毕业设计粗苯回收工艺的设计.docx

毕 业 设 计（论文）

（说 明 书）

题 目：
姓 名：
编 号：

平顶山工业职业技术学院
年 月 日

平顶山工业职业技术学院
毕 业 设 计 （论文） 任 务 书

姓名
专业
任 务 下 达 日 期 年 月 日
设计（论文）开始日期 年 月 日
设计（论文）完成日期 年 月 日
设计（论文）题目：
A·编制设计

B·设计专题（毕业论文）

指 导 教 师
系（部）主 任

年 月 日

平顶山工业职业技术学院
毕业设计（论文）答辩委员会记录

系 专业，学生 于 年 月 日
进行了毕业设计（论文）答辩。
设计题目：
专题（论文）题目：
指导老师：
答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 毕业设计（论文）成绩为 。
答辩委员会 人，出席 人
答辩委员会主任（签字）：
答辩委员会副主任（签字）：
答辩委员会委员： ， ,
, , , ,

平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语
第 页
共 页
学生姓名： 专业 年级
毕业设计（论文）题目：
评 阅 人：
指导教师： （签字） 年 月 日
成 绩：
系（科）主任： （签字） 年 月 日

毕业设计（论文）及答辩评语：

摘 要

粗苯是一种重要的有机化工原料，粗苯是组成很复杂的半成品，主要是由苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等本族烃组成，还包括不饱和化合物、硫化物、饱和烃、酚类和吡啶碱类。目前，中国年产焦炭达到两亿吨，可回收的粗苯资源达到200多万吨，虽然从石油化工可以再生这些产品，但焦化工业是苯类产品的重要来源。粗苯精制的化学产品广泛应用于医药、塑料、合成纤维、染料、农药以及国防工业的重要原料，对此探讨如何提高粗苯回收具有重要意义。
粗苯的回收采用洗油吸收工艺通过传热传质的变化得到产品。其工艺包括洗油吸苯和富油脱苯两道工序。对此产量与吸收温度、洗油的吸收能力及循环油量、贫油含苯量、吸收表面积、煤气的压力与流速等因素有关，因此从工艺设计入手，进行分析以优化参数，做出一些可行性工艺及操作设计。本文从以下几方面研究影响粗苯回收，并以此提出较为系统全面的措施提高粗苯的产量，其内容:粗苯的性质,回收工艺设计，在此工艺下主要影响因素及操作,塔结构的研究

关键词：粗苯回收 影响因素 操作设计 改进措施 塔结构

目 录
摘 要 I
引言 1
第1章 粗苯回收工艺的设计 3
1.1粗苯的性质组成质量 3
1.2用洗油吸收煤气中的苯族烃 5
1.2.1 吸收苯族烃的基本原理 5
1.2.2 粗苯回收工艺的设计 5
第2章 粗苯的回收工艺的计算和操作 7
2.1回收工艺的主要因素 7
2.1.1洗油质量 8
2.1.2 吸收温度 9
2.1.3应对措施 11
2.2其他因素 13
2.2.1贫油含苯量 13
2.2.2吸收表面积 13
2.2.3 煤气压力和煤气流速 14
2.3塔结构 16
2.3.1洗苯塔 16
2.3.2脱苯塔 18
第3章 总结及展望 21
粗苯回收展望 21
参考文献 21
致谢 22

