145万吨年大庆原油常压塔工艺设计

沈沈 阳阳 化化 工工 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 论论 文文 题题 目目： 145145 万吨万吨/ /年大庆原油常压塔工艺设计年大庆原油常压塔工艺设计 院院 系：系： 化学工程学院化学工程学院 专专 业：业： 化学工程与工艺化学工程与工艺 班班 级：级： 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： 论文提交日期：论文提交日期：20112011 年年 6 6 月月 日日 论文答辩日期：论文答辩日期：20112011 年年 6 6 月月 日日 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 化学工程与工艺专业化学工程与工艺专业07080708 班班学生：杨天宇学生：杨天宇 毕业设计（论文）题目：毕业设计（论文）题目：145145 万吨万吨/ /年大庆原油常压塔年大庆原油常压塔 工艺的设计工艺的设计 毕业设计（论文）内容：毕业设计（论文）内容： 1 1、文献综述；文献综述； 2 2、常压蒸馏工艺计算；常压蒸馏工艺计算； 3 3、英文文献翻译。英文文献翻译。 毕业设计（论文）专题部分：毕业设计（论文）专题部分： 1 1、精馏塔工艺计算；精馏塔工艺计算； 2 2、浮阀塔的设计及水力学的计算；浮阀塔的设计及水力学的计算； 3 3、换热计算。换热计算。 起止时间：起止时间： 20112011 年年 3 3 月月- 20112011 年年 6 6 月月 指导教师：指导教师： 签字签字 年年 月月 日日 教研主任：教研主任： 签字签字 年年 月月 日日 学院院长：学院院长： 签字签字 年年 月月 日日 沈阳化工大学学士学位论文摘要 摘摘 要要 本次设计基本是针对年处理量 145 万吨大庆原油的常压蒸馏设 计。自2008全球金融危机在全世界范围内蔓延开来 ，全球的物价， 尤其是石油涨幅令人瞠目结舌。此外 ，随着世界油价的普遍走高， 全国唯一逆差最大的行业-石化行业，面对着严峻的挑战，所以必 须要在石化工艺上出新的突破。原油常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 设备常压塔的设计，是能否获得高收率、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。为了更好 地提高原油的生产能力，本着投资少，能耗低，效益高的思想对大 庆混合原油进行常压蒸馏设计。设计的基本方案是：本设计采用常 压塔，常压塔采取双侧线，常压塔塔顶生产汽油，两个侧线分别生 产煤油，柴油，塔底为重油。设计了一个常压塔一段汽化蒸馏装置， 此装置由一台管式加热炉、一个常压塔以及若干台换热器（完善的 换热流程应达到要求：充分利用各种余热；换热器的换热强度较大； 原油流动压力降较小。）冷凝冷却器、机泵等组成，在常压塔外侧 为侧线产品设汽提塔。流程简单，投资和操作费用较少。原油在这 样的蒸馏装置下，可以得到 350-360以前的几个馏分，可以用作 石脑油、汽油、煤油、轻柴油、重柴油产品，也可分别作为重整化 工（如轻油裂解）等装置的原料。蒸余的塔底重油可作钢铁或其它 工业的燃料。在某些特定的情况下也可以作催化裂化或加氢裂化装 置的原料。本次设计共用 31块浮阀塔板，塔板间距 0.6m，塔径2.4 m，塔高度21.182m .换热流程一共通过 12 次换热达到工艺要求， 换热效率是65.9%,另外本设计利用了Aspen Plus进行了物料和热量 方面核算及优化，利用CAD完成了流程图和常压塔的绘制工作。 关键词：原油；石化工艺：常压蒸馏；物料衡算；热量衡算；塔；热 交换（换热） 沈阳化工大学学士学位论文 Abstract Abstract This design mainly regards with which Daqing crude oil is distilled by a process capacity of 1.45106t/a at normal pressure . With the 2008s global financial crisis spread worldwide , the global price , particularly the rapid increase of oil price are staggering . In addition , with the general rise in worlds oil price , the largest Industry with the only deficit-Petrochemical Indus-try, whos facing with tough challenges. So certain new breakthroughs must be made in the processes. As a part of crude oil processing technique ,the normal pressures distillation of crude oil is very important in the whole processing schemes of crude oil and refineries，and its operation status directly affects the very continuing machine process . There are a kind of important separate equipment-normal pressures columns ,which is the key to attain high efficient , high quality oil. In recent years , firstly the distillation technique of normal pressure ,and manage experience were innovated constantly ;secondly, the equipment, the effect of saving energy is remarkable; thirdly product quality improves greatly. But when compared with the international advanced technique, it still has a long distance to go . In order to improve the productivity of crude oil , In the principle of the shoestring , lowenergy consumption , high-efficiency, and designing the very normal pressures distillation of Daqing commingled crude oil. The designs basic scheme is : The atmospheric tower is adopted . The column forthe distillation 沈阳化工大学学士学位论文 Abstract has three lateral line .Its tower top extracts gasoline and three lateral lines respectively extract kerosene, light diesel fuel, heavy diesel fuel. To design a distillation device with a prefractionator，a atmospheric column with a piece of gasification. This device consists of a tubular-furnace , a prefractionator ,a atmospheric column ,several heat exchangers, cooling condensers and pumps .This procedure is simple ; Investment and the cost of operation is quite low. According to this design device ,we can attain 350360some fractions previously . Then they can be used to be naphtha ,gasoline ,kerosene ,light diesel fuel, heavy diesel fuel products etc ,and they can be used to be reforming chemical engineerings raw material. Other tower cans heavy oil can be as raw material of steel industries or other industries. At all under certain condition, they can be used as raw material of catalytic cracking and hydrocracking .This design adopts 31 block floating valve trays .The process contains 856 valves. Tower distance is 0.8m. Tower diameter is2.4m.Tower level is 26.582m.Heat exchangers process reach to the techniques requirement by 12 time heat exchangers processing .The heat exchangers efficiency is 65.9%. In addition, the design makes use of Aspen Plus to meet the need of calculation of feed and energy ,the CAD is also used to complete the graphs of the craft and the tower. Keywords: Oil; Petrochemical process: Atmospheric distillation; Material balance; Heat balance; Tower; Heat exchange 沈阳化工大学学士学位论文 目录 目录目录 第一章 前 言.1 1.1 石油的概述.1 1.2 常减压蒸馏的概述.2 1.3 大庆原油与其它原油的区别.4 1.4 炼油工艺流程图.6 工艺流程简述.7 常压塔的设计方案.13 2.1 原油预处理的目的与作用.16 2.2 基本原理.16 2.3 原油预处理的主要途径.16 第三章 工艺参数的设计计算.18 3.1 原料及产品有关参数的计算.18 3.2 原油实沸点蒸馏曲线的绘制.20 3.3 常压塔工艺设计.24 3.4 侧线温度及塔顶温度的校核.35 3.5 全塔的气液负荷分布.49 第四章 塔设备的设计计算.58 4.1 塔径的初算.58 4.2 浮阀数及开孔率的计算 .61 沈阳化工大学学士学位论文 目录 4.3 溢流堰及降液管的设计.62 4.4 水力计算.63 4.5 塔板上的适宜操作区和负荷上下限.65 4.6 塔的内部工艺结构.68 4.7 塔高.71 第五章 换热流程.73 5.1 换热流程图.73 5.2 换热流程的计算.73 5.3 热量的利用率 .80 总结.81 参考文献.85 附录.86 致 谢.91 沈阳化工大学学士学位论文 第一章 前言 1 第一章第一章 前前 言言 1.1 石油的概述石油的概述 1.1.1 石油的组成与性质石油的组成与性质 石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。石油是古代海洋或 湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，与煤一样属于化石燃料。石油的性质 因产地而异，密度为 0.8 1.0 克/厘米 3，粘度范围很宽，凝固点差别很大（30 -60C） ，沸点范围为常温到 500C 以上，可容于多种有机溶剂，不溶于水，但可 与水形成乳状液。 组成石油的化学元素主要是碳 （83% 87%） 、氢（11% 14%） ， 其余为硫（0.06% 0.8%） 、氮（0.02% 1.7%） 、氧（0.08% 1.82%）及微量金属 元素（镍、钒、铁等） 。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占 95% 99%，含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害， 在石油加工中应尽量除去。 