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第三篇煤气生产1

第一章制气工程初步设计1

第一节概述1

一、煤炭干馏制气厂生产特点1

二、煤炭气化制气厂生产特点1

三、重油裂解制气厂生产特点1

第二节制气厂初步设计的编制2

一、初步设计基础资料2

二、初步设计内容及深度3

三、初步设计说明书的编制4

第三节制气厂总工艺流程及产品方案7

一、制气厂总工艺流程7

二、制气厂产品方案7

第四节制气厂规模和车间组成9

一、制气厂规模的确定9

二、制气厂车间组成12

第五节环境保护13

一、制气厂的环境保护设计原则13

二、制气厂环境保护设计的一些基本要求14

三、国家环境保护法对各类有害物的限制值14

第六节技术经济15

一、劳动定员15

二、设计概算16

三、产品成本21

四、技术经济指标23

第二章总图运输25

第一节厂址选择25

一、厂址选择原则25

二、厂址选择基础资料26

三、选厂报告内容27

第二节总平面布置29

一、总平面布置原则29

二、总平面布置初步设计参数30

三、制气厂总平面布置实例31

第三节竖向设计34

一、竖向布置初步设计内容34

二、竖向布置一般要求34

三、竖向布置计算公式35

四、竖向布置常用资料36

第四节管道综合布置37

一、管道综合布置内容37

二、管道综合布置基础资料37

三、管道综合布置原则38

四、管道综合平面布置38

五、管道综合立面布置40

六、管道综合架空布置40

第五节铁路运输42

一、厂外线的设计42

二、厂内车站43

三、厂内铁路45

四、轨道技术标准及道岔47

五、路基48

六、平交道口52

七、铁路限界52

第六节厂内道路53

一、路线53

二、路基57

三、路面59

第七节绿化布置63

一、绿化布置一般规定63

二、绿化布置要求63

三、绿化布置常用资料64

第三章制气原料煤选择67

第一节煤种特性67

一、煤种分类方案67

二、单种煤的特性67

第二节煤的性质70

一、煤的热值70

二、煤的灰熔点72

三、煤的比热73

四、煤的粘结性73

第三节干馏制气原料煤的选择75

一、连续式直立炉原料煤的选择76

二、焦炉制气原料煤的选择77

第四节气化制气原料煤的选择78

一、气化制气原料煤的基本要求78

二、几种气化炉入炉煤的质量要求79

第五节气化制气入炉焦炭的选择81

一、气化用焦的基本要求81

二、各种焦炭的生产质量指标82

第四章备煤及筛焦84

第一节备煤车间流程及布置84

一、备煤车间设计内容84

二、备煤车间工艺流程84

三、备煤车间平面布置85

第二节原料煤的接受与贮存89

一、煤的接受89

二、贮煤场94

第三节煤、焦破碎与粉碎105

一、煤的破碎105

二、煤的粉碎108

三、焦的破碎111

第四节配煤111

一、配煤设计112

二、配煤槽的选择112

三、进料方式及设备112

四、配煤设备112

五、配煤室的布置115

第五节筛焦116

一、煤干馏制气厂筛焦工段组成116

二、焦炭的分级117

三、焦炉焦台117

四、直立炉的筛焦设备119

五、筛焦楼120

第六节煤、焦输送124

一、胶带运输机通廊设计要点124

二、胶带输送机125

第五章水平炉制气130

第一节工艺流程及车间组成130

一、工艺流程130

二、车间组成131

第二节车间布置131

一、布置原则131

二、车间布置131

三、贯通式水平炉工艺设计参数133

第三节热工计算133

一、蓄热室计算134

二、水压计算137

三、水平炉加热系统压力分布142

第四节水平炉炉体142

一、炉体结构分类142

二、水平炉各部位结构尺寸143

第五节炉体附属设备及加煤推焦机147

一、水平炉附属设备147

二、装煤推焦车149

第六章焦炉制气150

第一节焦炉制气车间布置150

一、布置原则150

二、布置示例151

第二节焦炉制气设计参数156

一、基本数据156

二、焦炉制气设计参数157

第三节焦炉炉体158

一、炉型比较158

二、常用焦炉炉体结构158

三、炭化室166

四、燃烧室167

五、蓄热室167

六、斜道区168

七、炉顶厚度168

八、炉体168

九、耐火材料用量171

第四节焦炉热工计算172

一、基础数据172

二、蓄热室计算示例173

三、水压计算示例175

四、烟囱高度计算示例176

第五节焦炉设备177

一、焦炉大型设备177

二、炉体设备185

三、埋置铁件188

四、导出系统设备188

