………………………………30第九章结束语…………………………………………31.---第一章设计条件及设计方案的确定一、设计条件表1原料组成物质苯甲苯二甲苯（含乙基笨）三甲苯（含乙基甲苯）不饱和化合物硫化物（按硫计）饱和化合物含量/%60.020.07.01.510.00.51.0工艺条件：吸收前焦炉煤气中含苯族烃45g/m³;吸收塔操作压力：0.4MPa;入塔气体温度：25℃

3、.设计目标：回收后苯族烃含量=3g/m³.二、设计方案的依据1.2.1粗苯的组成、性质和质量粗苯中主要含有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳香烃，此外还含有不饱和化合物、硫化物、饱和烃、酚类和吡啶碱类。当用洗油吸收焦炉煤气中的苯族烃时，粗苯中尚有少量的洗油轻质馏分，粗苯的组成取决于炼焦配煤的组成及煤焦产物在炭化室内热解的程度。粗苯是黄色透明的液体，比水轻，微溶于水。在贮存时由于低沸点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，使其着色变暗。粗苯易燃，闪点为12℃。粗苯蒸气在空气中的体积浓度为1.4～7.5%时，能形成爆炸性混合物。粗苯的各主要组分均在180℃前馏出，180

4、℃后的馏出物成为溶剂油。在测定粗苯中各组分的含量和计算产量时,通常将180℃前的馏出量当做100%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℃前馏出量愈多，粗苯质量就愈好。一般要求粗苯的180℃前馏出量为93～95%。.---表2粗苯各组分的平均含量组分分子式质量含量/%备注苯甲苯二甲苯三甲苯和乙基甲苯不饱和化合物硫化物饱和物C6H6C6H5CH3C6H4(CH3)2C6H3(CH3)3C2H5C6H4CH355～8011～222.5～61～27～120.3～1.80.6～2.0同分异构物和乙基苯

5、总和同分异构物总和按硫计1.2.2吸收苯族烃的工艺流程(填料吸收苯族烃的工艺流程)错误！未指定应用程序。图1.从煤气中吸收苯族烃的工艺流程1-洗苯塔；2-新洗油槽；3-贫油槽；4-贫油泵；5-半富油泵；6-富油泵煤气经最终冷却器冷却到25～270C后，依次通过两个洗苯塔，塔后煤气中苯族烃含量一般为2g/m3,温度为27～300C的脱苯洗油（贫油）用泵送至顺煤气流向最后一个洗苯塔的顶部。与煤气逆向沿着填料向下喷洒，然后经过油封流入塔底接收槽，由此用泵送至下一个洗苯装置，脱苯后的贫油经冷却后回到贫油槽循环使用。1.2.3吸收苯族烃的基本原理用洗油吸收煤气中的苯族烃是物理吸收过程，服从

6、亨利定律和道尔顿定律。煤气中苯族烃的分压Pg可根据道尔顿定律计算：Pg=P•y式中，P——煤气的总压力，kPa；y——煤气中苯族烃的摩尔分数。通常苯族烃在煤气中的含量以g/m³表示。若已知苯族烃在煤气中的含量为a.---，则换算成体积浓度为:式中为粗苯的平均相对分子质量。则有Pg=用洗油吸收苯族烃所得的稀溶液可视为理想溶液，其液面上粗苯的平衡蒸汽压可按拉乌尔定律确定：式中，——在回收温度下苯族烃的饱和蒸汽压，kPa；——洗油中粗苯的摩尔分数。通常洗油中粗苯的含量以C（质量百分数）表示，换算为摩尔分数为：式中为洗油的相对分子质量。则有当煤气中苯族烃的分压Pg大于洗油液面上苯族烃的平

7、衡蒸汽压时，煤气中的苯族烃即被洗油吸收。Pg与之间的差值愈大，则吸收过程进行得愈容易，吸收速率也愈快。洗油吸收苯族烃过程的极限为气液两相达成平衡，此时Pg=，即由于洗油中粗苯的浓度很小，则有.---因此在平衡状态下a与C之间的关系为或1.2.4影响苯族烃吸收的因素煤气中的苯族烃在洗苯塔内被吸收的程度称为回收率。回收率是评价洗苯操作的重要指标，可用下式表示：式中，——粗苯回收率，%；、——洗苯塔入口煤气和出口煤气中苯族烃的含量，g/m³。回收率的大小取决于下列因素：1.2.4.1吸