800万吨年大庆原油常减压蒸馏装置的工艺设计—方案设计与流程模拟

辽宁石油化工大学毕业设计（论文）Graduation Project (Thesis) for Undergraduate of LSHU

题目800万吨/年大庆原油常减压蒸馏装置的工艺设计—方案设计与流程模拟

TITLE Process Design of 8 Million t/a Atmospheric and Vacuum Distillation Unit for Daqing Crude Oil—Scheme Design and Process Simulation

学院化学化工与环境学部

School Liaoning Shihua University

专业班级加工1301班（化工1304班）Major&Class Chemical Engineering and Technology 1304 姓名武志涛

Name Zhitao Wu

指导教师刘洁/李文深Supervisor Jie Liu/Wenshen Li

2017年 6 月 3 日

论文独创性声明

本人所呈交的论文，是在指导教师指导下，独立进行研究和开发工作所取得的成果。除文中已特别加以注明引用的内容外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本设计的工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并致谢。本声明的法律结果由本人承担。

特此声明。

论文作者（签名）：

年月日

摘要

本次设计主要是对处理量为800万吨/年的大庆原油常减压蒸馏装置的工艺流程设计。运用化工模拟软件Aspen Plus对大庆原油蒸馏装置进行模拟优化，并运用软件Aspen Energy Analyzer 对常减压蒸馏装置的工艺流程进行全面的热集成分析。首先通过查阅文献得到原油的TBP曲线、API重度以及轻端组成等原油性质数据，在模拟计算过程中通过这些数据来生成油品的虚拟组分，从而对原油蒸馏装置进行准确的模拟，包括原油初馏、常压蒸馏、减压蒸馏三个重要过程。软件会得到原油蒸馏过程的运行数据，包括整个设备的物料平衡数据，初馏塔和常压塔的温度分布，压力对比和气液分布等。其次对常减压蒸馏工艺的全流程进行了热集成分析，采用夹点分析对冷、热流股进行匹配，生成初始换热网络，并对其进行改进优化。

本次设计模拟结果表明，原油蒸馏装置过程模拟的操作条件能反映常减压蒸馏装置操作的真实状况，设计所建立的工艺流程模拟数据可为实际生产的常减压操作提供理论依据。采用夹点技术通过热集成分析，通过改善夹点附近的流股匹配，减少穿越夹点的热流量，可以减少整个系统的公用工程消耗量，最终可获得最优的换热网络。

关键词：常减压蒸馏；流程模拟；夹点技术；换热网络；热集成

Abstract

This design is mainly on the handling capacity of 800 million to /a Daqing crude oil distillation unit of the process design.The chemical simulation software Aspen Plus was used to simulate and optimize Daqing Crude Oil Distillation Unit, and the process flow of atmospheric and vacuum distillation unit was analyzed by software Aspen Energy Analyzer.First, the crude oil properties of crude oil were obtained by referring to the literature, such as TBP curve of crude oil, API gravity and light end composition. The virtual components of oil were produced by the data in the simulation process, and the crude oil distillation device was accurately simulated, including crude oil Initial distillation, atmospheric distillation and vacuum distillation.The software will run the crude oil distillation process data, including material balance data for the entire plant, temperature distribution, pressure comparison and gas-liquid distribution of the primary distillation column and atmospheric column.Secondly, the whole process of the atmospheric and vacuum distillation process is analyzed by heat integration. The cold and hot flow shares are matched by pinch analysis, and the initial heat exchange network is generated and optimized.

The simulation results show that the operation conditions of the crude oil distillation unit can reflect the real situation of the operation of the atmospheric and vacuum distillation unit. The simulation data of the design process can provide the theoretical basis for the actual production of the atmospheric and vacuum distillation. By using the gripping technology, it can reduce the heat consumption of the whole system by improving the matching of the flow stocks near the grips and improving the heat flow through the grips. Through the heat integration analysis, the optimal heat exchange network can be obtained.

Key words: Atmospheric and vacuum distillation; process simulation; pinch technology; heat transfer network; heat integration

1文献综述 (1)

1.1前言 (1)

1.2常减压蒸馏装置的概述 (2)

1.2.1 常减压蒸馏装置流程简介 (2)

1.2.2 常减压原油蒸馏过程的特点 (4)

1.2.3 大庆原油简介 (4)

1.3化工过程流程模拟 (5)

1.3.1 流程模拟的发展 (5)

1.3.2 化工过程模拟简介 (6)

1.3.3 化工过程模拟的功能 (7)

1.3.4 化工过程模拟系统的构成 (8)

1.4A SPEN P LUS 软件 (8)

1.4.1 Aspen Plus 简介 (8)

1.4.2 Aspen Plus的主要功能 (9)

2常减压蒸馏系统过程模拟 (10)

2.1常减压蒸馏系统模型的建立 (10)

2.1.1 热力学计算方法 (10)

2.1.2模型的选择 (10)

2.1.3基础数据 (10)

2.1.4模拟计算 (11)

2.2800万吨/年工况模拟 (13)

2.2.1 初馏塔流程模拟 (13)

2.2.2 常压塔流程模拟 (16)

2.2.3 减压塔流程模拟 (22)

2.2.4 模拟总流程 (26)

3 原油蒸馏装置换热网络优化 (28)

3.1常减压装置优化用能技术 (28)

3.2常减压装置用能状况分析 (28)

3.2.1 常减压装置能耗基本情况 (28)

3.2.2 常减压装置的能耗特点 (29)

3.3夹点技术 (30)

3.3.1夹点技术简介 (30)

3.3.2 夹点技术的应用范围及其发展 (30)

3.3.3 夹点技术基本概念 (31)

3.3.4 夹点及夹点温度的确定 (34)

3.4热集成网络 (35)

3.4.1热集成概述 (35)

3.4.2冷热流股提取 (35)

3.4.3温焓图 (37)

3.4.4构建初始换热网络 (38)

3.4.5优化换热网络 (39)

3.4.6 换热网络总结报告 (43)

4 设计设备与选型 (45)

4.1设备选型结果 (45)

4.1.1 塔设备选型 (45)

4.1.2 泵设备选型 (45)

4.1.3 换热器设备选型 (46)

4.1.4 罐设备选型 (49)

4.2厂区布置 (50)

4.2.1 厂区布置图 (50)

4.2.2设备装配图 (53)

5 环保经济 (55)

5.1环保经济总括 (55)

5.2经济评估 (55)

6 设计总结 (57)

参考文献 (58)

谢辞 (60)

1文献综述

1.1 前言

在赖以生存的地球上，石油是一种不可再生资源，我们也称石油为黄金液，而对于一个国家的发展来说，石油是不可缺少的资源。我国石油工业是从小到大，自力更生发展起来的。虽然我国发现和应用石油比较早，但近代石油工业起步较晚，大量进口石油产品。新中国成立之前，我国仅陕西延长、甘肃玉门、新疆独山子等地有小型炼油厂，加工当地的天然石油。全国解放以后，党和政府高度重视发展石油工业，石油工业得到了飞速的发展，并且动员了大量人力物力，经过多的努力，我国自主发展为一个居世界第5位的石油生产大国。据有关部门统计，新中国成立50年来，累计生产35亿吨原油、4000亿立方米的天然气。按当前价折算，约合40000亿元人民币。油气在全国能源消费结构中的比重，由建国之初的0.7％上升为现在的20％。50年累计出口原油4.61亿吨，成品油1.22亿吨，为国家创汇851.54亿美元。七八十年代一度占外贸出口额的30％。为国民经济的发展作出了巨大贡献。

随着石油工业的蓬勃发展，油田建设也相应兴起，并且我国的原油加工原也得到了较好的发展。1956年我国动工兴建了第一个炼油厂—兰州炼油厂，并在此之后陆续兴建了大庆、抚顺、大连、燕山、齐鲁、上海高桥、南京、等一批大型炼油企业，为响应全国经济发展的迫切要求，各地也兴建了不少的小型炼油厂。到1998年，据统计全国已有大小型炼油厂194座，每年可加工原油2.7亿吨，到1998年可生产成品油10367万吨，主要油品已经基本能够满足国民经济发展的需要。