第七章立箱炉制气191

第一节工艺流程及车间布置191

一、立箱炉制气工艺流程191

二、车间布置192

第二节立箱炉工艺设计193

一、原料煤选择193

二、基本设计数据193

三、立箱炉热工计算196

第三节立箱炉炉体199

一、炭化室199

二、燃烧室199

三、换热室200

四、空气和煤气分配道201

五、烟道201

六、中间墙、边墙、抵抗墙201

七、炉体砌筑材料201

第四节炉体设备202

一、导出系统装置202

二、炉门（炉底开闭器）202

三、其他配件及装置203

四、移动机械203

第八章连续式直立炉制气206

第一节工艺流程及布置206

一、工艺流程206

二、车间布置207

第二节 工艺设计计算参数212

第三节连续式直立炉炉体218

一、1600毫米连续式直立炉炉体218

二、2100毫米连续式直立炉炉体218

第四节炉体设备220

一、辅助煤箱220

二、上升管221

三、加焦车221

四、排焦箱222

五、炉体设备配套实例222

第九章水煤气223

第一节工艺流程及布置223

一、工艺流程223

二、车间布置226

三、工艺设计参数229

第二节气化过程计算230

一、综合计算法230

二、实测数据计算法232

三、气化过程计算举例233

第三节主要设备选择240

一、设备选择原则240

二、水煤气发生炉241

三、集尘器242

四、燃烧室243

五、废热锅炉243

六、洗气箱244

七、洗涤塔244

八、鼓风机245

第四节自动控制系统245

一、自动控制系统流程245

二、自动控制机247

第五节对其它专业的要求247

一、总图运输专业247

二、土建专业247

三、采暖通风专业248

四、给水排水专业249

五、电气专业249

六、仪表专业250

第十章发生炉制气251

第一节工艺流程及布置251

一、发生炉工段工艺流程251

二、车间工段布置253

第二节气化过程计算259

一、控制计算法举例259

二、综合计算法例266

第三节设备选择计算269

一、气化设计指标269

二、煤气发生炉273

三、竖管274

四、洗涤塔275

五、煤气排送机275

六、空气鼓风机276

第四节对其他专业要求277

一、给排水专业277

二、通风专业277

三、电气仪表专业277

第十一章重油部分氧化法制气279

第一节工艺流程及布置279

一、工艺流程279

二、重油部分氧化制气工段布置281

第二节气化工艺计算281

一、基础数据281

二、物料衡算282

三、热量平衡286

四、有机硫、硫化氢、氰化氢的计算289

第三节主要设备291

一、气化炉291

二、喷嘴292

三、废热锅炉299

四、文氏管302

五、急冷室304

六、生产数据及工程设备表305

第十二章重油蓄热裂解制气310

第一节工艺流程及布置310

一、工艺流程310

二、车间布置313

第二节工艺设计参数316

一、热裂解工艺设计参数316

二、催化裂解工艺设计参数318

第三节主要设备322

一、蓄热裂解制气炉322

二、废热锅炉324

三、蒸汽蓄热器325

四、洗气箱326

五、空塔326

六、填料塔327

七、管式间冷器330

八、其他设备选择330

第四节操作程序及其控制330

一、操作循环组成及程序330

二、自动程序控制机及自动阀门的选择330

第四篇煤气净化342

第一章煤气净化工程初步设计342

第一节初步设计的编制342

一、净化工程初步设计工艺基础资料342

二、净化工程初步设计内容343

三、净化工程初步设计深度344

四、净化工程初步设计文件344

第二节粗气组成及回收产品344

一、粗气组成344

二、人工粗气杂质含量344

三、净化气的质量要求345

四、回收产品346

第三节净化工艺流程346

一、粗气净化基本工序346

二、天然气净化流程349

三、人工煤气净化流程351

第四节 净化工程布置原则353

第五节对其他专业的要求355

一、采暖通风专业355

二、给水排水专业356

三、供热专业358

四、电气专业358

五、土建专业359

六、设备维修专业359

第二章冷凝与鼓风361

第一节工艺流程361

一、直接初冷工艺流程361

二、间接初冷工艺流程361

三、间、直混合冷却工艺流程362

四、工艺操作参数363

第二节工艺设计参数及设备选择计算364

一、冷凝鼓风工段设计参数364

二、主要设备的选择和计算365

第三节工艺布置369

一、布置原则369

二、布置实例372

