每年25Mt混合原油常压蒸馏装置工艺设计毕业论文.doc

摘 要本次250Mt/a长庆马岭混合原油常压蒸馏设计的基本方案是：常压塔采取三侧线，常压塔塔顶生产汽油馏分，三个侧线分别生产煤油、轻柴油与重柴油馏分。常压蒸馏采用一段汽化蒸馏装置，由一台管式加热炉，一个常压塔以及若干台换热器、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。原油经此蒸馏装置加工， 350-360以前馏分可以生产汽油、煤油、轻柴油、重柴油等产品，也可分别作为重整化工（如轻油裂解）等装置的原料。350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。本次常压塔设计共用 34 块浮阀塔板，塔板间距0.6m，塔径4.4m，塔高31m，符合工艺要求。关键词：原油；常压蒸馏塔；物料衡算；热量衡算AbstractThe 250Mt/a in Changqing Maling atmospheric distillation of crude oil mixed design of the basic options are: take three sides of the line of atmospheric tower, atmospheric production of gasoline fractions Overhead, three lateral line in the production of kerosene, light diesel oil and heavy diesel oil. Atmospheric distillation using a vapor distillation unit, by a tube furnace, an atmospheric tower and a number of station heat exchangers, condensate coolers, pumps and other components in the atmospheric tower located outside the side line of products stripper . Processing of crude oil distillation unit after this, 350-360 distillate can be produced before the gasoline, kerosene, light diesel oil, heavy diesel oil and other products, but also were used as re-Chemical (such as naphtha cracker) and other device materials. 350 the bottom of heavy oil can be used for steel or other industrial fuel, in certain cases, can be used for catalytic cracking or hydrocracking unit of raw materials. The atmospheric tower design shared 34 valve trays, tray spacing of 0.6m, column diameter 4.4m, tower height 31m, meet the process requirements. Key Words: crude oil; atmospheric distillation tower; material balance; heat balance目 录绪 论10.1 选题背景10.2 课题意义20.3 研究方法20.4 国内外研究现状20.4.1 国内现状20.4.2 国外现状30.5 方案论证30.5.1 方案选择30.5.2 工艺原理30.6 主要设计内容4第一章 产品加工方案及工艺流程51.1 设计原则51.2 设计能力51.3 加工方案51.3.1 长庆马岭原油的一般性质51.3.2 原油切割方案61.4 工艺流程71.4.1 装置特点71.4.2 工艺流程介绍81.5 物料衡算81.6 产品性质81.6.1 体积平均沸点（tv）81.6.2 恩氏蒸馏10%-90%斜率（S）91.6.3 立方平均沸点91.6.4 中平均、实分子、质量平均沸点91.6.5 比重指数（API）101.6.6 特性因数（K）101.6.7 相对分子质量（M）101.6.8 平衡气化温度（EFV）101.6.9 临界温度111.6.10 临界压力111.6.11 焦点压力111.6.12 