原油常减压蒸馏装置工艺设计(47页).doc

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1、-第 1 页原油常减压蒸馏装置工艺设计-第 2 页化工课程设计原油常减压蒸馏装置工艺设计学学院院:化学工程学院班班级级:化工 132 班学学号号:任课教师任课教师:王丽姓姓名名:-第 3 页广东石油化工学院化学工程与工艺专业设计任务书2016年 9 月 5 日 批准系 主 任发给学生1.设计题目:原油常减压蒸馏装置工艺设计2.学生完成全部设计之期限:2017年1月7日3.设计之原始数据:(另给)-第 4 页4.计算及说明部分内容:(设计应包括的项目)一、总论1概述；2文献综述；3设计任务依据；4主要原材料；5其他二、工艺流程设计1.原料油性质及产品性质；2.生产方案；3.工艺流程；4.蒸馏塔类

2、型、塔器结构；5环保措施三、常压蒸馏塔工艺计算1.工艺参数计算；2.物料平衡计算；3.操作条件的确定；4.蒸馏塔各点温度核算；5.蒸馏塔汽液负荷计算四、常压蒸馏塔尺寸计算1.塔径计算；2.塔高计算五、常压蒸馏塔水力学计算六、车间布置设计1.车间平面布置方案；2.车间平面布置图；3.常压蒸馏塔装配图七、参考资料5.绘图部分内容:(明确说明必绘之图)(1)原油常减压蒸馏装置工艺流程图(2)车间平面布置图(3)常压蒸馏塔装配图插图:主要塔器图,蒸馏塔汽液负荷分布图,计算草图等.6.发出日期:2016年9月5日设计指导教师:完成任务日期:年月日学生 签 名:-第 5 页目录目录一 总论.61.1 概述

3、：.61.2 文献综述.61.3 设计任务依据.81.4 主要原材料.91.5 其他.10二 工艺流程设计.102.1 原料油性质及产品性质.102.1.1 原油实沸点蒸馏数据.102.2 生产方案.112.2.1 产品方案及产品性质.112.3 工艺流程.112.4 蒸馏塔类型、塔器结构.132.5 环保措施.14三 常压蒸馏塔工艺计算.163.1 工艺参数计算.163.1.1 油品的性质参数.163.2 物料平衡计算.213.2.1 产品收率及物料平衡.213.3 操作条件的确定.213.3.1 汽提蒸汽用量.213.2.2 操作压力.223.3.3 汽化段温度.233.2.4 塔底温度.

4、253.2.5 塔顶及各侧线温度的假设与回流热分配.253.3.6 分馏塔计算草图.错误！未定义书签。错误！未定义书签。3.4 蒸馏塔各点温度的核算.263.4.1 重柴油抽出板（第 27 层）温度校核.263.4.2 轻柴抽出板（第 18 层）温度校核.283.4.4 塔顶温度校核.293.4.5 全塔汽、液相负荷.303.5 蒸馏塔汽液负荷计算.36四 常压蒸馏塔尺寸计算.374.1 塔径计算.374.1.1 塔径的初算.374.1.2 计算适宜的气速 Wa.384.1.3 计算气相空间截面积.384.1.4 降液管内流体流速,Vd.384.1.5 计算降液管面积.384.1.6 塔横截面

5、积 Ft 的计算.384.1.7 采用的塔径 D 及空塔气速 W.384.2 塔高的计算.39-第 6 页五 常压蒸馏塔的水力学计算.395.1 塔板总压力降.395.1.1 干板压力降Pd.405.1.2 表面张力的压力降Po.405.1.3 气体通过塔板上液层的压力降PL.405.1.4 气体通过一块塔板的总压力降Pt.405.2 雾沫夹带.405.3 泄漏.415.4 淹塔.415.5 降液管超负荷.425.6 适宜操作区和操作线.425.6.1 雾沫夹带量线.425.6.2 淹塔界线.435.6.3 降液管超负荷界线.435.6.4 泄漏线.445.6.5 液相负荷下限线.445.6.

