1、課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書設(shè) 計(jì) 名 稱：化 工 專 業(yè) 課 程 設(shè) 計(jì)題 目：460萬噸/年原油常減壓蒸餾裝置常壓分餾塔工藝設(shè)計(jì)學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)：班 別：專 業(yè)：指 導(dǎo) 教 師： 日 期：2011 年10 月24日 廣 東 石 油 化 工 學(xué) 院 化學(xué)工程與工藝 專業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 2011 年 9月 9 日 批準(zhǔn) 系 主 任 謝穎 發(fā)給學(xué)生 1.設(shè)計(jì)題目: 原油常減壓蒸餾裝置工藝設(shè)計(jì) 2. 學(xué)生完成全部設(shè)計(jì)之期限: 2011 年 10 月 24 日 3. 設(shè)計(jì)之原始數(shù)據(jù): (另給) 4. 計(jì)算及說明部分內(nèi)容: (設(shè)計(jì)應(yīng)包括的項(xiàng)目) 一、總論 1概述；2文獻(xiàn)綜述；3設(shè)計(jì)任務(wù)依據(jù)；4主要

2、原材料；5其他 二、工藝流程設(shè)計(jì) 1. 原料油性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì)；2. 工藝流程；3. 塔器結(jié)構(gòu)；4環(huán)保措施 三、常壓蒸餾塔工藝計(jì)算 1. 工藝參數(shù)計(jì)算；2. 操作條件的確定；3. 蒸餾塔各點(diǎn)溫度核算； 4. 蒸餾塔汽液負(fù)荷計(jì)算 四、常壓蒸餾塔尺寸計(jì)算 1. 塔徑計(jì)算；2. 塔高計(jì)算 五、常壓蒸餾塔水力學(xué)計(jì)算 六、車間布置設(shè)計(jì) 1. 車間平面布置方案；2. 車間平面布置圖；3. 常壓蒸餾塔裝配圖 七、參考資料 5. 繪圖部分內(nèi)容: (明確說明必繪之圖) (1) 原油常減壓蒸餾裝置工藝流程圖 (2) 主要塔器圖 (3) 常壓蒸餾塔汽液負(fù)荷分布圖 (4) 常壓蒸餾塔裝配圖 6. 發(fā)出日期: 2011

3、年 9 月 5 日 設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師: 完成任務(wù)日期: 2011 年 10月 24 日 學(xué) 生 簽 名: 廖佰明 化學(xué)工程與工藝課程設(shè)計(jì)原油常減壓蒸餾裝置工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一. 原油的一般性質(zhì)大港原油，= 0.8717；特性因數(shù) K=12.0二. 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù) 表1 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)序餾出溫度餾 出, %序餾出溫度餾 出, %序餾出溫度餾 出, %號(hào)重體號(hào)重體號(hào)重體11132.373.28728320.8622.891338539.8042.3521485.586.54830024.0026.131439943.0145.6231808.539.84931827.1129.351541946

4、.1448.79421011.5413.121033530.3132.661646059.1361.65523514.5916.381135333.4935.921750071.3273.48625617.6819.611236436.6839.17三. 原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù) 表2 原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)累計(jì)餾出, (體)310203040506070平衡蒸發(fā)溫度, 200237280316348381409436四. 產(chǎn)品方案及產(chǎn)品性質(zhì) 表3 產(chǎn) 品 產(chǎn) 率 及 其 性 質(zhì)產(chǎn) 品沸點(diǎn)范圍產(chǎn) 率相對(duì)密度恩 氏 蒸 餾 數(shù) 據(jù), 名 稱%(重)初10%30%50%70%90%終重整原料初1304.20.7

5、34258879399106118130航空煤油1302309.40.7909142162180192205228243輕 柴 油23032013.50.8406225238255262270288312重 柴 油3203505.70.8450307324329331342359385重 油35067.20.9200五. 設(shè)計(jì)處理量: 250+學(xué)號(hào)10萬噸/年, 開工：8000小時(shí)/年。六. 汽提水蒸汽采用過熱水蒸汽: 420, 0.3MPa(表)七. 可考慮采用兩段汽化流程，設(shè)兩個(gè)中段循環(huán)回流; 可考慮過汽化油為2(重)。目錄第一章：總論711概述71.1.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 71.1.2 生產(chǎn)規(guī)模