焦点温度121.6.13 产品性质参数汇总12第二章 常压塔操作条件及工艺计算122.1 汽提蒸汽用量122.2 塔板形式和塔板数132.3 操作压力132.4 精馏塔草图132.5 汽化段温度142.5.1 汽化段中进料的气化率与过气化度142.5.2 汽化段油气分压142.5.3 汽化段温度初步求定142.5.4 tF的校核152.6 塔底温度152.7 塔顶及侧线温度假设与回流分配152.7.1 假设塔顶及各侧线温度152.7.2 全塔回流热162.7.3 回流方式及回流热分配162.8 侧线及塔顶温度校核162.8.1 重柴抽出板（第27层）温度校核162.8.2 轻柴油抽出板（第18层）温度校核172.8.3 煤油抽出板（第9层）温度校核182.8.4 塔顶温度校核192.9 全塔气、液相负荷192.9.1 第30块塔板气、液相负荷192.9.2 第1块塔板上气、液相负荷202.9.3 第1块塔板下气、液相负荷202.9.4 第8块塔板气、液相负荷212.9.5 第9块塔板气、液相负荷212.9.6 第10块塔板气、液相负荷212.9.7 第13块塔板气、液相负荷222.9.8 第17块塔板气、液相负荷232.9.9 第18块塔板气、液相负荷232.9.10 第19块塔板气、液相负荷232.9.11 第22层塔板气、液相负荷242.9.12 第26块塔板气、液相负荷252.9.13 第27块塔板气、液相负荷252.9.14 第31块塔板气、液相负荷252.10 全塔气、液相负荷图26第三章 塔板结构设计和优化263.1 选取浮阀273.2 塔板间距初选273.3 塔径初算273.3.1 基本操作数据的确定273.3.2 最大允许气体速度Wmax283.3.3 适宜的气体操作速度Wa283.3.4 计算气相空间截面积Fa283.3.5 计算降液管内液体流速283.3.6 计算降液管面积283.3.7 计算塔横截面积和塔径283.3.8 采用塔径及相应的设计空塔气速283.4 浮阀数及开孔率的计算293.4.1 计算阀孔临界速度293.4.2计算塔板开孔率293.4.3 确定浮阀数293.5 溢流堰及降液管的决定293.5.1 决定液体在塔板上的流动形式293.5.2 决定溢流堰293.5.3 决定溢流堰高度及塔板上清液层高度303.5.4 液体在降液管的停留时间及流速303.5.5 降液管底缘距塔板高度30第四章 塔板水力学计算304.1 气体通过浮阀塔板的压力降304.1.1 干板压力降304.1.2 气体通过塔板上液层的压力降304.2 雾沫夹带304.3 泄漏314.4 淹塔情况314.5 降液管的负荷314.6 塔板上的适宜操作区和负荷上下限314.6.1 雾沫夹带线314.6.2 淹塔界线324.6.3 降液管超负荷界线324.6.4泄露线334.6.5 适宜操作区和操作线33第五章 常压塔内部工艺结构335.1 塔顶335.1.1 塔顶物料出口335.1.2 塔顶空间335.1.3 破沫网335.2 进口345.3 抽出盘及出口345.4 人孔345.5 塔底355.6 裙座355.7 封头355.8塔高35结论36本次设计产品方案36常压塔工艺设计计算结果36参考文献37附录38附录一 长庆马岭原油TBP及中比性质曲线、EFV曲线38附录二 精馏塔计算草图39附录三 全塔汽液相负荷分布图40附录五 工艺流程图42致 谢43绪 论原油是由挥发度不同的多种组分构成的液体混合物，要从原油中提炼出各种不同燃料和润滑油产品，基本途径是：将原油分割成不同沸程的馏分，然后按油品的使用要求，除去这些馏分中的非理想成分，或者经化学转化形成所需要的组分，从而获得一系列石油产品。基于这个原因，炼油厂必须解决原油的分割和各种石油馏分在加工、精制过程中的分离问题。蒸馏正是一种合适的手段，它能将液体混合物按其所含组分的沸点和蒸汽压的不同而分离为轻重不同的馏分。几乎在所有的炼油厂中，原油的第一个加工装置就是蒸馏装置，如常压蒸馏等。所谓原油的一次加工，就是指原油蒸馏。借助蒸馏过程，可以将所处理的原油按所制定的产品方案分割成相应的汽油、煤油、轻重柴油及各种润滑油馏分等。这些半成品经过适当的精制和调配便成为合格的产品。在蒸馏装置中，也可以按不同的生产方案，除生产直馏汽油、煤油、柴油馏分外，再分割出一些二次加工过程的原料，如催化裂化原料、加氢裂解原料等。由于蒸馏取得的各种馏分基本上不含胶质、沥青质和其它杂质，故随后的精制过程比较简单，用作二次加工的原料质量也比较高，为原油的深度加工打好了基础。本设计的目的是设计出一套原油常压蒸馏装置，原油通过常压蒸馏，可以按所要求的产品方案得到汽油、煤油、轻柴油、重柴油馏分以及重油馏分等。0.1 选题背景我国炼油工业经过最近几十年的发展，到 2006年已经形成 350Mt/a 的原油蒸馏加工能力，居世界第二位；原油加工量达到307Mt/a，四大类成品油（汽油、柴油、煤油和航煤）产量达到188.0Mt/a.