提高粗苯回收的技术研究
引言
苯为有机化工合成工业最重要的基础原料之一，其用途十分广泛主要用于合成纤维，塑料，合成橡胶，农药及国防工业等方面。目前虽然石油工业可以回收石油苯和生产合成苯，但焦化苯占有很大比例，粗苯主要含有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳香烃。对此对提高粗苯回收的研究有重要意义。焦化生产是以炼焦煤为原料进行综合利用的复杂生产，整个生产过程是配煤、炼焦、化学产品回收等阶段。以不同性质的洗精煤按一定比例混合后经过高温、干馏炼成焦碳，同时产生煤气，经过冷却蒸馏回收化学产品。粗苯就是将煤气中的苯族烃回收并蒸馏后得到的一种化产品。粗苯的产生主要取决于炼焦煤的性质(挥发分)和炼焦过程的操作技术条件以及化产品回收技术。
统计了某年6-9月份的洗苯塔后煤气含苯（平均值）单位：g/m3
月 份
6
7
8
9
平均
塔后含苯
2.24
2.41
3.26
2.68
2.65
而国内其他先进企业的塔后含苯一般都在2.0g/ m3以下（2.65，这说明在化学产品回收环节中存在很大的问题。
为了准确把握现状，便于查找原因，将粗苯生产过程中需要重点控制的工艺参数同国内先进的生产企业进行了对比，结果如下：
单位
洗苯塔后煤气含苯（g/m3）
富油含苯（%）
循环洗油质量

洗油吸
收温度（℃）
粗苯产率（%）
先进企业
1.6
1.7
270℃馏程≥60%
常温无结晶
25
1.05
某焦化厂
2.65
1.5
270℃馏程50%
常温有结晶
28-30
0.98
通过对比，很明显洗苯塔后含苯明显高出很多，我们粗步计算一下：
厂现在的煤气流量是：50000 m3/h，粗苯市场价按5000元/吨，这样我们每年将损失粗苯（2.65-2.0）×50000×24×365×10-6=284.7吨
经济损失：284.7×5000=1423500元
因此回收率是反映企业生产过程中原料的利用程度的指标，也是企业经营管理水平和工艺技术的综合反映。随着企业管理的不断深入，在现有条件下，如何通过工艺技术设计和改造来提高回收率，以获得最大的经济效益。

第1章 粗苯回收工艺的设计
1.1粗苯的性质组成质量
粗苯是由多种芳香烃和其他化合物组成的复杂混合物，粗苯的主要成分是苯、甲苯、二甲苯及三甲苯等。此外还有一些不饱和的化合物、硫化物极少量的酚类和吡啶碱类组分。用洗油回收煤气中的苯族烃时，则尚含有少量的洗油轻质组分。
粗苯中酚类的含量通常为0.1%～1.0%，吡啶碱类的含量一般不超过0.5%。当硫酸铵工段从煤气中回收吡啶碱类时，则粗苯中的吡啶碱类含量不超过0.01%。
粗苯中各主要平均含量如表1-1所示
表1-1粗苯中各主要平均含量

组分
含量/%
备注
苯
甲苯
二甲苯
三甲苯和乙基甲苯
不饱和化合物
其中：
环戊二烯
苯乙烯
苯井呋喃
茚
硫化物
其中：
二硫化碳
噻吩
饱和物
55～80
11～22
2.5～6
1～2
7～12

0.5～1.0
0.5～1.0
1.0～2.0
1.5～2.5
0.3～1.8

0.3～1.5
0.2～1.6
0.6～2.0

同分异构物和乙基苯总和
同分异构物总和

包括同系物
包括同系物
按硫计

粗苯的各主要组分均在180℃前馏出物，180℃后的馏出物称为溶剂油。粗苯在180℃前馏出量取决于粗苯工段的工艺流程和操作制度。180℃前馏出量越多，粗苯的质量就越好。一般要求粗苯的180℃前馏出量大于93%，以利于加工精制。
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。在配煤的质量稳定的条件下，在不同的炼焦温度下所得到的粗苯中苯、甲苯、二甲苯及不饱和化合物在180℃前馏分中含量如表1-2所示

表1-2 不同炼焦温度下粗苯（180前馏分）中主要组分的含量
炼焦温度
粗笨中主要组分含量/%
苯
甲苯
二甲苯
不饱和化合物
950
1050
50～60
65～75
18～22
13～16
6～7
3～4
10～12
7～10