我国石油工业已经取得了辉煌的成就，但今后的任务仍很艰巨。由于近年来国民经济的快速发展，石油消费量急增。近10年平均增长由前10年的3.9％提高到4.9％。从1993年开始，我国成为石油净进口国。预计今后5～20年内，我国石油产量增速将减缓，到2020年还可能下降，我国石油进口量将呈逐年递增的趋势。因此，为了缓和供需的矛盾，克服我国石油工业发展本身的薄弱环节，今后要采取多种措施来相应调整石油工业的发展：一是要调整油气开采战略，加大天然气等油气开发力度并加速实施西气东输工程。二是要坚持油气

勘探，开拓新的领域，增加后备储量，同时要提高石油的战略储备功能和石油进口的安全性。三是要控制原油加工能力，进一步清理整顿小炼油，防止重复建设。要适当提高加工含硫油能力，利用好国内外两种原油资源；提高油品质量，停止销售含铅汽油.四是要加强科技开发与技术创新能力，以此响应国家提出的创新要求，创新驱动发展，尤其是要加强应用技术的理论研究，加快科技成果的转化并与国外技术相结合，以使高新技术装备得到更新升级。五是要加快内部机制改革，积极创造境外上市的条件。

原油蒸馏装置流程的模拟优化和换热网络的设计对炼油装置的发展都具有十分重要的意义[1]。现代化的炼油化工企业涵盖由众多单元过程组合而形成的许多工艺装置，而总加工流程的整体模拟计算和换热网络的设计是本次设计的核心问题。

1.2 常减压蒸馏装置的概述

1.2.1 常减压蒸馏装置流程简介

原油的常减压蒸馏是石油加工的第一道工序，是依次使用常压和减压的方法把原油按照沸程范围切割成汽油、煤油、柴油、润滑油原料、裂化原料和渣油。常减压装置流程如图 1.1 所示，由四部分组成，现简要说明如下[2]：

图1.1 原油装置流程图

（1）原油预热

工艺一般要求原油进入初馏塔的温度在230～250℃之间，因此，首先利用系统余热将原油加热到指定温度，系统是利用初馏塔、常压塔和减压塔等各线流股热量为热源对原油进行加热。

在现场操作中，30℃左右的原油通过灌区进入常减压蒸馏装置并经过原油泵升压后通过换热器换热至130℃左右，送到电脱盐装置，脱盐后的原油再经过换热器换热至230-250℃左右进入初馏塔。

（2）原油初馏

经过预处理的原油换热到230～240℃，进入初馏塔，从初馏塔顶可分出轻汽油和催化重整原料，初馏塔顶出来的物料，将其中一部分返回至塔顶作顶回流，另一部分可作为汽油组分或重整原料油。初馏塔通常设置一个侧线，但侧线不出产品，可抽出组成与重汽油馏分相似的馏分，经过换热器换热后，一部分打入常压塔中段回流入口处，因为这样可以减轻常压炉和常压塔的负荷；另一部分则送回初馏塔作循环回流。此外，当蒸馏大庆原油时，从初馏塔得到的轻汽油含砷量较低,适合做重整原料，这也是采用初馏塔的另一个目的。

（3）常压蒸馏

从初馏塔底得到的初底油，用泵送入常压炉加热到360～370℃进入常压塔，自塔顶蒸出汽油，经换热、冷凝和冷却至30～40℃，一部分作塔顶回流，一部分作汽油组分。常压塔通常开有3～5个侧线，侧线一般都设有汽提塔，分别采出煤油、轻柴油、重柴油。常压塔一般设有1～2 个中段回流，以取出塔内多余的热量，以此来维持塔内的热平衡。

（4）减压蒸馏

从常压塔底出来的重油温度为350℃左右，用泵抽出送至减压炉，加热到至400℃左右进入减压塔。减压塔顶只出少量产品，一是可以维持塔内的真空度，而是可以减少塔顶管线的压力损失。减压塔一般维持塔内残压在0.027～0.1MPa，这样有利于馏分油的充分蒸出。减压塔一般设有4～5个侧线，润滑油型减压塔侧线还有对应的汽提塔。为了维持塔内的热量平衡，取走多余的热量，减压塔常采用侧一线馏分进行中段回流，个别情况下一般还另设

有1～2 个中段回流。

1.2.2 常减压原油蒸馏过程的特点

常压蒸馏是石油加工的“龙头装置”，后续二次加工装置的原料都是由常减压蒸馏装置提供。常减压蒸馏主要是通过精馏过程，原油精制过程具有高度集成性和复杂性，这一过程和其他的化工过程相比具有极其的复杂性。为了将原油中的汽油、煤油、柴油等馏分切割出来，而且该工艺过程的进料并不清楚其确切的组成，只能切割成沸点范围较宽的碳氢化合物所组成，在常压和减压的条件下，根据各组分相对挥发度的不同，在精馏塔内的塔板上，液体混合物多次部分汽化和冷凝，汽液两相充分逆向接触、传质传热，经过多次汽化和多次冷凝，最终可生产出合格的汽油、煤油、柴油、蜡油以及渣油等[3]。

1.2.3 大庆原油简介

（1）大庆原油一般性质

目前我国已开采的原油以低硫石蜡基居多，最具有代表性的是大庆原油。大庆原油的相对密度约为0.85～0.86，特性因数K=12.5～12.6，硫含量0.09%～0.11%，属于低硫石蜡基原油。其主要特点是含蜡量高，凝点高、硫含量、沥青质含量以及重金属含量都比较低，大庆原油能生产出优质的煤油、柴油、溶剂油、润滑油和商品石蜡等。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[4]。

（2）大庆原油馏分油性质

大庆原油的直馏汽油或重整原料馏分含量较少。初馏～200℃馏分收率仅9.8％～11.3%。汽油馏分芳烃含量低，烷烃和环烷烃含量较高，但辛烷值低只有37，不可直接使用，可以用来作汽油调合组分或通过催化重整来提高辛烷值。

大庆原油喷气燃料馏分的密度较小、结晶点高。130～250℃馏分密度0.7788 g/cm3，结晶点-47℃。所以只能生产2号喷气燃料。

180～300℃馏分芳香烃含量较低，无烟火焰高度大，含硫较少，经适当精制可得到高质量的灯用煤油。

直馏柴油的十六烷值高，柴油指数高达70以上，燃烧性能良好，但其收率受凝点的限制。180～300℃馏分可作-20号轻柴油，180～330℃馏分可作-10号轻柴油，180～350℃馏分可作0号轻柴油，收率分别为13.2％、17.5％和20.8％。

煤、柴油馏分烷烃含量多，是制取乙烯的良好原料。

350～500℃减压馏分的润滑油潜含量约占原油的15％。饱和烃加轻芳烃的黏度指数大于100，加人中质芳烃后，黏度指数仍然在100左右。所以，大庆原油350～500℃馏分是生产润滑油的良好原料。

减压渣油（>500℃）约占原油的40％，密度0.9209g/cm3，硫含量低，沥青质和重金属含量低、饱和分含量高，可掺人减压馏分油作为催化裂化原料，也可经丙烷脱沥青及精制生产残渣润滑油。减压渣油含沥青质和胶质较少而蜡含量较高，难以生产高质量的沥青产品。

润滑油馏分溶剂脱蜡所得蜡膏，脱油后蜡熔点符合42～47℃的商品石蜡要求，产率约为原油的2％。

1.3 化工过程流程模拟

1.3.1 流程模拟的发展

随着计算机的快速发展，越来越多的工程已经运用计算机来控制过程。计算机具有运算速度快、运算速度高、计算精度准、存储容量大以及它的逻辑判断功能，使它的自动化控制程度非常高。诚然，计算机也已经应用到石油炼制和石油化工的发展，而现代化工设计的大部分也是由计算机完成，一方面是由于工艺流程的模拟软件已经广泛应用于炼油、化工工艺设计、换热网络优化和过程控制当中；而另一方面也是软件在不断升级，计算机软件的功能在不断拓展和更新，发展也在逐步的完善[5]。因此，把计算机模拟软件应用在炼油、化工工艺过程的设计和控制当中，已成为当前的设计领域的通用研究手段[6]。

过程模拟技术从20世纪五六十年代开始萌芽，七十年代快速发展，到了八十年代已经基本成熟，但是在过程分析、设计以及参数的优化中应用最为广泛的是以美国Aspen Tech 公司推出的ASPEN PLUS软件和Simulation Sciences公司推出的Pro/II软件。目前，对于石