按照目前国内主要炼油装置的规划情况，预计20102012年我国原油加工能力将增长约100 Mt/a。目前我国生产的汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品基本能够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。但是石油又不能直接作为产品使用，必须经过加工炼制过程，生产出符合各种质量要求的合格石油产品，才能投入使用。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。但是，中国石油产品质量还相对较低，汽车排气污染控制愈显重要。中国融入世界清洁燃料进程，不断提高炼油技术水平，尽快与国际接轨，任务紧迫而重大。目前，我国将石油产品分为燃料、润滑剂、石油沥青、石油蜡、石油焦、溶剂和化工原料六大类。原油蒸馏装置作为炼油企业的“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，因此，开展常压蒸馏装置的研究很有必要。0.2 课题意义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。近年来常减压蒸馏技术和管理经验不断创新，装置节能降耗效果显著，产品质量不断提高。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行水平，对提高炼油企业的经济效益具有重要意义。另外，塔设备是石油化工、炼油厂等厂中的主要工艺设备，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比例较大，它所耗用的钢材重量在各类工艺设备中也较多。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。0.3 研究方法（1） 认真阅读石油炼制工程教材，为设计工作做好准备； （2）分析处理长庆马岭原油评价报告相关数据，绘制图表，为后续设计计算做好必要准备；（3）通过文献检索，查阅相关中外文文献并进行必要的整理，做好笔记；（4）通过网络搜索获取最新的基础资料，如国家成品油有关标准和市场供需情况；（5）查阅各种相关图表集、手册、经验数据及同类型装置的生产数据等，进行初馏塔、常压塔的工艺设计；塔板结构设计及水力学验算；（6）认真绘制常压蒸馏装置工艺流程图并撰写说明书。0.4 国内外研究现状常减压蒸馏过程经过一百多年的发展，已成为一个比较完整成熟的工艺(4-5)。目前，国内外大都采用由初馏塔、常压塔、减压塔，常压炉、减压炉组成的三塔两炉工艺流程，但是仍存在一些问题。0.4.1 国内现状国内常压蒸馏技术近年来有很大发展，在改进加工流程，提高设备效率，降低能耗，提高产品质量方面做了大量的开发性工作，常压蒸馏装置的平均能耗已达到世界先进水平，近年来国内主要工艺进展表现在以下几个方面：(1)采用原油预闪蒸技术或设置初馏塔；(2)多产柴油技术；(3)吸收引进电脱盐成套技术，提高了脱盐脱水效果，同时降低了电耗；(4)塔内件，不断推出新型塔盘，逐步取代传统的浮阀塔盘。我国常压蒸馏装置发展趋势是逐渐呈现规模大型化，原油加工品种多样化，生产操作智能化等趋势，技术水平有了较大的提高。但与国际先进水平相比，我国常压蒸馏装置仍然存在较大的差距，主要是装置规模小，运行负荷低，运行周期短，关键工艺技术落后，能耗依然偏高等。0.4.2 国外现状常压蒸馏装置是一个工艺成熟的装置，技术进步大多是在工艺流程、设备结构及优化操作等方面，在满足生产方案、产品质量的前提下获得较高拔出率及较低的能耗，主要的技术进展有以下几个方面：(1)设备革新，近年来常压蒸馏装置的主要技术进步在于塔器内部构件的开发，塔内件供应商相继推出了一系列新型填料和新型塔板；(2)窄点技术的应用； (3)高速电脱盐技术。国外炼油厂蒸馏装置的大型化提高了劳动生产率和经济效益，降低了能耗和物耗。0.5 方案论证0.5.1 方案选择一个炼油生产装置有各种工艺设备（如加热炉、塔、反应器）及机泵等，它们是为完成一定的生产任务按照一定的工艺技术要求和原料的加工流向互相联系在一起，即构成一定的工艺流程。一个工艺装置的好坏不仅取决于各种设备性能而且与采用的工艺流程合理程度有很大关系。原油通过常减压蒸馏一般可得到350370C以前的轻馏分，可用作汽油、煤油（航空或灯用）和柴油等产品，也可作为重整、化工（如轻油裂解）等装置的原料。塔底重油可作钢铁或其他工业的燃料；在某些特定情况下也可做催化裂化或加氢裂化装置的原料。我国主要原油的轻质馏分含量较低，因此最常采用的是二段汽化（常压蒸馏-减压蒸馏）或三段汽化（预汽化-常压蒸馏-减压蒸馏）。