粗苯是浅黄色透明液体，比水轻，微溶于水。在储存时，由于低沸点不饱和化合物的氧化和聚合所形成的树脂状物质能溶解于粗苯中，使其着色变暗成为棕黄色。粗苯易燃，闪点为11.11℃ 。粗苯蒸汽在空气中的体积浓度为14.7%~7.5%时，能形成爆炸性混合物。粗苯工段的产品，依生产工艺的不同而异，可以生产一种粗苯产品
粗苯的理化性质依组成而定，在计算中可再用下列有关计算式确定：
粗苯比热容：
C1=1.604+0.004367t J/（g·K） （1-1）
粗苯蒸汽比热容：
C2=(86.67+0.1089t)/M J/（g·K） （1-2）
式中 t——温度，℃
M——粗苯相对分子质量，依粗苯组成而定。
粗苯蒸气质量焓：
i=431.24+ C2·t （1-3）
式中 T——温度，℃
C2——粗苯蒸汽比热容，
粗苯的运动粘度：
lgv=[(-5.8ρ+4.6)(lgt-2.5)] （1-4）
式中vT温度为t时的粘度，cm/s；
ρ——20℃时的密度，g/cm3
T——温度，℃
1.2用洗油吸收煤气中的苯族烃
1.2.1 吸收苯族烃的基本原理
洗油吸收煤气中粗苯蒸气的过程是物理吸收过程，当煤气中粗苯蒸气分压大于洗油表面上粗苯蒸气压实，煤气中的粗苯就被洗油吸收。而两者之间的差值就是吸收粗苯过程的推动力，故差值越大，则吸收过程进行得越容易，吸收速率也越快。此外吸收过程的进行还与洗油和煤气的物理性质（黏度、密度等）及吸收过程的条件（温度、洗苯塔形式、气体流速和喷洒密度等）有关。
洗油做吸收剂，在洗涤塔内回收煤气中的苯族烃，将吸收了苯族烃的洗油（富油）送至脱苯工段的脱苯蒸馏设备中提取粗苯。脱苯后的洗油（贫油）经冷却后再重新送至洗涤循环使用。选用的是常压吸收。
1.2.2 粗苯回收工艺的设计
由饱和器来的55℃左右的煤气进入终冷塔底部，煤气在终冷塔内自上而下流动，与上下段喷洒液在横管终冷器内密切接触而被冷却。在此，煤气被冷却到25～27℃，部分水蒸气被冷凝下来，同时还有相当数量的萘从煤气中析出并被冷凝液冲下来。煤气含萘量可从2000～3000mg/ m3降至800～1200mg/ m3冷却后的煤气进入洗苯塔。
煤气中洗油回收粗苯的工艺设计如图1-1

由洗苯工序来的富油进入油气换热器，被从脱苯塔顶来的蒸汽加热，然后进入贫油换热器，被热贫油加热后进入脱水塔，用油泵从脱水塔底部抽送至管式炉，加热到180～200℃的富油进入脱苯塔。热贫油从脱苯塔底部经贫富油换热器自流入脱苯塔下部的热贫油槽，然后用泵送到贫油冷却器，冷却到常温后 送回洗苯塔循环使用。
从脱苯塔顶逸出的粗苯蒸气，进入油气换热器，部分水蒸气被冷凝下来，然后进入冷凝冷却器，粗苯和水从冷凝冷却器下部流入油水分离器进行分离。从油水分离器出来的粗苯进入回流槽，部分粗苯用回流泵送到脱苯塔顶部作为回流，其余粗苯从回流槽顶部流入粗苯中间槽，再送往成品储存。
从脱苯塔顶部出来的蒸气，其中40%的萘和洗油，送入脱苯塔。
由于脱苯塔顶尤其温度较低，蒸馏用的一部分直接蒸气会在塔内冷凝下来，造成在塔内的塔板上积水，破坏正常操作。为了引出冷凝水，在他的上部设有段塔板，将该塔板上液体引至油水分离器，分离出水后油类返回下一层塔板。
脱苯用的过热蒸汽全部经再生器入脱苯塔，再生器底部定期排废渣是循环洗油再生。
脱苯蒸馏生产一种苯的工艺设计流程图1-2

