萘油溶剂分别从两苯塔侧线和塔底采出。在脱苯的同时进行脱萘的工艺，可以解决煤气用洗油脱萘的萘平衡，省掉了单独脱萘装置。同时因洗油含萘低，又可进一步降低洗苯塔后煤气含量。
1.4 方案的选定
我的设计题目是富油脱苯工艺系统设计，选用生产三种产品的一塔式工艺系统，即轻苯、精重苯和萘油溶剂均从一个脱苯塔采出。管式炉加热富油双塔脱苯工艺由于存在设备多、能耗大等缺点，目前采用较少。而单塔脱苯工艺由于设备简单，操作方便，技术经济指标先进，不但达到了降低循环洗油含萘量的目的，而且进一步改善和稳定了循环洗油质量而被广泛采用，是对旧有粗苯蒸馏工艺的一项重大改进。生产三种产品的一塔式流程，尤其具有代表性。设备简单，操作方便，技术经济指标都很先进，且效率高，产品多。
此流程即轻苯、精重苯和萘油溶剂均从一个脱苯塔采出。自洗苯工序来的富油经油气换热器及二段贫富换热器、一段贫富换热器与脱苯塔低出来的170～175℃热贫油换热到135～150℃，进入管式炉加热到180℃进入脱苯塔，在此用再生器来的直接蒸汽进行气提和蒸馏。脱苯塔顶部温度控制在73～78℃，逸出的轻苯蒸汽在油气换热器、轻苯冷凝冷却器经分别与富油、16℃低温水换热冷凝冷却至30～35℃，进入油水分离器，在与水分离后进入回流槽，部分轻苯送至脱苯塔顶做回流，其余作为产品采出。 脱苯塔底部排排出的热贫油经一段贫富油换热器后进入脱苯塔底部热贫油槽，再用泵送经二段贫富油交换器、一段贫油冷却器、二段贫油冷却器冷却到27～30℃至洗苯塔循环使用。精重苯和萘溶剂油分别从脱苯塔侧线引出至各自的回流槽。从脱苯塔上部断塔板上将塔内液体引至分离器与水分离后返回塔内。从管式炉后引出1%～1.5%的热富油，送入再生塔内，用经管式炉加热到400℃的蒸汽蒸吹再生。再生残
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渣排入残液槽，用泵送油库工段。
第二章 富油脱苯的方法和原理
2.1 富油脱苯的方法
富油脱苯是典型的解析过程，实现粗苯从富油中解析出的基本方法：提高富油的温度，使粗苯的饱和蒸气压大于其分压，使粗苯由液相转入气相，为提高富油的温度，有两种加热的方法，即采用预热器蒸汽加热富油的脱苯法和采用管式炉煤气加热富油的脱苯法，前者是利用列管式换热器用蒸汽间接加热富油，使其温度达到135～145℃后进入脱苯塔。后者是利用管式炉用煤气间接加热富油，使其温度达到180～190℃后进入脱苯塔。后者由于富油预热温度高，与前者比有以下优点：脱苯程度高，贫油含苯量可达到0.1%左右，粗苯回收率高，蒸汽耗量低，每产生1t180度的前粗苯蒸汽耗量为1～1.5t，仅为预热器加热富油脱苯的1/3，产生的污水量少，蒸馏和冷凝冷却设备的尺寸小等。因此，各国广泛采用管式炉加热富油的脱苯工艺。
富油脱苯按其采用的塔设备分有只设脱苯塔的一塔法，设脱苯塔和两苯塔的二塔法和再增设脱水塔和脱萘塔的多塔法。
富油脱苯按原理不同可采用水蒸气蒸馏和真空蒸馏两种方法。由于水蒸气蒸馏具有操作简便，经济可靠等优点，因此中国的焦化厂均采用水蒸气蒸馏法。
富油脱苯按得到的产品不同分有生产粗苯的一种苯的流程，生产轻苯和重苯的二种苯的流程，生产轻苯、重质苯及萘溶剂油三种产品的流程。
2.2富油脱苯的原理
富油是洗油和粗苯完全互溶的混合物，通常将其看作理想溶液，气相平衡关系服从拉乌尔定律，即 pLi?p0ixi,因富油中苯族烃的各组成的摩尔分数xi很
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小（粗苯的质量分数在2%左右）在较低的温度下很难将苯族烃的各种组分从液相中较充分的分离出来。用一般的蒸馏方法，从富油中把粗苯较充分的分离出来，且达到所需要的脱苯程度，需要将富油加热到250~300摄氏度，在这样高的温度下，粗苯的损失增加，洗油的相对分子质量增大，质量变坏，对粗苯吸收能力下降，这实际上是不可行的，为了降低富油的脱苯温度采用水蒸气蒸馏。
