【EN97页】【毕业设计】年处理12万吨焦油焦油车间蒸馏工段初步设计.doc文档分享

随着经济和技术的发展，不仅传统的煤焦油加工产品开发出了新的用途，而且应用新技术提取或进步加工出的煤焦油馏分产品更具市场竞争力。

因此应用新技术新工艺，从煤焦油中提取市场急需的各类贵重化工产品，不仅实现了资源综合利用，提高了产品附加值，而且经济效益环境效益社会效益明显，对煤焦油的精制加工极为重要。

蒸馏分离可以合理利用资源，节省不可再生资源，并减少分散加工带来的环境污染获取最佳经济效益和社会效益。

同时对我国社会主义经济建设有着重要意义。

我国煤焦油初馏装置规模较小，普遍在万吨年以下，但我国焦化量大，焦油产量增加，加工空间大，同时深层产品潜力更大。

所以煤焦油的深加工前景广阔。

我国现有焦油年加工能力为万吨，在建加工能力万吨，而拟建的加工能力达到万吨，投产后合计年加工能力达到万吨。

与世界先进水平相比，能力小技术水平低产品品种少能耗高环境污染严重。

造成这现象的主要原因是煤焦油分散加工。

目前仍未建成座现代化的煤焦油集中加工厂。

上海宝钢于世纪年代建成的煤焦油加工系统的主要设备技术从日本引进，但规模偏小，产品副产品只有种，中间产品种，与国内同行相比，技术上没有多大突破，我国煤焦油加工业的状况与德国进行比较，存在较大的差距，分离精制技术低，产品数量少，品级低，而且其市场还有待于进步开拓，不少化工企业从国外进口焦化原料，而焦化行业却因产品找不到国内市场又不得不低价出口。

近年来，由于受到来自石油化工的激烈竞争，以及钢铁工业的制约，其发展比较缓慢且不均衡。

进入世纪年代中期，由于对煤焦油产品的需求，人们对煤焦油加工工业的重要地位又有了新的认识，煤焦油加工工业作为区域经济发展的重要支柱产业已经形成，特别在当前原油价格大幅上涨的背景下，石油化工原料成本不断攀高石化产品竞争力大大削弱，高油价时代的到来，为长期处于竞争劣势的煤化工提供了个千载难逢的发展机遇。

国外发现展状近十几年来，德国和日本等许多发达国家已将煤焦油的分离和利用的重点由高含量组分转向低含量组分，以从中获取合成精细化学品所需的高附加值成分，并且成功地开发出系列先进的煤焦油加工新工艺。

德国是最早利用煤焦油的国家。

世界闻名的些工艺流程几乎都是德国斯蒂尔公司和考伯斯公司设计的，它们投入相当大的力量，积极开发与完善加工新技术，扩大产品品种，提高产品的质量等级。

目前，吕特格公司的焦油加工能力为万，他们已能生产多种芳烃产品，煤焦油的化工利用率接近，位居世界之首。

日本的焦化工业发展较快，现有煤焦油加工能力已达万。

煤焦油加工工艺最大的是考伯斯二次气化工艺的改进型。

近十多年来，在住友金属化学新日铁化学神户制钢和川崎制铁等多家公司的共同努力下，日本的煤焦油加工业已形成了集中化大型化和现代化的产业体系。

日本十分重视煤焦油加工方面新技术的研究与开发，在煤焦油的精密分离和焦化产品的深度加工利用等方面取得了令人瞩目的成就。

前苏联的煤焦油加工能力直很强，单机年处理煤焦油的能力高达万，采用的多是次汽化单或双塔流程，精制的焦油产品约有种，其煤焦油分离效率仅次于德国。

作为发展中国家，印度的煤焦油加工生产水平也较高，目前其生产量达万。

印度在萘苯甲苯及二甲苯和酚的生产工艺方面取得了突出的成就，在甲苯萘和蒽的催化氧化方面也做了大量的研究和开发工作。

产品方案国外煤焦油加工有种模式生产是全方位多品种，提纯和配制各种规格和等级的产品二是在煤焦油加工产品的基础上，向着精细化工染料医药方面延伸的深加工产品三是重点加工沥青类产品，国内煤焦油加工产品主要是酚类萘洗油粗蒽沥青等。

工艺流程国内外焦油蒸馏的工艺大同小异，都是脱水分馏，但国外的工艺比国内要多样化。

国内的焦油蒸馏工艺与国外工艺相比较，差距并不大，只是适用的场合不同。

焦油蒸馏国内多采用常压塔式两塔式切取两混或三混馏分的蒸馏工艺。

引进的煤焦油蒸馏装置有如下特点采用连续脱水脱轻油，馏分塔为减压操作，塔顶采出酚油，塔底为软化点的软沥青采用方箱管式炉，其中，软沥青与焦油换热各馏分采用蒸汽发生器产生的低压蒸汽馏分塔塔顶的油汽采用空气冷凝冷却器，并为减压操作，可节能减压抽出的尾气与分离酚水，均送往管式炉焚烧馏分塔材质选用抗腐蚀低碳合金钢。

