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

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)

2.5全塔的气液负荷分布 (36)

2.5.1塔顶（第一块板上方）的气液负荷 (36)

2.5.2第一层板下方的气液负荷 (36)

2.5.3常一线抽出口上方（第10层板上方）的气液负荷 (37)

2.5.4常一线抽出口下方（第10层板下方）的气液负荷 (39)

2.5.5中段循环回流入口板上方的气液相负荷 (40)

2.5.6中段循环回流抽出板下方的气液相负荷 (41)

2.5.7柴油抽出板上方的气液相负荷 (42)

2.5.8柴油抽出板下方的气液相负荷 (44)

2.5.9 第26块板下方的气液相负荷 (45)

2.5.10各段气液相负荷数据 (46)

第三章塔设备的设计计算 (49)

3.1塔径的初算 (49)

3.1.1塔板气相空间截面积上最大的允许气体速度 (49)

3.1.2适宜的气体操作速度 (50)

3.1.3气相空间截面积 (51)

3.1.4降液管液体流速 (51)

3.1.5降液管面积 (51)

3.1.6塔的横截面和塔径 (52)

3.1.7采用塔径及相应的空塔气速 (53)

3.1.8液相的表面力 (53)

3.2浮阀数及开孔率的计算 (54)

3.2.2浮阀数及开孔率的计算 (54)

3.3溢流堰及降液管的设计 (55)

3.3.1液体在塔板上的流动型式 (55)

3.3.2溢流堰的设计 (55)

3.3.3溢流堰高度及塔板上清液层高度的设计 (55)

3.3.4液体在降液管的停留时间及流速 (55)

3.3.5降液管底缘距塔板高度 (56)

3.3.6塔板设计 (56)

3.4水力计算 (57)

3.4.1塔板压力降 (57)

3.4.2雾沫夹带 (57)

3.4.3 泄露情况 (58)

3.4.4淹塔情况 (58)

3.4.5降液管的负荷 (58)

3.5塔板上的适宜操作区和负荷上下限 (59)

3.5.1雾沫夹带线 (59)

3.5.2液泛线 (59)

3.5.3液相负荷上限线 (60)

3.5.4漏液线 (60)

3.5.5液相负荷下限 (60)

3.6塔的部工艺结构 (61)

3.6.1塔顶 (61)

3.6.2进口 (62)

3.6.3抽出盘及出口 (63)

3.6.4人孔 (63)

3.6.5塔底 (63)

3.6.6塔裙 (64)

3.6.7封头 (64)

3.7塔高 (64)

第四章换热流程 (65)

4.1 换热流程图 (65)

4.2 换热流程的计算 (65)

4.2.1换热设备 (65)

4.2.2 中段回流作为热源 (67)

4.2.3 重油作为热源 (68)

4.2.4冷后重油作为热源 (69)

4.2.5柴油作为热源 (69)

4.2.6塔顶冷凝器的计算 (70)

4.2.7中段回流冷却 (71)

4.3热量的利用率 (72)

4.3.1各组分所提供的热量 (72)

4.3.2原油所获得的热量 (72)

4.3.3热量利用率 (72)

参考文献 (73)

附录 (74)

致谢 (75)

第一章文献综述

1.1 石油工业概述

1.1.1 石油工业的现状

石油及石油化学工业是我国迈向工业化社会，追求经济发展的基础产业。石油工业不但提供了我们社会中最主要的动源，同时，也因为我国石油工业的发展，提供了石化产业为数众多中下游业者稳定的石化基本原料(甲烷，乙烷，乙烯，丙烯，丁二烯，苯，甲苯，二甲苯等)之供应。进而使我国的合成纤维﹑塑胶、橡胶及其他化学品等高附加值的产业能快速成长。石油是重要的能源之一，在各个国家石油的重要程度不亚于黄金的储备。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。

石油是一种极其复杂的混合物，而蒸馏是分离液体混合物的典型操作。通过对原油的提炼，可以得到多种多样的燃料油、润滑油和其他产品，基本途径是：将原油分割为不同沸程的馏分，然后按照原油的要求，除去这些馏分中的非理想组分。蒸馏正是一种合适的手段，它能够将液体混合物按其所含组分的沸点或蒸汽压的不同二分离为轻重不同的各种馏分。正因为如此，几乎在所有的炼油厂中，第一加工装置就是蒸馏装置。因此，原油的蒸馏装置在炼化企业中占有重要的地位，又被称为炼化企业的“龙头”。

1.1.2 石油工业的发展趋势

面对有限的能源资源人类应该采用理性的做法。如何从具有一定性质、组成的原油生产出满足快速发展的质量和数量要求(各种产品的比例)的各种石油产品是促进炼油技术的发展的最基本动力。换句话来说就是：如何解决原油和石油产品之间在质量和数量上的矛盾。近十余年，有几个趋势在炼油技术的发展中值得重视：

⑴重质油轻质化的技术不断受到重视，其大背景为近年来原油在世界石油市场的分量明显变重，原油中轻质馏分的含量减少。对于我国的石油炼制工业来说，重质油轻质化问题的重要性就更特别了。国产原油大多数偏重，多数的原油含大于500?C的减压渣油量达40%~50%，而且在国民经济快速发展的条件下，国产的原油在数量上也越来越不能得到满足。

⑵环境保护的要求逐渐成为推动炼油新技术发展的一个新的、重要的动力。明显的例子是1990年美国的清洁空气修正法案（CAAA）从环境保护要求出发对汽油的质量提出来一系列新的要求，促使美国炼油厂对炼油过程的结构及工艺进行了一系列的变革，也促进了一些新工艺的开发。我国2008年率先在执行轻型汽车污染物排放限值第Ⅳ阶段标准（国Ⅳ标准），也对我国的炼油技术提出了新的挑战。从世界围来看，环境保护将对炼油新技术不断提出愈来愈高的要求。

⑶石油化学工业的快速发展将会在原料的品种和数量上对炼油工业提出愈来愈多的要求。对炼油厂自身来说，为了利用原油的资源并且提高经济效益，也必须更多地和石油化工相结合，对炼油厂的各种产品和副产品不断进行化工综合利用。

⑷计算机和信息技术的应用对提高炼油技术水平的作用日益重要。

1.2原油评价

1.2.1原油的一般性质

原油的 20o C密度为 862.8kg/m3，凝点为 31o C， 50o C运动粘度为20.65mm2/s，酸值为0.09mgKOH/g，蜡含量为27.85%（m/m），硫含量为 0.13%（m/m），盐含量为6.08mgNaCl/L。根据硫含量和关键组份比重指数分类法分类，原油属于低硫石蜡基原油。