6、81.1.3 工藝技術(shù)路線81.1.4工藝技術(shù)特點(diǎn)92、文獻(xiàn)綜述:93、 課程設(shè)計(jì)任書10第二章工藝簡(jiǎn)述12 2.1 原料油性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì)122.1.1 原油的一般性質(zhì)122.1.2 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)122.1.3 原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)122.1.4產(chǎn)品性質(zhì)12 2.2 工藝流程設(shè)計(jì)13 2.3塔器結(jié)構(gòu) 13 2.4 環(huán)保措施 14 2.4.1污染源分析 14 2.4.2廢氣處理 14 2.4.3廢水處理 15 2.4.4 噪聲防護(hù) 16 第三章：原料及產(chǎn)品的有關(guān)參數(shù)的計(jì)算17 3.1工藝參數(shù)計(jì)算17 3.1.1體積平均沸點(diǎn)173.1.2恩氏蒸餾90%10%斜率173.1.3立方平均沸點(diǎn)173.

7、1.4中平均沸點(diǎn)173.1.5特性因數(shù)183.1.6相對(duì)分子質(zhì)量：183.1.7平衡蒸發(fā)溫度183.1.8臨界溫度和臨界壓力193.1.9 焦點(diǎn)溫度和焦點(diǎn)壓力19 3.2切割方案及性質(zhì) 19 3.2.1原油和產(chǎn)品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù)計(jì)算匯總20 3.2.2 物料平衡 203.3操作條件的確定213.3.1汽提蒸汽用量213.3.2操作壓力233.3.3 汽化段溫度263.3.4塔底溫度263.3.5 塔頂及各側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱分配263.4蒸餾塔各點(diǎn)溫度核算273.4.1重柴油抽出板溫度校核283.4.2 輕柴油抽出板和煤油抽出板溫度30 3.4.3煤油抽出板溫度校核 323.4.4塔頂溫度的校

8、正333.5全塔汽丶液負(fù)荷分布圖343.6 作全塔汽液相負(fù)荷分布圖48第四章：常壓蒸餾尺寸計(jì)算504.1 塔的直徑的計(jì)算504.1.1塔徑的初算504.1.2計(jì)算適宜的氣速Wa514.1.3 計(jì)算氣相空間截面積514.1.4 降液管內(nèi)流體流速, Vd514.1.5計(jì)算降液管面積514.1.6塔橫截面積Ft的計(jì)算514.1.7采用的塔徑D及空塔氣速W524.2塔高的計(jì)算524.3塔板布置, 浮閥丶溢流堰及降液管的計(jì)算524.3.1 浮閥的型式及排列524.3.2 臨界閥孔流速53 4.3.3開孔率 53 4.3.4 浮閥數(shù)53 4.3.5溢流堰 53第五章：常壓蒸餾塔水力計(jì)算545.1塔板總壓力

9、降545.2 霧沫夾帶555.3 泄漏565.4淹塔575.5 降液管超負(fù)荷575.6適宜操作區(qū)和操作線57 5.6.1泄漏線 59 5.6.2降液管超負(fù)荷界線 60 5.6.3適宜操作區(qū)和操作線 60第六章車間布置圖626.1車間平面布置方案626.2 車間平面布置圖626.2.1 工藝條件：626.2.2安全性626.2.3經(jīng)濟(jì)性636.3常壓蒸汽塔裝配圖636.4 文獻(xiàn)綜述63第七章 結(jié)束語(yǔ)64第一章：總論11概述1.1.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 原油在常壓條件下呈液態(tài)的復(fù)雜的烴類混合物。原油是一種主要由碳?xì)浠悬c(diǎn)從常溫到500度以上，分子結(jié)構(gòu)也是多種多樣合物組成的復(fù)雜混合物。石油中的烴類和非烴類化合