6、6 操作线.445.6.7 适宜操作区和操作线.44六 车间布置设计.456.1 车间平面布置方案.456.2 车间平面布置图.466.3 常压蒸馏塔装配图.46参考资料.467 结束语.46一一 总论总论1.1 概述：1.1.1 设计基础原油在常压条件下呈液态的复杂的烃类混合物。石油是一种主要由碳氢化沸点从常温到 500 度以上，分子结构也是多种多样合物组成的复杂混合物。石油中的烃类和非烃类化合物，相对分子质量从几十到几千。不同油区所产的原由在性质上差别较大，不同组成的原油表现出的物理性质不同，而不同的化学组成及物理性质对原油的使用价值、经济效益都有影响。对许多原油来说，它的各项性质指标间往

7、往存在着利弊交错、优劣共存的现象，这样就需要对原油进行分析评价。人人们根据对所加工原油的性质、市场对产品的需求、加工技术的先进性和可靠性，以及经济效益等诸方面的分析、制订合理的加工方案。石油不能直接作汽车、飞机、轮船等交通运输工具发动机的燃料，也不能直-第 7 页接作润滑油、溶剂油、工艺用油等产品使用，必须、经过各种加工过程，才能获得符合质量要求的各种石油产品。石油炼制工业生产汽油、煤油、柴油等燃料和化学工业原料，是国民经济最重要的支柱产业之一，关系国家的经济命脉和能源安全，在国民经济、国防和社会发展中具有极其重要的地位和作用。原油炼制加工方案，主要根据其特性、市场需要、经济效益、投资力度等因

8、素决定。石油炼制加工方案大体可以分为三种类型：（1）燃料型主要产品是用燃料的石油产品。除了生产部分重油燃料油外，减压馏分油和减压渣油通过各种轻质化过程转化为各种轻质燃料。（2）燃料润滑油型除了生产燃料的石油产品外，部分或大部分减压馏分油和减压渣油还用于生产各种润滑油产品。（3）燃料化工型除了生产燃料产品外，还生产化工原料和化工产品。原油经过常压蒸馏可分馏出汽油、煤油、柴油馏分。因原油性质不同，这些馏分有的可直接作为产品，有的需要进行精制或加工。将常压塔底油进行减压蒸馏，等到的馏分视其原油性质或加工方案不同，可以作裂化（热裂化、催化裂化、加氢裂化等）原料或润滑油原料油原料，也可以作为乙烯裂解原料

9、。减压塔底油可作为燃料油、沥青、焦化或其它渣油加工（溶剂脱沥青、渣油催化裂化、渣油加氢裂化等）的原料。1.1.2 设计方案设计一套年处理量为 730 万吨大港原油加工装置，由于原料中轻组分不多，所以原油蒸馏装置采用二段汽化，设计常压塔，减压塔。设计中采用水蒸气汽提方式,并确定汽提水蒸汽用量;由于浮阀塔操作弹性大，本设计采用浮阀塔。石油炼制工业的发展是伴随着石油及石油产品的开发利用发展起来的，石油的发现、开采和直接利用由来已久，加工利用并、逐步形成石油炼制工业。始于19 世纪 30 年代，到 20 世纪 4050 年代形成的现代炼油工业，是最大的加工工业之一。原油蒸馏在炼油厂是原油首先要通过的加

10、工装置。一般包括预处理系统（原油电脱盐）、常压分馏系统、减压分馏系统、注剂系统、轻烃回收系统（加工轻质原油且达到经济规模时一般设置轻烃回收系统）等。常压蒸馏就是在常压下对原油进行加热、气化、分馏和冷凝。如此得到各种不同沸点范围的石油馏分。常减压蒸馏是指在常压和减压条件下，根据原油中各组分的沸点不同，把原油“切割”成不同馏分的工艺过程。-第 8 页1.2 文献综述(1)国外蒸馏装置技术现状及发展趋势石油炼制工业的发展是伴随着石油及石油产品的开发利用发展起来的，石油的发现、开采和直接利用由来已久，加工利用并、逐步形成石油炼制工业。始于19 世纪 30 年代，到 20 世纪 4050 年代形成的现代

11、炼油工业，是最大的加工工业之一。炼油传厂的大型化是提高其劳动生产率和经济效益，降低能耗和物耗的一项重要措施。按 2004 年一月底的统计，全世界共有 717 座炼油厂，总加工能力4103Mt/a。其中加工能力在 10Mt/a 以上的炼油厂 126 座，分散在 34 个国家和地区，有 16 座加工能力在 20Mt/a 以上。现在单套蒸馏装置一般都在 5Mt/a 以上，不少装置已达到 10Mt/a。现在最大的单套蒸馏装置处理量为 15Mt/a。整体蒸馏装置将原油分为：常压渣油、含蜡馏分油、中间馏分油和石脑油组分。常压部分出常压渣油、中间馏分和石脑油以下的馏分。中间馏分在加氢脱硫分馏塔中分馏煤油、轻