所谓水蒸气蒸馏就是将水蒸气直接加热置于蒸馏塔中的被蒸馏液（与水蒸气完全几乎不相溶）中，而使被蒸馏物中的组分得以分离操作。
当加热互补相溶的液体混合物时，若各组分的蒸气分压之和达到塔内的总压时，液体就开始沸腾，故在脱苯塔蒸馏过程中通入大量直接水蒸气，可以使蒸馏温度降低。当塔内总压一定时，气相中水蒸气所占的分压愈高，则粗苯和洗油的蒸汽分压愈低，即在较低的脱苯蒸馏温度下，可将粗苯较完全的从洗油中蒸出来。因此，直接蒸汽用量对于脱苯蒸馏操作有极为重要的影响。 若只有一个液相由挥发度不同的油类组分构成，用过热水蒸气通过该油类溶液，即可降低油类各组分的气相分压，从而促进不同挥发度的油分的分离。这种使用过热蒸汽分离油类溶液的操作，叫做气提操作。实际上富油脱苯操作中使用的正是过热水蒸气，在气提操作中又称夹带剂。
2.3水蒸气蒸馏富油脱苯说蒸汽的用量分析
为了分析操作因素对脱苯过程的影响，假定在具有n块塔板的脱苯塔内，每块塔板上均有1/n的粗苯被蒸出，并沿脱苯塔全高蒸汽压力是均匀变化的。当进入脱苯塔的直接蒸汽温度和洗油温度相等时，每蒸出1t 180℃前的粗苯，每块塔板上的蒸汽耗量为Gn。
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Gn?[p?(pb?pm)]?18pbMbn
式中 p、pb、pm分别为指定塔板上的气相混合物总压、粗苯蒸气和洗油蒸气
的分压；Mb为粗苯平均相对分子量； n 为塔板层数。
整个脱苯塔的蒸汽耗量G为
G?18Mbn??p?(pb?pm)Pb
脱苯蒸馏过程中通入的直接蒸汽为过热蒸汽，是为了防止水蒸气冷凝而进入塔底的贫油中使循环洗油质量变坏。当入脱苯塔的直接蒸汽温度高于洗油温度时直接蒸汽用量将随其过热程度提高而成比例的减少，则上式可变为
G?18TmMbnTs??p?(pb?pm)pb
式中Tm、Ts分别为洗油及过热蒸汽的热力学温度，K。分析上式可以确定直接蒸汽耗量与脱苯蒸馏诸因素的关系。
（1）富油预热温度与直接蒸汽耗量的关系 当贫油含苯量及其他条件一定时，直接蒸汽耗量随富油预热温度的升高而减少，当富油预热温度由140℃提高到180℃时，直接蒸汽耗量可降低一半以上。
（2）直接蒸汽温度与蒸汽耗量的关系 提高直接蒸汽过热温度，可直接降低直接蒸汽耗量。因此，将低压蒸汽（0.4Mpa）在管式炉对流段过热到400℃，不但可减少直接蒸汽耗量，而且能改善再生器的操作，保证再生器残渣油合格。
（3）富油含苯量与直接蒸汽耗量的关系 当富油中粗苯含量高时，在一定的预热温度下，由于粗苯的蒸汽分压pb较大，则可减少直接蒸汽耗量。
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（4）贫油含苯量与直接蒸汽耗量的关系 在同一富油预热温度下，欲使贫油含苯量降低，粗苯蒸气分压降低，直接蒸汽耗量将显著增加。
（5）脱苯塔内总压与直接蒸汽耗量的关系 当其他条件不变时，蒸汽耗量将随着蒸汽塔内总压的提高而增加。要达到要求的脱苯程度，必须通入更多的过热蒸汽，降低塔内气相中粗苯蒸汽的分压，以增大粗苯解吸的推动力。在正常操作情况下，富油中粗苯含量及脱苯塔内的总压基本是稳定的。所以富油预热温度及直接蒸汽温度是影响直接蒸汽耗量的主要因素。
第三章 富油脱苯的主要设备选型及设计
3.1脱苯塔的工艺设计
3.1.1脱苯塔内的物料衡算
进料组成
富油中轻苯的摩尔分数xF1?70%?2%?0.014 富油中重苯的摩尔分数xF2?30%?2%?0.006 富油中萘的摩尔分数xF3?0.35 釜残液组成
贫油中轻苯的摩尔分数xW1?0.0028 贫油中的重苯的摩尔分数xW2?0.0006 贫油中萘的摩尔分数xW3?0.08 富油的平均摩尔质量M?145
富油的流量F?90m3?1.08?145?689.36mol/h 轻苯的回收率为
0.96?D1xD1/FxF1
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