1、誠(chéng)信聲明誠(chéng)信聲明本人聲明：。 申請(qǐng)學(xué)位論文與資料假設(shè)有不實(shí)之處，本人承當(dāng)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名： 日期： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文論文任務(wù)書(shū)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目： 300 萬(wàn)噸/年大慶原油常壓塔設(shè)計(jì) 函授站： 專(zhuān)業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 1設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及內(nèi)容1根據(jù)原料油性質(zhì)及產(chǎn)品方案確定產(chǎn)品收率，作出物料平衡；2決定氣提方式，并確定氣提蒸汽用量；3選擇塔板型式，并確定各塔段的塔板數(shù)；4畫(huà)出精餾塔的草圖；5確定塔內(nèi)各部位的壓力及加熱爐出口壓力；6作全塔熱平衡，算出全塔回流熱，決定回流方式及中段回流數(shù)量和位置，合理分配回流熱；7核算各側(cè)線(xiàn)及塔頂溫度；8作出全塔氣、液相負(fù)荷分布圖，并

2、將上述工藝計(jì)算結(jié)果填在草圖上；9塔板水利學(xué)核算； 10加熱爐的工藝計(jì)算11繪制塔的設(shè)備圖和常減壓蒸餾工藝流程圖。2主要參考文獻(xiàn)1葛維寰等.化工過(guò)程設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì).上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，19892Mccabe W L,Smith J C,Unit Operations of Chemical Engineering, 6thed.New York: McGraw Hill Inc, 20033徐培澤.常減壓蒸餾裝置能耗現(xiàn)狀與改良措施.金陵科技,2003,10(2):9154張尤貴等.強(qiáng)化蒸餾技術(shù)應(yīng)用.常減壓蒸餾,2000,24,(5):685Distillation breakthrough r

3、educes tower height.Hydrocarbon Processing, 2002, 81(10):296張尤貴等.強(qiáng)化蒸餾技術(shù)應(yīng)用.常減壓蒸餾,2000,24,(5):687朱有庭，曲文海，于浦文.化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè).下卷.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20058陳聲宗.化工設(shè)計(jì).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20069侯芙生等.煉油工程師手冊(cè).北京：石油化工出版社,199510J.H.Gary, G.E.Handwerk.Petroleum Refining-Technology and Economics,3rded.Marcel Dekker Inc,199411倪進(jìn)方.化工設(shè)計(jì).上海：華

4、東理工大學(xué)出版社，199412路秀林，王者相等.塔設(shè)備.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，200413譚天恩，竇梅，周明華等.化工原理.下冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，200614陳新志，工熱力學(xué).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，200515戴詠川主編.石油化學(xué).遼寧：遼寧石油化工大學(xué)，200316陳鐘秀主編.化工熱力學(xué).第二版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，200417天津大學(xué)化工原理教研室編.化工原理.下冊(cè).天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，198918石油化工科學(xué)研究院研究開(kāi)展部編.煉油工藝計(jì)算圖表集.下冊(cè).北京：石油化工科學(xué)研究院，198219林世雄主編.石油煉制工程.第三版.北京：石油工業(yè)出版社，200520石油化學(xué)工業(yè)部石

5、油化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院 組織編寫(xiě).管式加熱爐工藝計(jì)算.北京：石油化學(xué)工業(yè)出版社，197621撫順石油學(xué)院 穆文俊主編.管式加熱爐.華中理工大學(xué)出版社，19903進(jìn)度安排設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)論文論文各階段名稱(chēng)各階段名稱(chēng)起起 止止 日日 期期1 1查閱中英文資料、完成文獻(xiàn)綜述、查閱外文并翻譯查閱中英文資料、完成文獻(xiàn)綜述、查閱外文并翻譯2 2常壓塔、加熱爐工藝計(jì)算、塔板水力學(xué)計(jì)算、圖紙繪制常壓塔、加熱爐工藝計(jì)算、塔板水力學(xué)計(jì)算、圖紙繪制3 3撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、準(zhǔn)備辯論撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、準(zhǔn)備辯論摘摘 要要本次設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)原油處理量能力為 300 萬(wàn)噸/年的常壓塔，其次為塔板的設(shè)計(jì)和常壓加熱爐的設(shè)計(jì)局部設(shè)計(jì)。常壓塔

6、的設(shè)計(jì)主要是依據(jù)所給的原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)及產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)，計(jì)算產(chǎn)品各物性，確定切割方案，計(jì)算產(chǎn)品收率。參考同類(lèi)裝置確定塔板數(shù)、進(jìn)料及側(cè)線(xiàn)抽出位置，再假設(shè)各主要部位確定操作溫度及操作壓力，進(jìn)行全塔熱平衡計(jì)算。采用塔頂二級(jí)冷凝冷卻和兩個(gè)中段回流，塔頂取熱:第一中段回流取熱:第二中段取熱為 5:3:2，最后校核各主要部位溫度都在允許誤差范圍內(nèi)。塔板形式選用 F1 型 33 克重閥浮閥板，依常壓塔內(nèi)最大汽、液相負(fù)荷處算得塔板外徑為 4m，板間距為 0.6m，最后計(jì)算得塔高為 27m。這局部最重要的是核算塔板流體力學(xué)性能及操作性能，使塔板在適宜的操作范圍內(nèi)操作。常壓塔加熱爐采用空心圓筒爐，選 6 號(hào)

7、減渣油為燃料，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)加熱爐的輻射段和對(duì)流段各設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。本次設(shè)計(jì)結(jié)果說(shuō)明，參數(shù)的校核結(jié)果與假設(shè)值之間誤差在允許范圍內(nèi)，其余均在經(jīng)驗(yàn)值范圍內(nèi)，本次設(shè)計(jì)就此完成。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：常壓塔;浮閥塔板;空心圓筒爐AbstractA atmospheric distillation column, which is able to treatment catacity crud oil 3Mt a year, is designed mainly, and a type of tray and a atmospheric heating furnage are secondary.The

8、 design of the atmospheric distillation column is based on the datum of true point distillation of the crude oil and of Engler distillation of the products. The calculation of products physical property parameters and the cut conceptual and products yields are also based on the datum. The tray numbe

9、r, the feed tray and the side stream with drawing work is to assume the operating temperature and pressure of all the important points of the column and to make the energy balance calculation for the whole column. A two-grate condenser is be used on the overhead of the column, and two mid-pump aroun

10、d on the body. The rate of the energy taken by the condensers from top to bottom is 5:3:2. Finaly, the temperature assumed should be checked up. It is very important. A type of F1 valve tray, which a valve weighs 33g, is chosen. Its outside diameter determined by the vapour load of the column is 4m.