国内大型炼油厂的原油蒸馏装置多采用典型的三段汽化常减压蒸馏流程。原油在蒸馏前必须进行严格的脱盐、脱水。脱盐后原油换热到230240C进初馏塔（又称预汽化塔），初馏塔顶出轻油馏分或重整原料，塔底的拔头原油经常压炉加热到360370C进入常压分馏塔，常压塔顶出汽油，侧线自上而下分别出煤油、柴油以及其它油料。常压部分大体可以得到相当于原油实沸点馏出温度约为360C的产品，它是装置的主要产品，因此其质量和收率在生产控制上都应给与足够的重视。除了用增减回流量及各侧线馏出量以控制塔的各处温度外，通常各侧线处设有汽提塔用吹入水蒸气或采用“热重沸”（加热油品使之汽化）的方法调节产品的质量。常压部分拨出率高低不仅关系到该塔产品质量与收率，而且也影响减压部分的负荷以及整个装置生产效率的提高。除塔顶冷回流外常压塔通常还设置23个中段回流。塔底用水蒸气汽提，塔底重油（或称常压渣油）用泵抽出送减压部分。本设计采用二段汽化（常压蒸馏-减压蒸馏）工艺，不设初馏塔。0.5.2 工艺原理下图是典型的原油常减压蒸馏的原理流程图，它是以精馏塔和加热炉为主体而组成的所谓管式蒸馏装置。经过脱盐、脱水的原油由泵输送，经一系列换热器与温度较高的蒸馏产品换热，再经管式加热炉加热至370C左右此时原油一部分已汽化，油气和未汽化的油一起经过转油线进入一个精馏塔。此塔在接近大气压力之下操作故称常压（精馏）塔，相应的加热炉就称为常压（加热）炉。原油在常压塔里进行精馏，从塔顶溜出汽油馏分或重整原料油，从塔侧出煤油和轻、重柴油等侧线馏分。塔底产物称为常压重油，一般是沸点高于350C的重组分。图0-1 常压蒸馏工艺简图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。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。精馏塔的种类很多，其主要有板式塔和填料塔。板式塔是一种应用极为广泛的气液传质设备，它由一个通常呈圆柱形的壳体及其中按一定间距水平设置的若干块塔板所组成。而填料塔的结构相对简单一些，其塔体为一圆筒，筒内堆放一定高度的填料。操作时液体自塔上部进入，通过液体分布器均匀喷洒在塔界面上，在填料表面呈膜状流下。根据上述介绍以及石油精馏的特点选用板式塔作为石油精馏的常压塔。0.6 主要设计内容(1) 依据长庆马岭原油评价报告、国家成品油有关标准和市场供需情况，确定该原油加工方案；(2) 根据原油加工方案制定常压装置的生产工艺流程；(3) 根据生产工艺流程，确定常压塔的操作条件并进行工艺计算；(4) 对常压塔进行塔板结构设计和优化以及塔板水力学计算；(5) 用A2图纸绘制常压蒸馏装置工艺流程图；(6) 撰写工艺设计说明书。第一章 产品加工方案及工艺流程1.1 设计原则(1) 长庆马岭混合原油评价报告。(2) 中国石油化工总公司标准“炼油装置工艺设计技术规定”（SYJ1076）。(3) 中华人民共和国石油天然气行业标准“石油工程制图标准”（SYJ391）。(4) 中华人民共和国国家标准-车用柴油标准（GBT19147-2003 ）(5) 中华人民共和国国家标准-车用汽油标准（GB 17930-2006 ）(6) 中华人民共和国国家标准-煤油（GB 253-2008） 1.2 设计能力(1) 装置设计规模为2.5Mt/a；(2) 年开工330天。1.3 加工方案1.3.1 长庆马岭原油的一般性质表1-1 长庆马岭原油一般性质长庆马岭原油凝固点 23馏程 v密度（20）858.11155.0S w%0.141257.0粘度（50）mm2/s6.8051359.0水分 w%015512.0闪点（闭口）3117515.0酸值,mgKOH/g0.09620519.8含蜡,(m/m)19.5822519.8盐含量,mgNaCl/L1424526.5沥青质,(m/m)0.827532.8胶质,(m/m)6.729536.5残炭,(m/m)2.230038.0V ppm0.49原油基属分类中间基Ni ppm1.8特性因数（k）11.8Ca ppm3.25比重指数32.6Na ppm9.72根据马岭原油的一般性质知该原油属轻质低硫中间基原油。该原油354脱硫醇图1-1 长庆马岭原油燃料型加工方案1.3.2 原油切割方案1.原始数据的质量收率转换成体积收率见表1-2。