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，现有煤焦油加工能图。顶板蒸气的浓度是，顶板的回流是，根据操作线的特征，操作线上端的终点是，。最简单的回流与液体产品装置如图是个单的完全冷凝器。它冷凝蒸馏塔内所有蒸气和提供回流与获得产品。使用这样个冷凝器时顶板蒸气，顶板回流和塔顶馏出物的浓度都可表示为。操作线的终点坐标变为是操作线和对角线的交点。图中是蒸馏塔顶板图。图顶板与冷凝器的物料平衡顶板，完全冷凝器年处理万吨焦油焦油车间蒸馏工段初步设计摘要本次设计的题目是年处理万吨焦油焦油车间蒸馏工段工艺初步设计，焦油蒸馏采用两塔连续式馏分工艺流程。通过已知数据计算整个生产过程的主要设备的工艺尺寸，并进行非工艺部分的设计。详细论述了工艺流程。本设计的主体设备是管式炉，主要进行管式炉的物料衡算能量衡算及具体的工艺尺寸计算，并绘制成图。此外还进行蒽塔和馏分塔的物料衡算和热量衡算对蒽塔塔板数及工艺尺寸计算次蒸发器和二次蒸发器的计算及选型。本设计的专题是介绍煤焦油蒸馏工艺过程中存在的污染物及危害。综合论述国内外煤焦油蒸馏过程中对污染物采取的防护治理措施工艺特点污染治理取得的效果及展望。最后根据相关数据及资料进行非工艺部分的简要论述。完成蒸馏工段的设备布置，绘制工艺流程图平面图及立面图完成该工艺三废处理与环境保护方面的设计和用水用电等非工艺部分的设计任务。关键词焦油蒸馏，管式炉，污染，工艺二氧化碳分解物料与热量衡算计算条件及操作制度耗热量和煤气用量的计算管式炉的计算与选型辐射段计算对流段的计算炉管压力降计算烟囱计算阻力计算烟囱高度其他设备的计算选型蒽塔的选型次蒸发器二段蒸发器其他冷却器的选型混合馏分冷却器蒽油冷却器二蒽油冷却器结论致谢参考文献附录绪论煤焦油的论述煤焦油是煤在高温干馏和气化过程中副产的具有刺激性臭味黑色或黑褐色黏稠状液体产品，产率大约占炼焦干煤的，几乎完全是由芳香族化合物组成的复杂混合物，组分上万种，已从中分离并认定的单种化合物余种，约占煤焦油总量的。煤焦油中很多化合物是塑料合成纤维染料合成橡胶农药医药耐高温材料及国防工业的贵重原料，也有部分多环芳烃化合物是石油加工业无法生产和替代的。煤焦油的应用及深加工意义我国的煤焦油主要用来加工生产轻油酚油萘油甲基萘油洗油Ⅰ蒽油Ⅱ蒽油及煤沥青，各馏分再经深加工后制取苯萘酚蒽等多种芳烃类化工原料及中间体。少量煤焦油被用作筑路油防腐剂及炭黑原料油燃料油等。近年也有人利用合成树脂合成橡胶对煤焦油进行改性，制造高档次防水涂料。占煤焦油的煤沥青用途十分广泛，可用作电极黏结剂，制造碳素纤维等。煤焦油混合物不经加工仅作为燃料油炭黑原料油或防腐油以及直接或简单加工后的应用价值不是很大。煤焦油蒸馏进行初步分离，般可分离得到轻油酚油洗油萘油蒽油沥青焦油六种馏份。萘是化学工业中很重要的原料，广泛用于制取邻苯二甲酸酐，供生产树脂工程塑料染料油漆及医药等用酚及其同系物用来生产合成纤维工程塑料农药医药燃料中间体炸药等蒽用来制蒽醌燃料合成糅剂及油漆。沥青是焦油蒸馏残液，为多种多环高分子化合物的混合物，用于制屋顶涂料防潮层和筑路生产沥青焦和电炉电极等。焦油主要危害及其特性健康危害作用于皮肤，引起皮炎痤疮毛囊炎光毒性皮炎中毒性黑皮病疣赘及癌肿。可引起鼻中隔损伤。环境危害对环境有危害，对大气可造成污染。燃爆危险本品易燃，为致癌物。危险特性其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火高热极易燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。研究现状分析国内发展现状我国煤焦油加工工业是随着炼焦工业发展起来的，目前我国的煤焦油加工存在着加工工艺相对落后装置规模小且加工企业过于分散加工过程环境污染严重分离新技术应用水平低加工深度不够等问题。国内外普遍看好的是其深加工精制产品的应用。随着经济和技术目录绪论煤焦油的论述煤焦油的应用及深加工意义焦油主要危害及其特性研究现状分析国内发展现状国外发现展状产品方案工艺流程环保水平节能水平煤焦油精制新技术煤焦油加工展望切忌盲目新建煤焦油加工设施项目建设要求慎重投资注重煤焦的开发加强环保工作设计任务生产工艺流程和主要设备的论述原料及产品说明煤焦油概述产品分类煤焦油加工过程煤焦油加工工艺塔式流程二塔式流程焦油分离主要设备管式加热炉蒸发器蒸馏塔车间及非工艺部分的设计蒸馏工艺布置车间布置厂址的选择土建供电供水排水防火防爆采暖通风环保设备维修专题蒸馏工艺过程的环境污染与防治概述煤焦油化工厂废气发生源煤焦油化工厂废气治理方法比重大于的油品污染气体治理轻质油品污染气体的控制沥青烟萘粉尘的净化处理酚钠盐分解废气治理改进生产工艺减少污染用氮气封闭液体化工物料储存设备沥青和萘实行液态运输酚钠盐分解的先进工艺连续硫酸法酚钠盐分，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。这个过馏段操作线的方程式。液体流向蒸气器的斜率比率。用方程式除以方程式消去得从方程式可知，精馏段的斜率小于，而提馏段的斜率根据方程式总是大于理想塔板的数量麦凯布蒂勒方法用曲线将方程式和代表的操作流程线画在表格中。麦凯布蒂勒的步步绘制法可以精确计算出为在精馏段和气提段达到定浓度差所需的理想板的数量。由方程式和可知除非恒定，否则该图是曲线图只要内流物体的浓度定。焓守恒在该图绘制中起确定曲线位置的作用，将在下章讲到。恒摩尔回流对于大多数蒸馏，气体和液体的流速在蒸馏塔内各个部分都是恒定的，因此流程图是直线的。为保持热守恒，每摩尔高温物体冷凝时会提供大约摩尔的热量给低温物体蒸发。例如，甲苯和苯的气化数分别是，和因此的甲苯就相当与的苯。液体焓的变化和蒸气热量的流失需塔底产生更多热蒸气来填补。因此在塔底蒸气的流动率比塔顶更接近恒摩尔回流的理论在设计蒸馏塔时已用到，参照方程式和，省去在和下的下标和，有下标表示在蒸馏塔上段的流速后就表示下段的流速。在这个简化模型中物质守恒方程是线性的。如果已知两个点的坐标，不需焓守恒，就可用麦凯布蒂勒法绘图。回流比促进