油加工过程中的石油馏分和烃类物质的模拟结果可直接用于工业装置设计，且其计算已经在很大程度上达到了很高的可靠性，技术已经十分成熟。而且，随着稳态模拟技术的快速发展，也将其广泛应用在了石油炼制、化工工艺和过程控制的相关领域，也为工程师研究，设计提供了非常方便的一种研究手段。

化工流程模拟软件的问世，化工过程模拟系统开始产生，而应用数理统计、化工热力学、数值计算方法、计算机技术、化学工程学、系统工程等多种学科理论是化工流程模拟软件得以实现的基础，它是由这些理论在计算机上实现的综合性模拟系统[7]。但是我国的化工过程模拟系统起步较晚，发展也比较缓慢，国内主要用到的是美国的Aspen Tech公司的Aspen Plus，Hysys 以及SimSci-Esscor公司的PRO/II模拟软件[8-9]。

随着化学工业的发展，并且人类对化工过程和装置单元操作的不断认识，相信化工模拟优化技术会有更进一步的提升。炼油装置规模的日趋大型化以及化工流程结构的日益复杂化，化学工业的综合化发展和炼油行业炼化一体化更是成为趋势。

1.3.2 化工过程模拟简介

化工过程模拟可分为稳态模拟和动态模拟两类。通常所说的化工过程模拟多指稳态模拟，本设计主要运用Aspen plus进行稳态模拟。

流程模拟实际上就是使用计算机程序定量计算一个化学过程中的特性方程。其主要过程是根据化工过程的数据，采用适当的模拟软件，将由多个单元操作组成的化工流程用数学模型描述，模拟实际的生产过程，并在计算机上通过改变各种有效条件得到所需要的结果。模拟过程中涉及的化工过程中的数据一般包括进料的温度、压力、流率、组成，有关的工艺操作条件、工艺规定、产品规格以及相关的设备参数。

化工过程模拟是在计算机上“再现"实际的生产过程。但是这一“再现"过程并不涉及实际装置的任何管线、设备以及能源的变动，因而给了化工模拟人员最大的自由度，使其可以在计算机上“为所欲为"地进行不同方案和工艺条件的探讨、分析。因此，流程模拟不仅可节省时间，也可节省大量资金和操作费用；同时流程模拟系统还可对经济效益、过程优化、

环境评价进行全面的分析和精确评估；并可对化工过程的规划、研究与开发及技术可靠性做出分析。

化工过程模拟可以用来进行新工艺流程的开发研究、新装置设计、旧装置改造、生产调优以及故障诊断，同时过程模拟还可以为企业装置的生产管理提供可靠的理论依据，是企业生产管理从经验型走向科学型的有力工具。

1.3.3 化工过程模拟的功能

（1）科学研究、开发新工艺

20世纪60～70年代以前，炼油、化工行业新流程的开发研究，需要依靠各种不同规模的小试、中试。随着过程模拟技术的不断发展，工艺开发已经逐渐转变为完全或部分利用模拟技术，仅在某些必要环节进行个别的试验研究和验证。

（2）设计

化工过程模拟的主要应用之一是进行新装置的设计。随着科学技术的进步，在石油化工和炼油领域，绝大多数过程模拟的结果可以直接运用于工业装置的设计，而无需小试或中试。国外从20世纪60年代未开始，己经在工程设计中应用过程模拟技术，而国内开始较晚，到80年代才开始广泛应用。进入21世纪以来，相关设计单位开始大量使用化工模拟软件，等院校也纷纷引进模拟软件，用于科学研究和教学工作。

（3）改造

化工过程模拟也是旧装置改造必不可少的工具，旧装置的改造既涉及已有设备的利用，也可能需要增添新设备，其计算往往比设计还要复杂。改造过程中，由于产品分布和处理量发生了改变，所以现有的塔、换热器、泵、管线等旧设备能否仍旧适用是一个很大的问题，这些问题都必须在过程模拟的基础上才能得到解决。

（4）生产调优、故障诊断

在生产装置调优以及故障诊断的问题上，过程模拟起着不可替代的作用，通过流程模拟可以寻求最佳工艺条件，从而达到节能、降耗、增效的目的；通过全系统的总体调优，以经

济效益为目标函数，可求得关键工艺参数的最佳匹配，革新了传统观念。

1.3.4 化工过程模拟系统的构成

化工过程模拟系统主要包括输入系统、数据检查系统、调度系统以及据库。

现代模拟系统既可以采用图形界面，也可采用数据文件的方式输入，并且两种方式之间可以相互转换。图形输入简单直观，需要先作出所需计算的模拟流程图，然后再输入相关数据。由于图形输入无需记忆输入格式和关键字，比较方便，现已成为主要的输入方式。

数据输入完成后，由数据检查系统进行流程拓扑分析和数据检查，这一阶段的检查只分析数据的合理性、完整性，而不涉及正确性。若发现错误或是数据输入不完整，则返回输入系统，提示用户进行修改。

数据检查完之后进入调度系统，调度系统是程序中所有模块调用以及程序运行的指挥中心。调度系统的考虑是否完善，编制是否灵活，是否为用户提供最大的方便，对于模拟软件的性能至关重要。

任何一个通用的化工过程模拟系统都需要物性数据库、热力学方法库、化工单元过程库、力能模块库、收敛方法库、经济评价库等。其中最重要的是化工单元过程库和热力学方法库，工单元过程库关系着能否进行计算，热力学方法库关系着计算结果的准确性。

1.4 Aspen Plus 软件

1.4.1 Aspen Plus 简介

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，是一个大型通用流程模拟系统，源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院（MIT）组织的会战，开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为“过程工程的先进系统”（Advanced System for Process Engineering，简称ASPEN），并于1981年底完成。1982年为了将其商品化，成立了AspenTech公司，并称之为Aspen Plus[10]。

该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高，已先后推出了十多个版本，成为举世公认的标准大型流程模拟软件，应用案例数以百万计。

Aspen Plus是基于稳态化工模拟、优化、灵敏度分析和经济评价的大型化工流程模拟软件，为用户提供了一套完整的单元操作模块，可用于各种操作过程的模拟及单个操作单元到整个工艺流程的模拟。作为目前最流行的国际通用性化工流程模拟软件，ASPEN PLUS软件广泛应用于工业设计、科学研究及生产过程中。

Aspen Plus 主要由三部分组成，包括物性数据库、单元操作模块以及系统实现策略。而对于完整的模拟系统软件，除数据库和单元模块外，还应包括数据输入、解算策略、结果输出三部分。

全世界各大化工、石化生产厂家及著名工程公司都是Aspen Plus的用户。它以严格的机理模型和先进的技术赢得广大用户的信赖，它具有以下特性：

①Aspen Plus具有最完备的物性系统，可以处理固体以及电解质系统；

②Aspen Plus具有完整的单元操作模型库，可以模拟各种操作过程，可以完成单塔至整个工艺装置的模拟；

③Aspen Plus具有快速可靠的流程模拟功能；

④Aspen Plus具有先进的计算方法，具有最先进的流程方法，同时还可以进行过程优化计算。

1.4.2 Aspen Plus的主要功能

Aspen Plus可以用于多种化工过程的模拟，其主要的功能有以下几种：

（1）对工艺过程进行严格的质量和能量平衡计算；

（2）可以预测物流的流率、组成以及性质；

（3）可以预测操作条件、设备尺寸；

（4）可以减少装置的设计时间并进行装置各种设计方案的比较；

（5）帮助改进当前工艺，主要包括可以回答“如果……那会怎么样”的问题，在给定的约束内优化工艺条件，辅助确定一个工艺的约束部位，即消除瓶颈。

2常减压蒸馏系统过程模拟

2.1 常减压蒸馏系统模型的建立

2.1.1 热力学计算方法

热力学计算方法有很多，ASPEN PLUS中的BK10、CHAO-SEA、GRAYSON、PENG-ROB 和RK-SOA VE等是用来计算石油混合物的性质方法。BK10物性方法一般用于真空或低压系统（最高至几个大气压）。CHAO-SEA 物性方法和GRAYSON物性方法可以用于压力较高的系统。而其中的GRAYSON性质方法的适用范围是最为广泛的（最高至几十个大气压）。PENG-ROB、RK-SOA VE适用于炼厂的高压场合，可高于50个大气压。

