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煤焦油蒸馏工艺计算过程案例综述
1.1计算额定
本设计选用常压条件下的单塔单炉连续蒸馏工艺，切取三混馏分。脱水部分在管式加热炉和馏分塔中进行，最终产品均在馏分塔中进行。计算过程中煤焦油产率，占装炉干煤量的4%。在煤焦油化工相关企业中，每年除去固定检修、设备故障、法定假日等情况，约为60天，故每年生产工作日选取300天。
年处理煤焦油量15万吨，一年以7200小时计算，合20.83t/h，约为20850千克/小时。
原料条件如下表：
表SEQ表\*ARABIC3原料焦油成分表
成分
轻油
酚油
萘
洗油
蒽油
水
铵
其它
温度
180℃前
180℃-210℃
210℃-230℃
230℃-300℃
300℃-400℃
—
—
—
含量
≤2%
≤5%
10%～18%
≤8%
20%～30%
≤10%
2.0g/kg
比重
d420
0.85-0.90
1.90-1.05
1.00-1.05
1.05-1.06
1.06-1.12
＞1.15
以单炉单塔每小时处理20850kg煤焦油为前提，切取三混馏分计算，设：原料˙中含有4%的水分，经一段蒸发器蒸发后含有0.3%水分，0.25%的轻油在一段蒸发器中蒸出，则具体计算过程如下。
表SEQ表\*ARABIC4设计计算煤焦油各馏分含量值，%
馏分
轻油
酚油
萘油
洗油
蒽油
沥青
水
合计
产率
0.5
1.5
12
5
21
56
4
100%
注：三混馏分的含量按照对应馏分含量之和相加计算。
1.2全工段物料衡算
图SEQ图\*ARABIC10全工段物料衡算示意图
输入物料：
原料焦油：20850kg/h
输出物料：
轻油：20850×0.5%=101.25kg/h
酚油：20850×1.5%=312.75kg/h
萘油：20850×12.5%=2502.00kg/h
洗油：20850×5.0%=1042.50kg/h
蒽油：20850×21.0%=4378.50kg/h
沥青：20850×56.0%=11676.00kg/h
水分：20850×1.0%=831.00kg/h
合计：
101.25+312.75+2502+1042.5+4378.5+11676+834=20850kg/h
上表可知工艺输入物料量等于输出物料量，满足整流程物料衡算要求。
1.3主设备物料衡算
1.3.1一段蒸发器
一段蒸发器是快速蒸出煤焦油中所含水分和部分轻油的煤焦油蒸馏设备，大部分水和部分轻油会在一段蒸发器中被蒸出。
图SEQ图\*ARABIC11一段蒸发器物料衡算示意图
一段蒸发器输入物料：
原料煤焦油20850kg/h
一段蒸发器输出物料：
水20850×(4-0.3)%=771.45kg/h
轻油20850×0.25%=52.125kg/h
馏分20850×(1-0.25%-3.7%)=20026.425kg/h
合计771.45+52.125+20026.425=20850kg/h
一段蒸发器输入物料等于输出物料，满足物料衡算。
1.3.2二段蒸发器
二段蒸发器是将无水煤焦油加热到400-410℃进行闪蒸，使其中的酚油、萘油、洗油、蒽油等馏分与沥青分离的设备。其中剩余的0.25%轻油在二段蒸发器中会以气体形式进入馏分塔中与剩余的0.3%水分一同分出。
图SEQ图\*ARABIC12二段蒸发器物料衡算示意图
二段蒸发器输入物料：
一段馏分20026.425kg/h
二段蒸发器输出物料：
沥青20850×56%=11676kg/h
二段馏分20850×(1-0.25%-3.7%-56%)=8350.425kg/h
合计11676+8350.425=20026.425kg/h
二段蒸发器