表1-2 原始数据的质量收率换算成体积收率序号馏程中比性质V%收率w收率v比重d420每馏分总馏分每馏分 总收率1701.60052.442.443.2013.2010.654270-904.261.764.202.1185.3190.713390-1006.361.735.932.0827.4010.713 4100-1208.95752.678.603.11310.5140.7365120-14012.243.0211.623.45513.9590.7506140-16015.522.7814.403.12617.0850.7637160-18018.562.6817.082.95220.0370.7798180-20021.833.2220.473.58323.620.7959200-23025.563.6524.123.88127.5010.80710230-25029.123.0927.213.23730.7380.81911250-27532.643.6729.063.80834.5460.82712275-29037.405.5234.585.71440.260.82913290-31042.233.8138.393.93944.1990.83014310-33045.632.7941.182.84747.0460.84115330-34048.051.9743.152.01049.0560.84116340-35050.382.6045.752.65051.7060.84217350-36052.641.8447.591.84653.570.84718360-37055.032.8850.472.91156.4810.84919370-38058.223.4553.923.47559.9560.85220380-39561.533.1554.073.14763.1030.85921395-42564.763.3760.403.31266.4150.87322425-45067.131.5061.901.42467.8390.90423450-48070.034.6166.514.38672.2250.90224480-50074.544.8971.404.63776.8620.90525500-52079.124.7676.164.51381.3750.9052.依据马岭原油实沸点蒸馏及窄馏分性质作TBP及中比性质曲线，见附录一。3.根据TBP及中比性质曲线作原油实沸点切割方案，见表1-3.表1-3 长庆原油切割方案实沸点数据产品实沸点蒸馏数据 0%10%30%50%70%90%100%汽油45788998102111150煤油136174182191200210250轻柴220255265272279289320重柴280310322329335345380重油328将上表的实沸点数据转换为相应的恩氏蒸馏，得到产品的部分规格，见表1-4.表1-4 大庆原油常压切割方案及产品性质产品TBP切切割点TBP沸程收率，%密度g/cm3恩氏蒸馏温度体积分数质量分数0% 10% 30% 50% 70% 90% 100%汽油14345-15014.312.00.71972.6 91.4 96.8 102 104.2 110.4 145.4煤油235136-25015.114.00.793160.3 182.8 186.8 192 197.9 204.9 241.9轻柴300220-32013.112.70.829239.4 259.8 264.8 269 273.5 280.5 309.1 重柴354280-3809.89.60.841295.5 311.9 317.8 322 325.9 332.9 364.9 重油328-47.750.70.930 1.4 工艺流程1.4.1 装置特点(1) 本装置不设初馏塔，只设一个常压塔和一个汽提塔，设备投资小。(2) 采用一脱三注（为了防止重油中钠离子含量过高，装置中不注碱），即电脱盐、注水、注缓蚀剂、注破乳剂、注氨。(3) 常一线生产煤油，常二线生产轻柴油，常三线生产重柴油；侧线产品生产均采用水蒸汽汽提。1.4.2 工艺流程介绍(1) 原油换热和脱盐原油（45C左右）由原油罐区经原油泵抽入装置，经原油泵分两路换热，换热至130C混合后注入新鲜水和破乳剂进入一级电脱盐罐，经过热沉降后再与一定量的新鲜水和破乳剂混合，然后注入二级电脱盐罐进行脱盐过程。(2) 常压蒸馏原油经过一系列换热和电脱盐流程后，进入常压炉加热至360C经转油线降至355C后进入常压塔第31层塔盘上进行分馏。塔顶油气经空冷和后冷却器冷却至40C，并为分两路：一路返回塔顶作冷回流；一路作汽油调和原料出装置。常一线由常压塔第9层塔板抽出，再由汽提塔汽提，汽提油气返回到第8层上。常一线油品汽提后抽出换热精制后作为煤油出装置。常二线由常压塔第18层塔板抽出，进入常二线汽提塔，汽提油气返回常压塔第17层上，常二线油品汽提后抽出换热精制后作为轻柴油出装置。常三线由常压塔第27层塔板抽出，进入常三线汽提塔，汽提油气返回常压塔第 26层上，常三线油品汽提后抽出换热精制后作为重柴油出装置。(3) 中段回流常压塔第一中段回流从常压塔第13层抽出，换热后打回常压塔第11层上，常压第二中段回流从常压塔第22层抽出，换热后打回常压塔第20层塔盘上。1.5 物料衡算如下表1-5所示，做物料衡算。