图1-2 脱苯蒸馏生产一种苯的工艺设计流程图
第2章 粗苯的回收工艺的计算和操作
2.1回收工艺的主要因素
从设备、人员、方法、原料、环境五个方面查找原因，并绘制出影响塔后含苯因果图，见下图：

塔
后
含苯高
人员 设备
责任心不强 洗苯效果差
技术水平较低
考核制度不健全 二段换热器内部
水路堵塞 洗苯塔内部填料腐蚀
教育培训
不够

温度、压力、进料
控制不稳定 洗油质量差
仪表不
到位 大气温度高
富油含苯高

循环洗油
方法 量小 原料 环境

分析要因表
序号
末端因素
论 证 分 析
结论
1
教育培训不够
通过加强职工教育培训并进行考核，职工技术水平都有所提高
非要因
2
考核制度不健全
通过建立健全岗位责任制，责任到人，并加大考核力度，可解决此问题
非要因
3
二段贫油冷却器水路堵塞
造成贫油温度降不下，影响吸收效果
要 因
4
终冷塔上段换热器水路堵塞
造成煤气温度高，吸收温度高，洗苯效果差
要因
5
仪表不到位
加强仪表管理，对仪表进行校正
非要因
6
洗油质量差
造成有结晶堵塞设备，洗苯效果差，购进质量好的洗油、排稀渣可解决此问题
要 因
7
大气温度高
6、7、8、9四个月气温高，导致煤气温度高，吸收温度高
非要因
8
循环洗油量小
导致煤气中粗苯不能完全被吸收，加大循环量可解决此问题
非要因

根据上面分析，我们确定影响塔后含苯高的主要原因是：
1.洗油质量差
2.吸收温度高
2.1.1洗油质量
使用质量好的洗油。开工时，当时使用的洗油质量极差，270度前的馏出量只有百分之三、四十，洗苯效果差粗苯回收率低，产量低，每天只有20吨左右，而且经常造成设备堵塞，影响系统的正常生产，离实际的设计生产产量相差甚远。后来换了质量好的洗油，产量明显有了改观，系统也相对稳定了，而且提高了回收率。
洗油质量的要求
为满足从煤气中回收和制取粗苯的要求，洗油应具备如下性能：
1 常温下对苯族烃有良好的吸收能力，在蒸馏加热时又能与粗苯很好的的分离；
2 有足够的化学稳定性，即长时间循环使用后，其吸收能力基本上保持不变；
3回收苯操作温度下，不应析出固体沉淀物，以免堵塞设备；
4与水不生成乳化物，并易于水分离；
5有较好的流动性和分散性，以使洗油易于输送，在洗苯塔内的填料上能均匀分布；
6洗油初镏点应足够高，防止蒸馏时过多地消耗。
焦化厂用于洗苯的洗油指标
洗油含酚高易于水形成乳化物，破坏洗苯操作。另外酚的存在还易使洗油变稠。因此要严格控制洗油中的酚含量
表2-1洗油的指标
项目
指标
密度（20℃）/g·m
馏程（1.013×105Pa）
230℃前镏出量（容）/% 不大于
300℃前镏出量（容）/% 不大于
酚含量（容）/% 不大于
萘含量/% 不大于
水分/% 不大于
黏度（E50） 不大于
15℃结晶物
1.03～1.06