BK10物性方法采用Braun K10 的K值关联式，此关联式是由真实组分和石油馏分的K10图而开发出的。它的真实组分包括70 种烃和轻气体。石油馏分的沸程范围为450～700K。对于较重的馏分开发了专有的方法。本设计选取BKl0热力学计算方法进行计算。

2.1.2模型的选择

对于石油炼制应用中的复杂塔的核算和设计计算，可以用模拟软件ASPEN PLUS中Columns模块中的PetroFrac模型来模拟，该模块适用于初馏塔、常压塔、减压塔、催化裂化主分馏器、延迟焦化主分馏器、减压润滑油分馏器、乙烯装置初馏塔和急冷塔组合等单元的模拟。

所以，本设计在ASPEN PLUS平台上选用原油物系所用的PetroFrac模型来模拟该装置流程。

2.1.3基础数据

原油本身就是由碳氢化合物组成的一个非常复杂的物系，因此要想对原油蒸馏系统进行准确的模拟，应该提前查阅文献得到原油的TBP曲线、原油的API重度以及原油的轻端组成分析等原油性质数据。在运用ASPEN PLUS 模拟过程之前，本次设计已经得到这三类基本数据，因此可顺利的进行模拟。

2.1.4模拟计算

本次设计的常减压装置的原油加工量基本稳定在800万吨/年。现场模拟计算所需要的

原油物性数据见表2.1：

表2.1 原油性质输入数据

轻端分析TBP曲线

组分质量百分数蒸馏液体积百分数温度/℃

C1 0.001 0 51.68066

C2 0.0015 5 132.8581

C3 0.009 10 192.8614

IC4 0.004 30 346.9752

NC4 0.016 50 457.5936

IC5 0.012 70 578.0005

NC5 0.017 90 755.41696

API重度31 100 950.4813 将表2.1中的数据输入模拟软件Aspen Plus，就可得到原油实沸点蒸馏曲线，如图2.1所示：

图2.1原油实沸点蒸馏曲线

然后点击运行Aspen Plus，通过计算模拟，可以得到以下虚拟组分，如表2.2所示：

表2.2虚拟组分结果

Pseudocomponents

Normal

boiling pt

℃

API

Gravity

Molecular

weight

Critical

temperature

℃

Critical

pressure

bar

PC159C 158.85433 48.83311 132.25697 348.0551 25.341363 PC170C 169.78568 47.63435 139.05384 358.7715 24.291470 PC184C 183.71722 45.62571 147.67835 373.0082 23.212099 PC198C 197.69813 43.39186 156.46738 387.5810 22.296164 PC211C 211.45581 41.28383 165.48132 401.8116 21.454816 PC225C 225.21615 39.81458 175.43503 415.1355 20.512077 PC239C 239.16575 38.79375 186.44299 427.9136 19.512221 PC253C 253.04386 37.90357 198.03251 440.3714 18.567099 PC267C 266.93405 37.22742 210.44429 452.4388 17.644386 PC281C 280.98846 36.94474 224.20993 463.9359 16.691510 PC295C 294.95780 36.98713 239.18143 474.7469 15.748467 PC309C 308.59895 36.44638 253.55653 486.1405 15.019219 PC323C 322.56032 35.40273 267.93756 498.5394 14.424830 PC337C 336.51157 34.08458 282.20399 511.3577 13.926787 PC350C 350.31132 33.17912 297.67648 523.3284 13.393584 PC364C 364.15698 33.08328 315.91239 533.8592 12.747473 PC378C 377.96915 32.7719 334.40850 544.6631 12.184244 PC392C 391.97242 31.98662 352.50427 556.3963 11.728889 PC406C 405.83762 30.82065 369.66989 568.6935 11.369677 PC420C 419.71364 30.14173 389.06511 580.0607 10.956049 PC441C 440.87640 27.31006 412.34737 600.8385 10.647448 PC468C 468.07713 26.03692 453.12520 622.8705 9.9496483 PC496C 495.90787 24.94006 498.31700 644.8218 9.2860265 PC524C 523.72755 24.16861 548.14387 665.8879 8.6521327 PC551C 551.48248 23.52536 601.82933 686.4270 8.0707004 PC579C 579.21907 22.98688 659.56178 706.5161 7.5369042 PC607C 607.46860 22.50246 722.37848 726.6233 7.0406392 PC635C 634.85955 22.02639 786.45504 745.9418 6.6064706 PC675C 674.91947 21.39998 886.30760 773.7030 6.0357375 PC731C 730.68723 20.66509 1036.4921 811.3912 5.3478772 PC787C 786.77189 20.05581 1197.6145 848.2666 4.7601940 PC888C 887.78907 19.23667 1495.8002 948.8911 3.9053448

2.2 800万吨/年工况模拟

2.2.1 初馏塔流程模拟

初馏塔进料量为1041670kg/hr，经过预处理，通过加热炉加热到230℃。设置理论板数为18块，原油进料位置为第15块，塔顶压力为425kpa，塔压降为40kpa，冷凝器温度为60℃。其流程图如图 2.2 所示。

图2.2初馏塔模拟流程图

图注：

DQ-CRUDE 大庆原油PF-WATER 自由水

PF-FEED 初馏塔进料NAPHTHA 石脑油

PF-STEAM 初馏塔汽提蒸汽PF-RESDU 初馏塔底油

LIGHTS 塔顶轻组分CDU-FEED 常压塔进料

初馏塔Aspen Plus设计规定：石脑油恩氏蒸馏 95%体积馏出温度为 160℃。设定塔顶馏出率为可调节的目标，如图2.3所示。

通过Aspen Plus模拟计算，可以得到初馏塔塔顶、塔底采出的产品流量、温度、压力和质量指标以及初馏塔各塔板的温度、压力、汽液分布和热负荷等。

石油炼化常用的七种工艺流程

石油炼化七种工艺流程从原油到石油要经过多种工艺流程，不同的工艺流程会将同样的原料生产出不同的产品。从原油到石油的基本途径一般为： ①将原油先按不同产品的沸点要求，分割成不同的直馏馏分油，然后按照产品的质量标准要求，除去这些馏分油中的非理想组分； ②通过化学反应转化，生成所需要的组分，进而得到一系列合格的石油产品。石油炼化常用的工艺流程为常减压蒸馏、催化裂化、延迟焦化、加氢裂化、溶剂脱沥青、加氢精制、催化重整。（一）常减压蒸馏 1.原料：原油等。 2.产品： 2.石脑油、粗柴油（瓦斯油）、渣油、沥青、减一线。 3.基本概念：常减压蒸馏是常压蒸馏和减压蒸馏的合称，基本属物理过程：原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品（称为馏分），这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是后续加工装置的原料。常减压蒸馏是炼油厂石油加工的第一道工序，称为原油的一次加工，包括三个工序：a.原油的脱盐、脱水；b.常压蒸馏；c.减压蒸馏。 4.生产工艺：原油一般是带有盐份和水，能导致设备的腐蚀，因此原油在进入常减压之前首先进行脱盐脱水预处理，通常是加入破乳剂和水。原油经过流量计、换热部分、沏馏塔形成两部分，一部分形成塔顶油，经过冷却器、流量计，最后进入罐区，这一部分是化工轻油（即所谓的石脑油）；一部分形成塔底油，再经过换热部分，进入常压炉、常压塔，形成三部分，一部分柴油，一部分蜡油，一部分塔底油；剩余的塔底油在经过减压炉，减压塔，进一步加工，生成减一线、蜡油、渣油和沥青。各自的收率：石脑油（轻汽油或化工轻油）占1%左右，柴油占20%左右，蜡油占30%左右，渣油和沥青约占42%左右，减一线约占5%左右。常减压工序是不生产汽油产品的，其中蜡油和渣油进入催化裂化环节，生产汽油、柴油、煤油等成品油；石脑油直接出售由其他小企业生产溶剂油或者进入下一步的深加工，一般是催化重整生产溶剂油或提取萃类化合物；减一线可以直接进行调剂润滑油。 5.生产设备：常减压装置是对原油进行一次加工的蒸馏装置，即将原油分馏成汽油、煤油、柴油、蜡油、渣油等组分的加工装置。原油蒸馏一般包括常压蒸馏和减压蒸馏两个部分。 a．常压蒸馏塔所谓原油的常压蒸馏，即为原油在常压(或稍高于常压)下进行的蒸馏，所用的蒸馏设备叫做原油常压精馏塔(或称常压塔)。常压蒸馏剩下的重油组分分子量大、沸点高，且在高温下易分解，使馏出的产品变质并生产焦炭，破坏正常生产。因此，为了提取更多的轻质组分，往往通过降低蒸馏压力，使被蒸馏的原料油沸点范围降低。这一在减压下进行的蒸馏过程叫做减压蒸馏。

