年处理9万吨焦油焦油车间蒸馏工段工艺初步设计.ppt

毕业设计;主要内容;设计的目的及意义 煤焦油-用途：煤焦油是焦化工业的重要产品之一，其产量约占装炉煤3%~4%，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用.焦油各馏分进一步加工，可分离出多种产品。 煤焦油历史贡献：煤焦油的实验室研究始于1820年，其后相继发现了萘（1824年）苯酚（1830年）、蒽（1833年）、苯胺和喹啉（1834年）、苯（1845年）、甲苯（1849年）和吡啶（1854年）等一序列;主要化合物，为有机化学的发展奠定了基础。1822年英国建成第一个煤焦油蒸馏工业装置，主要是为浸渍铁路枕木和建筑用木料提供重油。1860年J. Rutger在柏林附近建成第一家煤焦油加工厂，一直发展到现在，为煤焦油加工的技术进步作出了历史性贡献。直至第二次世界大战结束，工业用苯、甲苯、萘、蒽、苯酚和杂酚油、吡啶和喹啉等几乎全部来自煤的焦化副产品：粗苯和煤焦油。在石油化工高度发展的今天，虽然单环芳烃的主要来源已不再是煤，但多环芳烃和碳素工业的沥青仍主要甚至全部来自煤焦油。 ;设计任务;工艺流程选择;(4)沥青产量高； (5)萘的集中度较高，但洗油质量难以保证； (6)二段蒸发器上部有三块塔板，采用一蒽油打回流。故不易被堵塞； (7)影响操作的因素较少，故操作简单，易于稳定，易于自动化操作； (8)馏分塔较高，操作劳动强度大(自动化后可克服)。塔板结构复杂，铸造困难。;工艺计算及设备选型;;其他设备的计算及选型;碳酸钠溶液高位槽：根据碳酸钠溶液的处理量，计算所需槽的总容积为4.25米3，故选用V=5米3碳酸钠溶液高位槽 二蒽油接收槽：根据二蒽油的处理量，计算所需槽的总容积为17米3，故选用V=20米3二蒽油接收槽 一次蒸发器： 根据一次蒸发器的汽相负荷，计算器塔径，通过塔径进行选型，故选用的一次蒸发器塔径为1000毫米，塔高8063毫米 ;车间布置;非工艺部分设计;专题——蒸馏工艺节能探讨;当前的主要节能技术; 2、额外的蒸汽引入 在单效蒸发中，若能将二次蒸发汽移至其他加热设备内作为热源加以利用，则对蒸发装置来说，能量消耗已降至最低限度，只是将生蒸发汽转变为温度较低的二次蒸汽而已。同理，对???效蒸发，如能将末效蒸发器的二次蒸汽有效利用，也可大大提高生蒸汽的利用率。; 3、馏分塔塔顶蒸气的回收利用 塔顶蒸气的冷凝热从量上讲是比较大的。例如炼油厂最大的冷却负荷就是移走常压塔顶的冷凝热，温度一般为88~104 ；其次是催化裂化装置精馏塔顶的冷凝热，温度为93~121 。塔顶蒸气余热的回收利用方法有： 产生低压蒸汽。在高温精馏、加压精馏中，用蒸气发生器代替冷凝器把塔顶蒸气冷凝，可以得到低压蒸汽，外供其他用户做热源。余热发电。用塔顶余热产生低压蒸气驱动透平发电。;过程系统节能——夹点技术 工业生产中存在着大量的需要换热的工段，有些需要加热，如化工工业中物料进入精馏塔前一般需要预热；有些需要冷却或冷凝，如精馏塔顶的蒸气需要冷凝。如果能过合理地设计好换热网络系统，就可以最大限度地减少公共供热或供冷，而且还可能减少设备投资，达到节能的目的。换热网络综合设计技术常用的方法是以Linnhoff教授为首的研究小组提出的“夹点技术”（Pinch Point Technology）,利用该方法设计可以合成公共供热或供冷最小的换热网络，达到节能的目的。 ;本设计节能方式改进 1、加热炉节能 1）在其对流室与烟囱之间增设了供风与排烟换热器。利用排烟余热将加热炉供风进炉前先预热，使天然气能够更充分地燃烧。从而提高了加热炉的燃烧效率。 2）充分利用装置的潜能,对装置进行优化改造，降低管式加热炉的热负荷,进而降低炉膛温度和排烟温度，并通过加强对加热炉控制、操作降低能源消耗，增加效益;2、管道保温措施 在煤焦油加工过程中，产生大量重质产品：渣油、沥青，如果保温措施不到位，受降温的影响，渣油、沥青很容易在管路内凝结，发生堵塞现象。针对煤焦油加工的独特性，在加工过程中必须严格做好管路保温措施，达到保温节能的目的。 一般情况下，保温方式主要有： 1）保温棉做内层，保温布做外层； 2）保温棉内层，保温水泥外层； 3）保温棉—保温水泥—保温布。;3、余热回收 1）圆筒管式炉由烟气带走热损失达40%，采用热管换热器用烟气废热预热燃烧用空气 ，可使管式炉热效率提高，尽量减少能耗。 2）焦油蒸馏系统的热量除损失于管式炉的烟气和散热外，主要损失于包括沥青在内的各馏分，占系统总能量的17%，约占系统余热77%，这些余热大多被冷却水直接带走。尤其是沥青占的大量预热，可以使用沥青——焦油换热流程，将沥青的大量热量通过换热器转移到原料焦油