11、 The tray spacing is 0.6m,so the height of the column body is 27m.In this section, the most important work is to calculate the hydromechanics performance and the operating flexibility of tray. The tray should be operated in a proper area.A hollow cylindrical pipe furnace is chosen. The VI vacuum res

12、iduum are used as the fuel, and in this section, the parameters of the radiant section and convection section is calculated with the empirical formulas.The result shows that the errors between assumed values and the results are in the range permitted or the result are in the range of empirical value

13、s. So the design is completedKey word: atmospheric distillation column; valve tray; hollow cylindrical pipe furnace.目 錄1 文獻(xiàn)綜述 .11.1 緒論 .11.2 常減壓裝置的腐蝕.11.2.1 常減壓裝置的腐蝕機(jī)理 .11.2.2 腐蝕的危害 .31.2.3 腐蝕對(duì)應(yīng)措施 .31.3 我國(guó)常減壓蒸餾裝置存在問(wèn)題.41.3.1 綜合能耗高 .41.3.2 分餾精度和減壓拔出深度低 .61.4 常減壓裝置應(yīng)對(duì)的舉措.71.4.1 節(jié)能降耗 .71.4.2 裝置大型化，提高加工負(fù)荷

14、率 .91.4.3 提高分餾精度和減壓拔出深度 .91.4.4 優(yōu)化電脫鹽運(yùn)行工況 .101.4.5 推廣使用阻垢技術(shù) .101.5 結(jié)語(yǔ).112 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) .112.1 原油性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì).122.2 常壓塔設(shè)計(jì)的參數(shù)確定.122.2.1 操作壓力確實(shí)定 .122.2.2 操作溫度確實(shí)定 .122.2.3 設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù). .132.3 塔板設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù).142.4 常壓爐設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù).153 常壓塔設(shè)計(jì)計(jì)算 .163.1 根底數(shù)據(jù).163.2 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程.173.2.1 原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn) .173.2.2 原油的常壓平衡汽化曲線(xiàn) .183.2.3 油品的性

15、質(zhì)參數(shù) .193.2.4 產(chǎn)品收率和物料平衡 .243.2.5 汽提蒸汽用量 .253.2.6 塔板形式和塔板數(shù) .263.2.7 精餾塔計(jì)算草圖 .263.2.8 操作壓力 .273.2.9 汽化段及塔底溫度 .283.2.10 塔頂及側(cè)線(xiàn)溫度的假設(shè)與回流熱分配 .303.2.11 常三線(xiàn)抽出板第 30 層溫度校核 .323.2.12 常二線(xiàn)抽出板第 21 層溫度校核 .353.2.13 常一線(xiàn)抽出板第 21 層溫度校核 .373.2.14 塔頂溫度的校核 .413.3 塔板汽液相負(fù)荷蘅算.41關(guān)鍵塔板汽液相負(fù)荷蘅算 .413.3.2 常壓塔汽液相負(fù)荷匯總表 .654 塔板的設(shè)計(jì) .664.

16、1 根底數(shù)據(jù).664.2 塔板設(shè)計(jì)計(jì)算局部.664.2.1 塔板間距 .664.2.2 塔徑初算 .664.2.3 塔高的計(jì)算 .674.2.4 溢流裝置 .684.2.5 浮閥塔板布置 .694.3 塔板水力學(xué)計(jì)算.694.3.1 流體力學(xué)特性 .704.3.2 塔板負(fù)荷性能圖 .715 加熱爐設(shè)計(jì) .755.1 根底數(shù)據(jù) .755.2 設(shè)計(jì)計(jì)算局部.755.2.1 全爐有效熱負(fù)荷 .755.2.2 燃料燃燒計(jì)算 .755.2.3 輻射段計(jì)算 .775.2.4 對(duì)流段計(jì)算 .826 參考文獻(xiàn) .87致 謝 .88300300 萬(wàn)噸萬(wàn)噸/ /年大慶原油常壓塔設(shè)計(jì)計(jì)算年大慶原油常壓塔設(shè)計(jì)計(jì)算1

17、1 文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述1.11.1 緒論緒論石油是極其復(fù)雜的混合物，要從原油中提煉出多種多樣的燃料、潤(rùn)滑油和其他產(chǎn)品，蒸餾正是一種適宜的手段，而且常常也是一種最經(jīng)濟(jì)、最容易實(shí)現(xiàn)的別離手段1。它能夠?qū)⒁后w混合物按其所含組分的沸點(diǎn)或蒸汽壓的不同而別離為輕重不同的各種組分，或者是別離為近似純的產(chǎn)物。正因?yàn)檫@樣，幾乎所有的煉油廠中，第一個(gè)加工裝置就是蒸餾裝置，例如拔頂蒸餾、常減壓蒸餾等2。本設(shè)計(jì)所介紹的，就是常減壓蒸餾裝置中的重要組成局部常減壓塔。1.21.2 常減壓裝置的腐蝕常減壓裝置的腐蝕1.2.1 常減壓裝置的腐蝕機(jī)理常減壓裝置的腐蝕機(jī)理石油加工過(guò)程的腐蝕分為低溫輕油部位和高溫重油部位兩種，低溫輕

18、油部位的腐蝕由 MgCI2、CaCl2水解形成的 HCI 以及蒸餾過(guò)程中硫化物產(chǎn)生的硫化氫引起，常見(jiàn)發(fā)生部位在初餾塔、常壓塔、減壓塔塔頂冷凝系統(tǒng)，包括換熱器、管線(xiàn)、空冷器等3。高溫重油部位的腐蝕主要由非極性的含硫化合物在高溫下分解出的 H2S 和活性單質(zhì)硫直接腐蝕鋼鐵外表以及環(huán)烷酸腐蝕兩種情況。H2S 腐蝕產(chǎn)生的 FeS 在鋼鐵外表能形成一層保護(hù)膜，所以單純的 H2S 腐蝕并不十分嚴(yán)重。 在 220以上，隨著溫度升高，環(huán)烷酸腐蝕逐漸加重。環(huán)烷酸還可與鋼鐵外表的 FeS 防護(hù)膜作用，破壞防護(hù)膜，生成環(huán)烷酸鐵和硫化氫，生成的環(huán)烷酸鐵可被介質(zhì)帶走，使金屬裸露受到新的腐蝕，因而減壓二、三、四線(xiàn)溫度段內(nèi)

19、環(huán)烷酸對(duì)設(shè)備的腐蝕比硫化物腐蝕嚴(yán)重。1HC1H2OH2S 腐蝕原油中未脫除的無(wú)機(jī)鹽 NaC1，MgCl2和 CaCl2等隨水帶入常壓塔，在一定溫度下發(fā)生水解生成 HCl，H2S 來(lái)自原油中的硫化氫和原油中硫化物分解。HC1 和 H2S 隨揮發(fā)油氣進(jìn)入常壓塔頂部及冷凝冷卻系統(tǒng)4。HC1、H2S 處于枯燥狀態(tài)時(shí)對(duì)金屬無(wú)腐蝕；但當(dāng)塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)冷凝結(jié)露出現(xiàn)水滴時(shí)，HC1 即溶于水中成鹽酸。由于剛開(kāi)始冷凝，水量極少鹽酸濃度可達(dá) l2，成為一個(gè)腐蝕性十分強(qiáng)烈的稀鹽酸腐蝕環(huán)境。假設(shè)有 H2S 存在可使腐蝕加速，HC1 和 H2S 相互促進(jìn)構(gòu)成循環(huán)腐蝕。即： 2HC1 + Fe = FeC12 + H2

20、FeC12 + H2S = FeS + 2HC1 Fe + H2S = FeS + H2 FeS + 2HC1 = FeC12 + H2SHC1 和 H2S 的沸點(diǎn)都非常低，在石油加工過(guò)程中伴隨著油氣積聚在分餾塔頂，遇到蒸汽冷凝水會(huì)形成 pH 值達(dá) 11.3 的強(qiáng)酸性腐蝕介質(zhì)。對(duì)于碳鋼為均勻腐蝕，對(duì)于 0Crl3 鋼發(fā)生的腐蝕為點(diǎn)腐蝕，對(duì)于奧氏體不銹鋼那么為氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。 2高溫硫腐蝕 高溫硫腐蝕主要是活性硫和環(huán)烷酸導(dǎo)致的5。高溫硫腐蝕主要是硫化氫、硫醇和單質(zhì)硫腐蝕，這些物質(zhì)在大 350400 直接與金屬發(fā)生化學(xué)反響：H2S + Fe = FeS + H2 RCH2CH2SH + Fe

