辽河混合原油蒸馏装置常压塔工艺设计560万吨年

毕业设计（论文）题目辽河混合原油蒸馏装置常压塔工艺设计560万吨/年姓名潘鑫禹专业化学工程与工艺指导教师姜学信2014年8月毕业设计（论文）任务书一、题目辽河混合原油蒸馏装置常压塔工艺设计560万吨/年二、基础数据1原料辽河混合原油。2处理量560万吨/年。3年工作时间8000小时。4原油性质。见附表。5产品方案及产品规格见附表。表1原油实沸点蒸馏馏份油收率及累计收率组分产品切割温度收率质量累积收率质量1汽油初馏点1302522522航煤1302305027543轻柴油23032012319844重柴油3203502922745常重油350769699706损失03合计100100表2原油及直馏产品性质汇总表物料相对密度原油及产品恩式蒸馏数据01030507090100汽油07396508298108117139148航煤07784140153165171187199220轻柴油08582195231254272301338355重柴油09057279315388413433453465常重油09560原油09258256332380415拔头油09366说明1脱盐后原油含水03；2原油含总硫（质量分数）033；3原油酸值MGKOH/G4144初馏塔汽油产率为汽油总产率的70。5原油特性因数K117三、内容要求1说明部分1装置的概括和特点。2生产流程方案的确定。3工艺流程的概述。4主要设备简介。5能耗指标。6设备汇总表。7存在问题与设想。2计算部分1物料衡算。2热量衡算。3确定操作条件。4确定塔径和塔高。3绘图部分四、发给日期2014年5月9日五、要求完成日期2014年7月31日指导教师姜学信系主任齐向阳2014年5月15日辽宁石油化工大学继续教育学院论文I辽河混合原油蒸馏装置常压塔工艺设计560万吨/年摘要我的设计主要是以某石化公司常减压为设计原型，主要计算数据取自生产实际。所处理的原料为辽河混合原油，经过初馏塔初步分离后再经过常压塔和减压塔的分离得到不同馏程的馏分油。辽河混合原油属于低硫中间基原油，含环烷酸多根据原油的性质、特点和市场的需求主要生产重整汽油、航空煤油、轻柴油、重柴油、混合蜡油、渣油等。装置由原油电脱盐、常减压蒸馏、渣油减粘裂化、航煤精制部分组成。根据加工含环烷酸原油的特点，结合加工含环烷酸原油的经验，优化了设备选型及选材，初馏塔、常压塔塔盘为浮阀塔盘。减压塔采用规整填料，处理物料能力大，汽、液接触均匀，传质效果较好。为实现装置长周期运行，高温部位设备和管线全部采用不锈钢材质，以达到防腐的目的。初顶、常顶用空冷代替水冷，节约了用水量，也减少了三废处理量。常压塔采用二个中段循环回流，以使塔内汽、液相负荷分布均匀，提高塔的处理能力，减小塔顶冷凝器的负荷。为了降低减压塔内真空高度，降低塔内绝对压力，使高沸点的馏分油可以在较低温度的条件下汽化，所以减压塔采用二级抽真空器。即蒸汽喷射泵和水环抽真空泵。在采用新工艺、新设备的同时优化了工艺流程，为了节能常压系统采用4台空冷器，为增加处理量，常压炉四路进料四路出料。为使相当数量的中间馏分得到合理利用，因为它们是很多的二次加工原料，又能从中生产国民经济所需的各种润滑油、蜡、沥青的原料。因此本设计采用三段汽化蒸馏，即预汽化常压蒸馏减压蒸馏。关键词常减压蒸馏常压塔辽宁石油化工大学继续教育学院论文II560MILLIONTONSPERYEARMIXEDCRUDEOILOFLIAOHEDISTILLATIONTOWERPROCESSDESIGNABSTRACTMYDESIGNISMAINLYINMOUPETROCHEMICALCOMPANYFORTHEDESIGNOFTWOSETSOFOFTENPROTOTYPE,MAINPRESSUREFROMTHEACTUALPRODUCTIONDATAHANDLINGMATERIALSFOR70OFLIAOHEOIL,ATMOSPHERICPRESSUREAFTERTHESEPARATIONGETQUALIFIEDPRODUCTSLIAOHEOIL,CRUDEOIL,INTERMEDIATEBELONGSTOLOWSULFUR,INCLUDINGTHENAPHTHENICACIDMOREACCORDINGTONATUREANDCHARACTERISTICSOFCRUDEOILPRODUCTIONANDMARKETDEMANDPETROL,KEROSENE,REFORMINGLIGHTDIESELOIL,HEAVYDIESEL,MIXEDWAX,DIRECTNESS,ETCBYOILELECTRICITYDESALTINGDEVICEANDRESIDUEREDUCTIONVACUUMDISTILLATION,REFINING,BOATCOALSTICKYCRACKINGPARTACCORDINGTOTHECHARACTERISTICSOFCRUDEOILCONTAININGTHENAPHTHENICACID,COMBININGWITHTHENAPHTHENICACIDCRUDEPROCESSINGEXPERIENCE,OPTIMIZETHESELECTIONOFEQUIPMENTANDMATERIAL,ANDADOPTEDTHEMOSTADVANCEDTECHNOLOGY,ATMOSPHERICDISTILLATIONTOWERASEARLYASTATADISHADVEFFICIENTTRAYPRESSURERELIEFTOWERADOPTSSTRUCTUREDPACKINGMATERIALS,PROCESSINGCAPACITY,STEAM,LIQUIDCONTACT,MASSTRANSFEREFFECTISGOODINORDERTOREALIZEDEVICESOPERATINGPERIODHIGHTEMPERATUREPARTSEQUIPMENTANDPIPINGALLADOPTTHESTAINLESSSTEELMATERIAL,INORDERTOACHIEVEANTICORROSIVEPURPOSESEARLYHAT,OFTENBEEMPTYCOLDWATERSAVINGWATER,INSTEAD,ALSOREDUCEDTHEWASTEPRODUCTIVITYATMOSPHERICTOWERTOPCIRCULATIONBACKFLOWANDSETINTHEMIDDLE,WITHTWOBACKFLOWOFSTEAM,LIQUIDINTHEUNIFORMDISTRIBUTEDLOAD,ANDIMPROVETHEABILITYTOHANDLE,REDUCETHETOWERTOPCONDENSERLOADINORDERTOREDUCEPRESSUREINTHEVACUUMPRESSURE,IMPROVETHEBOILINGPOINT,HIGHTOWERADOPTSVACUUMLEVELNAMELYWATERANDSTEAMEJECTPUMPRINGVACUUMPUMPINTHENEWPROCESSOFNEWEQUIPMENTANDOPTIMIZETHEPROCESS,INORDERTOENERGYSAVINGATMOSPHERICSYSTEMUSES4GENERATORS,TOINCREASETHECAPACITYOFATMOSPHERICFURNACE4INCOMINGROADTOMAKEACONSIDERABLENUMBEROFINTERMEDIATEFRACTIONGETREASONABLEUSE,BECAUSETHEYAREMANYSECONDARYPROCESSINGMATERIALS,ANDCANPRODUCEALLKINDSOFNATIONALECONOMY,ASPHALT,LUBRICATINGMATERIALSTHISDESIGNUSESTHREEVAPORIZATIONDISTILLATIONNAMELYBEFOREHANDVAPORIZATIONVACUUMDISTILLATIONATMOSPHERICDISTILLATIONKEYWORDSDISTILLATIONTOWEROFATMOSPHERICPRESSURE辽宁石油化工大学继续教育学院论文III目录前言11设计说明书211常减压蒸馏意义212装置的概况和特点213工艺流程概况314主要原料、工艺及能耗指标615存在的问题和设想9151存在问题9152设想9153三废的处理情况及噪声的消除102设计计算书1121基础数据的换算11211平均沸点11212确定各馏分相对分子质量和特性因数K12213确定临界参数13214确定焦点参数13215确定平衡汽化温度13216确定实沸点温度14217原料及产品的有关参数汇总1622物料衡算16221初馏塔的物料衡算16222常压塔的物料衡算1623确定塔板数1724确定塔的操作条件17241确定塔的操作压力17242确定各侧线及塔底的气提蒸汽量18243确定过汽化段温度18244估算塔底温度21245假定塔顶及各侧线温度21辽宁石油化工大学继续教育学院论文IV246侧线及塔顶温度的校核2325全塔汽、液相负荷分布图2926、塔径计算3427溢流装置36271堰长WL36272堰高H36273降液管底隙高度H。36274弓型降液管宽度WD和面积AF36275液体在降液管内停留时间3728塔板结构尺寸确定37281确定WS和WC37282确定浮阀数N3729塔板流体力学验算38291气体通过浮阀塔板的压强降HP38292液泛（淹塔）39293雾沫夹带40294塔板负荷性能图41210塔高计算45结论46参考文献47谢辞48辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文1前言以石油为原料生产各种燃料油是目前石油的主要用途之一。燃料油在社会能源结构中占据突出位置。目前，我国原油年加工能力超过3亿吨，其中汽油和柴油的年生产能力达15亿吨以上，几乎所有的炼油企业都是以生产燃料油为主。本次设计为常减压蒸馏装置，流程方案为三塔两炉，由于时间有限，仅对常压塔进行设计。原油常减压蒸馏装置作为原有的一次加工工艺、在原油加工总流程中占重要作用，在炼厂具有举足轻重的地位。近年来，常减压蒸馏技术和管理经验不断创新，装置节能消耗显著，产品质量提高。本设计装置是年处理量560万吨常减压蒸馏装置，原油经电脱盐脱水和原油泵换热后进入初馏塔，拔出原料油的轻组分，减轻常压炉的负荷，初馏塔底的物料经过常压炉的加热到365后进入常压塔，常压塔把原料按切割方案进行蒸馏在塔顶得到汽油，一线得航煤，二线得轻柴，三线得重柴，塔底得到常压重油。此次毕业设计是我所学知识的一次汇总，通过此次设计，我又把之前的知识进行了温习，做到了温故而知新，同时在做的过程中对存在一些问题怎样从工程角度进行妥善处理，有了一次亲身经历。在老师的帮助下，我又明白了许多知识点。本次设计由姜老师指导。由于本人能力、水平、时间有限，有些方面还存在不足，敬请阅者提出宝贵意见。辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文21设计说明书11常减压蒸馏意义原油常减压蒸馏作为原油的一次加工工艺、在原油加工总流程中占有重要作用，在炼厂具有举足轻重的地位，其运行的好坏直接影响到后续的加工过程。其中重要的分离设备常减压塔的分离效果，是否获得高收率、高质量油的关键。近年来常减压蒸馏技术和管理经验不断创新，装置节能消耗显著，产品质量提高。但与国外先进水平相比，仍存在较大的差距装置能耗偏高，分馏精度和减压拔出深度偏低，对含硫原油的适应性差等。进一步提高常减压装置的操作水平和运行水平，日益重要，对提高炼油企业的经济效益也具有重要意义。12装置的概况和特点本设计主要以某石化公司常减压为设计原型，主要数据取自生产实际。所处理的原料为辽河混合原油，经过初馏塔初步分离后再经过常压塔和减压塔的分离得到不同馏程的馏分油。辽河混合原油属于低硫中间基原油，含环烷酸多根据原油的性质、特点和市场的需求主要生产重整汽油、航空煤油、轻柴油、重柴油、混合蜡油、渣油等。装置由原油电脱盐、常减压蒸馏、渣油减粘裂化、航煤精制部分组成。根据加工含环烷酸原油的特点，结合加工含环烷酸原油的经验，优化了设备选型及选材，初馏塔、常压塔塔盘为浮阀塔盘。减压塔采用规整填料，处理物料能力大，汽、液接触均匀，传质效果较好。为实现装置长周期运行，高温部位设备和管线全部采用不锈钢材质，以达到防腐的目的。初顶、常顶用空冷代替水冷，节约了用水量，也减少了三废处理量。常压塔采用二个中段循环回流，以使塔内汽、液相负荷分布均匀，提高塔的处理能力，减小塔顶冷凝器的负荷。为了降低减压塔内真空高度，降低塔内绝对压力，使高沸点的馏分油可以在较低温度的条件下汽化，所以减压塔采用二级抽真空器。即蒸汽喷射泵和水环抽真空泵。在采用新工艺、新设备的同时优化了工艺流程，为了节能常压系统采用4台空冷器，为增加处理量，常压炉四路进料四路出料。环烷酸对金属的腐蚀一般发生在介质流速高和涡流状态处，其温度范围为230280和350400。常减压蒸馏装置受环烷酸腐蚀较重的部位常发现在下辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文3述几处常压炉出口部分炉管；减压炉全部炉管；常减压炉转油线和塔汽化段。采取的防护措施除原油住碱外，适当地增加炉子转油线尺寸以降低介质流速，并结合具体条件选用耐腐蚀材质，可以减少有关部位的腐蚀速率。综上所述，在采取了“一脱四注”的综合措施后，常减压蒸馏装置有关系统的腐蚀率大大下降。为使相当数量的中间馏分得到合理利用，因为它们是很多的二次加工原料，又能从中生产国民经济所需的各种润滑油、蜡、沥青的原料。因此本设计采用三段汽化蒸馏。即预汽化常压蒸馏减压蒸馏。辽河原油属于低硫中间基原油,由实际生产数据可知辽河混合原油的密度，酸值414MGKOH/G，含硫总量为033（质量）。与大庆原油相比它的密度偏高，酸值偏大，含硫量偏低。因为密度较高，所以应该提高加工深度。常减压装置生产方案根据产品使用性能和当前市场对产品的需求，确定常压塔侧线的数目为三个，即航煤、轻柴、重柴。各个组分切割温度的确定塔顶温度为115的原因因为塔顶的产品为汽油（它的实际切割温度为初馏点180）而在实际生产的汽油做为去重整的原料，根据重整原料的要求所以常压塔顶温度为115。各馏分间的切割温度分别为汽油到航煤为140、航煤到轻柴为255、轻柴到重柴为320。13工艺流程概况常减压蒸馏利用精馏原理根据原油中各个组分的挥发度（沸点）不同，在一定的工艺条件下分离出各馏份产品（瓦斯、直馏汽油、直馏柴油、蜡油、渣油）。原油由原油罐区经泵送入常减压装置的原油泵B701入口，泵出口经过初馏塔进料控制阀（LI101）后分成两路，一路经原油常一线一次换热器H712、原油减顶二换热器H711换热。另一路经原油减一线一次换热器H701、原油常二线二次换热器H715AB、原油常二线二次换热器H702换热。换热后的两路原油混合温度达到130左右进入电脱盐装置。一、二级电脱盐入口注入破乳剂、水，经混合阀与原油充分混合后进入电脱盐罐，在高压交直流电场的作用下，把原油中的大部分盐和水分脱除出来。脱后原油再分成两路换热一路经原油渣油四次换热器H713、原油常二中一次换热器H716、原油常二线一次换热器H715、辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文4原油减顶二次换热器H714换热。一路经原油渣油三次换热器H703、原油减一线换热器H704、原油减顶一次换热器H705、原油常一中一次换热器H706换热，两路混合后温度达到200左右，进入初馏塔。初馏塔塔顶油气馏出后经空冷H736AL、后冷H737AB冷凝冷却后进入蒸顶回流罐，其中不凝气瓦斯进入瓦斯罐后分两路一路去常压炉，一路去火炬。回流罐内汽油经初顶回流泵B704抽出后，一路经回流控制阀FRC105做回流返回塔内控制塔顶温度，另一路经出装置控制阀LRC103送入轻污油去集油罐，蒸顶汽油去油品。初馏塔底拔头油由塔底泵B702抽出后，分成两路换热，一路经拔头油减二线换热器H707、拔头油减渣二次换热器H708、拔头油常三线一次换热器H709、拔头油减渣一次换热，另一路经拔头油减一中一次换热器H717、拔头油渣油二次换热器H718、拔头油减三线一次换热器H719、拔头油减渣一次换热器H720换热，换热后的两路拔头油混合温度达到310左右，然后进入常压炉加热。