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53000 NM3/h焦炉煤气中粗苯回收工段的设计


全文字数:18000字左右  原创时间:<=2022年

【内容摘要】

53000 NM3/h焦炉煤气中粗苯回收工段的设计

 主要设备的论证及选型
3.1终冷器
本设计在煤气终冷工艺使用间接式煤气终冷工艺。因此,选用与该工艺相配套的终冷器横管式终冷器。
3.2洗苯塔
当前我国焦化厂洗苯塔的主要类型有板式塔、空喷塔以及填料塔。
3.2.1空喷塔
空喷塔在正常情况下是多级喷淋,煤气分布器设置于每段下部,为了使气体通过,一个锥形的伞设于相邻的两段,洗油的喷洒装置由设置于底部的很多个喷嘴组成,中央喷嘴作为备用。降液管将顶部喷洒的洗油引到下段。洗油采用循环喷洒的方式。
该塔具有以下优点:投资少,容量大,阻力小,不会堵塞。
该塔具有以下缺点:效率较差,结果煤气中会残留一部分苯,洗油的循环量大,导致动力功耗大,耗能高。
3.2.2板式塔
板式塔主要是穿流式筛板塔。塔提高流量,增加接触面积的气相和液相,该塔具有结构简单,生产能力大,投资小,板节约金属材料,因为没有包装,安装维修方便。其缺点是板效率会受到负荷变动的影响。
3.2.3填料塔
填料塔已经被焦化厂本工段广泛应用。木格填料的成本低,使用寿命短,洗苯效果差,但是由于环保要求,现在获得原材料不象以前那样容易了,现在很少使用。钢板网填料结构比较复杂,缺点是容易堵塞。现在被广泛采用的填料主要是塑料花环填料、陶瓷花环填料、金属螺旋波纹板3种填料。
综合考虑工艺操作稳定性,洗苯效果以及经济效率等,填料塔是这三种塔中最好,并且现在国内焦化企业大多数都选择填料塔作为洗苯塔。现在广泛使用的填料有金属螺旋波纹板、陶瓷花环填料、塑料花环填料3种填料。
(1)金属孔板波纹填料
金属孔板波纹填料属于规整填料。它是通过辗轧的方式在金属薄板上打孔后组装而成。组装出来的规整填料结构紧密、比表面积大,分离效果好,材质为金属的,耐腐蚀效果好。但其缺点是制作费用高,安装和清理麻烦,同时也不适用于粘度大、容易聚合以及含有悬浮物的物料。
(2)陶瓷花环填料
陶瓷花环填料属于散装填料。它的结构与塑料花环填料相同,都是由很多圆环结绕成的。陶瓷花环填料具有空隙率大、传质效果好、方便装填等优点,更重要一点是它弥补了塑料花环填料在耐高温性上的不足。为了确保洗油在陶瓷花环表面能够分布均匀,陶瓷花环填料表面要选择毛面的。
(3)塑料花环填料
尽管塑料花环的耐高温性差,但是由于具有塑料的属性比较轻质方便装填。洗苯操作虽然在常温的情况下展开,但是为了防止由于煤气中焦油等杂志在塔的压力提高时从而造成填料堵塞,导致洗苯的效果降低,达不到标准,我们要在每运行一段时间后采用蒸汽吹扫或者热油来洗涤。
通常情况下每隔3—5年,需要重新装填一次塑料花环,同时要将破损的填料换下来,原因是,塑料花环受热了就会变形从而造成有效用的表面积减少使洗苯效果降低。因为塑料花环容易老化且具有易碎的特质,使得填料装填过程中所要耗费1个月左右,不可避免的造成了一定的经济损失。
经过对比分析,本设计中选用陶瓷花环填料洗苯塔。
3.3脱苯塔
采用的脱苯塔有圆形泡罩塔、条形泡罩塔、浮阀塔等。
目前,我国焦化厂选用的脱苯塔主要有泡罩塔、浮阀塔和新型垂直筛板塔。国内应用较多的是用304不锈钢造的新型垂直筛板塔。此塔型与另两种塔相比,具有以下优势:
(1)处理量大。新型垂直筛板塔大大降低了泡罩塔和浮阀塔中出现的雾沫夹带现象,因此它的处理能力可以达到浮阀塔的1.5倍。
(2)传质效果好。根据实验和工厂生产实际情况表明,传质效率方面新型垂直筛板塔浮阀塔的1.1-1.2倍。
(3)阻力小。塔板的阻力降主要是由板上的静液层高度决定的,静液层液面越低,阻力降就越小。新型垂直筛板塔静液层高度就低于泡罩和浮阀的。
结合以上优点并参考实际生产情况,本设计脱苯塔选用的是不锈钢新型垂直筛板塔。

 

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