第四节主要工艺设备特性372

一、初冷器372

二、鼓风机374

三、电捕焦油器377

四、焦油氨水分离设备379

第五节对有关专业设计的要求379

一、土建专业379

二、给排水专业380

三、采暖通风及热力专业380

四、仪表专业381

五、电气专业382

六、检验化验项目383

第三章浓氨水384

第一节原料和产品384

一、干馏粗气中的氨含量384

二、原料氨水组成384

三、蒸氨废水含氨量与净化用软水质量385

四、浓氨水质量385

第二节工艺流程386

一、洗氨386

二、蒸氨387

三、黄血盐生产390

第三节工艺布置及设计指标390

一、工艺布置390

二、洗氨、燕氨、黄血盐设计参数392

第四节工艺设备选择计算394

一、洗氨塔的计算394

二、蒸氨设备计算397

三、氨分凝器计算402

四、冷凝冷却器计算404

第四章硫铵和粗轻吡啶406

第一节原料和产品性质406

一、原料性质406

二、硫铵性质406

三、粗轻吡啶的质量407

四、酸焦油的组成和性质408

第二节硫铵生产工艺408

一、饱和器法硫铵生产工艺408

二、无饱和器法生产硫铵工艺412

三、粗轻吡啶生产工艺413

四、酸焦油处理工艺416

五、硫铵工段设计计算参数416

六、无饱和器法生产硫铵工艺计算举例419

第三节硫氨工段工艺布置435

一、工艺布置原则435

二、饱和器系统设备布置原则435

三、离心干燥系统设备布置原则436

四、蒸氨和吡啶系统设备的布置原则436

五、其他注意事项436

第四节设备的选择和计算436

一、设备选用原则436

二、主要设备工艺计算示例437

第五节常用设备的构造及规格448

一、饱和器448

二、煤气预热器449

三、除酸器450

四、满流槽451

五、结晶槽452

六、沸腾干燥器454

七、旋风分离器455

八、氨分凝器455

九、母液沉淀槽455

十、母液中和器456

十一、文氏管中和器457

十二、酸焦油分离槽458

十三、酸焦油洗涤器458

第六节对其他专业要求459

一、仪表专业459

二、电气专业460

三、化验专业460

第七节硫铵仓库460

一、硫铵的包装和贮存460

二、设计要点460

第五章终冷及洗苯461

第一节终冷、洗苯工艺流程461

一、终冷初脱萘工艺流程461

二、洗苯工艺流程465

第二节终冷、洗苯工段布置467

一、工段布置467

二、设计参数472

第三节终冷、粗苯工艺设备计算474

一、终冷初脱萘塔474

二、洗苯塔482

第四节主要设备选择490

一、选择原则490

二、终冷初脱萘及洗苯设备规格490

第五节对有关专业要求496

一、电气专业496

二、仪表专业497

三、化验专业497

第六节终冷水制取黄血盐497

一、概述497

二、制取黄血盐的生产工艺498

三、设计参数501

四、主要设备计算与选择504

五、对其他专业的要求507

六、技术经济部分508

第六章粗苯的回收509

第一节富油脱苯生产工艺509

一、从富油中蒸出粗苯的方法和原理509

二、蒸汽法生产粗苯工艺流程510

三、管式炉加热蒸馏法富油脱苯工艺流程513

四、富油脱苯脱萘工艺518

第二节主要设备选择和计算520

一、富油预热器520

二、脱苯塔527

三、再生器532

四、主要设备选用举例536

第三节粗苯回收工艺布置539

一、布置原则539

二、布置实例540

第四节对有关专业的一般要求543

一、防火防爆等级543

二、采暖通风专业544

三、给排水专业544

四、供汽545

五、电气专业545

六、土建545

第五节 设计计算参数545

第六节仪表及检验项目549

一、仪表项目549

二、检验项目551

第七章脱硫脱氰552

第一节常用湿法脱硫工艺简介552

一、国内常用的湿法脱硫方法552

二、国外常用的湿法脱硫方法554

第二节改良ADA法工艺流程556

一、生产原理556

二、原料和产品557

三、改良ADA法工艺流程557

第三节ADA湿法脱硫主要设备选择和计算560

一、主要设计参数560

二、主要设备计算561

三、主要设备的选用572

第四节大苏打及硫氰酸钠的提取575

一、粗制大苏打及粗制硫氰酸钠工艺流程575

二、粗制大苏打及粗制硫氰酸钠的主要设备选择和计算577

三、精制硫氰酸钠的提取584

第五节湿法脱硫平面布置586

一、布置要点586

二、布置实例587

第六节对其他专业要求591

一、仪表专业591

二、化验专业591

三、对有关专业的其他设计要求591