不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大， 但主要属于烷烃、 环烷烃、芳香烃三类。 通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油；以环烷烃、芳香烃 为主的称环烃基石油；介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡 较多，凝固点高，硫含量低， 镍、氮含量中等，钒含量极少。除个别油田外，原油 中汽油馏分较少，渣油占 1/3。组成不同类的石油，加工方法有差别，产品的性能 也不同，应当物尽其用。 1.1.2 石油的用途及意义石油的用途及意义 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，炼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。 石油作为一种能流密度高，便于存储、运输、使用的清洁能源已广泛应用于国 民经济的方方面面。石油炼制工业是国民经济最重要的支柱产业之一，是提供能源， 尤其是交通运输燃料和有机化工原料最重要的工业。据统计，全世界总能源需求的 40依赖于石油产品，汽车、飞机、轮船等交通运输器械使用的燃料几乎全部是石 油产品，有机化工原料主要也是来源于石油炼制工业，世界石油总产量的 10%都用 沈阳化工大学学士学位论文 第一章 前言 2 于生产有机化工原料。 1.1.3 石油的现状及走势石油的现状及走势 中国加入 WTO 后，石化市场日趋受到国外的严重冲击已是当今不争的事实，石 化工业如何适应未来这种新的生产局面、参与市场竞争已经成为极为严重的问题， 降低加工成本、提高经济效益、提高产品质量和开发高附加值的精细化工产品已成 为当今中国石化工业面临的紧要工作。塔设备又是石油化工行业的重要设备，所以 塔设备的质量至关重要。如何扩能增效、节能降耗。如何改善塔的结构，提高塔效 率，提高操作弹性。这些都是塔设计人员所面临的新的研究和开发热点。 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 之后，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的挑战。 2002 年，中国原油生产量位居世界第 5 位，由 2001 年的 1.649108t，增加到 2002 年的 1.689108t，进口石油 1.004108t（原油 6.94107t，石油产品 3.1107t），其中东进口 3.89107t，比 2001 年增加 4.7106t，进口国家和地区 接近 20 个。 1.2 常减压蒸馏的概述常减压蒸馏的概述 1.2.1 常减压蒸馏常减压蒸馏 原油精馏装置是炼油企业的“龙头” ，是炼油工业的第一道工序，为二次加工装 置提供原料，是原油加工的基础，其能量的综合利用程度和拔出率高低体现在石化 企业的效益上，因此，开展常压精馏装置的研究是很有意义的。 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， 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，装置能耗仍然偏高，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 沈阳化工大学学士学位论文 第一章 前言 3 行水平，显著日益重要，对提高炼油企业的经济效益也具有重要意义。 常减压蒸馏过程经过一百多年的发展。已经成为了一个比较完整的，较为成熟的 工艺，目前国内外常减压蒸馏工艺流程大致都是由初馏塔、常压塔、减压塔，常压 炉、减压炉组成的三塔两炉工艺流程。 现有原油的常减压蒸馏过程目前存在如下几个方面的问题： （一）能耗大 目前常减压蒸馏过程是一个耗能很高的过程，能量利用率很低，这主要是由两 个原因造成的。 (1)轻组分过热 由于常减压蒸馏是一个一次闪蒸过程，所以每一种油品都需要加热至同样的温 度，为了保证拔出率，油品要加热到较高的温度。常压炉出口温度一般在 365370，部分产品如汽油、煤油馏分沸点比较低，无需加热到这样的温度。这 不仅增加了工艺用能，而且，由于这些轻组份处于过热状态，导致塔内气液分布不 合理，塔顶温度过高，对产品质量也有一定的影响。 (2)冷料多次汽化 初馏塔仅塔顶馏出部分汽油产品，由于塔顶采用冷回流，使一部分已经气化的 轻质油品又变成液体，进入常压炉二次加热气化，因此增加了常压炉的负荷。 （二）油品质量不好 油品存在重叠度大、馏分范围宽等问题，其原因是： (1)一次闪蒸汽化 由于现有的常压蒸馏过程是从原有的釜式蒸馏过程演化而来，一次进料轻重组 分都连续地从塔底加入，塔内浓度混合严重，即使有汽提塔也不可避免地存在组分 分割不清晰的现象。 (2)中段回流引起的返混 常减压蒸馏塔由于塔顶冷回流而导致塔上部过热，汽液相负荷过大，为解决这 个问题，一般采用中段回流。中段回流虽然改善了汽液相负荷的分布，但也引起了 浓度返混，使得传质效率下降，降低了塔板效率，最终结果是导致产品质量的下降。 （三） 轻质油拔出率不高 现有常减压蒸馏过程中轻质油收率低于原油中应有的收率，这是因为采用目前 沈阳化工大学学士学位论文 第一章 前言 4 这种过程，原油在三个塔中都是一次汽化进料，各塔都没有提馏段，塔底液相受相 平衡限制，轻重组分不能完全分离，不可避免地会使减压馏分的馏程范围变宽，这 样，不仅影响了减压馏分的质量，同时也降低了常压部分轻质油的收率。由于轻质 油价值远高于重油组分，如果能将这部分轻质油在常压部分作为常压馏分拔出，将 会带来可观的效益。 总之，常减压蒸馏过程虽然是一个成熟的工艺，但从根本上还存在一些问题。 造成众多不合理的根本原因在于该过程中采用了一次闪蒸汽化、无再沸器、无提馏 段的非完全塔结构，由于塔型及工艺流程的组织不当，造成了常减压蒸馏目前的不 合理状况。因此，对现有常减压过程从工艺流程到塔的结构提出改进是很有必要的。 1.2.2 装置设备的考虑因素装置设备的考虑因素 塔设备是化工，石油化工、炼油厂等厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品 产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有重 大的影响。据有关材料报道，塔设备的投资费占整个工艺设备投资费的较大比例， 它所耗用的钢材重量在各类工艺设备中也属较多。因此，塔设备的设计和研究，受 到化工、炼油等行业的极大重视。 作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气（汽）液；两相能充分接触， 以获得较高的传质效率。此外，为了满足工业生产的需要，塔设备还得考虑下列的 各项要求 1.生产能力大。在较大的气（汽）夜流速下，仍不致发生大量的雾沫夹带、 拦液或者液泛等破坏正常操作的现象。2.操作稳定、弹性大。塔设备的气（汽）夜 负荷量有较大的波动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作。并且塔设备应 保证能长期连续操作。3.流体流动的阻力小，即流体通过塔设备的压力降小。这将 有助于节省生产中的动力消耗，用来降低经常操作费用。对于减压蒸馏操作，较大 的压力降还可以使系统无法维持必要的真空度。4.结构简单、材料用量小、制造和 安装容易，这可以减少基建过程中的投资费用。5.耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、 调节和检修。 沈阳化工大学学士学位论文 第一章 前言 5 1.3 大庆原油与其它原油的区别大庆原油与其它原油的区别 目前我国已开采的原油以低硫石蜡基居多的原油,最有代表性的大庆原油,它能生 产出优质煤油、柴油、溶剂油、润滑油和商品石蜡。大庆石蜡基基础油是全球公认 的优质润滑油基础油料,是大部分润滑油的首选原料，历经 50 多年的开采,大庆原油 已成为十分珍贵的资源。 大庆原油是一种低硫、低胶、高含蜡、高凝点的石蜡基石油。由于含烷烃多， 所以，在其各个馏分中，烷烃的相对含量高，生产汽油抗爆性较差，小于 180C 馏 分，马达法辛烷值仅 40 左右。喷气燃料的相对密度较小，结晶点较高，故只能符合 2 号喷气燃料规格。由于硫含量很低，轻质燃料油不需要精制。同时，在加工中， 设备腐蚀问题不大。大庆原油的馏分组成较重，故须采取二次深度加工，以提高轻 质燃料收率。大庆原油粘度指数高，是大部分润滑油的首选基础油原料，尤其是通 过加氢异构化处理克服了凝固点高的缺点，从而拓展了在润滑油领域内的应用。胜 利原油相对密度较大，含硫较多，胶质、沥青质含量较多，属于含硫中间基原油。 孤岛混合原油是胜利油田中比较特殊的石油，其特点是含硫、氮、胶质较高，酸值 大，黏度大，凝点较低，属环烷-中间基原油。克拉玛依石油是低硫中间基原油，特 点是含硫量很低约为 0.04%到 0.07%，含蜡少，凝点低，是生产喷气燃料和低凝点的 轻柴油的良好原料，但直馏馏分的酸度较高，需碱洗。