3
90
0.5
15
1.0
1.5
无
洗油质量及新洗油的补入方式是关系塔后含苯量的主要因素。
2.1.2 吸收温度
吸收温度系指洗苯塔内气液两相接触面上的平均温度，它去于煤气和稀有的温度，也受大气温度的影响。
吸收温度是通过吸收系数和吸收推动力的变化而影响粗苯回收率的。吸收温度的升高，可使吸收系数有一些增加，但不太显著，而对吸收推动力的影响却较大，会使推动力显著减小。
在正常操作条件下，，洗油分子量Mm及煤气总压力p波动很小，可视为常数。而粗苯的蒸气压p0是随温度而变化的了，所示的是苯族烃在煤气和洗油中的平衡浓度关系曲线。由图可见，当煤气中苯族烃的含量一定时，温度愈低，洗油中与其呈平衡的苯族烃含量愈高；而当提高温度是，洗油中与其呈平衡的苯族烃含量则有较大的降低。

图2-2

当脱苯操作稳定，入塔贫油含苯量一定时，洗油液而上苯族烃的蒸汽压随之减小，致使洗苯塔后煤气中的苯族烃含量a2（塔后损失）增加，粗苯的回收率降低。

图2-3回收率及塔后含苯量与吸收温度的关系

图 2-3 表明了回收率及塔后含苯量与吸收温度的关系。由图可见，当吸收温度超过30℃时，随着吸收温度的升高，塔后含苯量a2显著增加，回收率ᵑ显著下降。
因此，吸收温度不宜过高但也不宜过低。在低于10~15℃时，洗油的粘度显著增加。使洗油输送和塔内均匀分布及流动均发生困难，当洗油温度低于10℃时还可能从洗油中析出固体结晶和残渣。因此，适宜的吸收温度约为25℃左右，实际操作温度波动在20~30℃之间。
实际生产操作时，洗油温度应略高于煤气温度，以防止煤气中的水汽冷凝进入洗油中。一般规定洗油温度在夏季比煤气温度2℃左右，冬季高5℃左右 。应根据大气温度和生产实际操作情况而定。
为保证适宜的吸收温度，煤气进洗苯塔前，应于最终冷却塔内冷却至18~28℃,循环洗油（贫油）应冷却至低于30℃。
2.1.3应对措施
针对上述主要原因，我们制定对策措施如下表：

序号
要 因
对 策
目 标
措 施
1
二段贫油冷却器水路堵塞
更换两台换热面积较大的二段贫油冷却器，更换一台终冷塔上段冷却器
使贫油温度能降至24℃以下，煤气温度降至22℃左右
抓紧时间对新换热器进行安装
2
洗油质量差
购进质量好的新洗油，改排干渣为排稀渣，降低排渣温度
使循环洗油270℃前馏出量达到60%以上，α、β甲基奈达到40%以上
购进甲基奈补充到系统中，抓紧时间安装残渣槽，尽快排稀渣
洗油的措施：
购进质量好的新洗油补入系统中，提高循环洗油中的甲基奈等有效成分的含量，降低苊等有害成分的含量，使洗油不易结晶，不堵塞设备，同时还提高了洗苯效果
改再生器排渣为排稀渣，降低排渣温度，降低洗油恶化速度
降低脱苯塔顶温度，减少粗苯带走洗油中的轻质成分
另采取如下措施：
改补新洗油从冷贫油泵进口连续补入。以前向系统中补新洗油是从富油泵进口一次性补20吨左右，且速度很快，由于洗油中水分较多，富油在升温过程中水分不断蒸发，造成脱苯塔、再生器压力不稳定，急剧升高，富油温度急剧下降，系统不稳定，而且大量快速的补入给设备增加了负荷，洗苯、脱苯效果差，贫油含苯高，吸收效率低，自从改为从冷贫油进口连续补后，以前的弊端得到了根本的改善
在改善后的到了一些很好的效果先统计如下：

塔后含苯（g/ m3）

4

2 2.0 1.99

改前 目标 改后
改后生产状况有了明显改观，在实际生产中控制根据生产的记录统计塔后含苯效果检查如下：
月份
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
产量
1000
1027
1049
985
1012
1051
1064
1137
1133
1251
1218
1115
产率
0.98
1.03
1.0
1.0
0.98
1.0
1.03
1.07
1.10
1.16
1.18
1.06
塔后含苯