10、物，相對(duì)分子質(zhì)量從幾十到幾千。不同油區(qū)所產(chǎn)的原由在性質(zhì)上差別較大，不同組成的原油表現(xiàn)出的物理性質(zhì)不同，而不同的化學(xué)組成及物理性質(zhì)對(duì)原油的使用價(jià)值、經(jīng)濟(jì)效益都有影響。對(duì)許多原油來說，它的各項(xiàng)性質(zhì)指標(biāo)間往往存在著利弊交錯(cuò)、優(yōu)劣共存的現(xiàn)象，這樣就需要對(duì)原油進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。人人們根據(jù)對(duì)所加工原油的性質(zhì)、市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求、加工技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性，以及經(jīng)濟(jì)效益等諸方面的分析、制訂合理的加工方案。石油不能直接作汽車、飛機(jī)、輪船等交通運(yùn)輸工具發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，也不能直接作潤(rùn)滑油、溶劑油、工藝用油等產(chǎn)品使用，必須、經(jīng)過各種加工過程，才能獲得符合質(zhì)量要求的各種石油產(chǎn)品。石油煉制工業(yè)生產(chǎn)汽油、煤油、柴油等燃料和化學(xué)工業(yè)

11、原料，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，關(guān)系國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈和能源安全，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防和社會(huì)發(fā)展中具有極其重要的地位和作用。原油煉制加工方案，主要根據(jù)其特性、市場(chǎng)需要、經(jīng)濟(jì)效益、投資力度等因素決定。石油煉制加工方案大體可以分為三種類型：（1）燃料型 主要產(chǎn)品是用燃料的石油產(chǎn)品。除了生產(chǎn)部分重油燃料油外，減壓餾分油和減壓渣油通過各種輕質(zhì)化過程轉(zhuǎn)化為各種輕質(zhì)燃料。（2）燃料潤(rùn)滑油型 除了生產(chǎn)燃料的石油產(chǎn)品外，部分或大部分減壓餾分油和減壓渣油還用于生產(chǎn)各種潤(rùn)滑油產(chǎn)品。（3）燃料化工型 除了生產(chǎn)燃料產(chǎn)品外，還生產(chǎn)化工原料和化工產(chǎn)品。原油經(jīng)過常壓蒸餾可分餾出汽油、煤油、柴油餾分。因原油性質(zhì)不同，這些餾分有

12、的可直接作為產(chǎn)品，有的需要進(jìn)行精制或加工。將常壓塔底油進(jìn)行減壓蒸餾，等到的餾分視其原油性質(zhì)或加工方案不同，可以作裂化（熱裂化、催化裂化、加氫裂化等）原料或潤(rùn)滑油原料油原料，也可以作為乙烯裂解原料。減壓塔底油可作為燃料油、瀝青、焦化或其它渣油加工（溶劑脫瀝青、渣油催化裂化、渣油加氫裂化等）的原料。大港原油設(shè)計(jì)一套年處理量為1240萬噸大港原油加工裝置，由于原料中輕組分不多，所以原油蒸餾裝置采用二段汽化，設(shè)計(jì)常壓塔，減壓塔。設(shè)計(jì)中采用水蒸氣汽提方式, 并確定汽提水蒸汽用量;由于浮閥塔操作彈性大，本設(shè)計(jì)采用浮閥塔。石油煉制工業(yè)的發(fā)展是伴隨著石油及石油產(chǎn)品的開發(fā)利用發(fā)展起來的，石油的發(fā)現(xiàn)、開采和直接利

13、用由來已久，加工利用并、逐步形成石油煉制工業(yè)。始于19世紀(jì)30年代，到20世紀(jì)4050年代形成的現(xiàn)代煉油工業(yè)，是最大的加工工業(yè)之一。原油蒸餾在煉油廠是原油首先要通過的加工裝置。一般包括預(yù)處理系統(tǒng)（原油電脫鹽）、常壓分餾系統(tǒng)、減壓分餾系統(tǒng)、注劑系統(tǒng)、輕烴回收系統(tǒng)（加工輕質(zhì)原油且達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模時(shí)一般設(shè)置輕烴回收系統(tǒng)）等。常壓蒸餾就是在常壓下對(duì)原油進(jìn)行加熱、氣化、分餾和冷凝。如此得到各種不同沸點(diǎn)范圍的石油餾分。常減壓蒸餾是指在常壓和減壓條件下，根據(jù)原油中各組分的沸點(diǎn)不同，把原油“切割”成不同餾分的工藝過程。1.1.2 生產(chǎn)規(guī)模規(guī)模原油處理量460年。575000kg/h。按年開工8000小時(shí)計(jì)，即處理