12、、重柴油，常压渣油进入高真空减压蒸馏，分馏出的蜡油作为催化裂化装置和加氢裂化装置的原料。整体蒸馏装置可以节省投资 30左右。电脱盐方面：以 Petrolite 和 Howe-Beaket 二公司的专利技术较为先进。Howe-Beaket 技术主要为低速脱盐，Petrolite 已在低速脱盐的基础上开发了高速电脱盐。塔内件方面：以 Koch-Glitcsh、Sulzer 和 Norton 为代表，拥有较先进的专利技术，公司开发出了 SuperFRAC I.SuperFRACV 高效塔盘和 Gempak 填料，Sulzer在原有 Mellapak 填料的基础上开发了 Mllapakplus 和 O

13、ptiflow 高效填料。产品质量方面，国外蒸馏装置典型的产品分馏精度一般为：石脑油和煤油的脱空度 ASTM D86(5%-95%)13；煤油和轻柴油的脱空度 ASTMD86(5%-95%)-20；轻蜡油与重蜡油的脱空度 ASTMD1160(5%-95%)5，润滑油基础油也基本满足窄馏分、浅颜色。(2)国内蒸馏装置技术现状我国蒸馏装置规模较小，大部分装置处理能力为 2.5Mt/a，仅有几套装置的加工能力超国 4.5Mt/a。我国蒸馏装置的总体技术水平与国外水平相比，在处理-第 9 页能力、产品质量和拨出率方面存在较大的差距。最近几年，随着我国炼油工业的发展，为缩短与世界先进炼油厂的差距，我国新

14、建蒸馏装置正向大型化方向发展，陆续建成了镇海、高桥 8Mt/a 及西太平洋 10Mt/a 等大型化的蒸馏装置等，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，如中石化有些炼油厂常顶和常一线能够脱空，但尚有 40%的装置常顶与常一线恩氏蒸馏馏程重叠超过 10，最多重叠达 86。多数装置常二线与常三线恩氏蒸馏馏程重叠 15以上，实沸点重叠则超出 25。润滑油馏分切割也同国外先进水平存在一定差距，主要表现在轻质润滑油馏分的发挥及中质润滑油馏分的残碳、颜色和安定性等方面存在差距较大。原油蒸馏流程，就是用于原油蒸馏生产的炉、塔、泵、换热设备、工艺

15、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。原油蒸馏过程中，在一个塔内分裂一次称一段汽化。原油经过加热 汽化的次数，称为汽化段数。汽化段数一般取决于原油性质、产品方案和处理量等。原油蒸馏装置汽化段数可分为以下几种：一段汽化式：常压;二段汽化式：初馏常压；二段汽化式：常压减压；三段汽化式：初馏常压减压；三段汽化式：常压一级减压二级减压；四段汽化式：初馏常压一级减压二级减压；原油蒸馏中，常见的是三段汽化。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，以一些权威书籍为参考，设计处理量:540

16、 万吨/年,开工：8000 小时/年的原油常减压装置1.4 主要原材料本设计主要的原材料主要有卡塔尔埃尔沙辛原油、水、电。-第 10 页1.5 其他本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。二二 工艺流程设计工艺流程设计2.1 原料油性质及产品性质石油是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物。大部分石油是暗色，通常呈黑色、褐色或浅黄色。在常温下多为流动或

17、半流动的粘稠液体。相对密度在0.80.98 之间。卡塔尔埃尔沙辛原油，d420=0.8694；特性因数 K=11.702.1.1 原油实沸点蒸馏数据表 1卡塔尔埃尔沙辛原油实沸点蒸馏数据序号馏分范围/密 度(20)g/cm3每馏分/%（质）总收率/%序号馏分范围/密 度(20)g/cm3每馏分/%（质）总收率/%质体质体12345HK-1515-6565-8080-100100-1300.57500.63660.67870.70800.72820.42.71.31.93.40.43.14.46.39.70.64.36.08.312.41415161718320-350350-365365-39

18、5395-425425-4600.87050.88210.88830.89400.91025.82.24.75.86.047.149.35459.865.85254.158.764.470.1678910130-160160-180180-200200-230230-2500.75540.77670.79280.81050.82363.62.83.25.33.413.316.119.324.628.016.519.723.228.932.51920212223460-475475-500500-530530-5605600.91850.92900.93710.94711.02792.93.93

19、.83.819.468.772.676.480.299.672.976.580.183.6100111213250-275275-300300-3200.83710.84580.85284.64.64.132.637.241.337.542.046.2242526-第 11 页2.2 生产方案2.2.1 产品方案及产品性质表 2产品产率及其性质产品沸点范围产 率相对密度恩 氏 蒸 馏 数 据,名称%(重)204d初10%30%50%70%90%终重整原料初1304.270.720042677486102114127航空煤油1302308.860.772013815816717719121522

