1、 . . 7/7本科畢業設計開題報告題 目 年處理24萬噸焦油常減壓蒸餾車間初步設計院 （系 環化學院 班 級： 化工12-2 姓 名： 柴昶 學 號： 2012020836 指導教師：勁勇 教師職稱： 教授 2016年3月科技大學本科畢業設計開題報告題目年產12萬噸焦油常減壓蒸餾車間初步設計來源生產實踐研究目的和意義 煤焦油組成極為復雜，含有上萬種有機物，已知含量大于1%的組分只有12種，如萘、蒽和芴等。上述化合物中的很多是化學工業中很重要的原料，廣泛用于制取鄰苯二甲酸酐，供生產樹脂、工程塑料、染料油漆與醫藥等用；酚與其同系物用來生產合成纖維、工程塑料、農藥、醫藥、燃料中間體、炸藥等；蒽用來

2、制蒽醌燃料、合成糅劑與油漆。瀝青是焦油蒸餾殘液，為多種多環高分子化合物的混合物，用于制屋頂涂料、防潮層和筑路、生產瀝青焦和電爐電極等，也有一部分多環烴化合物是石油化工所不能生產和替代的。隨著產業結構的調整和企業改制任務的逐步完成，中國經濟的發展已開始走上持續發展的軌道。這對中國基礎工業的發展從新的發展層次提出越來越緊迫的更高要求，對煤焦油加工工業的發展在結構和總量上會帶來新的發展需求。進入90年代中期，利用煤焦油加工的萘、蒽、吡啶、酚類等多環或雜環芳香烴產品，以與發展起來的炭素工業對原料的需求不斷加大，人們對煤焦油加工業的重要經濟地位又有了更新的認識。中國煤焦油加工工業作為區域經濟發展的重要支

3、柱產業已經形成。煤礦是我國的重要能源，對人民的日常生活起著舉足輕重的影響。而煤焦油蒸餾時焦油加工的龍頭，其技術水平影響著焦油餾分的質量，并對焦油餾分的后續加工工藝的選擇有著較大影響。所以對煤焦油蒸餾工段的設計將會對焦油加工業的發展有巨大作用。2、國外發展情況(文獻綜述)2.1 生產規模德國、法國、俄羅斯等國家的單套焦油蒸餾裝置的能力都在1050萬ta。國單套焦油蒸餾裝置有06萬、12萬、3 萬、5萬、75萬、10萬和15萬ta各種規模。3 萬ta以上的規模均為連續蒸餾工藝，小于3萬ta的規模都是間歇蒸餾工藝。出現不同加工規模的原因有：(1)焦油加工廠自身焦油產量不同，按自產焦油建設相應的規模；

4、(2)未作為一個產業來考慮焦油的加工，僅作為一個焦化廠的附帶處理單元；(3)大規模焦油加工的技術水平不夠；(4)環境保護和能量利用沒有達到發達國家的重視程度。2.2 產品方案煤焦油中所含物質上萬種，已查明的有500多種，能夠提取或配制的產品，到目前為止，大約200多種。國外煤焦油加工廠的生產有三種模式。一是全方位多品種，提純和配制各種規格和等級的產品；二是在煤焦油加工產品的基礎上，向著精細化工、染料、醫藥方面延伸的深加工產品；三是重點加工瀝青類產品。國煤焦油加工的產品主要是酚類、萘、洗油、粗蒽、瀝青等。各廠的產品質量和數量都基本類似，導致焦油加工的效益平平，與國外差距較大。其主要原因有以下幾方

5、面：各焦油加工裝置的規模普遍偏小；高質量、高附加值產品較少；生產企業適應市場能力較差；焦油深加工產品的市場有待開發，特別是新產品推向市場時，其難度較大。2.3 工藝流程國外焦油蒸餾的工藝小異，都是脫水、分餾，但國外的工藝比國要多樣化。能量消耗(包括水、電、煤氣、蒸汽等綜合指標)，從小到大排列為：illItIIIIm。各種規模的適應性。從上述比較可以看出，國的焦油蒸餾工藝與國外工藝相比較。差距并不大，只是適用的場合不同。只要對國工藝的設備、儀表控制、能量利用方面做一些改進工作，就能夠變成先進和實用的工藝。3、研究/設計的目標：本次設計題目為12萬t/a焦油常減壓蒸餾車間的初步設計，時間為十七周。

