150万吨每年原油常压蒸馏装置工艺设计

西安石油大学本科毕业设计(论文)毕业设计（论文）题 目 学 院（系） 专 业 班 级 学生姓名 指导教师 评 阅 人 设计（论文）所在单位 完成时间：20 年 月西安石油大学本科毕业设计(论文)1.5Mt/a 卓根原油常压蒸馏装置工艺设计摘 要：根据卓根原油的评价报告、性质特点和成品油国家标准，结合市场需求，确定该原油加工方案为燃料-化工型。本设计采用初馏-常压两段气化流程；根据物料衡算、热量衡算并参照国内同类装置的生产数据对主要设备初馏塔、常压塔和加热炉进行了工艺设计和计算，确定了各个装置的操作参数及结构尺寸。其中初馏塔和常压塔塔顶出催化重整料，常压塔设三个侧线分别出 3#航煤馏分、-10 #柴油馏分、重柴油馏分，初底油由常压塔第 32 层塔板进入；常压塔设一个塔顶回流，两个中段回流。常压塔板采用 34 层双溢流 F1 型浮阀塔盘，塔径为 4.2m，塔高 25.1m，常压炉采用结构紧凑、金属耗量少的立式圆筒炉，全炉热效率达 86.64%。最后，应用绘图软件 AutoCAD 绘制了该装置的工艺原理流程图。关键词：卓根原油；初馏塔；常压蒸馏；加热炉；工艺计算 西安石油大学本科毕业设计(论文)The Design for 1.5 Mt/a Atmospheric Distillation Unit ofDraugen Crude oilAbstract： According to the characteristics of the Norway Dragon crude oil and the national standards, combined with the market demand, the processing scheme of the fuel - chemical type was determined.This design uses primary tower, atmospheric tower, two segment vapouration distillating process flow. The whole design mainly includes the calculation of the primary tower, the atmospheric tower and furnace, through material balance, heat balance and the data of the homogeneous unit. The primary tower and the atmospheric tower overhead is out catalytic reforming material, the atmospheric tower is set three sidestreams, i.e.the aviation kerosene, -10 # diesel, heavy diesel oil, and two intermediate circulating reflux. Atmospheric tower using 34-storey and the type of two-tower overflow F1 float valve tray, the adiameter of tower is 4.2m,and the hight is 25.1m. A vertical type of cylindrical furnace is used for the atmospheric heating furnace which is well-unit-structured and consumes less metal, thermal efficiency of the entire Furnace reach to 86.64%. In addition, process flow diagram of the atmospheric distillation drowned with CAD software.Key words：Draugen crude oil; primary tower; Atmospheric distillation; Furnace; Craft design 西安石油大学本科毕业设计(论文)目 录1 绪 论 .11.1 设计依据 .11.2 设计能力 .11.3 装置特点 .11.4 工艺流程简述 .12 原油加工方案和切割方案 .22.1 原油评价简述 .22.2 挪威卓根原油加工方案 .22.3 卓根原油切割方案 .33 常压塔工艺计算 .83.1 油品性质参数的计算 .83.2 油品性质参数计算结果汇总 .113.3 初馏塔的工艺设计计算 .133.4 常压塔的工艺设计计算 .174 塔板水力学校核 .444.1 基础数据 .444.2 塔板的结构计算 .444.3 塔板的水力学计算 .484.4 负荷性能图 .505 管式加热炉的工艺设计 .555.1 原始数据 .555.2 加热炉总热负荷 .555.3 燃烧过程计算 .565.4 全炉热平衡 .575.5 辐射段的计算 .595.6 对流室的计算 .635.7 炉管内的压力降 .695.8 烟囱的设计计算 .736 结论 .78参考文献 .79致谢 .80西安石油大学本科毕业设计(论文)01 绪 论1.1 设计依据本次 1.5Mt/a 卓根原油常压蒸馏装置工艺设计的依据是：（1）根据西安石油大学化学化工学院化工系下发的毕业设计任务书。