辽宁科技学院2012届本科生毕业设计第页第一章绪论1.1、焦炉煤气净化及苯族回收的意义：煤在炼焦时一般72%-78%转化为焦炭，其中22%-28%转化为荒煤气，苯族烃是煤干馏过程中产生的芳香烃化合物中分子较低的部分，其产率占炼焦干煤脏入量的0.8%-1.4%产率的波动主要受炼焦煤料的性质炼焦温度的影响，近年来，由于石油化学工业的迅速发展，可以提供苯类，苯酚类等产品，对煤炼焦化学工业产生了巨大的影响，但是焦化工业提供的许多种芳香族化合物和杂环化合物是石油化学工业所不能代替的，它们不可能或者不能经济的从石油加工过程中获得，今后这类产品主要依赖炼焦化学产品的吸收与加工，因此这些化学产品对综合利用煤炭资源和我国社会主义经济建设有着重要意义。荒煤气必须经过净化后成为洁净燃气，才能通过煤气管道外送及供用户使用。在焦炉煤气净化过程中，经过冷却、吸收、解析、化学转化、蒸馏分离等化工单元操作，可以分离出交友、氨水、粗苯（或轻苯、重苯），并将煤气和氨水中的氨、硫化氢、氰化氢等有害物质去除且制成有用的化学产品。苯族烃回收精制加工后，可得到的轻苯，重苯，精苯，甲苯，二甲苯，溶剂油等产品。甲苯，二甲苯，三甲苯，乙基甲苯，古马隆，茚，噻吩，酚。这些产品具有极为广泛的用途，是塑料合成纤维，合成橡胶，染料，涂料，医药，耐高温材料及国防工业极为宝贵的原料，对于我国的社会主义建设具有十分重大的政治意义和经济意义。1.2粗苯的性质：粗苯在常态下为淡黄色透明溶体，此水轻，不溶于水，在贮存时，由于其中的戊烯类，环戊二烯等不合和化合物的氧化合聚合而形成树脂状物质，故使粗苯差色变暗，粗苯易燃易爆，闪点为12摄氏度，粗苯苯气在空气中的浓度在1.4%-7.5%（体积）范围内时，能形成爆炸性混合物。粗苯的各主要成分皆在180摄氏度前馏出，180摄氏度以后馏出的是粗苯中所含的洗油轻质馏分，称为溶剂油。在测定粗苯中各组分的含量和计算其加工过程中的产量时，通常将180摄氏度前的馏出量作为鉴别粗苯质量的指标之一。粗苯在180摄氏度前的馏出量取决于粗苯的工艺流程和操作制度。180摄氏度前的馏出量越多，粗苯的质量就越好，一般要求粗苯在180摄氏度前馏出量达93%-95%，粗苯中除了主要的苯类物质之外，还有饱和化合物和硫化物，这是由于从煤气中回收粗苯的同时，煤气中的烯烃，一氧化碳等等的胶质生成物及有机硫化合物也一同进入了粗苯中。粗苯的组成取决于炼焦配煤的组成及炼焦产物在炭化室内热解的程度。粗苯各组成的平均含量如表1—1。此外，粗苯中酚类的含量通常在0.1—1.0%之间，吡啶碱类的含量不超过0.5%。当硫铵工段从煤气回收吡啶碱类时，则粗苯中的吡啶碱类含量不超过0.01%。各产品的质量指标见表1—1、1—2、1—3。粗苯中各组分的含量表1-1组分分子式含量%苯甲苯二甲苯三甲苯不饱和化合物其中：环戊二烯苯乙烯苯并呋喃及同系物茚及同系物硫化物（按硫计）其中：二硫化碳噻吩C6H6C6H5（CH2）3C6H4（CH2）2C6H3（CH2）3——C5H6C6H5CHCH2C8H6OC9H5——CS2C4H4S55～7012～222.0～62.0～57～120.6～1.20.5～1.01.0～2.01.5～2.50.3～1.50.3～1.50.2～1.2由于粗苯是易燃的物质，粗苯蒸汽在空气中的浓度在1.4—7.5%（体积）范围内时，能形成爆炸性混合物，因此该工段要严禁烟火，电机防爆。重苯和重质苯的质量指标表1-2指标名称重苯（参考指标）重质苯（YB303—64）一级二级馏程：初馏点，℃≮139≮160≮160150℃前馏出量，Wt%≯10——200℃前馏出量，Wt%≮50≮85≮80水分，Wt%—≯0.5≯0.5粗苯和轻苯的质量指标表1-3指标名称加工用粗苯溶剂用粗苯轻苯外观黄色透明液体比重，d4²°0.871～0.90≯0.900≯0.880馏程：75℃前馏出量，V%—≯3—180℃前馏出量，wt%≮93≮91馏出96%（V%）的温度，℃——≯150水分室温（18～25℃）下目测无可见不溶解的水第二章操作及设计参数2.1设计任务：本次设计的主要任务是根据国内外冶金焦化行业的基本情况,进行年产焦炭80万吨焦化厂回收车间粗苯工段工艺初步设计,初选主机设备；进行粗苯工段工艺流程选择设备的选型计算及相关非工艺设计。2.2设计参数：（1）要求工段年平均工作日360天，煤气及粗苯组成见下表，其余参数结合实习企业的实际生产技术参数。焦炉煤气的组成表指标名称NH3H2SHCN萘粗苯焦油指标(g/Nm3)7.56.31.60.25350.01净化煤气的质量指标表指标名称NH3H2SHCN萘粗