21、= FeS + RCH=CH2 + H2 硫醚和二硫化物等在 240左右發(fā)生分解，成為硫醇、硫和硫化氫等。如二硫醚高溫分解生成元素硫和硫化氫：RCH2CH2SSCH2CH2 = RCH2CH2SH + RCH=CH2 + S RCH2CH2SSCH2CH2R = RCH=CHSCH=CHR + H2S + H2 3環(huán)烷酸腐蝕環(huán)烷酸是指含有 113O 個(gè)碳原子的羧酸，分子中含有一個(gè)或多個(gè)聚合脂環(huán)，羧基可以在脂環(huán)上或在側(cè)鏈上。環(huán)烷酸隨著原油產(chǎn)地不同變化較大，低凝環(huán)烷基原油含有的環(huán)烷酸較多，環(huán)烷酸主要集中在柴油和潤(rùn)滑油餾分油中。一般減壓側(cè)線(xiàn)餾分油酸值相當(dāng)于原油酸值的 1.52.0 倍，柴油酸值低于原

22、油酸值。餾分油中的環(huán)烷酸可直接與鐵產(chǎn)生腐蝕，在鋼鐵外表生成油溶性的環(huán)烷酸鐵。其式如下 ：2RCOOH + Fe = Fe(RCOO)2 + H2 FeS + 2RCOOH = Fe(RCOO)2 + H2S 當(dāng)環(huán)烷酸與腐蝕產(chǎn)物反響時(shí)，不但破壞了具有一定保護(hù)作用的硫化亞鐵膜，同時(shí)游離出來(lái)的硫化氧又可進(jìn)一步腐蝕金屬。 環(huán)烷酸與鐵發(fā)生反響生成油溶性的環(huán)烷酸鐵，物理吸附于金屬外表，但不易形成保護(hù)膜，隨油品流動(dòng)使金屬活性外表暴露，特別是流速增大時(shí)，油品中的雜質(zhì)沖刷金屬外表，從而出現(xiàn)了溝槽狀的腐蝕。 4露點(diǎn)腐蝕 燃料重油中通常含有 23的硫及含硫化合物，它們?cè)谌紵写缶植可蒘O2和 SO3。枯燥的 SO

23、3對(duì)設(shè)備幾乎不發(fā)生腐蝕，但當(dāng)它與煙氣中的蒸汽結(jié)合形成硫酸蒸氣時(shí)，卻大大提高了煙氣的露點(diǎn)，在裝置的露點(diǎn)部位發(fā)生凝結(jié)，嚴(yán)重腐蝕設(shè)備。研究說(shuō)明，高溫?zé)煔饬蛩崧饵c(diǎn)腐蝕與普通硫酸腐蝕有本質(zhì)的區(qū)別。普通硫酸腐蝕為硫酸與金屬外表的鐵反響生成 FeSO4。高溫?zé)煔饬蛩崧饵c(diǎn)腐蝕首先也生成FeSO4，但 FeSO4在煙灰沉積物的催化作用下與煙氣中 SO2和 SO3進(jìn)一步反響生成Fe(SO3)、Fe2SO43，對(duì) SO2向 SO3的轉(zhuǎn)化過(guò)程有催化作用6。當(dāng) pH 值低于 3 時(shí)，F(xiàn)e2SO43本身也將對(duì)金屬腐蝕生成 FeSO4，F(xiàn)e2SO43、FeSO4的腐蝕循環(huán)，大大加快了腐蝕的進(jìn)程，據(jù)報(bào)道，用普通碳鋼制成的設(shè)備

24、，國(guó)內(nèi)腐蝕穿孔的最短時(shí)間為12 天。1.2.21.2.2 腐蝕的危害腐蝕的危害對(duì)于高酸原油而言，環(huán)烷酸腐蝕在常減壓腐蝕中最廣泛，也是最嚴(yán)重的腐蝕因素7。在石油煉制過(guò)程中，環(huán)烷酸的腐蝕性極強(qiáng)，酸值在 0.5 以上就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈腐蝕，嶄新的碳鋼管道一周就漏，一線(xiàn)操作人員形容環(huán)烷酸遇到鋼鐵就像吃豆腐一樣，而目前有的油田原油中酸值已達(dá) 610。在原油加工中，有時(shí)酸、硫、鹽 3 種腐蝕都存在，但并不是腐蝕性物質(zhì)越多，腐蝕就越嚴(yán)重。如原油中含酸和硫，就比單含酸腐蝕程度小，這是因?yàn)榱蚺c金屬外表反響生成硫化鐵，相當(dāng)于形成一層保護(hù)膜，可以阻止環(huán)烷酸的進(jìn)一步腐蝕。而硫與氯鹽的混合那么使腐蝕更為嚴(yán)重，這是因?yàn)榱蚧瘹渑c

25、鹽酸交互作用 ，使腐蝕速度呈指數(shù)倍增加。原油加工中腐蝕的多樣性從中也可見(jiàn)一斑。1.2.31.2.3 腐蝕對(duì)應(yīng)措施腐蝕對(duì)應(yīng)措施1研究原料及產(chǎn)品的腐蝕性能，提高認(rèn)識(shí)通過(guò)與多家防腐研究中心合作進(jìn)行防腐專(zhuān)題研究，了解和掌握原油在煉制加工過(guò)程的腐蝕原因和特性，不斷吸收和應(yīng)用新的防腐研究成果，使常減壓裝置的防腐工作從設(shè)計(jì)之初就貫徹到了各專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)中，將防腐工作作為常減壓裝置設(shè)計(jì)、采辦、施工的重點(diǎn)工作之一，提高認(rèn)識(shí)，為裝置的平安運(yùn)行和長(zhǎng)周期生產(chǎn)打下了良好的根底。2針對(duì)原油特點(diǎn)，作好設(shè)備選材常壓塔頂?shù)牡蜏赜蜌獠课患袄淠鋮s系統(tǒng)中處于 HCIH2OH2S 腐蝕環(huán)境下。原油脫鹽前 NaCl 含量高達(dá) 228 mg

26、/L，根據(jù)防腐要求脫鹽后 NaCI 含量應(yīng)降到 3mg/L，雖然常減壓采用了先進(jìn)的三級(jí)電脫鹽系統(tǒng)，但由于國(guó)內(nèi)尚無(wú)此類(lèi)油品的實(shí)際脫鹽經(jīng)驗(yàn)，脫鹽效果不夠理想，常壓塔頂?shù)?HCIH2OH2S 腐蝕環(huán)境勢(shì)必更加惡化。在此環(huán)境下，碳鋼會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的均勻腐蝕，OCrl3 表現(xiàn)為點(diǎn)腐蝕，奧氏體不銹鋼那么應(yīng)力腐蝕破裂。為此常減壓的常頂換熱器選用鈦管換熱器，以提高其耐低溫腐蝕的能力。根據(jù)各個(gè)部位的介質(zhì)溫度、酸值不同，常減壓裝置應(yīng)充分考慮各種腐蝕因素的影響，在合理地提高設(shè)備、管線(xiàn)材質(zhì)的根底上，還保存了足夠的腐蝕余量，確保裝置的經(jīng)濟(jì)性和長(zhǎng)周期運(yùn)行的平安性。3做好工藝防腐原油的脫鹽、脫水是控制高酸原油腐蝕的關(guān)鍵一步，充