表中物料衡算忽略了损失（气体+损失），实际生产中常压塔的损失约占原油的0.5%。生产周期按330d/a计算。表1-5 物料平衡（按每年开工330天计）油 品产 率 %处理量或产量体积分数质量分数104t/at/dKg/hKmol/h原 油1001002507576315700-汽 油14.312.03090937875375煤 油15.114.035106144208285轻柴油13.112.731.7596240083184重柴油9.89.62472730292110重油47.751.7129.2539171632421.6 产品性质1.6.1 体积平均沸点（tv）汽油 tv =（91.4+96.8+102+104.2+110.4）/5= 100.96煤油 tv =（182.8+186.8+192+197.9+204.9）/5=192.9轻柴 tv =（259.8+264.8+269+273.5+280.5）/5=269.5重柴 tv =（311.9+317.8+322+325.9+332.9）/5=322.11.6.2 恩氏蒸馏10%-90%斜率（S）S汽油 =（110.491.4）/（9010）0.240/%S煤油 =（204.9182.8）/（9010）0.28/%S轻柴= =（280.5259.8）/（9010）0.26/%S重柴 =（332.9311.9）/（9010）0.26/%1.6.3 立方平均沸点根据tv和S由石油炼制工艺学图29查得的校正值见下表1-6-3。表1-6-3 立方平均沸点名称tvS10-90t立校正值t立 tv t立校正值汽 油100.960.2400.25100.71煤 油192.90.280.6192.3轻柴油269.50.260.7268.8重柴油322.10.260.5321.6以下中平均、实分子、质量平均沸点求法同上。1.6.4 中平均、实分子、质量平均沸点(1) 中平均沸点t中见下表1-6-4（1）：表1-6-4（1） 中平均沸点名称tvS10-90t中校正值t中 tv t中校正值汽 油100.960.2400.8100.16煤 油192.90.280.8192.1轻柴油269.50.260.5269重柴油322.10.260.7321.4 (2) 实分子平均沸点t实见下表1-4-6（2）：表1-6-4（2） 实分子平均沸点名称tvS10-90t实校正值t实 tv t实校正值汽 油100.960.2401.398.46煤 油192.90.281.7190.4轻柴油269.50.262.5267.8重柴油322.10.262.5320.8 (3) 质量平均沸点t重见下表1-4-6（3）：表1-6-4（3） 质量平均沸点名称tvS10-90t重校正值t重 tv t重校正值汽 油100.960.2401.0101.96煤 油192.90.280.8193.7轻柴油269.50.260.2269.7重柴油322.10.260.2322.31.6.5 比重指数（API）名称d420d15.615.6汽 油0.7190.72464煤 油0.7930.79746轻柴油0.8290.83338.4重柴油0.8410.84536重油0.9300.933820.0原油085810.862332.61.6.6 特性因数（K）根据t中和API由石油炼制工艺学图2-12查得汽油 K= 12.09煤油 K= 11.83轻柴 K= 11.9重柴 K= 12.1重油 K= 11.9原油 K= 11.81.6.7 相对分子质量（M）汽油 M=101煤油 M = 155轻柴M = 11.9重柴 M = 2181.6.8 平衡气化温度（EFV）（1） 汽油常压ASTM转EFV由ASTM 10%-70%斜率S=（104.2-91.4）/（70-10）=0.21和ASTM 50%=102查图得 EFV50%=10.2，依次得各段温差。ASTM体积/%01030507090100ASTM温度/72.691.496.8102104.2110.4145.4ASTM温差/18.85.45.22.26.235EFV温差/7.52.62.50.92.510EFV温度/87.695.197.7100.2101.1103.6113.6同理可得各侧线产品常压EFV数据（2） 煤油常压ASTM转EFVASTM体积/%01030507090100ASTM温度/160.3182.8186.8192197.9204.9241.9EFV温度/181.4193.6195.8198.4其中ASTM 10%-70%斜率S=0.25（3） 轻柴油常压ASTM转EFVASTM体积/%01030507090100ASTM温度/239259.8264.8269273.5280.5309.1EFV温度/268.2276.7279281其中ASTM 10%-70%斜率S=0.23（4） 重柴油常压ASTM转EFVASTM体积/%01030507090100ASTM温度/295.5311.9317.8322325.9332.9364.9EFV温度/328.8335.3338340其中ASTM 10%-70%斜率S=0.241.6.9 临界温度以汽油为例，临界性质（临界压力和临界温度）、焦点性质（焦点压力和焦点温度）计算方法相同。