中原混合原油相对密度小， 黏度、胶质和硫、氮含量均较低 ，属于低硫-石蜡基原油。辽河曙光首站原油密度 大，黏度大，含蜡量低，属于硫环烷-中间基原油。 随着世界石油资源的日益紧张，大庆石蜡基原油更加珍贵，现已成为全球公认 的优质润滑油原料，尤其是历经 40 年的开采，大庆已累计开采 20 亿吨，储量越来 越少，开采成本越来越高。因此应尽可能减少生产燃料油对大庆原油的依赖，而多 用来生产润滑油、石蜡和溶剂油等石油产品。 沈阳化工大学学士学位论文 第一章 前言 6 1.4 炼油工艺流程图炼油工艺流程图 图 1、 燃料型炼油厂的生产工艺流程图 沈阳化工大学学士学位论文 第一章 前言 7 图 2、大庆原油的燃料润滑油生产工艺流程图 工艺流程简述工艺流程简述 原油换热及初馏部分原油换热及初馏部分 原油经位于罐区的原油泵升压进入装置后经流量调节分为两路,其中一路再分为 两路，分别与原油初顶油气换热器 E-1001/1，2 换热后合并成一路，然后经过原 油常顶循换热器 E-1003/1、原油-减一及减一中换热器 E-1004、原油-常一中 （II）换热器 E-1005、原油-减二线换热器 E-1006、原油-常底油（III）换热器 E- 1007，温度升至 134后进入一级电脱盐罐 D-1001/1，从一级电脱盐罐 D-1001/1 出 来的原油进入二级电脱盐罐 D-1001/3。另一路也分为两路，分别与原油常顶油气 换热器 E-1002/1，2 换热后合并成一路，再依次经过原油-常顶循换热器 E- 1003/2、原油-常一线换热器 E-1008、原油-常四线换热器 E-1009、原油-常一中 沈阳化工大学学士学位论文 第一章 前言 8 （IV）换热器 E-1010、原油-减渣（IV）换热器 E-1011/1,2,温度升至 134后进入 一级电脱盐罐 D-1001/2，从一级电脱盐罐 D-1001/2 出来的原油进入二级电脱盐罐 D-1001/4。 从二级电脱盐罐脱盐 D-1001/3 出来的脱后原油经过 E-1012/1,2、E- 1013/1,2、E-1014/1,2、E-1015/1,2、E-1016/1,2，分别与减粘油、常三线、常二 中（II） 、常渣（II） 、减二及减二中（I）换热，温度升至 239。从二级电脱盐罐 脱盐 D-1001/4 出来的脱后原油依次经过 E-1018、E-1019/1,2、E-1021、E- 1022/1,2、E-1023/13, 分别与常二线、减三线、减二及减二中（II） 、减渣 （III） 、常二中（I）换热，温度升至 243，然后与从、E-1016/1,2 来的脱后原油 合为一路进入初馏塔（C-1001） 。 初馏塔顶油气经过 E-1001/1,2 与原油换热，再经初顶油气空冷器 Ec- 1001/18 冷凝冷却到 40后进入初顶回流及产品罐（D-1002）进行气液分离，D- 1002 顶不凝气进入压缩机入口缓冲罐（D-1011） ，然后引至瓦斯气压缩机，升压后 送出装置。初顶石脑油进入初顶回流及产品泵（P-1003/1,2） ，升压后一路作为初馏 塔顶回流返回到 C-1001 顶部，另一路作为石脑油产品出装置。 初侧油由初馏塔中部抽出进入初侧油泵（P-1023/1,2） ，升压后并入常一中的返 塔线进入常压塔（C-1002） 。 初馏塔底油经初底泵 P-1003/1,2 抽出升压后分为两路，一路经初底油-减三线 及三中（II）换热器 E-1024/13、初底油-减粘油及急冷油换热器 E-1025/1,2、初 底油-减渣（I）换热器 E-1026/14 换热至 313后与另一路混合；另一路经过初 底油-减渣（II）换热器 E-1027/1,2、初底油-减三线及三中（I）换热器 E1028/14、初底油-常渣（I）换热器 E-1029/1,2 换热后温度升至 319，然后与 从 E-1026/14 来的初馏塔底油混合后进入常压炉 F-1001，经常压炉加热至 365 后进入常压塔进行分离。 常压蒸馏部分常压蒸馏部分 常压塔顶设计温度为 134、设计压力为 0.04MPa（g） 。从常压塔顶出来的常顶 油气经原油-常顶油气换热器换热至 99后，进入常顶回流及产品罐，从常顶回流 及产品罐顶出来的油气引至压缩机入口缓冲罐（D-1011） ，然后与初顶不凝气一起进 沈阳化工大学学士学位论文 第一章 前言 9 入瓦斯气压缩机，升压后送出装置。