常减压蒸馏工艺计算

1、.本科毕业设计技术计算24万吨焦油常减压蒸馏装置的初步设计医院(环化大学类别：化学12-2声明：车窗学习编号：2012020836导师：张江勇教师职称：教授2016年3月.第四章工艺计算4.1设备选择点4.1.1圆柱形管(1)一段(对流段)和两段(辐射段)加热面积比率在正常条件下必须满足两个焦油出口温度400 410 到120 130 之间的焦油出口温度要求。(2)蒸汽通过热管可以设置预或两段，以合理确定加热面积。蒸汽量为超流量的4%时，应满足加热到400 450 的要求。(3)辐射管热强度的实际生产波动为18000 260000千卡/米2时，对于小型加热炉，建议使用18000 22000千卡

2、/米2，选择光学管道时，对流部分的热强度一般为6000-10000千卡/米2。(4)保护层厚度必须大于200mm，散热损失控制在3%以内。(5)喷嘴能力必须大于管子容量的1.25 1.3倍。喷嘴和管间隙必须大于900mm，以防止火焰燃烧管。(6)辐射管和防护管应使用耐热钢(如Cr5Mo等)。4.1.2分划塔(1)根据其他塔路径确定托盘间距。请参阅表4-1。表4-1托盘间距塔式直径(mm)80090010001200140016001800200022002400板距离(mm)350350350350400400450450450450400400450450500500500500(2)供应层

3、的闪存空间应使用板距的2倍。(3)下降管截面应考虑停留时间不超过5秒。(4)托盘的层数应与流程类型、产品程序、提取系统及其他技术和经济指标一起综合确定。4.2物料平衡计算原始数据：年吞吐量24万t/a原料煤焦油中含有4%的水分每年330个工作日，半年修一次每小时加工能力w=30303.03kg千克可以计算为30303公斤表4-2煤焦油馏分产量%馏分轻油酚油萘油洗油蒽油蒽油油沥青产量0.51.51251753564.2.1整个流程的物料平衡表4-3整个流程的物料平衡计算输入(kg/h)输出(kg/h)总计煤焦油水分：1212.1无水煤焦油：29090.930303柴油：29090.90.5%=1

4、51.5酚油：29090.91.5%=454.5油：29090.93%=909.1萘油：29090.912%=3636.4税捐：29090.95%=1515.3蒽油：29090.917%=5151.6蒽油：29090.95%=1515.3沥青：29090.956%=16699.7脱水塔中蒸出的煤焦油的水分：303034%=1212.130303输入项目数量等于满足项目馀额要求的输出项目数量。4.2.2主要设备的物料平衡1.蒸发器输入料号数量：无水煤焦油30303(1-4%)=29090.9千克/h输出料号数量：柴油29090 . 90 . 25%=72.7公斤/h/h焦油29090 . 999

5、 . 75%=29018.2千克/h总计72.7 29018.2=29090.9公斤/h输入料号数量等于输出料号数量，因此符合料号平衡计算规则。双级蒸发器输入料号数量：蒸发器产生的焦炭量29018.2千克/h输出料号数量：柴油29090 . 90 . 25%=72.7公斤/h/h分划29090 . 9(1-0 . 25%-0 . 25%=28925 . 4kg/h总计72 . 7 28925 . 4=29018.2公斤/h输入料号数量等于输出料号数量，因此符合料号平衡计算规则。酚油塔输入料号数量：双级蒸发器上部的馏分28925.4千克/h输出料号数量：酚油29090 . 91 . 5%=436

6、.4千克/h萘油29090.912%=3490.9千克/h馏分蒸汽29090.9(1-0.5%-12%-1.5%)=25018.2公斤/h总计436 . 4 25018 . 2 3490 . 9=28925.4公斤/h输入料号数量等于输出料号数量，因此符合料号平衡计算规则。4.馏分塔输入料号数量：蒽塔的馏分蒸汽25018.2千克/h输出料号数量：蒽油29090.917%=4945.5千克/h蒽油29090.95%=1454.5千克/h沥青29090.956%=16290.9千克/h清洁油29090.95%=1454.5千克/h油29090.93%=872.7公斤/h总计4945 . 5 145