拔头油经常压炉四路进料控制阀（FIC201、FIC202、FIC203、FIC204）进入常压炉对流室，加热到310出来后进入辐射室，加热到365进入常压塔。常压塔塔顶油气馏出后经空冷H739AJ、后冷H740AB冷凝冷却后进入常顶回流罐，其中不凝气瓦斯进入瓦斯罐后分两路一路去常压炉，一路去火炬。回流罐内汽油经常顶回流泵B710抽出，一路经回流控制阀FIC201做回流返回塔内控制塔顶温度，另一路经出装置控制阀LIC205送入电精制装置碱洗后去储罐或去重整装置。常一线从39层塔板抽出后入汽提塔，汽相返回塔内42层，汽提塔底油经航煤重沸器加热后返回汽提塔，液相由常一线泵B711抽出，经氧化锌罐、常一线原油一次换热器H712换热后，经过H732冷却后经脱水罐、浸酸活性炭罐精制后出装置。常一中由常压塔35层抽出，经泵（B707），送至常一中原油脱后二次换热器H706、常一中蒸发器H725，换热到145后返回塔内37层。常二线由常压塔27层抽出后进入汽提塔，汽提塔底吹入蒸汽，汽相返回常压塔31层。液相由常二线泵（B712）抽出经常二线原油脱后四次换热器H715、常二线原油脱后二次换热器H728、换热经H733冷却后，轻柴去油品。辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文5常二中由常压塔22层经泵（B701）抽出，送至常二中拔头油二次换热器H716换热，经蒸发器H727，换热到240后返回塔内25层。常三线由塔15层馏出后进入汽提塔，汽提塔底可吹入蒸汽，汽相返回塔内18层，液相经常三线泵（B703）抽出，送至常三线原油脱后三次换热器H706、常三线软化水换热器H726换热，经H741冷却后并入重污油做为重柴油出装置。常压塔底重油经泵（B709）抽出后分成四路经减压炉四路进料控制阀（DJC203、DJC204、DJC205、DJC206）进入减压炉对流室，加热到365出来后进入辐射室，加热到385进入减压塔，在减压系统出现故障时也可以不进入减压炉而直接入渣油系统即甩减压。减压塔塔顶汽相经减顶冷却器冷却后，液相通过大气脚流入水封罐，汽相通过一级抽真空器抽出后，液相通过大气脚流入水封罐，汽相经一级冷却器冷却后进入二级抽真空器，经过二级抽真空器抽出后，液相通过大气脚流入水封罐，汽相经二级冷却器冷却后，液相通过大气脚流入水封罐，汽相通过减顶瓦斯罐去加热炉做燃料。汽相经一级冷却器冷却后也可以进入真空泵，经过真空泵抽出后，液相流入地沟，汽相通过减顶瓦斯罐去加热炉做燃料。水封罐内的水通过控制阀排入地沟，减顶油则流入产品罐，再经泵B231打入脱水罐，一路并蜡油，一路并轻柴。减一线蜡油由一线集油箱抽出，通过泵（B232）送至减一线原油脱前一次换热器H704换热后分成两路，一路经回流控制阀FI209做回流返回塔顶；一路经出装置控制阀FI201并蜡油或轻柴油。减二线蜡油由二线集油箱抽出，通过泵（B233）送至蒸发器H724，减二线原油脱前三次换热器H707换热后分成两路，一路经过减二中回流控制阀FIC210做回流返回塔内，另一路经出装置控制阀FI202并蜡油。减三线蜡油由三线集油箱抽出，通过泵B234送出后分成两路，一路经减三线拔头油一次换热器H723、减三线原油脱后三次换热器H719换热，一部分经过减三中回流控制阀FIC211返回塔内做回流，另一部分再经蒸发器H703换热，然后经出装置控制阀FI203并入蜡油。渣油系统分成两路换热，一路经渣油拔头油三次换热器H720、渣油拔头油二次换热器H718、渣油原油脱后四次换热器H713、渣油原油冷却器H735换热，另一路经渣油拔头油二次换热器H710、渣油拔头油三次换热器H708、渣辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文6油拔头油一次换热器换热器H703、渣油原油冷却器H720换热，两路换热混合后经过水箱（正常生产时不投用）分成两路，另一路去减粘。14主要原料、工艺及能耗指标从相关数据中表明常减压蒸馏装置能耗约占炼厂总能耗的1/5，是炼油工业中的能耗大户。因此蒸馏装置节能工作的好坏直接影响炼油工业能耗指标。蒸馏装置的节能途径（1）本装置由于处理量大，所以多采用一个初馏塔形成三段汽化的方式，从而可减少加热炉热负荷降低损耗。（2）由于二中的热量较大，从初底出来的拔头油和二中进行换热达到降低常压炉负荷的目的。（3）采用换热系统原料油与常压塔侧线、减压塔侧线进行换热，这样即可以提高进料温度降低常压炉的热负荷可以达到节能的目的。（4）减压塔顶增加一台水环真空泵可进一步降低塔顶压力提高减压塔拔出率。表11原材料指标原材料名称项目单位指标原油含水20含盐MG/G3脱后原油含水03表12半成品、成品主要指标名称指标汽油质量指标蒸顶汽油干点170常顶汽油干点170常一线质量指标98点260闪点38柴油质量指标95点3650柴油凝固点0410柴油凝固点10420柴油凝固点204注凝固点与95点控制其中一项混合蜡油残炭03辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文7表13公用工程（水、电、汽、风等）名称要求指标循环水循环水温度30续表循环水压力04MPA系统蒸汽压力0810MPA仪表风压力03MPA燃料油压力10MPA高压瓦斯压力0205MPA封油压力20MPA循环冷却水供水温度30回水温度40供水压力035MPA回水压力020MPAPH值69