660万吨原油常压蒸馏课程设计方案

I 660万吨原油常压蒸馏课程设计方案 设计题目 a 原油常压蒸馏塔设计 学生姓名 所在学院 专业、年 级、班 设 计 要 求 1、根据设计要求选择并绘制原油常减压蒸馏装置工艺流程图 2、根据设计参数（原油及产品性质、产品收率等）进行全塔的工艺计算并绘制常压塔的计算草图及全塔的气液相负荷图 3、根据设计参数进行常压塔的尺寸并绘制常压塔设备图 4、根据设计参数塔板的水力计算并绘制全塔的塔板负荷性能图 （ 选作 ） 学 生 应 完 成 的 工作 参 考 文 献 工 作 计 划 第 1：查阅 文献，收集资料，选择并绘制常减压蒸馏装置工艺流程图进行原油及油品性质计算和产品收率及物料平衡 第 3：进行全塔的热量衡算并绘制出精馏塔的计算草图 第 5：进行塔的温度校核并绘制出全塔的气液相负荷分布图 第 7：进行塔的尺寸并绘制常压塔设备图及塔板水力计算并绘制全塔的塔板负 性能图 （ 选作 ） 第 9 天：整理设计资料，制作 备答辩 第 10 天：答辩 任务下达日期： 2015 年 11 月 24 日 任务完成日期： 2015 年 12 月 3 日 指导教师（签名）： 学生（签名）： 摘 要 常压塔是石油加工中重要的流程之一，这次的设计主要就是对 660 万吨 /年处理量的原油常压塔进行设计，其中包括塔板的设计。 常压塔的设计主要是依据所给的原油实沸点蒸馏数据及产品的恩氏蒸馏数据，计算产品的相关物性数据从而确定切割方案、计算产品收率。参考同类装置确定塔板数，进料及侧线抽出位置，再假设各主要部位的操作温度及操作压力，进行全塔热平衡计算。采取塔顶二级冷凝冷却和两个中段回流，塔顶取热、第一中段回流取热、第二中段回流取热的比依次为5:2:3。经过校核各主要部位温度都在允许的误差范围内。 塔板型式选 用 重阀浮阀塔板，依据常压塔内最大气、液相负荷算得塔板外径为 间距为 部分最主要的是核算塔板流体力学性能及操作性能，使塔板在适宜的操作范围内操作。本次设计的结果表明，参数的校核结果与假设值间的误差在允许范围内，其余均在经验值范围内，因此可以确定，该蒸馏塔的设计是符合要求的。 关键词：常压蒸馏；物料衡算；热量衡算 录 . 1 题背景 . 1 计技术参数 . 2 . 3 计要求 . 3 计计划 . 4 油的实沸点切割及产品性质计算 . 5 品收率 和物料平衡 . 13 提水蒸汽用量 . 15 板型式和塔板数 . 16 压塔计算草图 . 17 作压力 . 17 化段温度 . 18 3 塔底温度 . 20 4 塔顶及侧线温度的假设与回流分配 . 21 塔回流热 . 21 线及塔顶温度核算 . 22 塔汽、液相负荷 . 27 塔汽液相负荷分布 . 35 5 塔的工艺计算 . 35 径计算 . 35 流装置 . 36 板布置及浮阀数目与排列 . 37 谢 . 39 . 39 . 40 银川能源学院石油炼制工程课程设计 1 题背景 我国炼油工业经过 50 多年的发展，到 21 世纪初期，已经形成 281Mt/a 的原油加工能力，生产的汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品基本满足的国民经济的发展和人民生活的需要。但是，进入 21 世纪，特别是我国成为世界贸易组织的正式成员后，按照市场准入、关税减 让的相关壁垒协议，国内成品油市场将逐渐融入国际市场，不可避免的要参与世界贸易大环境下的竞争，基本依靠自有技术发展起来的我国炼油工业面临着严峻挑战。石油是重要的能源之一，我国的工业生产和经济运行都离不开石油，但是又不能直接作为产品使用，必须经过加工炼制过程，连制成多种在质量上符合使用要求的石油产品，才能投入使用。国民经济和国防部门众多的各种应用场合对石油产品提出了许多不同的使用要求。随着我国社会经济情况的变化、科学技术水平以及工业生产水平的大幅度提高，对石油产品质量指标的要求不断严格，所要求的石油产品的品种和 数量也不断增加。目前，我国原油的年加工量约为 2 亿吨。而国内所能提供原油量仅为 吨，为了满足原油的需求量，则需要每年从国外二十多个国家和地区进约 6940 万吨原油。