常减压蒸馏工艺设计计算

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1、本科毕业设计工艺计算题目年处理24万吨焦油常减压蒸馏车间初步设计院（系环化学院班级：化工12-2姓名：柴昶学号：2012020836指导教师：张劲勇教师职称：教授2016年3月第4章工艺计算4.1设备选择要点4.1.1圆筒管式炉（1）合理确定一段（对流段）和二段（辐射段）加热面积比例，应满足正常条件下，二段焦油出口温度400～410℃时，一段焦油出口温度在120～130℃之间的要求。（2）蒸汽过热管可设置预一段或二段，要合理确定加热面积。当蒸气量为焦油量的4%时，应满足加热至400～450℃的要求。（3）辐射管热强度实际生产波动在

2、18000～26000千卡/米2·时，设计宜采用18000～22000千卡/米2·时，对小型加热炉，还可取低些。当选用光管时，对流段热强度一般采用6000～10000千卡/米2·时。（4）保护层厚度宜大于200毫米，是散热损失控制在3%以内。（5）火嘴能力应大于管式炉能力的1.25～1.3倍。火嘴与炉管净距宜大于900毫米，以免火焰添烧炉管。（6）辐射管和遮蔽管宜采用耐热钢（如Cr5Mo等）。4.1.2馏分塔（1）根据不同塔径确定塔板间距，见表4-1。表4-1塔板间距塔径（mm)80090010001200140016001800

3、200022002400板距（mm)350350350350400400450450450450400400450450500500500500（2）进料层的闪蒸空间宜采用板距的2倍。（3）降液管截面宜按停留时间不低于5秒考虑。（4）塔板层数应结合流程种类、产品方案、切取制度及其他技术经济指标综合确定。4.2物料衡算原始数据：年处理量24万t/a原料煤焦油所含水分4%年工作日330日，半年维修一次每小时处理能力w＝30303.03kg可按30303kg计算表4-2煤焦油馏分产率%馏分轻油酚油萘油洗油一蒽油二蒽油苊油沥青产率0.51

4、.51251753564.2.1整个流程的物料衡算表4-3整个流程的物料衡算输入(kg/h)输出(kg/h)共计煤焦油水分：1212.1无水煤焦油：29090.930303轻油：29090.9×0.5%＝151.5酚油：29090.9×1.5%＝454.5苊油：29090.9×3%＝909.1萘油：29090.9×12%＝3636.4洗油：29090.9×5%＝1515.3一蒽油：29090.9×17%＝5151.6二蒽油：29090.9×5%＝1515.3沥青：29090.9×56%＝16969.7从脱水塔蒸出的煤焦油的水分：3

5、0303×4%＝1212.130303输入物料量等于输出物料量，故满足物料衡算的要求。4.2.2主要设备的物料衡算1.一段蒸发器输入物料量：无水煤焦油30303×(1－4%)＝29090.9kg/h输出物料量：轻油29090.9×0.25%＝72.7kg/h焦油29090.9×99.75%＝29018.2kg/h共计72.7+29018.2＝29090.9kg/h输入物料量等于输出物料量，故满足物料衡算定律。2.二段蒸发器输入物料量：从一段蒸发器来的焦油量29018.2kg/h输出物料量：轻油29090.9×0.25%＝72.7k

6、g/h馏分29090.9×(1－0.25%－0.25%)＝28945.4kg/h共计72.7+28945.4＝29018.2kg/h输入物料量等于输出物料量，故满足物料衡算定律。3.酚油塔输入物料量：来自二段蒸发器顶部的馏分28945.4kg/h输出物料量：酚油29090.9×1.5%＝436.4kg/h萘油29090.9×12%＝3490.9kg/h馏分蒸汽29090.9×(1－0.5%－12%－1.5%)＝25018.2kg/h共计436.4+25018.2+3490.9＝28945.4kg/h输入物料量等于输出物料量，故满足

7、物料衡算定律。4.馏分塔输入物料量：来自蒽塔的馏分蒸汽25018.2kg/h输出物料量：一蒽油29090.9×17%＝4945.5kg/h二蒽油29090.9×5%＝1454.5kg/h沥青29090.9×56%=16290.9kg/h洗油29090.9×5%＝1454.5kg/h苊油29090.9×3%＝872.7kg/h共计4945.5+1454.5+16290.9+1454.5+872.7＝25018.2kg/h输入物料量等于输出物料量，故满足物料衡算定律。4.3主要设备计算4.3.1管式炉已知条件：焦油温度一段入口85℃一

8、段出口125℃二段入口110℃二段出口405℃过热蒸汽出口450℃焦油含水量一段，按焦油量的3%计30303×3%＝909.1kg/h二段，按焦油量的0.3%计30303×0.3%＝91kg/h过热蒸汽量，按焦油量的4%计30303×4%＝1212