只要对国内工艺的设备仪表控制能量利用方面做些改进工作，就能够变成先进和实用的工艺。

环保水平锅炉房产生的锅炉烟气生产中产生的各种工艺废气生产工艺设备噪声工艺中产生的固体废物。

在废水废渣的处理上国内外所采取的措施基本相同，所不同的是国内处理后的指标要差点。

废气处理主要是指焦油加工过程中的放散气和沥青烟气的处理。

国外焦油厂收集这部分废气，并集中到洗涤塔，净化降温后送管式炉焚烧。

有些焦油加工厂的油槽顶部还进行氮封，其放散气排出的可能性就更小。

而国内只有个别焦油加工装置对放散气进行集中收集处理，大部分装置都是自由放散。

但只要严格管理，认真处理，达到国外处理水平是完全可以实现的。

节能水平节能降耗是装置的重要指标。

焦油加工是高能耗过程，国外在水蒸汽煤气消耗方面控制较好，采用空冷冷热流体换热多级循环水低温减压蒸馏热量回收蒸汽等技术，但电的消耗反而比国内还高。

随着国内能源结构的调整，多使用电，减少水蒸汽和煤气的消耗是个必然趋势。

热回收焦炉与现存发电设备的组合是个完美概念。

这种配置节约了可观的总投资成本，另个好的组合是与化工厂配合，消耗炼焦过程生产的蒸汽。

如果采用干熄焦技术，可回收显热能进步增加。

以万热回收炼焦设备加发电机为基础，采用干熄焦后，可增加发电量。

在蒸汽方面，将干熄焦引入热回收炼焦设备后。

蒸汽的输出量可从每小时增加到。

煤焦油精制新技术现代焦油蒸馏的模式大致有以下类型采用大型装置，如德国采用大焦油蒸馏装译文蒸馏图精馏段理想板沸点图，随着装置往下，装置内两部分的浓度随着蒸馏塔高度的增加而增加，浓度高于，大于。

无论是流进还是流出各板流量平衡。

这可以从图看出。

当从板蒸汽与板来的液体紧密接触，其浓度几近于平衡。

正如图里箭头所示，些更易挥发的组分由液体蒸发而来，因此液体的浓度降低而由不易蒸发的组分是由蒸汽凝固而来，因此浓度增加。

根据液体的沸点与气体的凝点，组分蒸发所需的热量来自组分凝固所释放。

交换装置的上层装置会将组分转化成蒸汽与将组分转化成液体。

随着液柱高度变化，组分固体和液体的浓度增加，但温度降低，因此层的温度比高但比低结合精馏与提馏为都能在蒸馏塔底部与与顶部生产近乎纯洁的产品，供料器应在中心。

如果原料是液体，将会流入重沸器，从重沸器升起的蒸汽将组分分解。

通过这种方式，就会得到较纯的产品。

如所示是个典型的配备必备辅助器，精馏器与气提器的连续分馏塔。

从装置中部匀速加入定浓度的原料。

假设原料是达到其沸点的液体，在此装置中的反应是否取决于此假设和原料的其他情况将会在以后的章节中进行讨论。

进料的那层称为进料层，进料层以上是精馏段，以下包括进料层在内是提馏段。

原料流入蒸馏塔底部的提馏段，底部始终有定量的液体，在重力的作用下，液体流入重热器。

是蒸汽蒸馏器，它生产出蒸汽并将其输送到蒸馏塔底部。

蒸汽流通整个蒸馏塔。

再沸器的端是个堰，底部生成物从堰旁边的下游池取得并流经冷却器。

该冷却器也通过高温的底部以热交换的方式对原料预热。

流经精馏段的蒸气在冷凝器中完全冷凝，冷凝物存入装有定量液体的储存器中。

回流泵将存储器中的液体输送到蒸馏塔的顶端。

这个过程叫做回流。

在精馏段下流的液体与上升的气体相互作用形成精馏。

没有回流就不会有精馏，所得产品与直接从进料层所得无区别。

冷凝物不会被被流泵再识别。

带有精馏段与气提段的连续分馏塔在热交换器中冷却，称为产品冷却器。

如果没有共沸混合物混入，在有足够板层和回流充分的情况下，可得到任何纯度的产品。

整个装置如图所示，通常简化为小型装置。

在装置底部放加热线圈来代替再热器来将小池里的液体变为蒸气。

冷凝器安装在分馏塔的上方。

且省去回流泵和储存器。

在引力的作用下流回蒸馏塔顶层。

可能会用种特殊的阀门来控制回流的速度。

剩下冷连续分馏塔的物料平衡图分馏塔内各层的物料平衡两系统的总物料平衡图是典型连续分馏塔的物料平衡图。

在塔内加入浓度为的，生成塔顶馏出物和塔底生成物，这两部分的物料平衡为总的物料平衡图组分平衡除去的方程式是除去得凝器冷凝出塔顶馏出物。

方程式和是装置内所有流动气体与液体的真实值。

净流速度的量受气体流进与流出速度而不同。

分馏塔与冷凝器和储存器的总物质的量的平衡可写为分馏塔上端内气体与液体的流动的速度带来的变化与装置样。

这部分包括冷凝器及以上的所有层面。

这个控制层面的总的物质的量的平衡为因此在蒸馏塔上段的量增加，不计和里的变化，它们的情况恒定且与相似。

组分相似物质的量守恒的方程式是是组分在蒸馏塔上端的速度。

在整个装置中恒定。

在蒸馏塔的下端，速度也恒定但是方向向下。

整个下端的速度等于，可用下列方程式下标用来表示提馏段的每层。

操作线因为蒸馏塔有两部分，因此有两条操作线，条是精馏段操作，条是提