14、量為575000kg/h1.1.3 工藝技術(shù)路線大港原油屬于中間基原油，含硫量少，煤油具有相當(dāng)好的揮發(fā)性能，比較高的閃點(diǎn)，適宜的粘度等特性，是一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑，有著廣泛的應(yīng)用前景，但是，直餾煤油和一般的加氫煤油芳烴含量都較量，氮的非烴化合物也很多，致使在使用過程中，不僅使人感到有不舒服的臭味，還對(duì)人體有害。在應(yīng)用上，煤油餾分除用作噴氣燃料、特種溶劑油、燈用煤油以外，還有很大一部分作為鋁軋油基礎(chǔ)油使用。由于鋁軋制在冷卻、潤(rùn)滑和改善鋁制品表面光潔度等方面都極其重要的作用，因此，隨著鋁加工業(yè)的迅猛發(fā)展，鋁軋制油的用量越來越大。鋁軋制油除應(yīng)用具有餾分范圍窄、飽和烴含量高、閃點(diǎn)高的特點(diǎn)外，還要求具有較

15、低的硫含量和芳烴含量。煤油加氫工藝是生產(chǎn)高檔鋁軋制油最有效的工藝手段，該工藝主要是對(duì)其進(jìn)行深度脫硫、脫氮和脫芳烴。采用加氫法生產(chǎn)無味煤油、鋁軋制油，有著其它方法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。首先是產(chǎn)品質(zhì)量好，收率高，其中產(chǎn)品芳烴含量小于0.1%；其次是不產(chǎn)生酸渣、堿渣等污染物，屬于環(huán)境友好工藝。特種油品精餾與一般的煉油裝置不同，餾分窄分餾精度要求高，產(chǎn)品的種類繁多，生產(chǎn)操作完全由市場(chǎng)決定，操作靈活要求非常高，根據(jù)產(chǎn)品方案要求，分餾部分采用雙分餾塔多側(cè)線抽出，其中第二分餾塔為減壓操作，滿足不同產(chǎn)品分割及質(zhì)量要求。1.1.4工藝技術(shù)特點(diǎn)由于裝置規(guī)模較小，在保證安全平衡生產(chǎn)的前提下，盡量簡(jiǎn)化工藝流程和自動(dòng)控制系統(tǒng)

16、，以節(jié)省工程投資。反應(yīng)部分采用冷高壓分離流程。分餾部分設(shè)置兩臺(tái)分餾塔，其中第二分餾塔為減壓操作，兩臺(tái)分餾塔產(chǎn)品側(cè)線抽出及塔底均設(shè)重沸器，塔內(nèi)裝填高效規(guī)整填料，確保分餾精度。設(shè)置熱載體回執(zhí)系統(tǒng)，熱載體作為塔底重沸器熱源。2、文獻(xiàn)綜述:常減壓蒸餾技術(shù)現(xiàn)狀(1)國(guó)外蒸餾裝置技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)煉油傳廠的大型化是提高其勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益，降低能耗和物耗的一項(xiàng)重要措施。按2004年一月底的統(tǒng)計(jì)，全世界共有717座煉油廠，總加工能力4103Mt/a。其中加工能力在10Mt/a以上的煉油廠126座，分散在34個(gè)國(guó)家和地區(qū)，有16座加工能力在20Mt/a以上?，F(xiàn)在單套蒸餾裝置一般都在5Mt/a以上，不少裝置已

17、達(dá)到10Mt/a?，F(xiàn)在最大的單套蒸餾裝置處理量為15Mt/a。整體蒸餾裝置將原油分為：常壓渣油、含蠟餾分油、中間餾分油和石腦油組分。常壓部分出常壓渣油、中間餾分和石腦油以下的餾分。中間餾分在加氫脫硫分餾塔中分餾煤油、輕、重柴油，常壓渣油進(jìn)入高真空減壓蒸餾，分餾出的蠟油作為催化裂化裝置和加氫裂化裝置的原料。整體蒸餾裝置可以節(jié)省投資30左右。電脫鹽方面：以Petrolite和Howe-Beaket二公司的專利技術(shù)較為先進(jìn)。Howe-Beaket技術(shù)主要為低速脫鹽，Petrolite已在低速脫鹽的基礎(chǔ)上開發(fā)了高速電脫鹽。塔內(nèi)件方面：以Koch-Glitcsh、Sulzer和Norton為代表，擁有較