6、設計成果包括一帶控制點的工藝流程圖、主要設備的裝配圖、設備平面布置與立面布置圖、設計說明書。其中設計說明書包括文獻綜述、工藝論證與生產流程確定、工藝計算書、主要設備的工藝設計和設備選型、車間布置說明、非工藝部分設計說明、技術經濟分析、設計體會和收獲、參考文獻等。4、設計方案（研究/設計方法、理論分析、計算、實驗方法和步驟等）：工藝采用兩塔式常減壓蒸餾，包括脫水、常壓蒸餾、減壓蒸餾等主要系統與真空、溫水、排氣洗凈、貯槽等輔助系統。原料焦油進焦油預熱器加熱后進入預脫水塔。預脫水塔頂部脫出部分水和輕油，輕油作為脫水塔回流，分離水自流到氨水槽。預脫水塔底的焦油自流入脫水塔。脫水塔頂餾出的輕油餾分和水經

7、冷凝冷卻、油水分離后，一部分輕油作為回流，其余作為產品送至輕油槽，分離水自流到氨水槽。脫水焦油在脫水塔底用泵抽出，與酚油塔底循環油混合后進1號管式加熱爐。脫水塔底焦油經重沸器循環加熱后返回塔底，以提供脫水蒸餾所需熱量。酚油塔為常壓操作，塔頂的酚油氣在分縮器冷凝，一部分作為回流，另一部分作為產品采出，冷卻后進入酚油槽。酚油塔側線切取萘油餾分，冷卻后送至萘油槽。塔底混合油一部分與脫水塔底無水焦油混合后進1號管式加熱爐，加熱到一定溫度后返回塔底，提供蒸餾所需熱量； 另一部分從酚油塔底抽出與餾分塔底循環瀝青混合后進2號管式加熱爐。餾分塔為減壓操作，塔頂的洗油氣在分縮器冷凝，一部分作為回流；另一部分作為

8、產品采出，與原料焦油換熱并用溫水冷卻后進洗油槽。餾分塔側線分別切取苊油、一蒽油和二蒽油餾分。苊油餾分與冷卻后送苊油槽，一蒽油餾分與冷卻后送一蒽油槽，二蒽油餾分冷卻后送二蒽油槽。塔底瀝青一部分用餾分塔底循環泵抽出，與酚油塔底油混合后進2號管式加熱爐，在此加熱到一定溫度后返回塔底，提供蒸餾所需熱量；另一部分由餾分塔底抽出，與冷卻后送至后續生產裝置。工藝特點：1）常減壓蒸餾相結合，溫度、壓力分配合理，減壓蒸餾降低了操作溫度， 減少燃料消耗量，又可改善操作環境，有利于環境保護。2）各蒸餾塔底采用油循環加熱的供熱方式，便于操作和調節，能有效地防止結焦的產生。3）蒸餾過程不需通入直接蒸汽，不產生含酚廢水。

9、4）餾分分割較細，減少后續加工餾分的重復加熱，減少總能耗。5）易結晶、易凝固的餾分用溫水冷卻，減少設備、管道堵塞10。1-焦油預熱器；2-預脫水塔；3-脫水塔再沸器；4-脫水塔底循環泵；5-脫水塔；6-脫水塔底抽出泵；7-1號管式爐；8-酚油塔底循環泵；9-酚油塔；10-洗油冷卻器；11-萘油泵；12-苊油冷卻器；13-酚油冷卻器；14-萘油冷卻器；15-酚油塔底抽出泵；16-2號管式爐；17-餾分塔底循環泵；18-餾分塔；19-瀝青泵；20-瀝青冷卻器；21-二恩油泵；22-二蒽油冷卻器；23-一恩油泵；24-一蒽油冷卻器；25-苊油泵5、方案的可行性分析：常壓蒸餾是指焦油先進入預處理塔、脫

10、重塔進行脫水、脫重( 瀝青) 處理，處理后的精制焦油在蒸餾主塔中將輕油、酚油、萘油、洗油、蒽油進一步分離。常減壓蒸餾是在常壓蒸餾的基礎上演變而來，第一步也是將原料中的水分脫去，然后進入蒸餾主塔將輕油、酚油、萘油、洗油、軟瀝青分離，軟瀝青再進入減壓蒸餾塔分離出蒽油、瀝青。這兩種工藝是目前國比較常用的焦油加工工藝。常壓蒸餾工藝是在傳統工藝的基礎上演變而來的，既保留了經典流程簡潔、穩定的特點，又融入了新技術; 常減壓蒸餾引入了真空系統，降低了操作溫度，是國全流程不加堿工藝的代表。6、該設計的創新之處產品分離靈活多樣的特性瀝青膠質餾分可以做到預分離、預處理，大大降低了后續精加工的難度。節省能源，且便于