20、6轻 柴 油23032010.840.8210238245252270285291313重 柴 油3203606.650.8305326331333336339344353重油36069.380.90502.3 工艺流程（1）原油换热系统原油从北山油罐靠静位能压送到原油泵进口，在原油泵进口前的过滤器注入利于保证电脱盐效果的破乳化剂和水，经泵抽送后分东西两路与油品换热后进入电脱盐罐脱盐脱水。在电脱盐罐内 1200024000 伏高压交流电所产生的电场力和破乳化剂的作用下，微小的水滴聚集成大水滴沉降下来与原油分离，因原油中的盐份绝大部分溶于水中，故脱水包括了脱盐。原油从电脱盐罐出来后，进料继续与油

21、品换热进入常压塔第 31 层（2）常压系统从炉-1 加热出来的油进入塔-1 汽化段后，汽相进入精馏段，在精馏段分离切割出五个产品，液相进入提馏段，在塔底液面上方吹入过热蒸汽作汽提用。常顶油汽、水蒸汽从塔顶挥发线出来，（在挥发线依次注有氨水，缓蚀剂和碱性水），先分八路进入 8 片空冷器冷却到 6075后，再分两路冷却到 4045，冷后合并进入容罐作油、水、汽分离。容分离出来的冷凝水部份用泵注入挥发线，另一部份排入碱性水道或经泵送北汽提装置，不凝气（瓦斯）从容一顶出-第 12 页来经水封罐脱油脱水后去加热炉烧或明放空或去火炬线放空，或去三蒸馏尾气系统。常顶汽油由泵抽出，部份打回塔-1 顶作冷回流，

22、部份经混合柱碱洗进入容沉降罐分离碱渣后出装置或经脱砷后出装置。常压一线自第 9 层馏出，经汽提上段汽提，油汽返回塔-1 第 8 层，馏出油由泵-抽出先后经冷却至 4045进入灯油沉降罐作航煤，灯油或溶剂油出装置。常压二线自第 18 层馏出，进入汽提中段汽提，油汽返回塔-1 第 17 层，馏出油由泵抽出后经冷却至 5070后与碱液混合进入柴油电离罐，在罐内约1.52.0 万伏高压直流电的电场作用下分出碱渣，常二经沉降后作轻柴装置，若作-10#军柴则改进盐罐后出装置。精制罐分离出的碱渣自压送往汽油泵房回收。常压三线自第 27 层抽出，经汽提下段汽提，油汽返回塔-1 第 26 层，馏出油由泵抽出后经

23、冷却至 6075作变压器油原料出装置，若作轻柴则与常二合并出装置。常压一中自第 12 层馏出，由泵抽送，返回口为第 10 层。常压二中自第 20 层馏出，由泵抽出后经换热后经三通温控调节阀返回塔-1第 18 层。常压塔底重油由泵抽出，分四路进入炉-3 加热。（3）减压系统（设计不要求计算故参考同类装置）从炉-2 加热出来的油（约 385395）进入塔-4 第 4 层，在塔内 91-97Kpa真空度下进行减压分馏。塔-4 顶油汽、水蒸汽由挥发线引出，（为了防腐注有氨水和缓蚀剂）分 8 支路进入 4 组间冷凝器冷却，冷凝油水流入容-5 进行油水分离，未冷凝油汽被一级蒸汽真空泵抽送入 2 组间冷器，

24、冷却，冷凝液进入容-5，未冷凝气被二级蒸汽真空泵抽送入冷却，冷凝液进入容-5，最后的不凝气引去炉-3 烧或排入大气中。减压一线自塔-3 上段填料下集油箱馏出，由泵抽送去与炉用空气换热，换热后再经换热器与原油换热，然后进入冷却至 4050，部份打回塔-4 作冷回流，另一部份作重柴或催化料出装置。减压二线自塔-3 下段填料下集油箱馏出，经塔-5 上段汽提，油汽返回中段-第 13 页填料下集油箱之下，馏出油由泵抽出后经冷却至 6070作润料或催化料出装置。冷-9 出口引一支路去泵-32 进口以作重质封油用。减一中自塔-3 中段填料下集油箱馏出，由泵抽送分三路并联经换热器（经三通温控调节阀），换热器（

25、不经三通温控调节阀）换热后返回塔-4 上段填料下集油箱之下。减二中自塔-3 第 15 层馏出，由泵-抽送先后经换热后返回塔-4 第 17 层。减底渣油由泵抽出，分两路换热（渣油一路换热流程：换-11/1CD、换-11/2CD、换-11/3CD、换-11/4CD、换-11/5CD；渣油二路换热流程：11/1AB、11/2AB、11/3AB、11/4AB、11/5AB）后合并进入冷-12，然后作氧化沥青料、焦化料或丙烷脱沥青料出装置。（注；换-11/3AB 及换-11/2CD 出来各引一支路作本装置及四蒸馏装置炉用燃料油）。图 2-2原油常减压蒸馏装置的工艺原则流程图2.4 蒸馏塔类型、塔器结构根