18、先進(jìn)的專利技術(shù)，公司開發(fā)出了SuperFRAC I.SuperFRACV高效塔盤和Gempak填料，Sulzer在原有Mellapak填料的基礎(chǔ)上開發(fā)了Mllapakplus和Optiflow高效填料。產(chǎn)品質(zhì)量方面：國(guó)外蒸餾裝置典型的產(chǎn)品分餾精度一般為：石腦油和煤油的脫空度ASTM D86(5%-95%)13；煤油和輕柴油的脫空度ASTM D86(5%-95%)-20；輕蠟油與重蠟油的脫空度ASTM D1160(5%-95%)5，潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油也基本滿足窄餾分、淺顏色。(2)國(guó)內(nèi)蒸餾裝置技術(shù)現(xiàn)狀我國(guó)蒸餾裝置規(guī)模較小，大部分裝置處理能力為2.5Mt/a，僅有幾套裝置的加工能力超國(guó)4.5Mt/a。我

19、國(guó)蒸餾裝置的總體技術(shù)水平與國(guó)外水平相比，在處理能力、產(chǎn)品質(zhì)量和撥出率方面存在較大的差距。最近幾年，隨著我國(guó)煉油工業(yè)的發(fā)展，為縮短與世界先進(jìn)煉油廠的差距，我國(guó)新建蒸餾裝置正向大型化方向發(fā)展，陸續(xù)建成了鎮(zhèn)海、高橋8Mt/a及西太平洋10Mt/a等大型化的蒸餾裝置等，其中高橋?yàn)闈?rùn)滑油型大型蒸餾裝置，擬建的大型蒸餾裝置也基本為燃料型。我國(guó)蒸餾裝置側(cè)線產(chǎn)品分離精度差別較大，如中石化有些煉油廠常頂和常一線能夠脫空，但尚有40%的裝置常頂與常一線恩氏蒸餾餾程重疊超過10，最多重疊達(dá)86。多數(shù)裝置常二線與常三線恩氏蒸餾餾程重疊15以上，實(shí)沸點(diǎn)重疊則超出25。潤(rùn)滑油餾分切割也同國(guó)外先進(jìn)水平存在一定差距，主要表現(xiàn)

20、在輕質(zhì)潤(rùn)滑油餾分的發(fā)揮及中質(zhì)潤(rùn)滑油餾分的殘?zhí)?、顏色和安定性等方面存在差距較大。3、 課程設(shè)計(jì)任書 (一) 設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)處理大港原油, 年處理量410萬噸的常減壓蒸餾裝置中的常壓分餾塔。(二) 設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 根據(jù)原始數(shù)據(jù), 決定裝置物料平衡。2. 常壓塔的計(jì)算常壓塔的物料平衡和物料性質(zhì)。計(jì)算常壓塔進(jìn)料溫度, 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù), 定出塔底溫度。作常壓塔全塔熱平衡, 求出塔頂回流及中段回流。計(jì)算各側(cè)線的溫度。根據(jù)塔的各段回流量, 確定最大汽液負(fù)荷的位置。塔徑與塔高的計(jì)算。根據(jù)塔的水力學(xué)計(jì)算, 確定最適宜的操作范圍。3. 用1#圖紙繪制常壓蒸餾塔結(jié)構(gòu)圖一張。4. 完成設(shè)計(jì)說明書一份。(三) 設(shè)計(jì)要求:按照

21、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書上的要求。(四) 原始數(shù)據(jù)大港原油屬低硫環(huán)烷中間基原油, 一般性質(zhì)如下表所示。 表13 大港原油一般性質(zhì)名稱單位數(shù)值名稱單位數(shù)值密度d2040.8896含鹽mgNaCl/L74特性因數(shù)11.8水分%1.4運(yùn)動(dòng)粘度(50)mm2/s20.64初餾點(diǎn)82凝點(diǎn)20200餾出%10含蠟量%14.1300餾出%25瀝青質(zhì)硅膠膠質(zhì)%12.56Ni含量PPm18.5殘?zhí)?3.5V含量PPm1含硫%0.14Cu含PPm0.76含氮%灰分%0.018注: 計(jì)算時(shí)用d420=0.8717, K=12 表14 大港原油常壓分餾產(chǎn)品性質(zhì)產(chǎn)品名稱沸點(diǎn)范圍產(chǎn)率 %(質(zhì))密 度d204恩 氏 蒸 餾 數(shù) 據(jù)

