焦炉煤气苯族烃回收蒸馏工段的设计 - 图文

工艺计算及主要设备的选型

贫油中粗苯带出热量Q'粗苯2＝ C'粗苯2 t G'粗苯2 其中C'粗苯1 ＝2.192kj/ kg. ℃ 是135℃粗苯的比热；C'粗苯2＝4.18×（0.383+0.001043t）×453.6，G'粗

苯2

＝453.6kg/h ，是出贫富油换热器的贫油中粗苯的质量流量。 贫油带出热量Q贫油出＝Q'洗油2+Q'粗苯2＝525.87t2+242560.81t 热损失Q损失＝γ（Q富油出－Q富油入）＝0.025×232171750.5＝

580428.76kj/h

其中γ＝0.025 是换热器的热损失占传递热量的百分比。 所以，贫富油换热器的输出热量

Q出＝Q富油出+Q富油入+Q损失

=525.87t2+242560.81t+442126.1+32705048.68

因为Q入＝Q出 ，即t2+461.26t-68949.76＝0 ，从而求得t＝118.86℃ 。

表4－1 ：贫富油换热器热量表平衡

组分 输入（kj/h） 输出（kj/h） 富油 20368194.86 43585345.36 贫油 60056191.24 36250110. 损失 580428.76 共计 80424386.1 80415885.2 热流体T 178℃?118.86℃ 冷流体t 135℃? 70℃ ?t 43℃ 48.86℃ 则平均温差△tm'=

?t1??t248.87=（48.86-43）/ln =45.87℃ ?t143ln?t2tm

对数平均温度△tm=?tm△tm'=0.95×45.87=43.58℃ ，其中，?第 28 页 共 53页

=0.95 ，是

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温度差

校正系数。

所需换热面积F＝（Q富油出－Q富油入）/K△tm=23217150.5/800×43.58＝665.93 m2 其中 K＝800kj/（m2 .h. ℃）, 是换热器的总传热系数。

根椐以上计算结果进行贫富油换热器的选型，选用下表的浮头式换热器4台

表4－19：选用的螺旋板式换热器规格

型号 工程压强/Kpa 工作面积/m2 管长/mm I6，I16T200-1.5/2026-20 16 200 4500 4.5 贫油冷却器的计算

在贫油冷却器中，120℃的贫油和18℃的冷却水在换热器内逆向流动换热，贫油温度降到30℃ ，冷却水温度升高到35℃。

120℃贫油带入热量Q1＝120×（151200×2.022+453.60×2.126）＝36802890.43kj/h ,其中，151200kg/h ，453.60kg/h分别是进贫油冷却器的洗油（含萘）和粗苯的质量流量；2.022kj/h. ℃ 2.126 kj/kg. ℃分别是进贫油冷却器的洗油（含萘）和粗苯的比热。

30℃贫油带出热量Q2＝30×（151200×1.710+453.60×1.733）＝7780142.66kj/h ，其中，1.710 kj/kg. ℃ ，1.733 kj/kg. ℃分别是出贫油冷却器的洗油（含萘）和粗苯的比热。

所以贫油冷却器的热负荷Q＝Q1－Q2＝36802890.43－7780142.66＝29022747.77kj/h

换热水量W＝21757060.82/(35-18)/4.18=306319.46kg/h 热流体T 120℃?30℃ 冷流体t 35℃? 18℃ ?t 85℃ 12℃

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则平均温差△tm=

?t1??t285=（85-12）/ln =37.29℃ ?t112ln?t2所需换热面积F=Q/K△tm＝29022747.77/2800×37.29=277.96 m2 ,其中

K=2800kj/( m2 .h. ℃) ,

是贫油冷却器的总传热系数。

参考《化工工艺设计手册》上册，，其型号为，设备总重5865千克。表4－

19：选用的浮头换热器规格

公称直径 工程压强/Kpa 工作面积/m 管长/mm 管层 900 16 283.3 6000 2 24.6 冷凝冷却器

根据《焦化设计参考资料》粗苯冷凝冷却面积为： F=180×2396.5×10?3=431.37m2

?3冷却水量W=2396.5×10×30=71.90m3/h

式中180为设计定额m2/t180℃前粗苯/h 30为每吨180℃前粗苯所需冷却水量查《焦化设计参考资料》选用两套同样的设备并联使用特性如下：

公称面积450㎡ 公称直径1000 管长4.5m 管子总数700 管程数4

4.7 分缩器

进入分缩器的油量V＝G/ ρ=151200/1060=142.64m3 /h ,其中G＝151200kg/h，是进分缩器油的质量流量；ρ＝1060 ，是进入分缩器的油的密度。

所需传热面积F＝Vλ＝142.64×2.5＝356.6 m2 ,其中λ＝2.5 m2 （h. m3 ），是单位量进入分缩器的油单位时间所需传热面积。

表4－22:分缩器的各项参数

面积(m2 ) 122.9 第 30 页 共 53页

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直径(mm) 1200 总长(mm) 2075 设备重量(t) 11.250 管径 25?2.5 管长(mm) 1280 管数 712 第 31 页 共 53页