26、据设计要求和实际情况采用板式塔。各种板式塔有关结构性能比较如下表：表 2-5各种塔板比较塔板优点缺点泡罩塔板不容易发生漏液现象，有较好的操作弹性，对脏物不敏感结构复杂造价高，塔板压降大，雾末夹带现象严重塔板效率均匀筛板结构简单，造价低，气体，压降小操作弹性地，筛孔小，易堵塞凝缩油及水减压一线减压二线减压渣油-第 14 页浮阀塔板生产能力大，操作弹性大，塔板效率高，气体压降小，结构简单，造价低不宜处理易结焦，或黏度大喷射型塔板开孔率较大，可采用较高的空塔气速，生产能力大，塔板效率高操作弹性大气相夹带由上表比较可知，应选择浮阀塔板作为本次设计所需的塔板。2.5 环保措施(1)废水处理1.电脱盐排水

27、制电脱盐过程所排的废水，来自原油进装置时自身携带水和溶解原油中无机盐所注入的水。此外，加入破乳剂使原油在电场的作用下将其中的油和含盐废水分离。由于这部分水与油品直接接触，溶人的污染物较多，特别是电脱盐罐油水分离效率不高时，这部分排水中石油类和 COD 均较高。排水量与注水量有关，一般注入量为原油的 58。筛选好的破乳剂、确定合适用量、提高电脱盐效率都对提高油水分离效果有利；用含硫污水汽提后的净化水回注电脱盐可减少新鲜水用量，同时减少净化水排放的挥发酚含量；增加油水镧离时间，严格控制油水界面(必要时设二次收油设施)可减少油含量。2.塔顶油水分离器排水常减压蒸馏装置其初馏塔顶、常压塔顶、减压塔顶产

28、物经冷后均分别进入各自的油水分离器，进行油水分离并排水。这部水是由原油加工过程中的加热炉注水，常压塔和减压塔底注汽产品汽提塔所用蒸汽冷凝水，大气抽空器冷凝水，塔顶注水，缓蚀剂所含水分等组成。由于这部分水与油品直接接触，所以 AN 染物质较多，排水中硫化物、氨、COD 均较高。排水中带隋况与油水分离器中油水分离时间、界面控制是否稳定有关。正常生产情况下，严格控制塔顶油水分离器油水界面是防止排重带油的关键。3.机泵冷却水机泵冷却水由两部分构成，一部分是冷却泵体用水，全部使用循 K 冷却后进循环水回水管网循环使用。另一部分是泵端面密封冷却 K，随用随排入含油废水系统。一般热油泵需冷却水较多，如端面十

29、漏油较多则冷却水带油严重。如将泵端面密封改为波纹管式端 i 封，可以减少漏油污染。4.装置其他排水 a油品采样该装置有汽油、煤油、柴油等油品采样口用于采样品进行质量检测。一般在油品采样前，都要放掉部分油品，以便二次采样滞留在管线中的油置换掉。这部分油品会污染排水。可采 动分析仪或密闭采样法，-第 15 页也可以将置换下的油品放入污油罐中回以减少污染。b设备如拆卸油泵、换热器等，需将设备内的存油放掉进入系统。如果能在拆卸设备处，设专线将油抽至污油回收系统(或罐)，可以减少污染。c停工扫线装置停工需将设备、管线中的存油用蒸汽吹扫于此阶段排放污染物最为严重。应制定停工方案并严格执行，尽量油送至污油罐

30、区，严禁乱排乱放。d地面冲洗原油泵、热油泵、控制阀等部位所在地面最易遭受污染。一般不允许用水冲洗的地面，通常用浸有少量煤油的棉纱插去油污。e,装置废水排放计量 各种废水排出装置进入全厂含油废水系统之前，要设置计量井，并制定排水定额。对控制排放废水的污染较为有效。(2)废气处理1.加热炉烟气烟气中的SO2 与燃料中硫含量有关，使用燃料气及低硫燃制能有效降低SO2。的排放量。NO2 的排放与燃料中的 N2 含量及燃烧火嘴结构有关。2.停工排放废气装置在停工时，需对塔、容器、管线进行蒸汽吹扫，大部分存油随蒸汽冷凝水排出，还有部分未被冷凝的油气随塔顶蒸汽放空进入大气；检修时，需将塔、容器等设备的人孔打