580万年原油常减压蒸馏装置工艺设计

580万/年原油常减压蒸馏装置工艺设计 (年处理量250+33*10=580万吨/年) 一．总论 1.1概述石油加工是国民经济的主要产业以及国民经济的支柱产业之一，在国民经济中有着重要的地位。石油产品应用在国民经济中的各行各业，涉及到民用以及军用。石油已是一个国家懒以生存产品，是一个国家能否兴旺发达的有力支柱。目前，国际原油供不应求，价格高居不下，原油供应紧张，并由原油所引发起不少主要产油地区的不稳定。我国是一个人口大国，石油的需求在近年来尤其紧张，并随着经济的发展，市场需求越来越大，石油产品利润很高。本设计是以大港原油为加工原油，采用常减压蒸馏装置蒸馏加工（580万吨/年）原油，而分离出以汽油，煤油，轻柴油，重柴油以及重油为主要产品的各种油产品。本方法简单实用，处理量大，技术成熟，是目前国内外处理原油最主要的方法。 1.2文献综述本设计是以课程设计、化工设计为基础，以课程中指导老师给出的数据为依据，参考《化工原理》、《化工设计》、《石油练制工艺学》、《石油化工工艺计算图表》《工程制图》等资料。采用原油常减压蒸馏装置工艺设计以生产重整原油，煤油，轻柴油，重柴油，重油等产品。所采用的方法是目前国内外最实用，最普遍，最成熟的原油加工方法。适用国内大中小企业等使用。 1.3设计任务依据所设计任务是以指导老师给出的原油数据为依据。所设计的设备参数是以一些权威书籍为参考。 1.4主要原材料本设计主要的原材料主要有大港原油、水、电 1.5其它本设计应设计应用在一些交通运输方便，市场需求大的附近。同时，生产过程中应与环境相给合，注重“三废”的处理，坚持国家可持续发展的战略，坚持和谐发展的道路，与时俱进。同时应注意到，废品只是一种放在待定时间与空间中的原材料，在另一些场所，它们又是一种原材料，因而，在生产过程中，应把“三废”综合利用。

年处理量500万吨原油常压蒸馏工段工艺设计毕业论文

年处理量500万吨原油常压蒸馏工段工艺设计毕业论文目录摘要................................................................... I Abstact................................................................ II 第一章文献综述 (1) 1.1 前言 (1) 1.1.1 石油概述 (1) 1.1.2 石油工业的发展趋势 (1) 1.2原油评价 (2) 1.2.1原油的一般性质 (2) 1.2.2石油的用途 (2) 1.3 原油蒸馏及发展趋势 (3) 1.3.1 原油蒸馏概述 (3) 1.3.2 原油蒸馏的特点及发展趋势 (4) 1.4 预处理及蒸馏工序 (4) 1.4.1 新型电脱盐脱水技术 (5) 1.4.2 常压蒸馏 (7) 1.5 换热系统 (7) 1.5.1 换热的意义 (8)

1.5.2换热流程 (8) 1.6常压装置节能技术 (11) 1.6.1节能降耗的措施 (12) 第二章常压塔工艺设计 (14) 2.1原料及产品有关参数的计算 (14) 2.1.1 基础数据 (14) 2.1.2原油的实沸点及窄馏分数据 (14) 2.1.3原油实沸点蒸馏曲线的绘制 (17) 2.2原油平衡汽化曲线的绘制 (18) 2.3常压塔工艺设计 (21) 2.3.1各产品的恩氏蒸馏数据和实沸点数据的换算 (21) 2.3.2产品的有关数据计算 (23) 2.3.3物料衡算 (25) 2.3.4确定塔板数和汽提蒸馏用量 (26) 2.3.5操作压力 (27) 2.3.6汽化段温度 (27) 2.3.7塔底温度 (28) 2.3.8 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配 (28) 2.3.9 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配 (29) 2.4侧线温度及塔顶温度的校核 (31) 2.4.1柴油抽出板（第22层）温度 (31) 2.4.2煤油抽出板（第10层）温度 (32)

原油常减压蒸馏装置炼油工艺过程预案评价

1998年6月 PETROL EUM PRO CESS IN G AND PETRO CH EM ICAL S 常减压蒸馏装置加工国外轻质原油的工艺路线选择范晓梅 (镇海炼油化工股份有限公司工程设计公司, 宁波 315207) 第29卷第6期

1 前言摘要结合镇海炼油化工股份有限公司3套常减压蒸馏装置的改造, 对加工伊朗原油、沙特原油等国外轻质原油中所采纳的闪蒸流程、轻油回收、减压深拔等工艺路线进行了探讨。主题词: 原油常减压蒸馏装置炼油工艺过程方案评价国外轻质原油的改造, 装置从加工2. 5 M t?a胜利原镇海炼油化工股份有限公司 (下称镇海公司) 自 1989年开始加工国外原油以来, 国外原油的比例逐年上升。依照总体规划, 1999年原油加工能力将为12 M t?a, 到2003年原油加工能力将扩大至16 M t?a, 其中约70% 为沙特轻质原油 (下称沙特轻油) 和伊朗轻质原油 (下称伊朗轻油)。本文结合镇海公司在3套常减压蒸馏装置改造中, 对有关加工国外轻质原油的工艺路线选择作一探讨。 2 装置概况及原油性质 21 装置概况镇海公司目前共有3套常减压蒸馏装置。其中, 第é套常减压蒸馏装置原设计能力为2. 5 M t?a (以胜利原油为设计依据) , 后经1986年及1987年两次扩能改造, 处理能力达到3 M t?a (以管输油为设计依

月进行了单炼据)。为使装置能适应日益增加的中东含硫轻质原油的需要, 1995年对该装置进行了4 M t?a ( 以伊朗轻油+ 沙特轻油为设计依据) 的技术改造, 改造的重点在常压部分和换热系统。常压部分由原来的初馏塔流程改为目前国内尚属首次使用的二段闪蒸流程, 换热系统由原来的二路换热流程改为多路换热流程。依照总体规划, 为使装置处理能力达到5 M t?a, 因此, é套常减压蒸馏装置在1997年 5月大修期间, 对装置的瓶颈部位——电脱盐、常压炉及减压塔等进行了改造。该装置大修后, 投料试车一次成功。 ê套常减压蒸馏装置原设计能力为2. 5 M t a (以胜利原油为设计依据)。于1990年1

常压原油课程设计分解

大连大学课程设计题目：常压原油处理工艺专业班级：过控122 学生姓名：曹桂彬学号：12414027 2015年10月22日

目录一总论 (3) 1.1概述 (3) 1.2世界原油现状 (4) 1.3原油常压蒸馏及其特点 (5) 二常压原油处理工艺 (5) 2.1 常压原油处理流程 (5) 2.2原油的预处理 (7) 2.3原油的常压加热炉 (8) 2.3.1影响加热炉效率的因素 (8) 2.3.2提高加热炉的效率途径 (10) 2.3.3加热炉优化控制技术 (10) 2.4腐蚀的监测和防护方法 (11) 三车间布置设计 (12) 3.1车间平面布置方案 (12) 3.2车间平面布置图图纸说明 (13) 3.2.1设备布置满足工艺流程和工艺条件要求 (13) 3.2.2设备集中布置 (14) 3.2.3安全性 (14) 1