27、分脫除水解后產(chǎn)生 HC1的鹽類(lèi)是防腐蝕的治本方法8。通過(guò)有效的脫鹽，實(shí)現(xiàn)原油脫后含鹽 3mg/L 以下，即可對(duì)低溫部位腐蝕進(jìn)行有效的控制。此外，脫除鈉陽(yáng)離子，可防止后續(xù)加工裝置催化劑中毒；脫除水分，可保證操作正常并節(jié)約能耗。 為使常減壓塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)的腐蝕得以控制和降低，采取了在常減壓塔頂設(shè)備注緩蝕劑、中和劑和水的工藝防腐系統(tǒng)，可有效控制常頂冷凝冷卻系統(tǒng)的腐蝕和冷凝水中的 pH 值，稀釋腐蝕介質(zhì)的濃度；盡可能防止出現(xiàn)強(qiáng)酸環(huán)境的露點(diǎn)腐蝕以及水相結(jié)垢；控制露點(diǎn)的產(chǎn)生部位等。由于煙氣在露點(diǎn)以上根本不存在硫酸露點(diǎn)腐蝕的問(wèn)題，因此，在準(zhǔn)確測(cè)定煙氣露點(diǎn)的根底上可以通過(guò)提高排煙溫度到達(dá)防腐蝕的目的9。通過(guò)

28、合理設(shè)計(jì)常減壓裝置的加熱爐空氣預(yù)熱器的取熱負(fù)荷，控制預(yù)熱器煙氣出口溫度，從而有效地控制了露點(diǎn)腐蝕問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外報(bào)導(dǎo)的脫酸方法有電場(chǎng)溶劑萃取法、堿洗萃取法、絡(luò)合法等。堿洗萃取法是使用堿性無(wú)機(jī)物或堿性有機(jī)物，使堿性物質(zhì)和環(huán)烷酸發(fā)生中和或酸胺化反響，將環(huán)烷酸轉(zhuǎn)化為環(huán)烷酸鹽或酞胺類(lèi)化合物，進(jìn)而將反響所得化合物從原油中別離出來(lái)，這是一種被認(rèn)為可以選擇的方案。1.31.3 我國(guó)常減壓蒸餾裝置存在問(wèn)題我國(guó)常減壓蒸餾裝置存在問(wèn)題1.3.11.3.1 綜合能耗高綜合能耗高綜合能耗是常減壓蒸餾裝置的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。根據(jù)索羅門(mén)公司的績(jī)效評(píng)估認(rèn)為我國(guó)煉廠在能耗方面的主要問(wèn)題：加熱爐效率低、裝置規(guī)模偏小、裝置負(fù)荷率低、

29、大型傳動(dòng)設(shè)備低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、低效率的機(jī)泵馬達(dá)、用于在線(xiàn)檢測(cè)能源損耗的操作控制流程及系統(tǒng)十分有限等10。以中國(guó)石化為例，2002 年中國(guó)石化平均煉油綜合能耗為 78 千克標(biāo)油/噸，而中東地區(qū)煉廠平均到達(dá) 50.91 千克標(biāo)油/噸，亞太煉廠平均為 61.3 千克標(biāo)油/噸，日本平均為 64.2 千克標(biāo)油/噸。就常減壓裝置而言，我國(guó)多數(shù)煉油裝置的能耗比國(guó)外先進(jìn)水平高。1裝置規(guī)模小近些年各國(guó)煉油廠平均規(guī)模明顯增長(zhǎng)，世界煉油廠平均規(guī)模已由 1995 年的523.73 萬(wàn)噸/年提高到 2002 年底的 567.02 萬(wàn)噸/年，提高 8.27%。其中，提高幅度最大的韓國(guó)由 974.92 萬(wàn)噸/年至 2133.50

30、 萬(wàn)噸/年，提高了 118.84%；美國(guó)由 442.73萬(wàn)噸/年提高至 624.94 萬(wàn)噸/年，提高 41.16%；印度由 452.67 萬(wàn)噸/年提高至627.82 萬(wàn)噸/年，提高了 38.69%等。而我國(guó) 2002 年各類(lèi)煉油企業(yè)約 135 家，平均規(guī)模約為 210 萬(wàn)噸/年。中國(guó)石化煉油企業(yè)平均規(guī)模為 432 萬(wàn)噸/年，500 萬(wàn)噸/年以下的煉油廠有 20 座，占 62.5%；小于 100 萬(wàn)噸/年的煉油廠有 6 座，占 19%。中國(guó)石油煉油企業(yè)平均規(guī)模為 352 萬(wàn)噸/年，500 萬(wàn)噸/年以下的煉油廠有 20 座，占 59%；小于 250 萬(wàn)噸/年的煉油廠有 11 座，占 32%；小于

31、100 萬(wàn)噸/年的煉油廠有 5 座，占15%。相比之下，企業(yè)平均規(guī)模遠(yuǎn)低于世界平均水平，與韓國(guó)、印度等相比差距更大。世界上這種建立超大型煉油廠的趨勢(shì)仍在不斷繼續(xù)，例如，1995 年以前能力超過(guò) 2000 萬(wàn)噸/年的煉油廠有 11 座，1998 年到達(dá) 15 座，目前已到達(dá) 17 座。隨著煉油廠的大型化，裝置規(guī)模也越來(lái)越大，以顯示規(guī)模經(jīng)濟(jì)的效益。2加工負(fù)荷率偏低2002 年，我國(guó)煉油裝置加工負(fù)荷率為 76.7%，而同期中東地區(qū)煉廠一次加工裝置的開(kāi)工負(fù)荷率到達(dá) 91%，亞太煉廠平均為 81.3%，其中大型煉廠一般平均為87.3%，先進(jìn)煉廠平均開(kāi)工負(fù)荷率為 87.66%。相比之下，我國(guó)煉油裝置的開(kāi)工

32、負(fù)荷率仍偏低，特別是大型煉廠的加工負(fù)荷率不高。這說(shuō)明國(guó)內(nèi)的資源配置還不夠合理。3加熱爐燃料消耗大A原油換熱終溫低 我國(guó)好多煉廠都存在原油換熱終溫低的現(xiàn)象。中國(guó)石化股份公司常減壓裝置的換熱終溫平均 284，310以上的僅有 1 套，300310的有 8 套，最低的僅245，290以上的裝置僅占 35%。換熱終溫低的主要原因是：換熱網(wǎng)絡(luò)未使用窄點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行全面優(yōu)化；實(shí)際加工的原油與設(shè)計(jì)原油的性質(zhì)相差較大，換熱網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)時(shí)雖然經(jīng)過(guò)優(yōu)化，但對(duì)實(shí)際加工油種不適應(yīng)；開(kāi)工后期，高溫?fù)Q熱器，特別是渣油換熱器結(jié)垢嚴(yán)重，影響傳熱效率；分餾塔的取熱分配不合理；換熱器本身效率低。B加熱爐效率低從 2001 年中國(guó)石化煉

33、油事業(yè)部對(duì)常減壓裝置 54 臺(tái)加熱爐的調(diào)研結(jié)果看，設(shè)計(jì)平均熱效率 88.1%，實(shí)際平均熱效率 85.2%，相差 3%，爐效率最高 89.4%，最低僅 69.2%。造成熱效率偏低的主要原因如下：1)煙氣氧含量高。對(duì) 54 臺(tái)加熱爐的調(diào)研結(jié)果：氧含量平均為 7.2%，有 68.5%的加熱爐氧含量在 5%以上，氧含量最高值竟然到達(dá) 14.8%。導(dǎo)致氧含量偏高的原因很多，除了氧化鋯失效無(wú)法監(jiān)測(cè)氧含量外，反映出裝置設(shè)備陳舊之外，管理也是一個(gè)不容無(wú)視的因素。2)積灰和腐蝕嚴(yán)重使排煙溫度升高。有些裝置的加熱爐無(wú)煙氣余熱回收設(shè)施，排煙溫度在 280以上，最高的排煙溫度421，平均排煙溫度 210，加熱爐積灰、