22、0%10%30%50%70%90%干點(diǎn)重整原料1304.20.734258879399106118130航空煤油1302309.40.7909142162180192205228243輕柴油23032013.50.8406225238255262270288312重柴油3203505.70.8450307324329331340359385重油35067.20.9200設(shè)計(jì)題目可根據(jù)實(shí)際情況, 選用其他原油及處理量。圖的來源: 圖1: 原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線與平衡汽化曲線, 林世雄主編, 石油煉制工程, 上冊(cè), P293.圖2: 汽提蒸汽用量(四層汽提塔板), 來源同圖1, P292.圖3: 常

23、壓塔的計(jì)算草圖, 來源同圖1, P297.圖4: 重柴油抽出板以下塔段的熱平衡, 來源同圖1, P300.圖5: 汽油的露點(diǎn)線相圖, 來源同圖1, P303.圖6: 常壓塔全塔汽丶液相負(fù)荷分布圖, 來源同圖1, P303.圖7:適宜操作區(qū)示意圖, 石油化學(xué)工業(yè)部石油化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院編, 塔的工藝計(jì)算,P141第二章工藝簡(jiǎn)述2.1 原料油性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì)2.1.1 原油的一般性質(zhì)大港原油，= 0.8717；特性因數(shù) K=12.02.1.2 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù) 表1 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)序餾出溫度餾 出, %序餾出溫度餾 出, %序餾出溫度餾 出, %號(hào)重體號(hào)重體號(hào)重體11132.373.2872832

24、0.8622.891338539.8042.3521485.586.54830024.0026.131439943.0145.6231808.539.84931827.1129.351541946.1448.79421011.5413.121033530.3132.661646059.1361.65523514.5916.381135333.4935.921750071.3273.48625617.6819.611236436.6839.172.1.3 原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù) 表2 原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)累計(jì)餾出, (體)310203040506070平衡蒸發(fā)溫度, 2002372803163483814

25、094362.1.4產(chǎn)品性質(zhì) 表3 產(chǎn) 品 產(chǎn) 率 及 其 性 質(zhì)產(chǎn) 品沸點(diǎn)范圍產(chǎn) 率相對(duì)密度恩 氏 蒸 餾 數(shù) 據(jù), 名 稱%(重)初10%30%50%70%90%終重整原料初1304.20.734258879399106118130航空煤油1302309.40.7909142162180192205228243輕 柴 油23032013.50.8406225238255262270288312重 柴 油3203505.70.8450307324329331342359385重 油35067.20.92002.2 工藝流程設(shè)計(jì)由產(chǎn)品的性質(zhì)可以了解到，此裝置主要是生產(chǎn)燃料油，而且汽油餾分的含量

26、也不是很高，所以在此用二段汽化式：常壓減壓。 圖1-1生產(chǎn)流程圖2.3 塔器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況，采用板式塔。各種板式塔有關(guān)結(jié)構(gòu)性能比較如下表：表2-5 各種塔板比較塔板優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)泡罩塔板不容易發(fā)生漏液現(xiàn)象，有較好的操作彈性，對(duì)臟物不敏感結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價(jià)高，塔板壓降大，霧末夾帶現(xiàn)象嚴(yán)重塔板效率均勻篩板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，氣體，壓降小操作彈性地，篩孔小，易堵塞浮閥塔板生產(chǎn)能力大，操作彈性大，塔板效率高，氣體壓降小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低不宜處理易結(jié)焦，或黏度大噴射型塔板開孔率較大，可采用較高的空塔氣速，生產(chǎn)能力大，塔板效率高操作彈性大氣相夾帶由上表比較可知，應(yīng)選擇浮閥塔板作為本次設(shè)計(jì)所需的塔板。2.4

