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****大学轻
毕业设计开题报告
题目：年处理18万吨焦油加工厂工业萘制取工段
初步设计
学生姓名：
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指导教师：[讲师]
开题日期：20**年3月1日
开题报告
1课题的来源
来自生产实践
2课题的实际意义
萘为无色晶体，易升华，不溶于水，易溶于醇，醚，三氯甲烷和二硫化碳，是焦油加工的重要产品。国内生产的工业萘多用来制取邻苯二甲酸酐，供生产树脂激素，橡胶，及塑料的防老剂。萘是有机化学工业的重要原料，广泛用于生产合成纤维，橡胶，树脂，染料以及制取炸药等。目前除少数焦化厂根据需要生产精萘外，大部分厂多生产含萘大于95%的工业萘。制取工业萘的原料为焦油蒸馏所得的萘油馏分。按照焦油蒸馏生产工艺及馏分切取制度的不同，含萘馏分有萘油馏分、萘洗混合馏分以及酚萘洗三混馏分等[1]。
一些重要化工原料，主要来自炼焦化学工业，如全世界萘需求量的95%来自煤焦油，作为染料原料的精蒽也几乎来自煤焦油，生产碳素电极的电极沥青绝大部分来自煤焦油沥青[2]。
3.3工业萘的概况
3.3.1工业萘生产技术现状
萘是宝贵的化工原料，为最大限度增加萘油产量，对中、小规模工厂，将萘油馏分切取到“三混馏分(酚油、萘油、洗油)”中，以三混馏分为原料制取工业萘，萘的收率有所提高。大规模生产要求尽量提高萘油馏分的萘集中度，以优化工业萘制取工艺[3]。
由于萘的沸点(218℃)和硫茚的沸点(219.9℃)相差不到2℃，因此精馏法只能生产95 %的工业萘，不能生产纯度更高的工业萘，更不能生产精萘。
萘是重要的有机化工原料,广泛用于合成纤维合成树脂、增塑剂、橡胶防老剂、染料中间体、医学卫生材料，在一些新兴精细化工行业中,用来生产苯酐、-萘酚、-萘胺、扩散剂、减水剂、分散剂、2,6-二烷基萘、2,6-萘二甲酸、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、H-酸等化工产品，也可用于生产农药、炸药、植物生长萘按其来源不同,ห้องสมุดไป่ตู้为煤焦油萘和石油萘[5-6]。
3.2回收炼焦化学产品的重要意义
炼焦化学产品在国民经济中占有重要的地位，炼焦化学工业是国民经济的一个重要部门，是钢铁联合企业的主要组成部分之一，是煤炭的综合利用工业。煤在炼焦时，除有75%左右变成焦炭外，还有25%左右生成多种化学产品及煤气。
来自焦炉的荒煤气，经冷却和用各种吸收剂处理后，可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氢、氰化氢及粗苯等化学产品，并得到净焦炉煤气。
萘是由A. Garden等人于1820年在煤焦油馏分中发现的。1821年Kidd Phil从裂解煤焦油中分离出纯萘，直到现在煤焦油仍是萘化合物的主要来源。
生产萘的原料油主要是馏程为210℃～230℃的萘油馏分。为满足制取工业萘的要求，萘油馏分须经酸洗、碱洗(脱酚以防止酚与萘之间通过氢键缔合)，同时回收酚、喹啉类产品；对一些中、小规模工厂，当不回收喹啉时，仅有碱洗一种工序。国内鞍山焦化耐火材料设计院(ACRE)掌握的萘油馏分洗涤工艺与国外类同，分为连续和间歇两种工艺；同时ACRE拥有萘油馏分不经酸洗制取工业萘的技术。
萘的分离精制在焦油加工中占有十分重要的地位，长期以来在世界范围内进行了大量的技术开发工作，出现了多种工艺。而这些工艺都离不开基本的分离精制原理。
精馏法生产工业萘是一种比较新的工艺，是根据萘和其他杂质之间的沸点差，在萘油中沸点比萘高的化合物有硫杂茚、甲基萘和二甲基萘等，沸点比它低的化合物有苯的同系物和茚等。精馏法需用的设备少，处理量大，萘的回收率高，产品能满足生产苯酐的要求，对原料要求不高，所以在我国得到广泛的应用[2]。
3文献综述
3.1焦化发展状况
3.1.1焦化的概述
焦化是研究以煤为原料，经高温干馏获得焦炭和荒煤气，并用经济合理的方法将荒煤气分离和精制成化学产品的技术和工艺原理的学科。以煤为原料，经过高温干馏生产焦炭，同时获得煤气，煤焦油，并回收其他化工产品的工业是炼焦化学工业。生产和经营炼焦化学产品的单位是炼焦化学工厂。在中国钢铁联合企业能耗中，焦炭和焦炉煤气提供的能源占60%以上，所以大部分焦化厂设在钢铁联合企业中，是钢铁联合企业的重要组成部分，另有一部分是设在民用煤气或化工部门[2]。
3.1.3煤焦油加工的装备水平
煤焦油加工装置的装备水平与国家的机械制造、自控能力密切相关。国内焦油加工装置的装备水平与国外同类装置相比，差距较大。我国由于过多考虑项目投资，加之配套选用国有设备所能达到的能力，如高温运转设备、耐腐蚀材质、高温高粘度检测仪表等都难以找到合适的配套生产厂，有的还以次充好，或者以手动代替自动。当然除了硬件原因之外，软件也是一方面，如果人员的管理和维修水平跟不上，高水平的装备也是一个摆设，到一定操作时间后会完全变样，还不如当初就从低起点考虑问题[3]。
精馏法生产工业萘处理量大，萘回收率高且对原料萘油要求不高，因而广泛用于中国、日本、美国、俄罗斯等国家。精馏法有好多种流程，如连续和间歇；常压和减压等。连续精馏又有常压双炉双塔、单炉单塔和单炉双塔、加压单炉双塔等类型。这些工艺都具有各自的特点，主要从投资、能耗、方便操作方面加以区别。目前应用最广的是双炉双塔连续精馏工艺(主要设备是两座管式加热炉和两座精馏塔)；由于精馏法生产工业萘主要缺点之一是能耗较高，有专家认为工业萘精馏采用单炉单塔是发展的方向，且应采用高效填料塔以提高经济效益。近几年来，国外在萘的加工和新产品开发方面取得了很大发展，值得重视。甲醛-萘磺酸盐（钠盐和钙盐）是一种水泥减水剂和超级液化剂（Superver-flussiger），德国吕特格公司生产的商品有两种：Rutament 310N和Rutament 310C[4]。全世界产量目前为4万t/a，一座年产2.4万t/a的新合成装置在1991年内在德国杜伊斯堡的吕特格芳烃加工厂建成投产。制法：萘或甲基萘首先与96％浓度的浓硫酸反应引人磺酸基，然后与37％浓度的甲醛水溶液缩合，通过测定粘度控制所需要的缩合程度，最后以NaOH或Ca(OH)2中和。
3.1.2未来焦化的发展方向
焦化企业的技术改造旨在提高焦化企业的技术装备水平，改善焦炭质量，保护并合理利用储量有限的优质炼焦煤资源，加强节能与环保，实现焦化工业的高效与清洁生产。焦化企业的技术改造将集中在焦炉大型化、发展捣固炼焦、加强生产过程的污染控制、强化煤气脱硫、推广干法熄焦和煤调湿、提高生产过程自动化控制等几个方面[2]。