浑浊度2000MG/L污垢系数00004M2H/KCAL电量高压电压6000V10频率501HZ低压电压380V/220V5频率501HZ仪表压缩空气04MPAG下露点20温度常温压力04MPA表14原材料消耗、公用工程消耗及能耗指标序号名称单位数量备注1原料2燃料油燃料气KG/H4605753电KWH/H367384循环水T/H17375新鲜水T/H71636软化水T/H199027污水T/H1038809MPA蒸汽T/H7609903MPA蒸汽T/H589表15塔类辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文8序号工艺编号设备名称规格型号结构形式容积M3操作压力MPA操作温度1T701初馏塔300054154浮阀3750083002T702常压塔400044070浮阀5530163355表16换热器类序号工艺编号设备名称规格型号壳程介质介质压力MPA压力MPA1H701A原油/常一线BES1000402656/25416MNR原油23152H702A原油/常顶循环FB90022025216MNR原油25153H703A原油/常三线FB70012525216MNR重柴18234H705A原油/常一中FB70012540416MNR原油2325H706A原油/常三线FB70012525216MNR重柴226H709A原油/常二中BES800401606/25416MNR原油1827H714A原油/减三线BES1100403656/25216MNR蜡油2328H718A原油/常二线FB70012025416MNR原油2189H719A原油/减三线FB110033025416MNR原油2210H721A拔头油/减三线RBEU900402056/254188蜡油22511H727A减四线蒸发器FB100026540416MNR软化水20912H728A常三线冷却器FB70012525416MNR重柴150513H730A初侧冷却器FB70012025416MNR汽油040514H731A减一中冷却器FB80016025416MNR蜡油180515H732A常一线冷却器FB6009040416MNR航煤150516H733A常二线冷却器FB70012025416MNR柴油150517H735C减一线冷却器FB70012525216MNR蜡油18118H736ABCDEFGH初顶空冷P9343020/12916RA16MNR初顶油汽0419H739常顶空冷P9343020/12816RA常顶油汽0420H740A常顶后冷BES9001621916/2516MNR汽油040421H741常三空冷SL9342440/12925RB1522H743减一线/原油BES900402656/25416MNR原油23H230A减顶冷却器FLB110035016416MNR柴油00424H231A减顶一级冷却器FLB110035016416MNR柴油00425H232A减顶二级冷却器FLB110035016416MNR柴油004表17泵类设备名称规格型号扬程M入口压力MPA出口压力MPA介质温度流量M3/H转速R/M轴功率KW原油泵250Y1502A2620221原油504722950488初底泵250AYS1502A26000618拔头油1604802985430常底泵250YS1502C190145常渣3504002950269辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文9初顶泵150Y75A780081汽油301002950541常顶回流泵100Y60B7502064汽油451802950113续表常一中泵150Y150B110轻柴155295076常二中泵150Y150B110轻柴155295076常一线泵100Y1202C150015139航煤150792950555常二线泵100Y1202C15001111柴油250792950555减顶油泵50Y602A105011095减顶油201252950982减一线泵100Y1202C105021165蜡油80792950555减二线泵200AY150150蜡油2703002950/减三线泵250AYS150150蜡油3205002985259减压渣油泵200150R2DM300渣油3703002980245常炉鼓风机G47311NO1190035空气常温601001450常炉引风机Y47311NO1290016烟气12089500145015存在的问题和设想151存在问题对含环烷酸高的原油所引起的环烷酸腐蚀问题，国内外均有经验介绍，一般认为当原油酸值大于05MGKOH/G时，就将引起对设备和管线的腐蚀。由任务书给出的原油性质可知原油酸度为414MGKOH/G，属于高环烷酸类原油。加热炉温度达730，由于设计时间仓促,未能考虑到这部分的能量利用。本次设计完毕，经检查塔盘性能负荷图上的操作点P落在了雾沫夹带上限线辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文10和液泛线附近，故本次设计结果是满负荷操作。152设想前以提到加热炉热能的浪费，如果将这部分能源用在给原油的预热上，不仅能减少对能源的消耗，而且还利用了加热炉的热能,减少了能源的浪费。