34、結(jié)垢、腐蝕是造成排煙溫度高的原因。3)吹灰效果差。旋轉(zhuǎn)式蒸汽吹灰器故障率高，在線(xiàn)維修困難，一般投用半年后就不能轉(zhuǎn)動(dòng)，只能按固定吹灰器使用，有效吹灰區(qū)域變小，吹灰效果變差。4電、蒸汽和水消耗高電耗占常減壓裝置的 5%左右，電耗高的主要因素是泵的效率和電機(jī)效率低，裝置負(fù)荷率和原油品種變化后調(diào)整不及時(shí)等。常減壓裝置機(jī)泵數(shù)量多、流量大、揚(yáng)程較高，耗電量大。常減壓裝置的水消耗占能耗的 10%左右，包括循環(huán)水、新鮮水、軟化水和除鹽水，循環(huán)水占水消耗的 85%以上。循環(huán)水消耗高的原因：一是原油性質(zhì)和加工量變化后，冷卻器調(diào)整不及時(shí)；二是開(kāi)工后期冷卻器結(jié)垢，冷卻效果變差。蒸汽的消耗很小，一般 5%以下。1.3.

35、21.3.2 分餾精度和減壓拔出深度低分餾精度和減壓拔出深度低1 分餾精度常壓塔的分餾精度目前尚未引起足夠的重視。對(duì)常壓塔的側(cè)線(xiàn)別離，重點(diǎn)要重視常頂與常一、常二與常三、常壓拔出率三個(gè)分餾精度。A提高常頂與常一線(xiàn)有較高的分餾精度。因?yàn)橹卣M(jìn)料有過(guò)多重組分，會(huì)造成重整催化劑積炭增加，活性下降，對(duì)半再生固定床重整，其運(yùn)行周期縮短。B常二線(xiàn)可直接作為成品柴油調(diào)合組分或柴油加氫原料。當(dāng)常三線(xiàn)作為加氫裂化、催化裂化二次加工裝置原料時(shí)，較高的常二線(xiàn)與常三線(xiàn)分餾精度，無(wú)論是從增產(chǎn)柴油，還是降低加工費(fèi)用都是有利的。目前多數(shù)裝置常二與常三恩氏蒸餾餾程重疊在 15以上，實(shí)沸點(diǎn)重疊那么超過(guò) 25。C提高常壓拔出率對(duì)提

36、高減壓塔真空度和減壓拔出深度有利。常底重油 350餾出是衡量常壓拔出率的重要指標(biāo)。從 2001 年中國(guó)石化 45 套常減壓蒸餾裝置統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，平均為 6.4%，最高為 14%，最低為 3%，最高與最低相差近 5 倍。2減壓拔出深度常減壓蒸餾減壓拔出深度偏低，這是常減壓蒸餾與國(guó)外的主要差距之一11。國(guó)內(nèi)煉油廠二次加工以催化裂化為主，減壓深拔可以增加催化裂化原料。國(guó)外加工較輕的原油，如布倫特油或高硫阿拉伯輕質(zhì)原油，切割點(diǎn)可以到達(dá) 607.2635；加工重質(zhì)原油或?yàn)r青質(zhì)含量高的原油，切割點(diǎn)可以到達(dá) 565.5593.3。2001 年中國(guó)石化運(yùn)行的 47 套常減壓蒸餾，減壓恩氏蒸餾切割點(diǎn)平均水平為 5

37、45，最高是加工勝利原油的齊魯 1#常減壓蒸餾為 564。減壓渣油 500餾出平均為 7.5%，數(shù)據(jù)說(shuō)明減渣帶有較多側(cè)線(xiàn)組分，所以在減壓拔出深度上與國(guó)外尚有較大差距。3脫鹽運(yùn)行工況不理想2002 年，中國(guó)石化企業(yè)原油電脫鹽運(yùn)行情況說(shuō)明有 44%的電脫鹽脫后含鹽高于3mg/L；有 17%的電脫鹽脫后含鹽高于 5mg/L。1.41.4 常減壓裝置應(yīng)對(duì)的舉措常減壓裝置應(yīng)對(duì)的舉措1.4.11.4.1 節(jié)能降耗節(jié)能降耗近年來(lái)，中國(guó)石油常減壓裝置先后實(shí)施了幾十項(xiàng)節(jié)能改良措施，如優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化中段回流取熱、降低過(guò)汽化率、增加頂循環(huán)匯流取熱、常壓塔汽提段改造、干式減壓技術(shù)、減壓爐管擴(kuò)徑及轉(zhuǎn)油線(xiàn)改造，抽真空

38、系統(tǒng)改良、加熱爐煙氣余熱回收等12。調(diào)整煉廠布局和裝置結(jié)構(gòu)，淘汰一局部落后、無(wú)效的煉油裝置或能力，提高煉廠競(jìng)爭(zhēng)力。1.4.1.11.4.1.1 降低燃料消耗降低燃料消耗常減壓裝置燃料消耗占總能耗的 70%85%，降低燃料油的消耗，也就意味著大大降低了常減壓裝置的能耗。燃料油消耗的主要因素：換熱終溫低、分餾塔未進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與操作、加熱爐效率低。因此降低燃料消耗應(yīng)從提高加熱爐效率、提高原油換熱終溫著手。1提高加熱爐效率提高加熱爐效率，可有效降低爐用燃料消耗。針對(duì)目前加熱爐運(yùn)行存在的主要問(wèn)題，可采取以下措施：A改善加熱爐設(shè)備狀況，提高運(yùn)行設(shè)備完好率。在停工檢修和日常維修中，要重視對(duì)加熱爐及輔助設(shè)備的

39、檢修和維護(hù)。B提高加熱爐運(yùn)行操作水平。根據(jù)有關(guān)制度標(biāo)準(zhǔn)，制訂比擬先進(jìn)的運(yùn)行控制指標(biāo)，諸如排煙溫度、煙氣含量，以及切實(shí)可行的運(yùn)行操作方法，通過(guò) DCS 控制提高加熱爐運(yùn)行操作水平。2提高換熱終溫先進(jìn)的工藝設(shè)計(jì)和高效的換熱設(shè)備，輔以?xún)?yōu)化的操作控制，可有效提高原油換熱終溫，降低常壓爐燃料消耗。A利用窄點(diǎn)技術(shù)優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)利用窄點(diǎn)技術(shù)對(duì)常減壓裝置的換熱流程進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，防止冷熱公用工程的雙份損失，充分回收高溫位熱源的能量，加強(qiáng)低溫位熱源的利用，降低冷熱公用工程消耗。B采用高效換熱器，提高換熱效率在換熱網(wǎng)絡(luò)不作大調(diào)整的情況下，強(qiáng)化傳熱技術(shù)是一很好途徑。采用高效換熱器，是投入少、見(jiàn)效快的提高原油換熱終溫措