7、4 . 5 16290 . 9 1454 . 5 872.7=25018.2公斤/h输入料号数量等于输出料号数量，因此符合料号平衡计算规则。4.3计算主要设备4.3.1管道已知条件：焦油温度一段85一段出口125双级入口110双速出口405c过热蒸汽出口450焦油含水量3%，3030033%=909.1千克/h2段，0.3%，30303030.3%=91千克/h过热蒸汽量，以加油量的4%为基准303034%=1212.1千克/h管理炉一段后，柴油蒸发为无水煤焦油的0.25%，为72.8千克/h焦油加热加热焦炭燃料消耗热：Q1=30300396%(i125-i85)=29090.9(197.4-

8、121.8)=219272 kj/h格式中197.4-原料煤焦油的热焓，kj/kg；121.8-原料煤焦油的焓，kJ/kg。加热和蒸发焦油耗水量的一部分(基于焦油含水量的第二部分0):q 2=909.1(q 125-q85)=909.1(2722.02-357)=2150039.7 kj/h格式中2722.02-水蒸气125 的焓，kj/kg；357-水85 的焓，kJ/kg。轻燃料消耗热蒸发：Q3=72.8396.9=28894.3kj/h格式中57.6-柴油蒸发，kg/h396.9-柴油汽化热，kJ/kg焦油加热总热量消耗：Q1 Q2 Q3=219272 2150039 28894.3=4

9、378205.3 kj/h过热蒸汽加热加热蒸汽消耗热：q 4=1212.1(3385.6-2771.6)=744229.4 kj/h格式中3385.6-6kg/cm2(表压)饱和水蒸气过热到450 时的焓：kj/kg；2771.6-6kg/cm2(表压)饱和水蒸气焓：kJ/kg。双级洗油加热加热焦炭燃料消耗热：q5=(29090.0-72.8)(966-168)=2356443.8 kj/h966-tar 380(即蒸发温度)的焓，kj/kg；168-tar 110，kJ/kg。双级焦油的水分热量加热：Q6=91=256740.1 kj/h3285-405水蒸气焓，kj/kg；463.68-1

10、10水蒸气焓，kJ/kg。焦油总热量消耗的两部分：Q5 q6=234383.9 kj/h用管子有效热负荷Q=Q1 Q2 Q3 Q4 q5 q6=2835619.6 kj/h加热焦油单位热量消耗：=941.7 kJ/kg加热荷载比率：一个热负荷=15.3%过热蒸汽热负荷=2.6%双级热负荷=82%气体消费量如果将管式炉的热效率设置为75%，则气体消耗为：=2156.9Nm3/h格式中17640-气体散热，kJ/m3每吨焦炭燃料消耗气体的数量如下：=71.2 Nm3选择两个6270MJ/h(350万卡/小时)负载较大的标准圆柱形管材。35万卡的管子，规格性能见表4-44.3.2蒸发器已知条件：塔顶

11、温度105塔压力(绝对压力)1.01kg/cm3来自塔顶的材料柴油72.7公斤/h水分909.1-91=818.1千克/h蒸汽相负荷：M3/s空塔式气体速度为0.2 m/s时，蒸发器直径为：m因此，请使用Dg1600mm蒸发器。表4-4 350万卡/时间焦油蒸馏圆筒管的规格性能项目树公称能力项目树公称能力热负荷分配，卡/时间热强度，千卡/米2点辐射段280.3辐射段18200对流段59.7对流段8270过热蒸汽段12.2过热蒸汽段8820加热面积，公尺2设备重量，吨辐射段154.3金属49对流段72保温材料40过热蒸汽段144.3.3双级蒸发器已知条件：直接蒸汽，将3.03千克/h计算为超流量的1%焦油含水量，以焦炭量的0.3%计算91kg/h小计394.03公斤/h塔压力(绝对压力)1.35公斤/cm3塔温度370气象负荷=1.14m3/s格式中72.7、454.5、3636.4、1515.3、909.1、5151.6、1515.3、394.03柴油、苯酚、