153三废的处理情况及噪声的消除目前,为了减少环境污染,在三废处理上大致有以下几点（1）尽可能将含硫含酚污水进行闭路循环,或者一水多用,减少污染源；（2）加强维修减少泄漏,特别是水冷器的泄漏；（3）装置排水系统要清浊分流；（4）三个塔顶的气体回收利用。燥音主要来源于空压机,大型鼓风机,加热炉和排气放空等主要采用的措施是研制噪音小的机器和设备,在机器的声源周围采取各板,隔音和吸音等措施,操作室的窗户要加双层的玻璃,同时加强绿化,美化环境,保证工人的身心健康。辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文112设计计算书21基础数据的换算211平均沸点（1）体积平均沸点T体即恩氏蒸馏体积为10，30，50，70，90时的五个馏出温度平均值59070310TTT体主要用来求定其它难以直接测定的平均沸点。产品的恩氏蒸馏数据汽油馏出体积，1030507090温度，8298108117139108859070310TTT体51397082与上述同样方法计算出其他物料的体积平均沸点见表21。表21体积平均沸点汇总表产品产品的恩氏蒸馏数据体积，01030507090100体积平均沸点，汽油5082981081171391481088航煤140153165171187199220175轻柴油1952312542723013383552792重柴油2793153884134334534654004原油2663423904254503666利用体积平均沸点查教材69页图34可求出中平均沸点、质量平均沸点、实分子平均沸点校正值，对应的平均沸点体积平均沸点校正值。计算结果见表22，表23，表24。（2）中平均沸点恩氏蒸馏1090斜率汽油071251098213航煤05755辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文12轻柴柴油172554表22中平均沸点汇总表物料汽油航煤轻柴油重柴油体积平均沸点，108817527924004中平均沸点校正值，4378中平均沸点，104817227223924（3）质量平均沸点表23重量平均沸点汇总表物料汽油航煤轻柴油重柴油体积平均沸点，108817527924004重量平均沸点校正值，1812826重量平均沸点，1106176282403（4）实分子平均沸点表24实分子平均沸点汇总表物料汽油航煤轻柴油重柴油体积平均沸点，108817527924004实分子平均沸点校正值，7513144实分子平均沸点，10181702662386212确定各馏分相对分子质量和特性因数K（1）比重指数APIAPI1415/D1315204D相对密度；204DD校正值，范围0003700051。由石油加工工艺学上册查取D，教材76页图36查并计算。结果见表25。表25比重指数汇总表物料汽油航煤轻柴油重柴油204D07396077840858209057相对分子质量106141212335D00049000460004200039辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文13比重指数API58564923262904（2）特性因数K根据介质的密度与中平均沸点，查教材76页图36，特性因数K见表26。表26特性因数汇总表物料汽油航煤轻柴油重柴油原油特性因数1185118911511691125213确定临界参数（1）临界温度查石油化工工艺计算图表图237石油馏分真、假临界温度如表27。表27真、假临界温度汇总表物料汽油航煤轻柴油重柴油T真，K570632735840T假，K555622730830（2）临界压力查石油化工工艺计算图表图238，教材89页图312，得到石油馏分真、假临界压力见表28表28真、假临界压力汇总表物料汽油航煤轻柴油重柴油P真，MPA4453852215P假，MPA315249195131214确定焦点参数查石油化工工艺计算图表图2218、图2220，由平均沸点和恩氏蒸馏斜率查得焦点温度与临界温度差、焦点压力与临界压力差。焦点温度真临界温度（焦点温度临界温度）焦点压力真临界压力（焦点压力临界压力）表29焦点温度、焦点压力汇总表物料汽油航煤轻柴油重柴油焦点温度临界温度，46303223焦点温度，K616662767863焦点压力临界压力，MPA1773091190658604762焦点压力，MPA6223476192858619762辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文14215确定平衡汽化温度根据恩氏蒸馏50点温度,查石油化工工艺计算图表图223，得平衡汽化曲线50点温度；根据恩氏蒸馏各段温差查从而求出平衡汽化各点温度。