31、开，将残存的油气排入大气；要制定停工方案并严格执行，严格控制污染。3.无组织排放废气一般情况下含硫废水中硫化氢及氨的气味较大，输送这种含硫废水必须密闭，如有泄漏则毒害严重。含硫化氢废气经常泄漏的部位是在“三顶”回流罐脱水部位。减少措施是控制好塔顶注氨。输送轻质油品管线、碱渣管线及阀门的泄漏会造成大气污染，本装置设计常压塔顶减压阀为紧急放空所用，放空气体进入紧急放空罐。管线阀门的泄漏率应小于 2。另外，蒸馏装置通常设“三顶”瓦斯回收系统，将初顶、常减顶不凝气引入加热炉作为燃料烧掉或回收，这样对节能、安全、环保均有利。(3)噪声防护在生产装置，噪声的主要来源是：流体振动所产生的噪声。如流体被节流后

32、发出的噪声(尤其是调节阀节流造成的)、火焰燃烧所造成的气体振动等。机械噪声。指各种运转设备所产生的噪声。电磁噪声。指由电机、脱盐变压器等因磁场作用引起振动所产生的噪声。加热炉噪声的防治一般有下列几种方法，可根据不同情况选用。(1)采用低噪声喷嘴。(2)喷嘴及风门等进风口处采用消声罩。(3)结合预热空气系统，采用强制进风消声罩。(4)炉底设隔声围墙。电机噪声的防治一般有：-第 16 页(1)安装消声罩。一般应选用低噪声电机，若噪声不符合要求时，可加设隔声罩(安装全部隔声罩或局部隔声罩。)(2)改善冷却风扇结构、角度。(3)大电机可拆除风扇，用主风机设置旁路引风冷却电机。空冷器噪声的防治一般可选用

33、以下几种方法：(1)设隔声墙，以减少对受声方向的辐射。(2)加吸声屏，可设立式和横式吸声屏。(3)加隔声罩。(4)用新型低噪声风机。三三 常压蒸馏塔工艺计算常压蒸馏塔工艺计算3.1 工艺参数计算表 3-3 卡塔尔埃尔沙辛原油常压分馏产品产率及其性质产品沸点范围产 率产 率相对密度恩 氏 蒸 馏 数 据,名称%(重)%(体)204d初10%30%50%70%90%终重整原料HK14513.6816.340.75157478.288.199.8 112.8 127.5 136.1航空煤油14523013.0514.210.8240142166176185196211228轻柴油23032014.4

34、415.050.8611240.4 244.3 253.4 264.2 276.2 289.9 297.8重柴油3203657.317.520.8728323.7 325.6 330.1 335.5 341.5 348.3 352.3重油36551.5246.900.9840减一线油3654259.9410.030.8890366.6 369.2 375.2 382.4 390.4 399.4 404.7减二线油42556024.3522.570.9681429.4 435.2 448.8465 482.9 503.3 515.2减压渣油56017.2414.301.0820计算时，所用到的恩

35、氏蒸馏数据未作裂化校正，工程上允许这样做。3.1.1 油品的性质参数（1）体积平均沸点，tv重整原料：6.885114102867467tv航空煤油：6.1815215191177167158tv轻质柴油：6.2685291285270252245tv重质柴油：6.3365344339336333331tv（2）恩氏蒸馏 90%-10%斜率-第 17 页重整原料：5875.0109067114k/%航空煤油：7125.01090158-215k/%轻质柴油：575.01090245-1291k/%重质柴油：1625.01090333-344k/%（3）立方平均沸点 tc由工艺计算图表图 21

36、查得体积平均沸点校正值，故重整原料：校正值=-1t（立）=88.6-1=87.6航空煤油：校正值=-1.8t（立）=181.6-1.8=179.8轻质柴油：校正值=-0.9t（立）=268.6-0.9=267.7重质柴油：校正值=-0.8t（立）=336.6-0.8=335.2（4）中平均沸点,t(中):由图表集图 2-1-1 查得中平均沸点校正值，故重整原料：校正值=-3t（中）=88.6-3=85.6航空煤油：校正值=-4t（中）=181.6-4=177.6轻质柴油：校正值=-2.8t（中）=268.6-2.8=265.8重质柴油：校正值=-1t（中）=336.6-1=335.6（5）质量