常顶回流及产品罐中的液相进入常顶回流及产 品泵(P-1004/1,2)，升压后分为两路，一路作为常压塔顶回流返回到常压塔顶部， 另一路作为石脑油产品出装置。 常一线油自常压塔（C-1002）第 16 层板自流入常一线油汽提塔，用常三线油作 为汽提塔重沸器热源进行汽提，汽提后的气相返回常压塔第 14 层板，液相由泵 P- 1006/1,2 抽出，经原油-常一线换热器换热至 146后，再经热水-常一线油换热器 (E-1032)、常一线水冷器(E-1043)冷至 40后出装置。 常二线油自常压塔第 30 层塔板自流进入常二线油汽提塔，经过热蒸汽汽提，汽 提后的气相返回常压塔第 28 层塔板，液相由泵 P-1008/1,2 抽出，经脱后原油-常二 线换热器(E-1018)换热至 166后，再经过热水-常二线油换热器(E-1033/1,2)、常 二线水冷器(E-1044)，冷至 60后出装置。也可热出料至（166）加氢精制装置。 常三线油自常压塔（C-1002）第 40 层塔板自流入常三线油汽提塔，经过热蒸汽 汽提，汽提后的气相返回常压塔第 38 层塔板，液相由泵 P-1010/1,2 抽出，经常一 线重沸器 E1031、脱后原油-常三线换热器 E-1034、换热至 171后，再经热水-常 三线油换热器 E-1034 换热和常三线水冷器（E-1035）冷却至 60后出装置。也可 热出料至（171）加氢精制装置。 常四线油自常压塔（C-1002）第 46 层塔板自流入常四线油汽提塔，经过热蒸汽 汽提，汽提后的气相返回常压塔第 44 层塔板，液相由泵 P-1011/1,2 抽出，升压后 经过原油-常四线换热器，换热至 151，后再经常四线水冷器（E-1046）冷却至 70后出装置。 常顶循油自常压塔（C-1002）第 5 层塔板由常顶循回流泵（P-1005/1,2）抽出， 经过原油-常顶循换热器（E-1003/1,2） ，换热至 104后返回常压塔顶。 常一中油自常压塔（C-1002）第 20 层塔板由常一中泵（P-1007/1,2）抽出，经 过脱后原油-常一中（I）换热器（E-1010）和原油-常一中（II）换热器（E-1005） ， 换热至 154后返回常压塔第 18 层塔盘。 常二中油自常压塔第 31 层塔板由常二中泵（P-1009/1,2）抽出，经脱后原油- 常二中（I）换热器（E-1023/13）和脱后原油-常二中（II）换热器（E- 1014/1,2） ，换热至 198后返回常压塔第 32 层塔盘。 常压渣油由常底油泵（P-1012/1,2）抽出升压后分为两路。一路经初底油-常底 沈阳化工大学学士学位论文 第一章 前言 10 油（I）换热器（E-1029/1,2） 、脱后原油-常底油（II）换热器（E-1015/1,2） 、原 油-常底油（III）换热器（E-1007）换热至 156后出装置；另一路送至减压炉 （F-1002） ，加热至 395后至减压塔进行分离。 减压部分减压部分 减压塔为全填料干式减压塔，设计留有塔底注蒸汽的措施，可以实现微湿式减 压蒸馏。减压塔顶设计温度为 75，残压为 1520mmHg。从减压塔顶出来的减顶油 气经过增压器后进入减顶增压器空冷器 Ec-1003/16，冷凝冷却至 38，凝缩油自 集合管流入减顶分水罐(D-1004)，未凝气体经减顶一级抽空器增压后,再经减顶一级 空冷器(Ec-1004/1,2)冷凝冷却至 38，液相自集合管经大气腿流入减顶分水罐,气 相经减顶真空泵(P-1022/1,2)增压后进入减顶分水罐。减顶分水罐内的减顶油经减 顶油泵(P-1013/1,2)升压后合并到减二线油或送到电脱盐罐,气相至减顶瓦斯罐(D- 1016)，分液后引至常压炉（F-1001）烧掉。 减一线及减一中油由减一线及一中油泵(P-1014/1,2)自减压塔（C-1004）第 I 段填料下集油箱抽出升压后，经原油减一线及一中换热器(E-1004)、热水减一 中换热器(E-1036)换热后至减一中水冷器(E-1048)，冷却至 50后分为两路：一路 作为塔顶回流打回 C-1004 顶部，一路作为重柴油（或蜡油）出装置。如果减一线热 出料至加氢改质装置，则减一线油直接从原油减一线及一中换热器(E-1004)后出 装置（136） 。 减二线及减二中油由减二线及二中油泵(P-1016/1,2)自(C-1004)第 III 段填料 下集油箱抽出升压后经脱后原油减二及减二中（I）换热器(E-1016/1,2)、脱后原 油减二及减二中（II）换热器(E-1021)，换热至 208后分为两路。