表210汽油平衡汽化温度恩氏蒸馏（体），01030507090100恩氏蒸馏温度，508298108117139148恩氏蒸馏温差，3216109229平衡汽化温度差，1494839924平衡汽化50点温度，1088100平衡汽化温度722862952100103911291153表211航空煤油平衡汽化温度恩氏蒸馏（体），01030507090100恩氏蒸馏温度，140153165171187199220恩氏蒸馏温差衡汽化温度差，456225684262平衡汽化50点温度，171151695平衡汽化温度，156516081671695176318051867表212轻柴油平衡汽化温度恩氏蒸馏（体），01030507090100恩氏蒸馏温度，195231254272301338355恩氏蒸馏温差，362318293717平衡汽化温度差，161258515217平衡汽化50点温度，2724276平衡汽化温度，2392552675276291312319表213重柴油平衡汽化温度恩氏蒸馏（体），01030507090100恩氏蒸馏温度，279315388413433453465恩氏蒸馏温差，367325202012平衡汽化温度差，175421359932平衡汽化50点温度，41318431平衡汽化温度，3463363341754314404494522表214原油平衡汽化温度恩氏蒸馏（体），01030507090100恩氏蒸馏温度，200256332380415450恩氏蒸馏温差，5676483535辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文15平衡汽化温度差，3258312019平衡汽化50点温度，3808388平衡汽化温度，267299357388408427216确定实沸点温度根据各馏分恩氏蒸馏50点温度，查石油化工工艺计算图表图223，得其实沸点蒸馏50点温度；及各段温差从而求出各馏分实沸点蒸馏各点温度。表215汽油实沸点蒸馏温度恩氏蒸馏（体），01030507090100恩氏蒸馏温度，508298108117139148恩氏蒸馏温差，3216109229实沸点蒸馏温度差，523717143010实沸点蒸馏50点温度，108051085实沸点蒸馏温度，255459151085122515251625表216航空煤油实沸点蒸馏温度恩氏蒸馏（体），01030507090100恩氏蒸馏温度，140153165171187199220恩氏蒸馏温差沸点蒸馏温度差，25222105231623实沸点蒸馏50点温度，171351745实沸点蒸馏温度116814181641745197521352365表217轻柴油实沸点蒸馏温度恩氏蒸馏（体），01030507090100恩氏蒸馏温度，195231254272301338355恩氏蒸馏温差，362318293717实沸点蒸馏温度差，5437273742519实沸点蒸馏50点温度，2721152835实沸点蒸馏温度，16552195256528353205363382表218重柴油实沸点蒸馏温度恩氏蒸馏（体），01030507090100恩氏蒸馏温度，279315388413433453465恩氏蒸馏温差，367325202012实沸点蒸馏温度差，54823627525514实沸点蒸馏50点温度，4133854515实沸点蒸馏温度，279533354155451547950455185表219原油实沸点蒸馏温度恩氏蒸馏（体）01030507090100恩氏蒸馏温度2563323804154恩氏蒸馏温差764835辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文16实沸点蒸馏温度差855843实沸点蒸馏50点温度3802954095实沸点蒸馏温度2655351540954525表220实沸点的切割温度物料汽油航煤航煤重柴025116816552795100162523653825185切割温度1396520133075217原料及产品的有关参数汇总表221原料及产品得有关参数汇总表密度平均沸点临界参数焦点参数物料KG/M3体积中分子特性因数K分子量温度压力MPA温度压力MPA汽油749810881048101811851065704456166223航煤7962175172170118914163238566247619轻柴86712792272226621152127352276728586重柴91214004392438611693358401586219762原油94737463523416112528122物料衡算221初馏塔的物料衡算初馏塔的物料衡算入方原油550万吨/年55106103/80006875KG/H510出方汽油121275KG/H损失6875105000320625KG/H拔头油6875105（12127520625）68422475KG/H表222初馏塔的物料衡算表项目物料质量分率，产量，103KG/H入方原油1001175入方合计1175汽油176420727损失033525出方拔头油979361150出方合计100辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文17222常压塔的物料衡算常馏塔的物料衡算入方拔头油出方常顶汽油航煤轻柴重柴常底重油表223常压塔物料平衡表项目物料质量分率，体积分率，质量流率，KG/H摩尔流率，KMOL/H续表入方拔头油10010068422475常顶汽油077109765275374977航煤5136173351007324894轻柴12561371859386340537重柴296305920253056046出方常底重油78587698552675042出方合计1001006842247523确定塔板数参考塔的工艺计算表13到15确定常压塔的各产品抽出层的塔板数汽油航煤13层航煤轻柴9层轻柴重柴9层重柴汽化段11层塔底汽提段4层取两个中段循环回流，每个中段循环回流用3层换热塔板，则共6层,全塔塔板数总计52层。