3.2.4经济性 (14) 3.2.5安装与维修 (15) 3.2.6外观 (15) 参考文献 (15) 2

一总论 1.1概述石油是一个国家经济发展国家稳定的命脉。在石油、化工生产中，塔设备是非常重要的设备之一，塔设备的性能，对于整个化工和炼油装置的产品质量及其生产能力和消耗额等均有较大影响。据相光关资料报道，塔设备的投资和金属用量，在整个工艺装置中均占较大比例，因此塔设备的设计和研究，始终受到很大的重视。塔设备广泛应用于蒸馏、吸收、介吸、萃取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元操作中，它的操作性能好坏，对整个装置的生产，产品产量，质量，成本以及环境保护，“三废”处理等都有较大的影响。近些年来，国内外对它的研究也比较多，但主要是集中在常压塔的结构和性能方面，例如：如何提高塔的稳定性、如何利用理论曲线解决常压塔在性能方面存在的问题等。在原油的一次加工过程中，常压蒸馏装置是每个正规炼厂都必须具备的，而其核心设备——常压塔的性能状况将直接影响炼厂的经济效益，由于在原油加工的第一步中，它可以将原油分割成相应的直馏汽油，煤油，轻柴油或重柴油馏分及各种润滑油馏分等。同时，也为原油的二次加工提供各种原料.在进一步提高轻质油的产率或改善产品的质量方面，都有着举足轻重的地位.考虑到常压塔在实际应用方面的价值和意义，如何实现这样一种最经济、最容易的分离手段，是本次毕业设计选题的重要依据。 3

原油蒸馏的工艺流程精编WORD版

原油蒸馏的工艺流程精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

原油蒸馏的工艺流程第一节石油及其产品的组成和性质一、石油的一般性状、元素组成、馏分组成（一）石油的一般性状石油是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物。世界各国所产石油的性质、外观都有不同程度的差异。大部分石油是暗色的，通常呈黑色、褐色或浅黄色。石油在常温下多为流动或半流动的粘稠液体。相对密度在0.8～0.98g/cm3之间，个别的如伊朗某石油密度达到1.016，美国加利福尼亚州的石油密度低到0.707。（二）石油的元素组成石油的组成虽然及其复杂，不同地区甚至不同油层不同油井所产石油，在组成和性质上也可能有很大的差别。但分析其元素，基本上是由碳、氢、硫、氧、氮五种元素所组成。其中碳、氢两中元素占96%～99%，碳占到83%～87%，氢占11%～14%。其余的硫、氧、氮和微量元素含量不超过1%～4%。石油中的微量元素包括氯、碘、磷、砷、硅等非金属元素和铁、钒、镍、铜、铅、钠、镁、钛、钴、锌等微量金属元素。（三）石油的馏分组成石油的沸点范围一般从常温一直到500℃以上，蒸馏也就是根据各组分的沸点差别，将石油切割成不同的馏分。一般把原油从常压蒸馏开始镏出的温度（初馏点）到180℃的轻馏分成为称为汽油馏分，180℃～350℃的中间馏分称为煤柴油馏分，大于350℃的馏分称为常压渣油馏分。二、石油及石油馏分的烃类组成

石油中的烃类包括烷烃、环烷烃、芳烃。石油中一般不含烯烃和炔烃，二次加工产物中常含有一定数量的烯烃。各种烃类根据不同的沸点范围存在与对应的馏分中。三、石油中的非烃化合物石油的主要组成使烃类，但石油中还含有相当数量的非烃化合物，尤其在重质馏分油中含量更高。石油中的硫、氧、氮等杂元素总量一般占1%～4%，但石油中的硫、氧、氮不是以元素形态存在而是以化合物的形态存在，这些化合物称为非烃化合物，他们在石油中的含量非常可观，高达10%～20%。（一）含硫化合物（石油中的含硫量一般低于0.5%）含硫化合物在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分的沸点升高而增加，其种类和复杂性也随着馏分沸点升高而增加。石油中的含硫化合物给石油加工过程和石油产品质量带来许多危害。 1、腐蚀设备在石油炼制过程中，含硫化合物受热分解产生H 2 S、硫醇、元素硫等活性硫化物，对金属设备造成严重的腐蚀。石油中通常还含有MgCl 2、CaCl 2 等盐类，含硫含盐化合物相互作用，对金属设备造成的腐蚀将更为严重。石油产品中含有硫化物，在储存和使用过程中同样腐蚀设备。含硫燃料燃烧产生的SO 2、SO 3 遇水后生成H 2 SO 3 、H 2 SO 4 会强烈的腐蚀金属机件。 2、影响产品质量硫化物的存在严重的影响油品的储存安定性，是储存和使用中的油品容易氧化变质，生成胶质，影响发动机的正常工作。

原油常压塔工艺设计计算

设计题目：原油常压塔工艺计算设计任务：根据基础数据，绘制各种曲线根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡根据给定数据进行分馏塔计算，并绘制精馏塔计算草图校核各侧线及塔顶温度设计基础数据：本设计采用某原油问原料进行常压塔工艺计算，原料及产品的基础数据见下表，年开工天数按8000h计算，侧线产品及塔底重油都使用过热水蒸汽汽提，使用的温度为420℃，压力为0.3MPa。设计内容：根据基础数据，绘制各种曲线根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡根据给定数据进行分馏塔计算，并绘制精馏塔计算草图校核各侧线及塔顶温度主要参考文献：[1]、林世雄主编，《石油炼制工程》(第三版)，石油工业出版社，2006年； [2]、李淑培主编，《石油加工工艺学》（第一版），烃加工出版社，1998年； [3]、侯祥麟，《中国炼油技术》（第一版），中国石化出版社，1991年。

一、生产方案经过计算，此次油品是密度较大的油品，根据经验计算，汽油、煤油、轻柴、重柴的总收率大于30%，重油是生产优质沥青的好原料，还可以考虑渣油的轻质化，煤油收率高，适合生产航空煤油，该原油的生产方案是燃料一化型加工方案。二、回流方式的确定本设计的处理量较大，考虑采用塔顶二级冷回流，并采用两个中段回流。三、确定塔板数在原料一定的情况下，塔板的数目越多，精度越好，但压降越大，成本越高，本设计采用41层塔板。四、塔板形式的确定本设计采用操作弹性大，塔板压降小，造价适中的浮阀塔板。设计说明书： 1、根据基础数据绘制各种曲线； 2、根据已知数据，计算并查工艺图表确定产品收率，作物料平衡； 3、确定汽提蒸汽用量； 4、塔板选型和塔板数的确定； 5、确定操作压力； 6、确定汽化段温度： ⑴、汽化段中进料的汽化率与过汽化度； ⑵、汽化段油气分压； ⑶、汽化段温度的初步求定； ⑷、t F的校核。 7、确定塔底温度； 8、塔顶及侧线温度的假定与回流热分配： ⑴、假设塔顶及各侧线温度； ⑵、全塔回流热； ⑶、回流方式及回流热分配。 9、侧线及塔顶温度的校核； 10、精馏塔计算草图。

大庆原油常减压蒸馏工艺设计

1000万吨/年大庆原油常减压工艺设计摘要本文对近年来常减压蒸馏工艺的研究现状及发展趋势进行了综述，介绍了石油蒸馏过程的基本原理及重要性、国内外现状及发展趋势，简要分析了能源利用与环境保护问题。从常减压蒸馏工艺流程出发对换热流程进行了优化、对比各种方案的优劣制定了加工方案、从目前的能量系统综合与优化技术、低温余热回收技术及清洁能源的开发和利用等方面介绍了国内外节能技术改造措施，通过技术的更新和设备的改造达到了扩大生产、节约能源、提高产品质量与拔出率、稳定生产、提高经济效益的目的，从而使常减压技术达到或接近当代世界先进水平，满足了当代社会的需求。本设计以大庆原油为原料，从原油的物理性质估算数据出发确定工艺流程加工方案，以物料平衡和热平衡为基础进行常减压蒸馏装置设计，其中包括初馏塔、常减压塔及加热炉的设计,并进行了塔板的设计与水力学计算。其特点是处理量大、操作弹性好、生产灵活，在工业生产中具有较大可行性，对国内炼厂企业有一定的指导意义。关键词：蒸馏；常减压蒸馏装置；节能；设计；

Technical design of atmosphoric and vacuum distillation of DaQing crude oil ten million tons annually Abstract Atmosphoric and vacuum distillation processes and the future research trend are reviewed in this paper. It introduces the basic priciple and the importance of the distillation. It also describes the demetic state as well as international and the future research trend is pointed out. Problems between energy utilization and environment protection are analysized concisely in the paper. Thinking of the technical process of atmosphoric and vacuum distillation, the heat exchange process is optimized. Contrasting the superiority and inferiority of all kings of projects, the processing programme is established. It also introduces the conservation measures from the angular of optimization tecnology of energy systerm, tecnology of energy, tecnology of heat recovery and the development and utilization of clean energy. Though technical and equipment renovation, increasing capacity, saving energy, rasing product quality and extraction, stability production and rasing economic benefit are realized.So the atmosphoric and vacuum distillation technical receive or approach the world leading revel and meet the socal requirment..The paper is designed for processing light Da Qing crude oil, on the basis of extination of physical properties data, material balance and thermal balance, the primaary disitillation tower, atmosphoric and vacuum tower and heater are designed. It has great flexibilities both in operation and produce slates and all products in with in specifications.It alsohasgreat value for demetic refinery.