37、平均沸点,t(重):由图表集图 2-1-1 查得质量平均沸点校正值，故重整原料：校正值=2t（重）=88.6+2=90.6航空煤油：校正值=2.2t（重）=181.6+2.2=183.8轻质柴油：校正值=1.8t（重）=268.6+1.8=270.4重质柴油：校正值=1t（重）=336.6+1=337.6（6）实分子平均沸点,t(实):由图表集图 2-1-1 查得实分子平均沸点校正值，故重整原料：校正值=-5.8t（实）=88.6-5.8=82.8航空煤油：校正值=-6.8t（实）=181.6-6.8=174.8轻质柴油：校正值=-6.6t（实）=268.6-6.6=262重质柴油：校正值=-

38、2.2t（实）=336.6-2.2=334.4-第 18 页（7）特性因数 K:由石油炼制工艺学 表 2-18，可得油品相对密度校正值d,故重整原料：d=0.00507250.00.00500.7200d2046.156.15 dd航空煤油：d=0.00470.77670.00470.7720d2046.156.15 dd轻质柴油：d=0.00440.82540.00440.8210d2046.156.15 dd重质柴油：d=0.00440.83490.00440.8305d2046.156.15 dd重油：d=0.00400.90900.00400.9050d2046.156.15 dd将此

39、结果列于表产品沸点范围相对密度相对密度名称204d6.156.15d重整原油初1300.72000.7250航空煤油1302300.77200.7767轻质柴油2303200.82100.8254重质柴油3203600.83050.8349重油3600.90500.9090由图表集图 2-1-2 查得：重整原料：k=11.9航空煤油：k=12.0轻质柴油：k=12.0重质柴油：k=12.3重油：k=12.1（8）分子量 M:由图表集图 2-1-2 查得:重整原料：M=92航空煤油：M=145轻质柴油：M=218重质柴油：M=298-第 19 页重油：M=420（9）平衡蒸发温度重整原料恩氏蒸馏

40、 1070%斜率=5833.010-7067-102航空煤油恩氏蒸馏 1070%斜率=.55010-70158-191轻质柴油恩氏蒸馏 1070%斜率=.6667010-70245-285重质柴油恩氏蒸馏 1070%斜率=.1333010-70331-339由图表集图 2-2-4 查得：重整原料：平衡蒸发 50%点-恩氏蒸馏 50%点=-15航空煤油：平衡蒸发 50%点-恩氏蒸馏 50%点=-7轻质柴油：平衡蒸发 50%点-恩氏蒸馏 50%点=5重质柴油：平衡蒸发 50%点-恩氏蒸馏 50%点=18由图表集图 2-2-3 可查得：重整原料平衡蒸发 100%温度为 109.3。航空煤油平衡蒸发

41、0%温度为 170.9。轻柴油平衡蒸发 0%温度为 258.4。重柴油平衡蒸发 0%温度为 341.7。（10）临界温度,tkp:查石油炼制工艺学图 2-25 知：产品名称真临界温度假临界温度重整原料265260航空炼油359348轻质柴油441438重质柴油492489（11）临界压力,Pkp:查石油炼制工艺学图 2-27 和图 2-28 查得：产品名称真临界压力假临界压力MPaMPa-第 20 页重整原料3.4023.394航空炼油2.5132.482轻质柴油2.1051.935重质柴油1.3851.337（12）焦点温度,tF由图表集图 2-2-19 查得：重整原料焦点温度：317航空煤

42、油焦点温度：395轻质柴油焦点温度：459重质柴油焦点温度：496（13）焦点压力,PF由图表集图 2-2-18 查得：重整原料焦点压力为 5.704MPa航空煤油焦点压力为 3.678MPa轻质柴油焦点压力为 2.612MPa重质柴油焦点压力为 1.436MPa油品的有关性参数计算汇总油品名称密 度/204d比重指数 API特性因数 K相对分子质量 M平均蒸发温度/临界参数焦点参数0%100%温度/压力/MPa温度/压力/MPa重整原料0.720011.9922653.4023175.704航空炼油0.772012.01453592.5133953.678轻质柴油0.821012.02184

43、412.1054592.612重质柴油0.830512.32984921.3854951.436重油0.9012.1420-第 21 页503.2 物料平衡计算3.2.1 产品收率及物料平衡处理量为 250+21*10=460 万吨/年重整原料（体积）：（4.27/0.7200）/(100/0.8587)100%=5.09%航空煤油（体积）：（8.86/0.7720）/(100/0.8587)100%=9.86%轻质柴油（体积）：（10.84/0.8210）/(100/0.8587)100%=11.34%重质柴油（体积）：（6.65/0.8305）/(100/0.8587)100%=6.88%

44、重油（体积）：（69.38/0.9050）/(100/0.8587)100%=65.83%物料平衡表(按每年开工 8000 小时计)油品产率%处 理 量 或 产 量体积质量104t/Yt/Dkg/hkmol/h原油10010075022522.5937500产品重整原料5.094.2732.025961.740031.25435航空煤油9.868.8666.451995.583062.5573轻柴油11.3410.8481.32441.4101625466重柴油6.886.6549.8751497.7 62343.75209重油65.8369.38520.35 15626.1 650437.5