27、環(huán)保措施2.4.1污染源分析常壓加熱爐煙氣 減壓加熱爐煙氣圖2-2 常減壓蒸餾裝置的工藝流程及污染源分布1電脫鹽罐；2一初餾塔；3常壓爐；4常壓塔；5汽提塔；6-穩(wěn)定塔；7分餾塔；8減壓加熱爐；9減壓塔由圖2-2可知，常減壓蒸餾裝置污染源有電脫鹽排水、初頂排水、機(jī)泵冷卻水、常頂排水、減頂排水、常壓加熱爐煙氣、減壓加熱爐煙氣，所以環(huán)保工作應(yīng)圍繞這些污染源采取相應(yīng)措施。2.4.2廢氣處理加熱爐煙氣煙氣中的so2與燃料中硫含量有關(guān)，使用燃料氣及低硫燃制能有效降低so2。的排放量。NO2的排放與燃料中的N2含量及燃燒火嘴結(jié)構(gòu)有關(guān)。停工排放廢氣裝置在停工時(shí)，需對(duì)塔、容器、管線進(jìn)行蒸汽吹掃，大部分存油隨蒸

28、汽冷凝水排出，還有部分未被冷凝的油氣隨塔頂蒸汽放空進(jìn)入大氣；檢修時(shí)，需將塔、容器等設(shè)備的人孔打開，將殘存的油氣排入大氣；要制定停工方案并嚴(yán)格執(zhí)行，嚴(yán)格控制污染。無組織排放廢氣一般情況下含硫廢水中硫化氫及氨的氣味較大，輸送這種含硫廢水必須密閉，如有泄漏則毒害嚴(yán)重。含硫化氫廢氣經(jīng)常泄漏的部位是在“三頂”回流罐脫水部位。減少措施是控制好塔頂注氨。輸送輕質(zhì)油品管線、堿渣管線及閥門的泄漏會(huì)造成大氣污染，本裝置設(shè)計(jì)常壓塔頂減壓閥為緊急放空所用，放空氣體進(jìn)入緊急放空罐。管線閥門的泄漏率應(yīng)小于2c。另外，蒸餾裝置通常設(shè)“三頂”瓦斯回收系統(tǒng)，將初頂、常減頂不凝氣引入加熱爐作為燃料燒掉或回收，這樣對(duì)節(jié)能、安全、環(huán)

29、保均有利。2.4.3廢水處理電脫鹽排水制電脫鹽過程所排的廢水，來自原油進(jìn)裝置時(shí)自身攜帶水和溶解原油中無機(jī)鹽所注入的水。此外，加入破乳劑使原油在電場(chǎng)的作用下將其中的油和含鹽廢水分離。由于這部分水與油品直接接觸，溶人的污染物較多，特別是電脫鹽罐油水分離效率不高時(shí)，這部分排水中石油類和COD均較高。排水量與注水量有關(guān)，一般注入量為原油的58。篩選好的破乳劑、確定合適用量、提高電脫鹽效率都對(duì)提高油水分離效果有利；用含硫污水汽提后的凈化水回注電脫鹽可減少新鮮水用量，同時(shí)減少凈化水排放的揮發(fā)酚含量；增加油水鑭離時(shí)間，嚴(yán)格控制油水界面(必要時(shí)設(shè)二次收油設(shè)施)可減少油含量。塔頂油水分離器排水常減壓蒸餾裝置其初

30、餾塔頂、常壓塔頂、減壓塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷后均分別進(jìn)入各自的油水分離器，進(jìn)行油水分離并排水。這部水是由原油加工過程中的加熱爐注水，常壓塔和減壓塔底注汽產(chǎn)品汽提塔所用蒸汽冷凝水，大氣抽空器冷凝水，塔頂注水，緩蝕劑所含水分等組成。由于這部分水與油品直接接觸，所以 AN染物質(zhì)較多，排水中硫化物、氨、COD均較高。排水中帶隋況與油水分離器中油水分離時(shí)間、界面控制是否穩(wěn)定有關(guān)。正常生產(chǎn)情況下，嚴(yán)格控制塔頂油水分離器油水界面是防止排重帶油的關(guān)鍵。機(jī)泵冷卻水機(jī)泵冷卻水由兩部分構(gòu)成，一部分是冷卻泵體用水，全部使用循 K冷卻后進(jìn)循環(huán)水回水管網(wǎng)循環(huán)使用。另一部分是泵端面密封冷卻 K，隨用隨排入含油廢水系統(tǒng)。一般熱油泵需冷