24确定塔的操作条件241确定塔的操作压力（1）确定塔顶压力回流罐压力013MPA空冷器压降001MPA辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文18图21常压塔后冷器压降0018MPA管线压降0005MPA参考塔的工艺计算，本设计塔顶采用二级冷凝、冷却（即一台空冷，一台水冷），根据实际塔顶产品罐压力、空冷、后冷及管线总压力，则001013001800050163MPA顶P（2）确定塔板压力降参考塔的工艺计算表18,取每层塔板压力降为05KPA。（3）推算各关键部位压力由炉出口压力转油线压力汽化段压力，计算各侧线抽出层及汽化段、炉出口压力如下016305MPA航煤P01695301630501755MPA轻柴2MPA87051633重柴MPA014汽化MPA987炉出P（4）常压塔草图如图21242确定各侧线及塔底的气提蒸汽量参考石油炼制工程表712，本设计实际蒸汽数据量数据，计算各段汽提蒸汽量为表224汽提蒸汽量表243确定过汽化段温度（1）计算过汽化油量按照塔的工艺计算表17选用汽化段的过汽化油量占进料油质量的3，取过汽化油与重柴油的相对分子质量相等，则汽提的蒸汽量，物料占侧线质量，KG/HKMOL/H二线轻柴油325781414323三线重柴油28567093150常底重油2107532758528合宁石油化工大学继续教育学院毕业论文19过汽化油量为684224750032052674KG/H6127KMOL/H（2）计算原料油在汽化段的汽化率EF（体积分率）EF过重轻航汽VVVXXXEF09656173137073059310270（3）确定汽化段的油气分压汽化段油气总摩尔数N497724894405376046612782581KMOL/H汽化段油气和水蒸汽的总摩尔数N8258159740142321KMOL/H汽化段油气摩尔分数Y82581/142321058根据分压定律PIPYI汽化段油气分压MPA0187058汽化则01081000/1013107ATM（4）确定汽化段温度汽化段温度应是在汽化段油气分压下入塔油料达到汽化率EF267的平衡汽化温度。为此绘出原油在常压下的实沸点蒸馏曲线1和原油平衡汽化曲2的图，见附图22。上述两曲线交点温度为350，过交点做垂直横坐标垂线A；利用图18将此交点温度350换算油气分压为107ATM下的温度358，从图22垂线A上找到358之点，过此点作平行于原油平衡汽化曲线2的曲线4，得到的曲线4即为原油在汽化段油气分压下的平衡汽化曲线，在曲线4上可以查得汽化率为267时汽化段温度355。（5）确定炉出口温度同理，从图22垂线上找到炉出口压力下的平衡汽化温度点，过此点作原油平衡汽化曲线2的平行曲线3，图中的曲线3即为原油在炉出口压力下的平衡汽化曲线，由曲线3根据航煤生产方案，确定炉出口温度为365。通过热平衡校核已确定的确定炉出口温度。利用石油加工工艺学图140查出汽化段油品在354的热焓值焓图），计算出进料油带入汽化段的热量见表225辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文20利用石油加工工艺学图140查出炉出口温度下进料油的热焓值焓图），计算出进料油的热量见表226。由于在炉出口温度和压力下进料油有部分是液态，而在汽化段是绝热闪蒸过程，所以需确定重柴油的液相量。根据所求出的热量，分别求出炉出口温度下进料油的热焓和汽化段油品热焓值，如果出炉出口温度下进料油的热焓大于汽化段油品的热焓，则所确定的炉出口温度合理，否则需进行调整，直至满足出炉出口温度下进料油的热焓大于汽化段油品的热焓为止。辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文21辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文22重柴油液相量进料量/20进料20汽化过汽化油OFE20重柴图22原油的实沸点曲线与平衡汽化曲线体积分率温度辽宁石油化工大学继续教育学院毕业论文23表225进料带入汽化段的热量QF（P128MPA，T355）物料流量，KG/H相态温度热焓，KJ/KG热量104KJ/H常顶汽油527537气35511723661847航煤3510073气35511304939681轻柴油8593863气355108862935545重柴油2025305气355106769216240过汽化油205267气355106769219162常底油52675042液355921144852109总计6681713表226进料在加热炉出口处的热量QO（P0189MPA，T365）物料名称流量，KG/H相态温度热焓KJ/KG热量104KJ/H常顶汽油527537气36511723661847航煤3510073气36511514340416轻柴油8593863气365113049971527116435气36511095612919重柴油1936235液36510048194553常底油52675042液365983955182961总计68279679765KJ/KG,684210374MQHFO940HOHF，所以成立。244估算塔底温度取塔底温度比汽化段温度低10，塔底温度为35510345。245假定塔顶及各侧线温度（1）假设塔顶及各侧线温度参考同类装置数据，假设塔顶及各侧线温度如下塔顶115航煤抽出层温度155轻柴油抽出温度245重柴油抽出层温度335（2）确定全塔回流取热按上述