第七节干法脱硫592

一、干法脱硫概述592

二、氧化铁法工艺593

三、主要设备的选择和计算595

四、工艺布置及对其他专业要求599

第八章终脱萘601

第一节终脱萘工艺流程及布置601

一、终脱萘工艺流程601

二、终脱萘布置601

第二节终脱萘工艺设计603

一、主要设计参数603

二、终脱萘工艺计算举例604

第三节主要设备选择606

一、选择原则606

二、主要设备结构及规格607

第四节 对有关专业的要求609

第九章一氧化碳变换610

第一节工艺流程610

一、一氧化碳常压变换流程610

二、一氧化碳加压变换流程611

三、一氧化碳前变换工艺流程612

四、平面布置612

第二节工艺设计613

一、平衡常数613

二、变换率613

三、反应热614

四、催化剂615

五、操作压力626

六、温度627

七、变换炉催化剂床层间的降温627

八、蒸汽比628

九、变换炉的平衡曲线、最适宜温度线和操作线629

十、各段催化剂床进出口气体温度和变换率630

十一、饱和塔出气温度与补充蒸汽量关系631

十二、饱和热水塔的平衡线和操作线631

十三、循环水量631

十四、系统内温度分布632

第三节工艺计算举例632

一、原始数据632

二、变换炉工艺参数计算633

三、变换炉物料及热量衡算640

四、系统内某些温度的估计642

五、热交换器物料热量衡算644

六、水加热器物料及热量衡算645

七、饱和塔物料热量衡算646

八、热水塔物料热量衡算647

九、蒸汽混合器物料热量衡算648

十、蒸汽消耗定额计算649

第四节主要工艺设备规格性能650

一、变换炉650

二、饱和热水塔650

三、热交换器650

四、冷凝塔654

第五节主要工艺设备选择计算654

一、变换炉654

二、热交换器656

三、饱和塔656

四、热水塔657

第十章脱碳658

第一节 一般脱碳方法简介658

第二节脱除二氧化碳工艺流程659

一、水洗法工艺流程659

二、碳酸丙烯酯脱除二氧化碳工艺流程659

第三节水洗法脱碳工艺设计661

一、水洗脱碳主要工艺参数661

二、水洗脱除二氧化碳系统计算举例663

第四节碳酸丙烯酯（PC）脱碳工艺设计665

一、碳酸丙烯酯物化性质666

二、吸收CO2的基本原理666

三、工艺设计主要参数667

第五节主要设备规格及选择计算670

一、主要设备举例670

二、水洗塔工艺设计670

三、水洗塔计算举例673

第十一章脱水677

第一节常用脱水方法677

一、冷分离法677

二、固体吸附法677

三、溶剂吸收法678

第二节脱水工艺流程及布置679

一、三甘醇法脱水工艺流程679

二、平面布置681

第三节脱水工艺设计682

一、基本参数的确定682

二、脱水工艺计算688

第十二章萃取脱酚695

第一节原料和产品695

一、酚水来源695

二、酚水水质695

三、萃取剂695

四、产品696

第二节萃取脱酚工艺697

一、溶剂振动萃取脱酚工艺流程697

二、溶剂脱酚工序在生产流程中的位置698

第三节车间布置699

一、布置原则699

二、布置实例699

第四节溶剂法萃取脱酚工艺设计701

一、剩余氨水的预处理701

二、溶剂的再生与破乳702

三、萃取塔和碱洗塔的振动效果703

四、萃取塔相界面的控制703

五、碱洗工艺方式704

六、净化工艺704

七、原料消耗705

第五节工艺计算705

一、溶剂脱酚基本设计参数705

二、工艺和设备计算举例707

第六节主要工艺设备规格714

一、振动萃取塔714

二、筛板碱洗塔715

三、再生釜及柱716

第七节对有关专业设计要求716

一、土建专业716

二、仪表专业717

三、电气专业717

四、采暖通风专业717

五、给排水专业717

六、化验专业717

七、技术经济718

第十三章酸碱库、油库及化验室719

第一节酸碱库719

一、酸碱液的卸车方式719

二、卸车设备选择计算721

三、装卸台及卸料装置724

四、酸碱的贮存及输送724

五、酸碱库的工艺布置725

第二节油库726

一、油库生产过程727

二、油库布置设计要点728

第三节化验室729

一、化验室组成和布置729

二、化验设备和仪器730

三、化验室对其他专业的要求731

第十四章厂区管道732

第一节厂区管道工艺设计732

一、管径选择732

二、管道布置735

三、管道的跨距735

第二节热膨胀及推力计算740

一、管道热膨胀及其补偿740

二、推力计算748

主要参考资料752