40、施。C優(yōu)化常壓塔和減壓塔的操作，優(yōu)化回流取熱在保證各側(cè)線(xiàn)餾分質(zhì)量的前提下，盡可能增加高溫位的中段回流取熱比例，既可以減少低溫位的冷卻排放能，又可有效提高原油換熱終溫。通過(guò)增加常壓塔塔盤(pán)數(shù)，取消冷回流，用頂循環(huán)回流代替冷回流，頂循回流溫位較高，有利于熱回收，減輕了冷凝冷卻的負(fù)荷。塔頂回流還可以采用熱回流，減少過(guò)冷量，將塔頂油氣用來(lái)與原油進(jìn)行取熱，對(duì)冷熱公用工程都有利。1.4.1.21.4.1.2 降低裝置電耗降低裝置電耗常減壓蒸餾裝置的耗電設(shè)備主要是機(jī)泵耗電，提高泵和電機(jī)的效率，使機(jī)泵在高效運(yùn)行區(qū)運(yùn)行是降低電耗的關(guān)鍵。1提高負(fù)荷率提高負(fù)荷率一是在裝置設(shè)計(jì)階段，根據(jù)煉廠規(guī)模定位，合理確定裝置負(fù)荷，

41、匹配相應(yīng)負(fù)荷等級(jí)機(jī)泵。二是優(yōu)化資源配置和加工方案。2推廣使用變頻調(diào)速技術(shù)離心泵變頻調(diào)速技術(shù)是通過(guò)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，來(lái)改變泵的轉(zhuǎn)速和揚(yáng)程來(lái)實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)的，從而到達(dá)節(jié)電效果13。設(shè)計(jì)合理的變頻調(diào)速系統(tǒng)，不僅可以有效節(jié)電，還有利于設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)；有利于提高自動(dòng)控制水平；有利于降低噪聲、保護(hù)環(huán)境。1.4.1.31.4.1.3 降低蒸汽單耗降低蒸汽單耗常減壓蒸餾的蒸汽消耗主要在減壓抽真空、爐塔吹氣和汽提、加熱爐燃料霧化三個(gè)方面。降低蒸汽消耗的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，就是要合理匹配使用蒸汽等級(jí)。減壓抽真空用汽，要根據(jù)設(shè)計(jì)要求匹配適宜溫度、壓力等級(jí)的蒸汽。1.4.21.4.2 裝置大型化，提高加工負(fù)荷率裝置大型化，提高加

42、工負(fù)荷率中國(guó)石油要想趕超世界先進(jìn)水平，在裝置大型化上一定要緊跟世界潮流，提高經(jīng)濟(jì)效益。這是因?yàn)檠b置規(guī)模越大，物耗越低，操作費(fèi)用也越低。在擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的同時(shí)，提高加工負(fù)荷率也是必不可少的1.4.31.4.3 提高分餾精度和減壓拔出深度提高分餾精度和減壓拔出深度提高分餾精度從提高常壓塔理論塔板數(shù)、保持合理的常壓塔過(guò)汽化率、提高汽提段和側(cè)線(xiàn)汽提塔的汽提效果以及應(yīng)用先進(jìn)控制技術(shù)。1提高常減壓塔理論塔板數(shù)。對(duì)新建或改擴(kuò)建的常壓塔，通過(guò)增加塔盤(pán)數(shù)，提高理論塔板數(shù)，來(lái)提高常壓塔的分餾精度是經(jīng)濟(jì)有效的手段。對(duì)運(yùn)行的裝置，通過(guò)更換高效塔盤(pán)，也可以提高理論塔板數(shù)，改善常壓塔的分餾精度。2保持合理的常壓塔過(guò)汽化率。

43、在爐出口溫度和能耗允許的情況下，可根據(jù)最低側(cè)線(xiàn)和常底重油的重疊情況，適當(dāng)提高過(guò)汽化率。3提高汽提段和側(cè)線(xiàn)汽提塔的汽提效果。常壓塔汽提段汽提效果直接影響到常底重油的 350前餾分含量；側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品汽提塔的汽提效果，那么直接影響到該側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品的輕組分?jǐn)y帶量，要及時(shí)根據(jù)原油品種和產(chǎn)品方案變化，調(diào)整優(yōu)化汽提蒸汽用量，提高汽提效果。4應(yīng)用先進(jìn)控制技術(shù)。應(yīng)用以多變量預(yù)估控制技術(shù)為主要內(nèi)容的 APC 技術(shù)，可有效提高操作水平。提高減壓拔出深度從提高減壓塔頂真空度、降低汽化段壓力、提高汽化段溫度、采用強(qiáng)化蒸餾技術(shù)、應(yīng)用減壓塔分段抽真空技術(shù)以及排除封油和沖洗油的影響方向進(jìn)行。 減壓拔出深度提高，常減壓蒸餾能耗也增加，

44、所以應(yīng)根據(jù)減壓渣油的加工流向，合理確定減壓拔出深度14。減壓渣油和最低側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品全部進(jìn)催化裂化加工，深拔在經(jīng)濟(jì)上不合理；減壓生產(chǎn)潤(rùn)滑油料時(shí)，深拔受側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量限制；減壓渣油生產(chǎn)瀝青，特別是高等級(jí)道路瀝青時(shí)，拔出深度要考慮瀝青質(zhì)量的要求；當(dāng)減壓渣油進(jìn)入燃料型瀝青裝置、延遲焦化裝置、渣油加氫處理裝置加工或直接調(diào)爐用燃料油時(shí)，提高減壓拔出深度無(wú)論在加工方案優(yōu)化上，還是在經(jīng)濟(jì)上，都有重大影響。1.4.41.4.4 優(yōu)化電脫鹽運(yùn)行工況優(yōu)化電脫鹽運(yùn)行工況目前國(guó)內(nèi)電脫鹽主體技術(shù)水平與國(guó)外差距并不很大，造成電脫鹽運(yùn)行工況不理想的主要原因是在操作和管理上有差距，所以要著力從以下三個(gè)方面優(yōu)化操作條件，提高運(yùn)行水平。

45、1優(yōu)選破乳劑、優(yōu)化注入量。目前生產(chǎn)破乳劑的廠家多，品種也多，可分為水溶性和油溶性?xún)纱箢?lèi)，但到目前尚無(wú)能適應(yīng)各種原油品種的“廣譜性破乳劑，所以要根據(jù)加工原油品質(zhì)的變化，優(yōu)選破乳劑。因此破乳劑的注入點(diǎn)和注入量需要結(jié)合裝置允許特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。2優(yōu)化洗滌水注入量和注入點(diǎn)。洗滌水注入點(diǎn)需要優(yōu)化。國(guó)內(nèi)注水量一般控制在 5%8%。3優(yōu)化工藝條件，加強(qiáng)運(yùn)行管理。脫鹽溫度和混合器壓降是電脫鹽的兩個(gè)重要工藝條件。因此要嚴(yán)格控制好這兩項(xiàng)指標(biāo)。1.4.51.4.5 推廣使用阻垢技術(shù)推廣使用阻垢技術(shù)常減壓蒸餾的運(yùn)行周期不斷延長(zhǎng)，引起原油換熱器結(jié)垢增加、傳熱效率下降，解決方法之一，就是在開(kāi)工初期換熱器結(jié)垢形成之前加注阻垢劑