2.59
2.01
2.77
3.08
2.92
3.81
2.72
2.28
3.13
2.17
1.99

经济效益分析：
1、粗苯产量增加的销售收入
以前塔后含苯为2.65g/m3，之后为1.99g/m3，按目前粗苯市场价格5000元、煤气量按50000m3来算，每年可以增加销售收入：
(2.65-1.99×50000×24×365×10-6×5000=1445400元
由此可见，采取合理措施，取得了良好的经济效益。
2.2其他因素
2.2.1贫油含苯量
贫油含苯量是决定塔后煤气含苯族烃量的主要原因之一。有下列式可知，当其他条件一定时，入塔贫油中粗苯含量愈高，则塔后损失愈大。现行规定塔后煤气中粗苯含量低于2g/m3，如果洗苯塔出口煤气压力p=109kpa（表压），洗油分子量Mm=170,30℃时粗苯的蒸汽压p0=13.5kpa。将有关数据代入式（2-1）中

根据道尔顿分压定律由c1=2.24αpMmp0 （2-1）

c1=2.24×(2×109×1000)/(170×13.5×1000) =0.21

计算结果表明，为使塔后损失不大于2g/m3，贫油中的最大粗苯含量为0.21%。为了维持一定的吸收推动力，c1值应除以平衡偏移系数ᵑ，一般ᵑ=1.1-1.2，取ᵑ=1.15，则允许的贫油含苯量的值为; c1=0.21/1.15=0.183%.实际上，由于贫油中粗苯的组成，苯和甲苯含量极少，绝大部分为二甲苯和溶剂油，其蒸气压仅相当于同一温度下煤气中所含苯族烃蒸气压的20%-30%,故实际贫油含粗苯量可允许到0.4%~0.6%，此时仍能保证塔后煤气含苯量在2g/m3以下。如进一步降低贫油中的粗苯含量，虽然有助于降低塔后损失，但仍将增加脱苯蒸馏时的水蒸气耗量，使粗苯180℃前馏分降低，即相应地增加了粗苯中溶剂油的生成量，并使洗油的消耗增加
近年来国外有些焦化厂，塔后煤气控制含苯量大于2g/m3，甚至高达5g/m3.他们认为，塔后煤气含苯高于2g/m3对粗苯的回收是经济合理的。从表 所列一般粗苯和从回炉煤气中分离的粗苯的性质可以看出，由回炉煤气中得到的粗苯，硫含量比一般粗苯高3.5倍，不饱和化合物含量高1.1倍。由于这些物质很容易聚合，故只会增加粗苯工段的操作困难。因此塔后煤气含苯量控制高一些也是合理的。
一般粗苯和回炉煤气中分离出的粗苯性质