原油蒸馏工艺流程

原油蒸馏工艺流程原油是一种多种烃的混合物，是粘稠的、深褐色的液体。直接使用原油非常浪费，所以就需要把原油中各组分分离出来，通常是使用精馏的方法，即精确控制温度，使特定沸点的组分挥发出来。工艺过程包括原油预处理、常压蒸馏和减压蒸馏三部分。原油预处理: 应用电化学分离或加热沉降方法脱除原油所含水、盐和固体杂质的过程。主要目的是防止盐类（钠、钙、镁的氯化物）离解产生氯化氢而腐蚀设备和盐垢在管式炉炉管内沉积。采用电化学分离时，在原油中要加入几到几十ppm破乳剂（离子型破乳剂或非离子型聚醚类破乳剂）和软化水，然后通过高压电场（电场强度1.2～ 1.5kV/cm），使含盐的水滴聚集沉降，从而除去原油中的盐、水和其他杂质。电化学脱盐常以两组设备串联使用（二级脱盐，图1）以提高脱盐效果。常压蒸馏: 预处理后的原油经加热后送入常压蒸馏装置（图2）的初馏塔，蒸馏出大部分轻汽油。初馏塔底原油经加热至360～370℃，进入常压蒸馏塔（塔板数36～48），该塔的塔顶产物为汽油馏分（又称石脑油），与初馏塔顶的轻汽油一起可作为催化重整原料，或作为石油化工原料，或作为汽油调合组分。常压塔侧线出料进入汽提塔，用水蒸气或再沸器加热，蒸发出轻组分，以控制轻组分含量（用产品闪点表示）。通常，侧一线为喷气燃料（即航空煤油）或煤油馏分，侧二线为轻柴油馏分，侧三线为重柴油或变压器油馏分（属润滑油馏分），塔底产物即常压渣油（即重油）。减压蒸馏: 也称真空蒸馏。原油中重馏分沸点约370～535℃，在常压下要蒸馏出这些馏分，需要加热到420℃以上，而在此温度下，重馏分会发生一定程度的裂化。因此，通常在常压蒸馏后再进行减压蒸馏。在约2～8kPa的绝对压力下，使在不发生明显裂化反应的温度下蒸馏出重组分。常压渣油经减压加热炉加热到约380～400℃送入减压蒸馏塔。减压蒸馏可分为润滑油

660万吨原油常压蒸馏课程设计方案

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F1型重阀浮阀塔板，依据常压塔内最大气、液相负荷算得塔板外径为 5.0m，板间距为0.6m。这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

目录 1.设计背景 (1) 1.1 选题背景 (1) 1.2 设计技术参数 (2) 2.设计方案 (3) 2.1 设计要求 (3) 2.2 设计计划 (4) 2.3 原油的实沸点切割及产品性质计算 (5) 2.4产品收率和物料平衡 (13) 2.5汽提水蒸汽用量 (15) 2.6塔板型式和塔板数 (16) 2.7常压塔计算草图 (17) 2.8 操作压力 (17) 2.9汽化段温度 (18) 3 塔底温度 (20) 4 塔顶及侧线温度的假设与回流分配 (21) 4.1全塔回流热 (21) 4.2侧线及塔顶温度核算 (22) 4.3全塔汽、液相负荷 (27) 4.4全塔汽液相负荷分布 (36) 5 塔的工艺计算 (36)

第三节原油蒸馏工艺流程原

第三节原油蒸馏工艺流程一、原油蒸馏工艺流程的类型原油蒸馏工艺流程，就是用于原油蒸馏生产的炉、塔、泵、换热设备、工艺管线及控制仪表等按原料生产的流向和加工技术要求的内在联系而形成的有机组合。将此种内在的联系用简单的示意图表达出来，即成为原油蒸馏的流程图。现以目前燃料一润滑油型炼油厂应用最为广泛的初馏一常压一减压三段汽化式为例，对原油蒸馏的工艺流程加以说明，装置的工艺原则流程如图2.3.1所示。图2.3.1 三段汽化的常减压蒸馏原理工艺流程图经过严格脱盐脱水的原油换热到230－240℃，进入初馏塔，从初馏塔塔顶分出轻汽油或催化重整原料油，其中一部分返回塔顶作顶回流。初馏塔侧线不出产品，但可抽出组成与重汽油馏分相似的馏分，经换热后，一部分打入常压塔中段回流入口处（常压塔侧一线、侧二线之间），这样，可以减轻常压炉和常压塔的负荷；另一部分则送回初馏塔作循环回流。初馏塔底油称作拔头原油（初底油）经一系列换热后，再经常压炉加热到360－370℃进入常压塔，它是原油的主分馏塔，在塔顶冷回流和中段循环回流作用下，从汽化段至塔顶温度逐渐降低，组分越来越轻，塔顶蒸出汽油。常压塔通常开3－5根侧线，煤油（喷汽燃料与灯煤）、轻柴油、重柴油和变压器原料油等组分则呈液相按轻重依次馏出，这些侧线馏分经汽提塔汽提出轻组分后，经泵抽出，与原油换热，回收一部分热量后经冷却到一定温度才送出装置。常压塔底重油又称常压渣油，用泵抽出送至减压炉，加热至400℃左右进入减压塔。塔顶分出不凝气和水蒸气，进入冷凝器。经冷凝冷却后，用二至三级蒸气抽空器抽出不凝气，维持塔内残压 0.027－0.1MPa，以利于馏分油充分蒸出。减压塔一般设有 4－5根侧线和对应的汽提塔。经汽提后与原油换热并冷却到适当温度送出装置。减压塔底油又称减压渣油，经泵升压后送出与原油换热回收热量，再经适当冷却后送出装置。润滑油型减压塔在塔底吹入过热蒸汽汽提，对侧线馏出油也设置汽提塔，因为塔内有水蒸气而称为湿式操作。对塔底不吹过热蒸汽、侧线油也不设汽提塔的燃料型减压塔，因塔内无水蒸气而称为干式操作。它的优点是降低能耗和减少含油污水量，它的缺点是失去了水蒸气汽提降低油气分压的作用，对减少减压渣油＜500℃馏分含量和提高拔出率不利，对这一点

500万吨年炼油减压蒸馏装置设计书

500万吨/年炼油减压蒸馏装置设计书第一章文献综述 1.1石油工业简介石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。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。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的最重要的工业。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%用于生产有机化工原料。石油是十分复杂的烃类非烃类化合物的混合物。石油产品种类繁多，市场上各种牌号的石油产品达1000种以上，大体上可分为以下几类： ⑴燃料：如各种牌号的汽油、航空煤油、柴油、重质燃料油等； ⑵润滑油：如各种牌号的燃机油、机械油等； ⑶有机化工原料：如生产乙烯的裂解原料、各种芳烃和烯烃等； ⑷工艺用油：如变压器油、电缆油、液压油等； ⑸沥青：如各种牌号的铺路沥青、建筑沥青、防腐沥青、特殊用途沥青等； ⑹蜡：如各种食用、药用化妆品用，包装用的石蜡和地蜡； ⑺石油焦炭：如电极用焦、冶炼用焦、燃料焦等。从上述石油产品品种之多和用途之广也可以看到石油炼制工业在国民经济和国防中的重要地位。石油作为一种能流密度高，便于储存、运输、使用的清洁能源已广泛应用于国民经济的方方面面。按2001年中国各行业石油消费构成看，交通运输业占30%以上，是消费石油最多的行业。在交通运输业中，汽车是最大的石油消费用户。在石油产品中，汽油的85%～90%和柴油的30%被汽车所消耗。面对中国目前汽车的飞速发展，保有量的迅猛增长，不能不未雨绸缪，以防石油短缺制约汽车工业的正常发展。从世界围看，汽车的出现把石油工业推向了快速发展的轨道，加快了石油产品的消费和需求。

