文献综述-dn2800洗苯塔设计【优秀过程装备与控制工程设计】

毕业设计论文综述报告题目DN2800洗苯塔设计学院名称机械工程学院2012年3月24日1洗苯塔的概念及作用洗油吸苯的主要设备是洗苯塔，其形式分为填料塔、板式塔和空喷塔等。后两种造价低，结构简单，作用效果差，目前已很少采用，常用的是前一种。洗苯塔由捕雾器、进液分布器、中间分布器、填料、塔体组成。洗苯塔效果的好坏主要取决于洗苯塔的结构和塔内填料，合适的结构可以提高煤气中粗苯的回收效果，降低生产成本，确保设备长期稳定运行洗苯塔由捕雾器、进液分布器、中间分布器、填料、塔体组成。由蒸苯工段脱苯塔底泵送来的贫油通过换热，冷却与终冷塔冷却降温的煤气逆流接触，通过喷淋吸收煤气中的苯，通过洗苯富有泵把富油送到富油中间储槽。2本设计（课题）国内外研究历史与现状塔设备的使用已有二百余年历史，现在塔设备发展的已非常完善。设备主要包含塔板，填料，除沫器及降液管等。现阶段主要研究的是如何提高塔设备的效率，减少雾沫夹带对塔设备的影响。各种塔的不同区域含气率以及多级塔内液体的分布及再分布。3、本设计（课题）拟解决的关键问题和研究方法重点是塔板的布置和塔内填料的选择与堆放，以及喷淋装置与汽液再分布板的布置。难点是汽液再分布板的布置。研究方法从网上下载相关文献，并参考化工设计手册，结合实际参数完成数据计算和各零部件的设计与选取。5文献综述炼焦煤在焦炉干镏过程中产生的苯族烃随荒煤气逸出，粗苯是有机化学工业的重要原料，回收粗苯具有较高的经济效益。焦炉煤气中粗苯含量一般为2540G/M3粗苯的产率与装炉煤的质量、炼焦温度和焦炉炉顶空间温度有关。即粗苯的产率随装炉煤挥发分的提高而增加，随炼焦温度、炉顶空间温度的提高而下降。通常为装入干煤的0913。粗苯的产率与装入煤的挥发分的关系可用下式表示。Y160144V00016V2配煤挥分,2021222324252627282930粗苯产率,06407108086094101021131181231281脱水塔2管式炉3再生器4脱苯塔5热品油槽6两苯塔7分凝器8换热器9冷凝冷却器10冷凝器11分离器12回流柱13加热器粗苯产品的技术要求主要有两个指标一是水分，要求在室温下目测无可见不溶解水；二是对粗苯产品作镏程测定，当粗苯产品作为溶剂用时,180前镏出量应91，当作为精制用粗苯时180前镏出量应93。粗苯的主要组分有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳烃，此外还含有不饱和化合物、含硫化合物、脂肪烃、萘、酚类和吡啶类化合物，其组成见表1。粗苯主要组成含量（）组分含量组分含量苯5580古马隆0610甲苯1222茚1525二甲苯26硫化氢0102三甲苯26二硫化碳0315乙基苯051噻吩0210丙基苯003005甲基噻吩0102乙基甲苯008010吡啶及其同系物0105戊烯0508苯酚及其同系物0106环戊二烯0510萘0520C6C8直链烯烃0506脂肪烃C6C80510苯乙烯0510从焦炉煤气中回收粗苯一般均采用焦油洗油作吸收剂，其工艺包括洗涤和蒸馏两个部分。20世纪80年代以前,我国绝大部分焦化厂均是沿用原苏联的蒸汽加热富油脱苯工艺，这种工艺陈旧，蒸汽消耗量大，设备庞大，产品质量差。19761979年间，我国自行设计的脱苯装置相继在新（新余）钢焦化厂和济钢焦化厂建成，分别采用管式炉加热富油，脱苯塔打回流的30层单塔脱苯生产粗苯和45层单塔脱苯生产两种苯（轻苯、重苯）的装置，经过攻关、调试投入正常生产，并取得了“单塔脱苯工艺及新型脱苯塔发明专利”。目前国内各焦化厂均普遍采用了管式炉加热富油脱苯工艺。这种工艺可以有双塔生产轻苯、重质苯以及单塔生产粗苯和单塔生产轻苯、重苯三种方法。（1）脱苯工艺的主要种类脱苯有水蒸气加热蒸馏法和管式炉加热蒸馏两种脱苯工艺，两种工艺都可以回收一种苯或轻苯、重苯两种。（2）水蒸气加热蒸馏法与管式炉加热蒸馏法比较入下表项目管式炉加热蒸馏法水蒸气加热蒸汽法脱苯原理在脱苯塔中加入直接蒸汽，降低苯沸点在脱苯塔中加入直接蒸汽，降低苯沸点流程特点富油经油气换热器、贫富油换热器加热至110，然后用管式炉将富油加热到180入脱苯塔。