（1） 汽油由汽油d15.615.6=0.724，t重=101.96 查图得真临界温度Tc=227 ；由汽油d15.615.6=0.724，t实=98.46 查图得假临界温度Tc=272；（2） 煤油、轻柴、重柴产品比重d15.615.6质量平均沸点t重实分子平均沸点t实真临界温度Tc假临界温度Tc煤油0.797193.7190.4379376轻柴0.833269.7267.8451446重柴0.841322.3320.84914871.6.10 临界压力（a） 汽油由汽油d15.615.6=0.724，t中=100.16 查图得假临界压力Pc=3.04MPa；由汽油Pc=3.04MPa，Tr=Tc/Tc=1.02 查图得真临界压力Pc=3.55MPa；（b) 煤油、轻柴、重柴产品d15.615.6Tr = Tc/ Tc假临界压力Pc真临界压力Pc煤油0.7971.012.382.54轻柴0.8331.011.811.92重柴0.8411.011.461.571.6.11 焦点压力（i） 汽油由汽油体积平均沸点tv=100.96，ASTM斜率 S10-90=0.24/% 查图得P=0.75MPa，则焦点压力=Pc+P=4.3MPa； （ii） 煤油、轻柴、重柴产品tv/真临界压力PcP/MPa焦点压力/煤油192.92.540.432.97轻柴269.51.920.192.11重柴322.11.570.151.721.6.12 焦点温度) 汽油由汽油体积平均沸点tv=100.96，ASTM斜率 S10-90=0.24/% 查图得t=21，则焦点温度=Tc+t=298；) 煤油、轻柴、重柴产品tv/ASTM斜率 S10-90真临界温度t/焦点温度/煤油192.90.2837915394轻柴269.50.264519460重柴322.10.2649184991.6.13 产品性质参数汇总油品密度/gcm3比重API特性因数分子量M平衡气化/临界参数焦点参数0%100%MPaMPa汽油0.7196412.09101113.62273.552984.3煤油0.7934611.83155181.43792.543942.97轻柴0.82938.411.9218268.24511.924602.11重柴0.8413612.1274328.84911.574991.72重油0.93020.011.92.97原油0.85832.611.82.11第二章 常压塔操作条件及工艺计算2.1 汽提蒸汽用量侧线产品及塔底重油均采用温度为420，压力为0.3MPa的过热水蒸汽汽提，取各段汽提蒸汽用量如下表：表2-1 汽提水蒸汽用量油品质量分数（对油）/%Kg/hKmol/h一线灯用煤油3132674二线轻柴油3120267三线重柴油390950塔底重油23265181合计67023722.2 塔板形式和塔板数（1） 选用F1型浮阀塔板。（2） 根据石油炼制工艺学表5-1选定塔板数如下表。 表2-2 塔板的选定汽油灯用煤油段9层（考虑一线生产灯用煤油）煤油轻柴油段6层轻柴油重柴油段6层重柴油气化段3层塔底气提段4层中段回流23层合计34层考虑采用两个中段回流，每个中段回流采用3层换热塔板，共6层。全塔塔板数总计为34层塔板。2.3 操作压力取塔顶产品罐压力为0.13MPa。塔顶采用两级冷凝冷却流程。取塔顶空冷器压力降为0.01MPa，使用一个管式后冷器，壳程压力降取0.017MPa。故塔顶压力=0.13+0.01+0.017=0.157MPa（绝）取每层浮阀塔板压力降为0.5kPa(4mmHg)，则推算得常压塔各关键部位的压力如下塔顶压力0.157MPa一线抽出板（第9层）上压力0.1615MPa二线抽出板（第18层）上压力0.166MPa三线抽出板（第27层）上压力0.170MPa汽化段压力（第30层下）压力0.172MPa取转油线压力降为0.035MPa，则加热炉出口压力=0.172+0.035=0.207MPa2.4 精馏塔草图精馏塔草图见附录二。2.5 汽化段温度2.5.1 汽化段中进料的气化率与过气化度取过气化度为进料的2%（质量分数）或2.03（体积分数）；要求进料在汽化段的气化率eF为：eF（体积分数）=（14.3%+15.1%+13.1%+9.8%+2.03%）=54.33%2.5.2 汽化段油气分压汽化段中的物料流量如下：汽油375 Kmol/h煤油285 Kmol/h轻柴