一路（减二 中油）返回减压塔第 III 段填料上液体分布器；另一路（减二线油）再经原油-减二 线换热器(E-1006)换热至 139，再与减三线油混合后热出料至催化裂化装置。如 果需要冷出料，则再经蜡油冷却水箱(E-1037/1,2)冷却至 90后出装置。 减三线及减三中油由减三线及三中油泵(P-1018/1,2)自(C-1004)第 IV 段填料下 集油箱抽出升压后经初底油减三及减三中（I）换热器(E-1028/14)、初底油 减三及减三中（II）换热器(E-1024/13)，换热至 263后分为两路。一路（减三 沈阳化工大学学士学位论文 第一章 前言 11 中油）返回减压塔第 IV 段填料上液体分布器；另一路（减三线油）再经原油-减三 线换热器(E-1019/1,2)换热至 183，再与减二线油混合后热出料至催化裂化装置。 如果需要冷出料，则再经蜡油冷却水箱(E-1037/1,2)冷却至 90后出装置。 减压渣油由减压渣油泵(P-1020/1,2)抽出升压，经初底油减渣（I）换热器 (E-1026/14)、初底油减渣（II）换热器(E-1027/1,2)、脱后原油减渣 （III）换热器(E-1022/1,2)、原油减渣（IV）换热器(E-1011/1,2)，换热至 172，直接作为原料送至溶剂脱沥青装置。如果溶剂脱沥青装置停工，减压渣油再 经过备用的减压水冷器(E-1040)冷却至 90出装置。 （4）一脱三注部分 净化水（或新鲜水）自装置外引入电脱盐注水罐(D-1006)后，由电脱盐注水泵 （P-1024/1,2）升压后经过电脱盐排水注水换热器(E-1051/1,2)换热后，注入二 级电脱盐混合器前；二级电脱盐排水经泵（P-1025/14）升压后注入一级电脱盐罐 混合器前，同时一级电脱盐罐保留注净化水的措施。一级电脱盐罐排水经过换热器 E-1051/1,2 换热至 70，再经电脱盐排水冷却器（P-1052）冷却至 50后出装置。 桶装破乳剂自装置外仓库运至装置，用气动泵加入到破乳剂配制储罐中，用除 盐水配制成一定浓度的溶液，由注破乳剂泵（P-1032/1,2）抽出，分别注入各级电 脱盐罐入口混合阀前。 桶装缓蚀剂自装置外仓库运至装置，用气动泵加入到缓蚀剂配制储罐中，用除 盐水配制成一定浓度的溶液，由缓蚀剂泵（P-1034/1,2）抽出，分别注入初馏塔、 常压塔和减压塔顶气相馏出线上。一路缓蚀剂溶液送至减粘单元使用。 氨气自系统管道进入本装置，加入到缓蚀剂配制储罐中，用除盐水配制成一定 浓度的溶液，由注氨泵（P-1033/1,2）抽出，分别注入初馏塔、常压塔和减压塔顶 气相馏出线上。一路缓蚀剂溶液送至减粘单元使用。 初顶、常顶冷凝水进入塔顶注水罐（D-1007） ，经塔顶注水泵（P-1026/1,2）升 压后注入到初馏塔、常压塔和减压塔顶气相馏出线上，多余部分排至污水管道。 蒸汽凝结水统一回收利用。 常减压装置的燃料油由减粘单元提供。高压燃料气由工厂系统管网提供。 沈阳化工大学学士学位论文 第一章 前言 12 1.51.5 设计内容设计内容 1、原料与装置 原料：大庆原油 装置：浮阀塔、加热炉、换热器等 2、设计步骤 （1）工艺的整体衡算根据 145 万吨的年处理量，并且划分出四种主要 虚拟产物组分，即煤油，柴油，汽油，塔底重油，根据总处理量对四种组分进行必 要的精细的计算，即进行物料衡算过程，再根据四种不同组分对应的热量焓值进行 全塔和部分塔的热量计算，即热量衡算。由各组分的摩尔分率的差异以及组成差别 进行必要的压力计算，最终求得相应的操作压力。 （2）塔的初值计算在物料衡算，初步全面的计算的基础上，对全塔如 塔板数、塔板间距、回流比等进行细致的计算，初步确定塔的相关参数，以备后续 计算使用。 （3）软件模拟计算Aspen Plus 是一个生产装置设计、稳态模拟和优化的 大型通用流程模拟系统。Aspen Plus 是大型通用流程模拟系统。因此在对全塔物料 及塔板的相关计算后，应用 Aspen Plus 软件对所设计计算的流程进行必要的结果优 化，例如，最终确定塔板，在已确定塔板数的情况下，用 Aspen Plus 加以精确，最 终确定最是适宜塔板数以及最佳的侧线出料塔板数。 （4）设备计算结合物料衡算，塔的初值计算对全塔气液负荷的分布进 行计算，通过对塔板压力降，雾沫夹带，液泛的计算，以及液相负荷上限和液相负 荷下限的确定来完成水力学计算，在此基础上，继续完成塔设备的换热的相关等 （5）制图软件一一 Auto CAD 工程制图软件，这部分由本人率先完成，实 际上是根据自己设想的流程以制图的方式展现出来，首先将常压塔的