（2）卓根原油评价报告。1.2 设计能力（1）处理量： 1.5Mt/a（2）年开工时间： 8000h1.3 装置特点（1）本装置设有初馏塔，常压塔，常压加热炉，常压塔采用双溢流 F1 型高效浮阀塔盘。主要产品为催化重整料，航煤馏分，-10#柴油馏分，重柴油馏分，同时还有常压渣油。（2）常一线采用重沸器汽提技术，以防止航煤带水，常二线、常三线和塔底采用水蒸汽汽提。1.4 工艺流程简述原油（45左右）由罐区泵入装置。在泵入口处注入水和破乳剂换热至 120左右进入一、二级电脱盐罐，脱盐脱水后（3mg/L ，0.5%）经换热至 230进入初馏塔，进行初馏。初底油经换热器进行换热至 280，进常压炉对流室下段加热至 300入辐射室加热至 360经转油线进入常压塔第 32 层塔板（t=350，P=0.173MPa）上进行分馏。塔顶油气（t=145，P=0.157MPa）经二级冷却器冷却，一路作冷回流（60）返回塔顶，另一路作重整原料出装置。常压塔有三个侧线抽出：一线由第 9 层（t=180， P=0.162MPa）抽出，换热后经精制作为航空煤油出装置。二线由第 19 层（t=255 ，P=0.166MPa ）抽出，换热后经精制作为-10 #柴油出装置。三线由第 27 层（t=314 ，P=0.170MPa ）抽出，换热后经精制作为重柴油出装置。第一中段回流由第 13 层抽出返回第 11 层，第二中段回流由第 23 层抽出返回第21 层。西安石油大学本科毕业设计(论文)1塔底重油（t=343，P=0.174MPa）经换热一部分进入减压塔进行分馏。另一部分进入催化裂化。2 原油加工方案和切割方案2.1 原油评价简述挪威卓根原油在室温下为黑色液体，20密度为 0.8403g/凝点一般为-5,50运动粘度为 2.54，残炭含量为 1.09,水含量为 0.14，盐含量高，为39.7mgNaCl/L，因此时加工应注意脱盐，硫含量为 0.21m%。实沸点蒸馏表明，350渣油收率为 35.83m%，残炭 3.09m%较低，饱和烃含量较高为67.57m%，镍+钒含量不会太高，该馏分直接作为重油催化裂化原料。520渣油收率为 12.47m%，由沥青三项指标来看，该渣油的深度不够，提高拔出深度可生产普通道路沥青，由族组成（饱和烃+芳烃）含量达到 88.73m%，应作溶剂脱沥青或焦化原料。根据上述评论结果，挪威卓根原油选择燃料-化工型加工方案。2.2 挪威卓根原油加工方案根据原油评价报告，挪威卓根原油的特点是轻质油收率高，含硫低，含蜡低，凝点低和酸值低，按原油的硫含量及两个关键馏分的比重来分类，原油属优质低硫中间基原油。依据以上分析制作出如图 2.1 所示加工方案。西安石油大学本科毕业设计(论文)2图 2-1 原油加工方案综上，故采用燃料-化工型加工方案。2.3 卓根原油切割方案2.3.1 质量分数与体积分数的转换根据公式：体积分数（V%）= 质量分数（M%）原油密度 /馏分密度 ，计算出其体积分数。例如：60-80馏分的体积分数的计算为 3.980.8403/0.6905=4.83。其它各沸点范围的体积分数计算如上，将计算结果列于表 2-1。常一线常减压蒸馏催化重整 芳烃分离精制精制常二线精制常三线延迟焦化加氢精制加氢精制原油石油焦液化气苯、甲苯、二甲苯3#航煤石油焦减压渣油西安石油大学本科毕业设计(论文)3表 2-1 质量分数与体积分数密度，g/cm 3 占原油，质量% 占原油，体积%沸点范围， 20 每馏分 总收率 每馏分总收率39-60 0.6137 5.44 5.44 7.45 7.4560-80 0.6905 3.98 9.41 4.83 12.2880-100 0.7287 5.7 15.11 6.57 18.85100-120 0.7419 3.59 18.70 4.07 22.92120-140 0.7584 4.08 22.79 4.52 27.44140-160 0.7733 3.79 26.58 4.12 31.56160-180 0.7902 3.05 29.63 3.24 34.8180-200 0.8092 2.81 32.44 2.92 37.72200-230 0.8224 5.31 32.75 5.43 43.15230-250 0.8375 3.79 41.54 3.8 46.95250-275 0.8479 5.83 47.37 5.78 52.73275-300 0.8520 6.76 54.13 6.58 59.31300-320 0.8630 3.97 58.10 3.87 63.18320-340 0.8766 3.94 62.04 3.78 66.96340-360 0.8819 4.27 66.31 4.04 71.00360-380 0.8860 2.38 68.69 2.26 73.26380-395 0.8873 1.84 70.53 1.74 75.00395-425 0.8942 4.63 75.16 4.35 79.35425-450 0.9040 3.45 78.61 3.21 82.56450-500 0.9