2.2.2吸收表面积
为使洗油充分吸收煤气中的苯族烃，必须使气液两相间有一定的接触面积和接触时间。对于填料塔来说，吸收表面积即为塔内填料表面积。接触时间是当洗油沿塔内填料自上而下流动，与上升的煤气逆流接触，通过被洗油淋湿下来的填料表面来实现的。填料的表面积愈大，则煤气与洗油接触的时间愈长，回收效率也就愈好。
当塔后煤气含苯量达到要求的2g/m3时，对于木格填料塔，每小时1m3煤气所需的吸收表面积一般为1.1~1.2m2，对于钢板网填料塔，每小时1m3煤气所需的吸收表面积为0.6~0.7m2，而新型的花环塑料填料塔仅为0.2~0.3m2.当减少吸收表面积时，粗苯的回收率将显著降低，如图 所示，在吸收面积F0时，粗苯回收率ᵑ为93.56%，随着F/F0值的降低，ᵑ值也随之下降。当F/F0在0.5以下时，ᵑ值则随吸收面积的减少而急剧下降。又当吸收面积F/F0值再增大时，ᵑ值则高有限。因此适宜的吸收面积应该是既保证一定的粗苯回收率，又要使设备费和操作费经济合理进行综合考虑。
2.2.3 煤气压力和煤气流速
当增大煤气压力时，煤气中的苯族烃分压将成比例地增加，是吸收推动力增加的很快，因而吸收速率也将增大。再加压下进行粗苯回收时，可以减少塔后损失、洗油耗量、洗苯塔的容积等。所以加压回收粗苯是强化洗苯过程的有效措施之一。但加压煤气耗用较多的电能和设备费用，故应根据生产实际和煤气用途等经济合理的原则确定。
由式（7-10）可见，增加煤气速度可提高吸收系数，增强两相接触程度，以及提高洗苯塔德生产能力，因此可强化洗苯过程，但煤气流速也不宜过大，对木格填料，空塔气速以不高于载点气速的0.8倍为宜，以免使洗涤阻力和雾沫夹带凉过大。
此外，炼焦挥发分与粗苯和回收率的关系是随炼焦煤挥发分的增加而升高，当回收粗苯的其他条件不变时，不同温度下的粗苯回收率与炼焦挥发分的关系如图2-4所示。

图 2-4

上述诸因素和回收率ᵑ之间的关系可以用下列因此式表示：
ᵑ=1-b+n（emb-1）/b+emb-1 （2-2）
式中 ᵑ 回收率
M 指数，m=0.27pkF/v；
P 煤气的平均压力，pa；
F填料的表面积，m3/h
V 煤气量，m3/h
k 总吸收系数，kg/（m2·h·pa）
b 指数，b=1-100000/pl；
L 洗油单位用量，kg/m3
n 系数，n=1000000c1/pa1；
C1 贫油中粗苯含量，%，
A1 入洗苯塔煤气中粗苯含量，g/m3。
设下列有关数据:
C1=0.2;a1=40g/m3;p1.067×100000pa(表压)；v=3500m3/h
F0=38600m2；l=50000kg/h；k=2.701×0.00001kg/（m2·h·pa）
计算粗苯回收率 ᵑ，
将上述已知数据分别代入有关计算式中得：
M=0.27×1.067×100000×2.701×0.00001×38600/35000=8.58
b=1-100000/1.067/100000/50000×35000=0.344
n=1000000/1.067/100000×0.2/40=0.0469
ᵑ=1-0.344+0.469×（e8.58×0.344-1）/0.344+e8.58×0.344-1=0.936
即粗苯的回收率为93.6%。

2.3塔结构
2.3.1洗苯塔
洗苯塔的作用就是使经过贫富油换热工艺之后温度略高于入洗苯塔煤气温度2～5℃的贫油在洗苯塔内均匀分布，使贫油与煤气充分接触，煤气中的苯族烃进入到贫油中被贫油吸收。如果洗苯塔的结构不尽完善，使贫油不能够充分吸收煤气中苯族烃，可造成净化回收后的煤气苯含量过高，也严重影响粗苯的质量，影响化产回收的经济效益。焦化厂普遍采用的洗苯塔类型主要有填料塔、板式塔和空喷塔。下面就对这几种塔进行研究：
填料洗苯塔是应用较早、较广的一种塔。塔内填料常用整砌填料如木塔、钢板网等，也可用乱堆填料如金属螺旋、泰勒花环、鲍尔环以及鞍型填料等。相对来说，在同等条件下，乱堆填料阻力较大，且容易堵塞。因此，普遍采用的是整砌填料。目前新型高效高效填料塔填料有钢板网、金属螺旋、泰勒花环。我公司准备以钢板网填料作为洗苯塔填料，就对此进行研究。
钢板网填料是用0.5mm厚的薄钢板，在剪切机一排排交错排列的切口，再将口拉开，板上即形成整齐排列的菱形孔。将钢板网立着一片片平行叠合起来，相邻板间用厚度为20mm长短不一，交错排列的木条隔开，再用厂螺栓固定起来，就形成了如图9所示的钢板网填料。钢板网填料比木格填料的孔隙率大或者说自由截面积大，在同等条件下，阻力更小，更不易堵塞，可允许较大的空塔气速，传质效率也比木格填料塔大，达到同样的塔后煤气含苯量2g/m3需要的吸收面积可比木格填料洗苯塔减少36～40%。