11、操作和調節。7、設計產品的主要用途和應用領域：輕油餾分 170前的餾分，產率為0.4%0.8%，密度為0.880.90g/。主要含有苯族烴，酚含量小于5%。可以作為機動車燃料。酚油餾分 170210的餾分，產率為2.0%2.5%，密度為0.981.01g/。含有酚和甲酚20%30%，萘5%20%，吡啶堿4%6%，其余為酚油。酚與其同系物生產合成纖維、工程塑料、農藥、醫藥、燃料中間體、炸藥等。萘油餾分 210230的餾分，產率為10%13%，密度為1.011.04g/。主要含有萘70%80%，酚、甲酚和二甲酚4%6%，重吡啶堿3%4%，其余為萘油。用來制取鄰苯二甲酸酐，供生產樹脂、工程塑料、染料

12、、油漆與醫藥用等。洗油餾分 230300的餾分，產率為4.5%7.0%，密度為1.041.06g/。含有甲酚、二甲酚與高沸點酚類3%5%，重吡啶堿,4%5%，萘含量低于15%，還含有甲基萘與少量苊、芴、氧芴等，其余為洗油。制炭黑的原料，加工成燃料油，一般需要加氫精制，作為柴油調和組分使用，加工成燃料油，一般需要加氫精制，作為柴油調和組分使用。一蒽油餾分 280360的餾分，產率為16%22%，密度為1.051.13g/。含有蒽16%20%，萘2%4%，高沸點酚類1%3%，重吡啶堿2%4%，其余為一蒽油。用來制取染料、殺蟲劑、樹脂、鞣料等。二蒽油餾分 初餾點為310，餾出50%時為400，產率為

13、4%8%，密度為1.081.18g/。含萘不大于3%。用于生產熒光染料、治霍亂藥，也可作為非磁性金屬表面探傷的熒光劑，與制取棕黃色還原染料的原料等。瀝青 為焦油蒸餾殘液，產率為50%56%。用于制屋頂涂料、防潮層和筑路、生產瀝青焦和電爐電極等。8、時間進程第1-4周：搜集查閱書籍與網絡資料，撰寫畢業設計開題報告，制作PPT與開題答辯；第5-6周：畢業設計工藝論證；第7-10周：工藝計算：物料衡算，熱量衡算，設備計算；第11-12周：繪制3A0工程設計圖紙：至少一手繪，包括PID圖；裝配圖；平面立面布置圖；第13-14周：技術經濟分析與非工藝部分；第15-16周：撰寫畢業設計說明說；上交畢業設計

14、說明書與圖紙；準備答辯； 第17周：畢業設計答辯。9、參考文獻：1 冬霞.國成熟的煤焦油蒸餾工藝比較N.能源與節能.2014-62鵬程，婷，宏偉，團結，煤焦油的加工工藝與研究現狀J.化工.2013，（41）：26-193袁毅夫，王亞彪，成，國外常減壓蒸餾工程技術淺析J.石油煉制與化工.2014，（45）:28-344進輝，煤焦油加工工藝的比較與選擇J.燃料與化工.2016，(47):44-455肖瑾，秋，葉煌，煤焦油蒸餾工藝的選擇J.燃料與化工.2011，（42）：50-536眾喜，國外煤焦油加工工藝的比較DB/OL.百度文庫.20147竇紅兵，暢賓平，水山， 煤焦油加工的國外現狀與發展趨勢探討J 冶金，2006（5）：22-238晏海英，吳紹華 煤焦油深加工產品的開發和應用進展J 化工，32( 1) : 43 46，549亞偉，畢雅梅， 焦油的常壓蒸餾與常減壓蒸餾的探討J.企業家天地，2007,8:161-16210徐兵，小敏，利芬，桂振祥，吳術彬，梁治學，超大型煤焦油蒸餾技術的開發與應用J.燃料與化工，2015，（42）：46-4811晁可繩，梁雙雙，宗士猛，超重原油常減壓蒸餾設計思考J.中外能源，2014，（19）：69-7212惜明，宏，林可鴻，煤焦油加工技術