设有脱水塔、富液再生器、两苯塔水分离器。有生产一种苯两种流程。两苯塔气相进料。可以在两苯塔侧线切去重苯也可以在两苯塔底取得重苯。富油经分缩器、贫油换热器、富油预热器加热140左右入脱苯塔，设有富油再生器，有两苯塔水分离器，有生产一种苯两种苯两种流程，两苯塔气相进料。产品粗苯或轻、重苯粗苯或轻、重苯主要工艺操作参数（以两苯塔为例）温度/富油入脱苯塔温度180190140脱苯塔底温度180190130140两苯塔底温度150160150160贫油冷却温度2525脱苯塔顶油汽温度170175120135分凝器油汽出口温度88928892再生器顶油汽温度150170150170再生器底温度180190160180管式炉过热蒸汽温度400两苯塔顶油汽温度73787378两苯塔底重苯温度140160140160轻缩分出口温度9095重分缩后出口温度9992重苯冷却器后重苯温度70807080轻苯冷凝冷却后温度302530压力MPA再生器加热蒸汽压力0405081预热蒸汽压力蒸馏用蒸汽压力04050304脱苯塔底部压力004003贫油重含苯量（质量分数）02040405入再生器的油量/（质量分数）152（占循环油）115（占循环油）脱水塔后富油含水量05两塔回流比25352535萘油切取在脱苯塔2025块塔板可侧线切取含萘50的萘油。在两苯塔提馏段侧线切取重苯，塔底残液为萘油。若塔底取重苯则萘富集重苯中一部分萘在轻分缩油中，其余部分萘油富集在重苯中1T180前粗苯主要消耗指直接蒸汽消耗量/T04MPA（G）115354（焦油洗油）总蒸汽消耗量/T152445（石油洗油）洗油消耗/KG100150100电耗/KW120120冷却水耗量/T（包括吸苯在内）18低温水32循环水180270180270产生酚水量/T15以上34管式炉煤气耗量/（标）3M500700粗苯回收率/959794由以上材料可知，管式炉加热法有以下有点脱苯程度高，贫油含苯量可达01左右，粗苯回收效率高，蒸汽耗量低，每生产1T180前粗苯蒸汽耗量为115T，仅为预热器加热富油脱苯蒸汽耗量的1/3；产生的污水量，蒸馏和冷凝冷却设备的尺寸小等。所以本设计采用管式炉加热的二苯塔。从洗氨工段过来的粗苯煤气进入终冷器，出终冷器的煤气洗苯塔，洗油按逆流洗涤原理喷入塔内进行吸苯，出洗苯塔的洗油含苯量约为25左右，称为富油。富油在分缩器下面的三格中被脱苯塔来的蒸气加热到7080，然后进入管式贫富油换热器被温度为130140的热贫油加热到90100，再利用煤气加热的管式炉中加热到135145。粗苯蒸气进入两苯塔中，在此将粗苯分馏成两种馏分即轻苯和重苯。讲从塔顶逸出的轻苯温度控制在7378，在冷凝冷却器中冷却到2535，最后进入回流槽，一部分用泵打向两苯塔作回流，一部分送到精苯车间油罐。两苯塔的提馏段由三层高泡罩塔板组成，设有间接蒸汽加热蛇管，并送入少量直接蒸汽，用以加热底部的液体，提取其中的低沸点组分。两苯塔的底部温度保持在150左右。由两苯塔底部出来的洗油含苯为0305，称为贫油，温度比富油预热温度约低35（130140），自流入贫富油换热器，经与富油换热后冷却到110120，然后用泵打到贫油排管冷却架，用水喷淋冷却到2530，送回洗苯塔喷淋。为了保持循环洗油的质量，在富油入塔前的管路上抽出115送如洗油再生器，在此被压力为0981176兆帕的间接蒸汽加热到160180，并用直接过热蒸汽蒸吹。吹出的155175的油气和水蒸气混合物通过脱苯塔底部，而再生器底部残渣则靠器内压力间歇排出。这样处理后的洗油，其质量保持为比重107，水分1，含酚05，含萘9，300前馏出量85。6参考文献116710460（2011）11115803于洪江，董宇，杨斌，赵桂周两种泡罩塔板的流体力学性能研究J当代化工第40卷第11期2011年11月2陈祖茂、郑冲、冯元鼎气一液鼓泡塔中流动域和气含率的分布J化学反应工程与工艺第8卷第2期1992年6月171177页。310059954201110006805樊亚超，靳海波，秦岭，杨索和，何广湘多级鼓泡塔内液体速度分布的实验研究J化学工程第39卷第10期2011年10月6872页。41009606X201101000906秦岭,靳海