为了更好的提高石油资源的利用率，增加企业的经济效益，对从国外进口的原油炼制构成进行开发研究也是十分必要的。 目前，我国将石油产品分为染料、润滑剂、石油沥青、石油蜡、石油焦、溶剂和化工原料六大类 。 计目的及意义 通过对化学工程的学习，基本掌握常压塔设计过程中的原始数据处理，设计出基本符合要求的常压塔 。 计的工艺 国内外发展现状 银川能源学院石油炼制工程课程设计 2 我国蒸馏装置规模较小大部分装置处理能力为 a,建较大炼油厂镇海、高桥 8Mt/a 及大连西太平洋 10Mt/其中高桥为润滑油型大型蒸馏装置 ,拟建的大型蒸馏装置也基本为燃料型。 我国蒸馏装置侧线产品分离精度差别较大 ,如中石化有些炼厂的常顶和常一线能够脱空 ,但尚有 40%的装置的常顶与常一线恩氏蒸馏馏程重叠超过 10 ,最多重叠度达到 86 ,多数装置常二 线与常三线 恩氏蒸馏馏程重叠在 15 以上 ,实沸点重叠则超出 25 主要表现在轻质润滑油馏分的挥发度及重质润滑油馏分的残炭和安定性等方面存在差距较大。 由于原油进入炼油厂后必须首先进入常减压装置进行一次加工 ,因此炼油厂的加工能力一般用原油常压蒸馏装置的加工能力来表示 ,因此世界原油加工的能力基本上就是世界常压蒸馏装置的加工能力。 计技术参数 1、处理量： a 2、开工时间： 8000h/a，按开工 330d/a 计 3、原油性质 表 1庆原油 性质 性质 大庆原油 密度 (20 ),g/0 运动粘度， 10s 点， 32 含蜡量（吸附法） 青质， % 胶胶质， % 值 , (mg/g - 残炭， % 素分析， % C - 银川能源学院石油炼制工程课程设计 3 微量金属 V 5s，故降液管尺寸可用。 板布置及浮阀数目与排列 取阀孔动能因子 10，根据公式 求得气体通过阀孔时的速度 0，式中 即 0 10/s 根据 0 与每层板上的阀孔数 N 的关系式得 N 上升气体的流 量， m3/s 阀孔直径， 19/12 取边缘区宽度 沫区宽度 公式计算板上的鼓泡区面积： 银川能源学院石油炼制工程课程设计 38 2 x（ /180) 式中 X D/2-(s),m R D/2,m 所以 X -( 5/a 2 352)80 =s 浮阀排列方式采用等腰三角形叉排。取同一横排的孔心距 t 75可按估算排间距 t=212200新核算转速及阀孔动能因数 0 19/(212=s 0（ v） 1/2 =0s o 塔板开孔率 /0=00%= 表 4算结果如下 项目 数值及说明 备注 塔径 D， m 板间距 m 空塔气速 u， m/s 堰长 m 堰高 m 降液管底隙高度 m 浮阀数 N，个 阀孔气速 m/s 12 腰三角形叉排 银川能源学院石油炼制工程课程设计 39 阀孔动能因子 界阀孔气速 m/s 液体在管中提留时间 ， s 10 0 谢 本人这次毕业设计计算过程中，老师给予了很大的帮助，细心指导，帮助我解决了很多难题 ，并且掌握了很多炼油方面的知识，不仅使得我能够顺利完成本次设计任务，而且开阔了眼界，了解了很多今后工作必须了解的知识。在此特向老师表示深深的感谢。同时在和其他同学的讨论中，让我对本次设计的计算更加明了，更加清晰，在此也感谢所有帮助过我的同学。 1 吴绍良 J1996， 26（ 20） :372 李淑培 M北京：中国石化出版社， 1991 3贾宝硖 J2001， 31（ 4）： 324葛玉林，沈胜强 J2007,20(4):385林世雄 M油工业出版社 ,2000 6 李茂盛 J2003(3)： 3132 7 范冬梅 J2004， 20 (3)：68 夏延巢 J2006， 37 (1)： 789 张晓静 J炼油技术与工程， 2004， 34 (2)： 1610 廖芝文原油防腐技术在常减压装置中的应用 J石化技术与应用， 2007， 25 (5)： 7411 李云浩 ,王德会 J2002,32 (4):20 22 12石油化工装置设备腐蚀与防护手册 M，中国石化出版社， 1996 银川能源学院石油炼制工程课程设计 40 13 唐孟海 常减压蒸馏装置技术问答北京：中国石化出版社 2004 14 赵晓敏，常减压蒸馏装置的减压拔出现状和改进措施 J石化技术， 2008,15（ 2）： 3015 吴应东，翁学书，减压塔深拔技术改造 J