石油炼化实用工艺流程及其设备

石油炼化常用工艺流程及其设备从原油到石油的基本途径一般为： ①将原油先按不同产品的沸点要求，分割成不同的直馏馏分油，然后按照产品的质量标准要求，除去这些馏分油中的非理想组分； ②通过化学反应转化，生成所需要的组分，进而得到一系列合格的石油产品。石油炼化常用的工艺流程为常减压蒸馏、催化裂化、延迟焦化、加氢裂化、溶剂脱沥青、加氢精制、催化重整。（一）常减压蒸馏 1、基本概念：常减压蒸馏是常压蒸馏和减压蒸馏的合称，基本属物理过程：原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点围不同的油品（称为馏分），这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是后续加工装置的原料。常减压蒸馏是炼油厂石油加工的第一道工序，称为原油的一次加工，包括三个工序：a.原油的脱盐、脱水；b.常压蒸馏；c.减压蒸馏。 2、生产工艺：原油一般是带有盐份和水，能导致设备的腐蚀，因此原油在进入常减压之前首先进行脱盐脱水预处理，通常是加入破乳剂和水。原油经过流量计、换热部分、沏馏塔形成两部分，一部分形成塔顶油，经过冷却器、流量计，最后进入罐区，这一部分是化工轻油（即所谓的石脑油）；一部分形成塔底油，再经过换热部分，进入常压炉、常压塔，形成三部分，一部分柴油，一部分蜡油，一部分塔底油；剩余的塔底油在经过减压炉，减压塔，进一步加工，生成减一线、蜡油、渣油和沥青。各自的收率：石脑油（轻汽油或化工轻油）占1%左右，柴油占20%左右，蜡油占30%左右，渣油和沥青约占42%左右，减一线约占5%左右。常减压工序是不生产汽油产品的，其中蜡油和渣油进入催化裂化环节，生产汽油、柴油、煤油等成品油；石脑油直接出售由其他小企业生产溶剂油或者进入

(完整版)22原油减压蒸馏装置设计_毕业设计论文

毕业设计（论文）题目： 22原油减压蒸馏装置设计

原油减压蒸馏控制系统设计摘要石油在加热条件下容易受热分解而使油品颜色变深、胶质增加。在常压蒸馏时，为保证产品质量，炉口温度一般不高于370℃，通过常压蒸馏，可以把原油中350℃以前的汽油、煤油、轻柴油等直流产品分离出来。350℃以上的高沸点馏分则难以蒸出，而这部分馏分油是生产润滑油和催化裂化原料油的主要原料，但是由于这部分油在高温下会发生分解反应，只能通过降低系统压力从而降低其沸点的方法来获得，所以一般情况下，炼油厂都会在常压蒸馏之后设置减压蒸馏过程，用以获取更大的经济效益。根据生产任务的不同减压塔可以分为润滑油型和燃料油型两种。本次设计参考大庆原油的基本性质，其属于低硫石蜡基原油，其特点是高含蜡，高凝点，沥青质含量低，350~500℃减压馏分的润滑油含量约占原油的15%，而粘度指数可达90~120，是生产润滑油的良好原料，加工大庆原油时可以根据市场对产品的需求、经济效益等方面的因素，采用润滑油型加工方案。本次设计根据任务书的要求，参照大庆原油的常减压蒸馏的部分操作数据，设计一座年处理量为300万吨的减压蒸馏装置，设计的主要内容包括：工艺流程的确定；抽真空系统相关参数的计算；加热炉负荷计算。关键词：减压塔计算抽真空系统加热负荷

ABSTRACT Oil under color, increases in glial, in the atmospheric distillation, in order to ensure product quality, the mouth temperature is not 370 ℃,by atmospheric distillation, gasoline, kerosene, light diesel oil that lower than 350 ℃of DC products are separated. The 350 ℃distillation fraction is difficult to isolate, but this part o the distillate is the main raw material of producing lubricants and fluid catalytic cracking feedstock. As this part of the oil at , therefore, under normal circumstances, refinery will set the vacuum distillation process after distillation at normal pressure to obtain greater economic benefits. According to different production tasks, vacuum tower can be divided into two kinds of lubricant type and fuel type, the design references the basic nature of Daqing crude oil. It belongs to low sulfur paraffinic crude oil, characterized by of lubricating oil. Daqing crude oil can be processed in accordance with market demand on the production level, economic and other factors, using lubricant type processing program. According to the task requirements, refers to the operation data of Daqing crude oil vacuum distillation ,to design an annual unit. The main design elements include: vacuum tower of the industrial design calculations; vacuum system related calculations; Key words: vacuum tower calculations；vacuum systems；）和故障容错（Fault Tolerance）。提高计算机控制系统硬件可靠性的措施：冗余结构设计；提高元器件和部件的可靠性；合理设计系统结构；采用抗干扰技术。本系统的上位机选用IPC-619研华工控机，深度仅为429 mm的紧凑型，4U

原油蒸馏地实用工艺流程

原油蒸馏的工艺流程第一节石油及其产品的组成和性质一、石油的一般性状、元素组成、馏分组成（一）石油的一般性状石油是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物。世界各国所产石油的性质、外观都有不同程度的差异。大部分石油是暗色的，通常呈黑色、褐色或浅黄色。石油在常温下多为流动或半流动的粘稠液体。相对密度在0.8～0.98g/cm3之间，个别的如伊朗某石油密度达到1.016，美国加利福尼亚州的石油密度低到0.707。（二）石油的元素组成石油的组成虽然及其复杂，不同地区甚至不同油层不同油井所产石油，在组成和性质上也可能有很大的差别。但分析其元素，基本上是由碳、氢、硫、氧、氮五种元素所组成。其中碳、氢两中元素占96%～99%，碳占到83%～87%，氢占11%～14%。其余的硫、氧、氮和微量元素含量不超过1%～4%。石油中的微量元素包括氯、碘、磷、砷、硅等非金属元素和铁、钒、镍、铜、铅、钠、镁、钛、钴、锌等微量金属元素。（三）石油的馏分组成石油的沸点围一般从常温一直到500℃以上，蒸馏也就是根据各组分的沸点差别，将石油切割成不同的馏分。一般把原油从常压蒸馏开始镏出的温度（初馏点）到180℃的轻馏分成为称为汽油馏分，180℃～350℃的中间馏分称为煤柴油馏分，大于350℃的馏分称为常

压渣油馏分。二、石油及石油馏分的烃类组成石油中的烃类包括烷烃、环烷烃、芳烃。石油中一般不含烯烃和炔烃，二次加工产物中常含有一定数量的烯烃。各种烃类根据不同的沸点围存在与对应的馏分中。三、石油中的非烃化合物石油的主要组成使烃类，但石油中还含有相当数量的非烃化合物，尤其在重质馏分油中含量更高。石油中的硫、氧、氮等杂元素总量一般占1%～4%，但石油中的硫、氧、氮不是以元素形态存在而是以化合物的形态存在，这些化合物称为非烃化合物，他们在石油中的含量非常可观，高达10%～20%。（一）含硫化合物（石油中的含硫量一般低于0.5%）含硫化合物在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分的沸点升高而增加，其种类和复杂性也随着馏分沸点升高而增加。石油中的含硫化合物给石油加工过程和石油产品质量带来许多危害。 1、腐蚀设备在石油炼制过程中，含硫化合物受热分解产生H2S、硫醇、元素硫等活性硫化物，对金属设备造成严重的腐蚀。石油常还含有MgCl2、CaCl2等盐类，含硫含盐化合物相互作用，对金属设备造成的腐蚀将更为严重。石油产品中含有硫化物，在储存和使用过程中同样腐蚀设备。含硫燃料燃烧产生的SO2、SO3遇水后生成H2SO3、H2SO4会强烈的腐蚀金属机件。

年处理量100万吨卡宾达原油常压蒸馏塔设计本科毕业论文

沈阳化工大学本科毕业论文题目：年处理量100万吨卡宾达原油常压蒸馏塔设计

毕业设计论文任务书院(系):化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工0707 姓名:刘宽毕业设计(论文)题目：年处理量100万吨卡宾达原油常压蒸馏塔设计毕业设计(论文)内容: ①查阅文献②常压塔设计计算 ③翻译英文文献设计(论文)专题部分: ①换热流程设计 ②绘制工艺流程图(一张CAD图) 指导教师：签字年月日教研室主任：签字年月日院长（系主任）：签字年月日