46、。1.51.5 我國(guó)蒸餾技術(shù)的主要開(kāi)展方向我國(guó)蒸餾技術(shù)的主要開(kāi)展方向1裝置聯(lián)合化，流程簡(jiǎn)單化，餾分優(yōu)質(zhì)化。簡(jiǎn)化蒸餾裝置、實(shí)現(xiàn)煉廠裝置大聯(lián)合是開(kāi)展趨勢(shì)。為了充分發(fā)揮裝置大聯(lián)合的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，蒸餾裝置將日趨簡(jiǎn)化。在高效率下按照總體規(guī)劃要求的流程簡(jiǎn)化，在優(yōu)化方案方面反而將變得更加復(fù)雜，要將過(guò)去蒸餾裝置自成一體，改變煉廠一體化生產(chǎn)裝置中的一個(gè)組成局部。2保證長(zhǎng)周期運(yùn)行。常減壓裝置的運(yùn)行周期對(duì)煉廠的本錢(qián)具有重要的影響。隨著煉廠規(guī)?；?jīng)營(yíng)，對(duì)煉廠的影響更為顯著。要求從工藝、設(shè)備、管線(xiàn)、操作各個(gè)方面系統(tǒng)考慮，形成長(zhǎng)周期運(yùn)行的條件。國(guó)外世界級(jí)煉廠蒸餾裝置運(yùn)行周期已達(dá)3953 個(gè)月。3含硫重質(zhì)原油還在大量增加，因此

47、，加工含硫或含硫重質(zhì)原油將是今后幾年我國(guó)蒸餾裝置的重要課題。預(yù)計(jì)含硫原油加工今后將有較大幅度增加，中國(guó)石油應(yīng)盡早投入研究。一個(gè)先進(jìn)煉油廠的常減壓蒸餾裝置應(yīng)該具備加工重質(zhì)、含硫原油的能力。4減少加工損失是提高常減壓水平的主要方面；采用新技術(shù)綜合優(yōu)化將是進(jìn)一步提高常減壓裝置水平的重要途徑。主要要優(yōu)化工藝流程、優(yōu)化脫鹽脫水技術(shù)、優(yōu)選塔內(nèi)件和在煉廠約束條件下綜合利用裝置的能量。開(kāi)發(fā)進(jìn)一步降低加工能耗和提高拔出率的新技術(shù)。5為催化裂化、加氫裂化、重油加工和化工生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)原料。6蒸餾裝置要在煉廠優(yōu)化的總約束條件下進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇最經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案、技術(shù)水平、技術(shù)指標(biāo)，從而為工廠獲得最大的眼

48、前和長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，工藝裝置技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是衡量裝置水平的根本，這已成為煉油工作者的共識(shí)。1.51.5 結(jié)語(yǔ)結(jié)語(yǔ)開(kāi)展規(guī)模經(jīng)濟(jì)、提高裝置加工負(fù)荷率，是中國(guó)石油開(kāi)展的重中之重。對(duì)于中國(guó)石油，應(yīng)從貼近資源、貼近市場(chǎng)和與國(guó)內(nèi)外公司競(jìng)爭(zhēng)等角度出發(fā)，從滿(mǎn)足成品油市場(chǎng)，特別是滿(mǎn)足化工原料的需求出發(fā)，把企業(yè)“做大、 “做強(qiáng)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，爭(zhēng)取將大連、蘭州、撫順等有條件開(kāi)展的煉油廠，建成具有較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大型煉油基地，實(shí)現(xiàn)煉油裝置的大型化，加強(qiáng)區(qū)域優(yōu)勢(shì)。2 2 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)本次設(shè)計(jì)以大慶原油為進(jìn)料設(shè)計(jì)常壓塔、常壓爐及塔板，下面對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的一些參數(shù)確實(shí)定加以說(shuō)明。2.12.1

49、原油性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì)原油性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì)1按照關(guān)鍵餾分特性分類(lèi)方法，大慶原油是低硫石蠟基原油，其主要特點(diǎn)是含蠟量高、凝點(diǎn)高、瀝青質(zhì)含量低、重金屬含量低、硫含量低。2直餾汽油的辛烷值低，僅有 37。3直餾航空煤油的密度較小，結(jié)晶點(diǎn)高，只能符合 2 號(hào)航空煤油的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。4 直餾柴油的十六烷值高、有良好的燃燒性能，但其收率受凝點(diǎn)的限制。5煤、柴油餾分含烷烴多，是制取乙烯的良好裂解原料。2.22.2 常壓塔設(shè)計(jì)的參數(shù)確定常壓塔設(shè)計(jì)的參數(shù)確定2.2.12.2.1 操作壓力確實(shí)定操作壓力確實(shí)定確定操作溫度和壓力條件的主要手段是熱平衡和相平衡計(jì)算。原油常壓精餾塔的最低操作壓力最終是受制約于塔頂產(chǎn)品接受罐的溫度

50、下塔頂產(chǎn)品的泡點(diǎn)壓力。常壓塔頂產(chǎn)品接受罐在 1.02.5MPa 的壓力操作時(shí)，常壓塔頂?shù)膲毫?yīng)稍高于產(chǎn)品接收罐的壓力。在確定塔頂產(chǎn)品接收罐或回流罐的操作壓力后，加上塔頂餾出物流經(jīng)管線(xiàn)、管件和冷凝冷卻設(shè)備的壓降即可計(jì)算得塔頂?shù)牟僮鲏毫?5。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)冷凝器或換熱器殼程的壓力降一般約為 0.2MPa，使用空冷器時(shí)的壓力降可能稍低些。塔頂操作壓力確定后，塔的各部位的操作壓力也隨之可以計(jì)算得，塔的各部位的操作壓力與油汽流經(jīng)塔盤(pán)時(shí)所造成的壓降有關(guān)。本次設(shè)計(jì)選用浮閥塔板，其壓力降在 0.40.65kPa。由加熱爐出口經(jīng)轉(zhuǎn)油線(xiàn)到精餾塔汽化段的壓力降通常為 0.034MPa，因此，由汽化段的壓力可推出爐出

51、口壓力。2.2.22.2.2 操作溫度確實(shí)定操作溫度確實(shí)定確定精餾塔的各部位的操作壓力后，就可以確定各點(diǎn)的操作溫度。氣相溫度是該處油汽分壓下的露點(diǎn)溫度，而液相溫度那么是其泡點(diǎn)溫度。設(shè)計(jì)中按塔板上的汽、液兩相處于相平衡狀態(tài)計(jì)算。1汽化段溫度汽化段溫度就是進(jìn)料的絕熱閃蒸溫度16。汽化段和爐出口的操作壓力，而且產(chǎn)品總收率或常壓塔拔出率和過(guò)汽化度、汽提蒸汽量等也已確定，就可以算出汽化段油汽分壓，于是可以作出進(jìn)料在常壓、在汽化段油汽分壓下以及爐出口壓力下的三條平衡汽化曲線(xiàn)，根據(jù)預(yù)定的汽化段中總汽化率 eF，查得汽化段溫度 tF。2塔底溫度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)原油蒸餾裝置的初餾塔、常壓塔及減壓塔的塔底溫度一般比汽化段

52、溫度低 510。3側(cè)線(xiàn)溫度嚴(yán)格地說(shuō)，側(cè)線(xiàn)抽出溫度應(yīng)該是未經(jīng)汽提的側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品在該處的油汽分壓下的泡點(diǎn)溫度17。然而往往手頭所有的是經(jīng)汽提后的側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品的平衡汽化數(shù)據(jù)，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，通常都是按經(jīng)汽提后的側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品在該處油汽分壓下的泡點(diǎn)溫度來(lái)計(jì)算。側(cè)線(xiàn)溫度的計(jì)算要用猜想法。先假設(shè)側(cè)線(xiàn)溫度 tm，作適當(dāng)?shù)母綦x體和熱平衡，求出回流量，認(rèn)為假設(shè)正確，否那么，重新假設(shè)，直到到達(dá)至要求精度為止。4塔頂溫度塔頂溫度是塔頂產(chǎn)品在其本身油汽分壓下的露點(diǎn)溫度18。原油常壓塔塔頂不凝氣量很少，可以忽略不計(jì)，忽略不凝氣量以后求得的塔頂溫度較實(shí)際塔頂溫度約高出 3%，可將計(jì)算結(jié)果成乘以 0.97 作為采用的塔頂溫度。5側(cè)線(xiàn)汽提塔塔