图2-5 钢板网填料及两相作用示意图
由图2-6可见，从顶部喷淋下来的贫油，被两片钢板网间的木条分配到板间侧面上形成液膜向下流动。煤气在网间向上流动，当被网片间的长木条挡住时，便穿过网孔进入网片的另一侧空间。这样网上的液膜就不断的被鼓破，随即又形成新的液膜。所以，在钢板网填料中，气液两相的接触面积远大于填料的表面积。并由于较激烈的湍动和吸收表面积不断更新而强化了操作。
钢板网填料塔的构造如图2-5所示。由图可见，钢板网填料分段堆砌在塔内，每段高约1.5米。填料板面垂直于她的横截面，在扳网间形成了煤气的曲折通道。
为了保证洗油在洗苯塔的横截面上均匀分布，在塔内每隔一定距离安装一块如图2-7所示的带有煤气涡流罩的液体再分布板。
煤气涡流罩按同心圆排列在液体再分布板上，弯管出口方向与圆周相切，在同一圆周上的出口方向一致，相邻两圆周上的方向相反。由于弯管的导向作用，煤气流出涡流罩时，形成多股上升的旋风气流，因而使煤气得到混合，以均一的浓度进入上段填料汇聚。在液体再分布板上的洗油，经升气管内的弯管流到设于升气管中心的圆棒表面，在流到下端的齿形圆板上，借助重力喷溅成液滴而淋洒到下段填料上。从而可消除洗油沿着塔壁下流及分布不均的现象。
在进行钢板网填料洗苯塔计算时，可采用以下数据：填料比表面积44m2/m3；油气比1.6～2.0L/m3；空塔气速0.9～1.1m/s；煤气所需填料面积0.6～0.7m2/(m3·h)。

图2-7 液体再分布板

图2-6钢板网填料塔

2.3.2脱苯塔
脱苯塔中进行的典型的解吸过程，粗苯从富油中解吸出来，其基本方法是提高富油的温度，使粗苯饱和蒸汽压大于其气相分压，使粗苯由液相转入到气相。焦化厂一般用管式炉煤气加热富油脱苯塔，这里不做介绍。脱苯塔的塔高、塔板层数、板间距等塔体构造都会影响富油脱苯后粗苯的质量。

图2-8 管式炉加热脱苯塔
焦化厂一般使用的的脱苯塔有泡罩塔和浮阀塔等。其材质一边采用铸铁，也有用不锈钢的。国内较多采用铸铁泡罩塔，塔板泡罩为条形或圆形，条形泡罩应用较多。由于我公司生产只是一种苯，下面介绍管式炉加热富油的一式脱苯塔：
管式炉加热富油的脱苯塔（只生产一种苯）
如图2-8所示，一般采用30层塔板。从管式炉来的富裕
的富油由下数第14层塔板引入，塔顶打回流。
塔体设有油水引出口和萘油出口。塔板上的油水
混合物由下数第29层断塔板引出，分离后的油
返回到28层塔板。该塔除了要保证塔顶粗苯产
品和贫油的质量外，还要控制侧线引出的萘油质
量，操作复杂。近年来发展了一种50层塔板并
带萘油侧线出口的脱苯塔。塔顶产品为粗苯，塔
低为优质萘贫油。各组分的蒸出率同样取决于
下列因素：塔底油温下各组分的饱和蒸汽压，
塔内总操作压力，提馏段的塔板数，直接