45、15493.3 操作条件的确定3.3.1 汽提蒸汽用量侧线产品及塔底重油都用过热水蒸汽汽提,使用的是温度 420,压力0.3MPa 的过热水蒸汽。表 4汽提蒸汽用量(经验值)表 5汽提水蒸汽用量油品,对油kg/hkmol/hkg/h航空煤油32251.1125.06轻 柴 油21660.692.26重 柴 油2.81176.965.38塔底重油25924.8329.16合计11013.4611.86-第 22 页塔名称产品蒸汽用量,对产品常压塔溶剂油1.52.0常压塔煤油23常压塔轻柴油23常压塔重柴油24常压塔轻润滑油24常压塔塔底重油24初馏塔塔底油1.21.5减压塔中、重润滑油 24减压

46、塔残渣燃料油24减压塔残渣汽缸油254.塔板型式和塔板数石油分馏塔塔板数主要靠经验选。表 6常压塔塔板数国外文献推荐值被分离的馏分推荐板数轻汽油重汽油68汽油煤油68汽油柴油46轻柴油重柴油46进料最低侧线36汽提段或侧线汽提4参照表 6 与表 7 选定的塔板数如下:决定塔板数重整原料14 层(考虑一线生产航煤)航空煤油12 层轻 柴 油10 层重 柴 油4 层塔底汽提段4 层全塔用 2 个中段回流,每个用 3 层换热塔板共 6 层,全塔塔板总数为 50 层3.2.2 操作压力取塔顶产品罐压力为:0.131MPa。塔顶采用两级冷凝冷却流程图。取塔顶空冷器压力降为 0.01MPa,使用一个管壳式

47、后冷器,壳程压力降取 0.0171MPa,故塔顶压力=0.13+0.01+0.017=0.1571MPa(绝)。取每层浮阀塔板压力降为 0.00051MPa(4mmHg),则推算常压塔各关键部位的压力如下:(单位为 MPa)塔顶压力0.157表 7国内某些炼油厂常压塔塔板数被分离的馏分东方红套南京套上海炼厂汽油煤油3109煤油轻柴油996轻柴油重柴油746重柴油裂化原料846最低侧线进料443进料塔底464-第 23 页一线抽出板(第 12 层)上压力0.163二线抽出板(第 29 层)上压力0.172三线抽出板(第 42 层)上压力0.178汽化段压力(第 49 层下)0.182取转油线压力

48、降为 0.0351MPa,则加热炉出口压力=0.182+0.0351=0.217MPa3.3.3 汽化段温度（1）汽化段中进料的汽化率与过汽化率(原油相对密度2040.8694d)取过汽化率为进料的 2(质)(经验值为 24)或 2.03(体),则过汽化油量为 575000*2%=11500kg/h,要求进料在汽化段的汽化率为:eF=(16.34+14.21+15.05+7.52+2.03)=55.15油品产率%处 理 量 或 产 量体积质量104t/Yt/Dkg/hkmol/h原油10010075022522.5937500产品重整原料5.094.2732.025961.740031.254

49、35航空煤油9.868.8666.451995.583062.5573轻柴油11.3410.8481.32441.4101625466重柴油6.886.6549.8751497.7 62343.75209重油65.8369.38520.35 15626.1 650437.51549(2）汽化段油气分压汽化段中各物料的流量如下:重整原料786.60kmol/h航空煤油500.25kmol/h轻 柴 油461.28kmol/h重 柴 油151.20kmol/h过汽化油38.33kmol/h油气量合计1975.99kmol/h过汽化油的分子量300水蒸汽(塔底汽提)329.16kmol/h汽化段的油

50、气分压0.132MPa其中过汽化油的相对分子质量取 300，水蒸气取 329.16kmol/h(塔底汽提)-第 24 页是 由 此 计 算 得 汽 化 段 的 油 气 分 压 为：0.1821 1975.99/(1975.99+329.16)=0.137MPa图 3-2 原油实沸点蒸馏曲线与平衡汽化曲线汽化段温度应该是在汽化是在汽化段油气分压 0.137MPa 之下汽化 55.15%（体）的温度，为此需要作出 0.137MPa 下的原油平衡汽化曲线，见上图中的曲线 4。在不具备原油的临界参数与焦点参数而无法作出原油的 P-T-e 相图的情况下,曲线 4 可用简化法求定:由上图中曲线 1 与曲线