53、底溫度當(dāng)用水蒸氣汽提時(shí)，汽提塔塔底溫度比側(cè)線(xiàn)抽出溫度約低 810.2.2.32.2.3 設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù).（1） 汽提蒸汽用量對(duì)常壓塔汽提水蒸氣用量參照表 1表表 1 1 汽提水蒸氣用量推薦值汽提水蒸氣用量推薦值產(chǎn)品產(chǎn)品質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)油對(duì)油 ，% %常一線(xiàn)常一線(xiàn)2 23 3常二線(xiàn)常二線(xiàn)2 23 3常三線(xiàn)常三線(xiàn)2 24 4常常 底底2 24 4從節(jié)能角度來(lái)看，在可能的條件下，傾向于減少汽提蒸汽用量。2常壓塔塔頂操作壓力在 0.130.16MPa 之間，通過(guò)冷凝器或換熱器殼程壓降約為 0.2MPa，加熱爐出口到精餾塔汽化段的壓力降通常為 0.034MPa.3生產(chǎn)航煤時(shí)，

54、原油的最高加熱溫度為 360365.2.32.3 塔板設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)塔板設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)本次設(shè)計(jì)選用 F1 型重閥33 克浮閥塔板，其經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：1 壓力降為 0.40.65kPa2板間距與塔徑之間的關(guān)系如表 2 所示：表表 2 2 板間距與塔徑的關(guān)系表板間距與塔徑的關(guān)系表塔徑塔徑 D D，m m0.30.30.0.5 50.50.50.80.80.80.81.61.61.61.62.02.02.02.002.02.4 42.42.4塔板間距塔板間距H HT T，mmmm20020030300 030030035035035035045045045045050050050050060

55、06006006003 板上液層高度 hL，對(duì)常壓塔一般取 0.050.1m。4塔板選型：凡直徑在 2.2m 以下的浮閥塔，一般采用單溢流，直徑大于2.2m 的塔采用雙溢流及階梯流。5 堰長(zhǎng) lw：對(duì)單溢流一般取 lw 為0.60.8D，對(duì)雙溢流，取為0.50.6D，其中 D 為塔徑。6液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間比應(yīng)小于 5s。7 直徑 800mm 以?xún)?nèi)小塔采用整塊式塔板，直徑在 900mm 以上的大塔，通常用分塊式塔板19。8 動(dòng)能因數(shù) Fo 的數(shù)值在 910 之間。9 開(kāi)孔率 ：對(duì)常壓塔開(kāi)孔率在 1014%之間。10 霧沫夾帶量 ev5255250.93570.935739.9639.961

56、0010036.7936.79100100由公式:餾分體積%=餾分的重量%原油相對(duì)密度 d420/餾分油相對(duì)密度 d420計(jì)算每餾分占原油體積%，結(jié)果歸總于上表 4。3.23.2 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程工藝設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程3.2.13.2.1 原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn)原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn)將原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)與算出的總體積收率數(shù)據(jù)繪成常壓下實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn)，如圖 1 所示。3.2.23.2.2 原油的常壓平衡汽化曲線(xiàn)原油的常壓平衡汽化曲線(xiàn) 由原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn)查得汽化體積分?jǐn)?shù)及其相應(yīng)的汽化溫度，如下表 5 所示：表表 5 5 大慶原油常壓實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)大慶原油常壓實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)汽化汽化體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù) ，%

57、%1010303050507070溫度，溫度，185185342.5342.54554555705703.2.2.13.2.2.1 實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn)的參考線(xiàn)斜率及其各點(diǎn)溫度實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn)的參考線(xiàn)斜率及其各點(diǎn)溫度：按定義 實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn)參考線(xiàn)的斜率=570-185/70-10=6.42/%由此計(jì)算參考線(xiàn)的各點(diǎn)溫度： 30%點(diǎn) = 185+6.4230-10=313.4 () 10%點(diǎn) = 185+6.4250-10=441.8 ()3.2.2.23.2.2.2 平衡汽化參考線(xiàn)斜率及其各點(diǎn)溫度：平衡汽化參考線(xiàn)斜率及其各點(diǎn)溫度： 由實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn) 10%至 70%斜率6.42/%查?石油煉制工程?P2

58、08圖 7-17 上圖，得平衡汽化參考線(xiàn)的斜率為 4.6/%；查?石油煉制工程?P208圖 7-17 中圖，得F =22。故 平衡汽化參考線(xiàn) 50%點(diǎn)=實(shí)沸點(diǎn)蒸餾參考線(xiàn) 50%點(diǎn)-F =441.8-22=419.8由平衡汽化參考線(xiàn) 50%點(diǎn)和斜率可計(jì)算得其他各點(diǎn)溫度：50-10=235.8 ()50-30=327.8 ()70%點(diǎn) = 419.8+4.670-50=511.8 ()3.2.2.33.2.2.3 實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn)與其參考線(xiàn)的各點(diǎn)溫差實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn)與其參考線(xiàn)的各點(diǎn)溫差Fi%Fi%： F10%=185-185=0() F30%=342.5-313.4=19.1() F50%=455-4

59、41.8=13.2() F70%=570-570=0()3.2.2.43.2.2.4 平衡汽化曲線(xiàn)各點(diǎn)溫度：平衡汽化曲線(xiàn)各點(diǎn)溫度：由?石油煉制工程?P208圖 7-17 下列圖查得各餾出百分?jǐn)?shù)時(shí)的溫差比值，得：0比值=0.25；10%比值=0.4；其余各點(diǎn)比值都是 0.33。 平衡汽化曲線(xiàn)各點(diǎn)與其參考線(xiàn)相應(yīng)各點(diǎn)的溫差T等于實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn)與其參考線(xiàn)相應(yīng)各點(diǎn)的溫差Fi%乘以對(duì)應(yīng)的比值。由此得平衡汽化各點(diǎn)的T： 10%點(diǎn)T =00.4=0() 30%點(diǎn)T =29.10.33=9.6() 50%點(diǎn)T =31.20.33=4.4() 70%點(diǎn)T =00.33=0() 平衡汽化曲線(xiàn)各點(diǎn)溫度等于它的參考線(xiàn)各

60、點(diǎn)溫度加上相應(yīng)的T值，得平衡汽化溫度： 10%點(diǎn)=235.8+0=235.8() 30%點(diǎn)=327.8+9.6=337.4() 50%點(diǎn)=419.8+4.4=424.2() 70%點(diǎn)=511.8+0=511.8() 依上數(shù)據(jù)在圖 1 中畫(huà)出原油的常壓平衡汽化曲線(xiàn)，如線(xiàn) 2。3.2.33.2.3 油品的性質(zhì)參數(shù)油品的性質(zhì)參數(shù)3.2.3.13.2.3.1 恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算成實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算成實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)1凡恩氏蒸餾溫度高出 246者，考慮到裂化的影響，須用下式進(jìn)行溫度校正： lgD = 0.00852t 1.691常二線(xiàn)、常三線(xiàn) 50%點(diǎn)溫度校正值 D 分別為 3.2、14.3。故