31、卻水較多，如端面十漏油較多則冷卻水帶油嚴(yán)重。如將泵端面密封改為波紋管式端 i封，可以減少漏油污染。裝置其他排水 a油品采樣該裝置有汽油、煤油、柴油等油品采樣口用于采 j品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。一般在油品采樣前，都要放掉部分油品，以便：次采樣滯留在管線中的油置換掉。這部分油品會(huì)污染排水?？刹蓜?dòng)分析儀或密閉采樣法，也可以將置換下的油品放入污油罐中回以減少污染。 b設(shè)備如拆卸油泵、換熱器等，需將設(shè)備內(nèi)的存油放掉進(jìn)入系統(tǒng)。如果能在拆卸設(shè)備處，設(shè)專線將油抽至污油回收系統(tǒng)(或罐)，可以減少污染。 c停工掃線 裝置停工需將設(shè)備、管線中的存油用蒸汽吹掃于此階段排放污染物最為嚴(yán)重。應(yīng)制定停工方案并嚴(yán)格執(zhí)行，盡量油送至污

32、油罐區(qū)，嚴(yán)禁亂排亂放。 d地面沖洗原油泵、熱油泵、控制閥等部位所在地面最易遭受污染。一般不允許用水沖洗的地面，通常用浸有少量煤油的棉紗插去油污。e,裝置廢水排放計(jì)量 各種廢水排出裝置進(jìn)入全廠含油廢水系統(tǒng)之前，要設(shè)置計(jì)量井，并制定排水定額。對(duì)控制排放廢水的污染較為有效。2.4.4噪聲防護(hù)在生產(chǎn)裝置，噪聲的主要來源是：流體振動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲。如流體被節(jié)流后發(fā)出的噪聲(尤其是調(diào)節(jié)閥節(jié)流造成的)、火焰燃燒所造成的氣體振動(dòng)等。機(jī)械噪聲。指各種運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲。電磁噪聲。指由電機(jī)、脫鹽變壓器等因磁場(chǎng)作用引起振動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲。加熱爐噪聲的防治一般有下列幾種方法，可根據(jù)不同情況選用。(1)采用低噪聲噴嘴。(

33、2)噴嘴及風(fēng)門等進(jìn)風(fēng)口處采用消聲罩。(3)結(jié)合預(yù)熱空氣系統(tǒng)，采用強(qiáng)制進(jìn)風(fēng)消聲罩。(4)爐底設(shè)隔聲圍墻。電機(jī)噪聲的防治一般有：(1)安裝消聲罩。一般應(yīng)選用低噪聲電機(jī)，若噪聲不符合要求時(shí)，可加設(shè)隔聲罩(安裝全部隔聲罩或局部隔聲罩。)(2)改善冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、角度。(3)大電機(jī)可拆除風(fēng)扇，用主風(fēng)機(jī)設(shè)置旁路引風(fēng)冷卻電機(jī)。空冷器噪聲的防治一般可選用以下幾種方法：(1)設(shè)隔聲墻，以減少對(duì)受聲方向的輻射。(2)加吸聲屏，可設(shè)立式和橫式吸聲屏。(3)加隔聲罩。(4)用新型低噪聲風(fēng)機(jī)。 第三章：原料及產(chǎn)品的有關(guān)參數(shù)的計(jì)算3.1工藝參數(shù)計(jì)算3.1.1體積平均沸點(diǎn)重整原油 航空煤油 輕柴油 重柴油 3.1.2恩氏蒸餾

34、90%10%斜率重整原油90%10%斜率航空煤油90%10%斜率輕柴油90%10%斜率重柴油90%10%斜率3.1.3立方平均沸點(diǎn) 由工藝計(jì)算圖表圖2-1-J查得 重整原油 ：校正值為 航空煤油：校正值為 輕柴油：校正值為 重柴油：校正值為 3.1.4中平均沸點(diǎn) 由工藝計(jì)算圖表圖2-1-J查得 重整原油 ：校正值為 航空煤油：校正值為 輕柴油：校正值為 重柴油：校正值為 3.1.5特性因數(shù) 由圖表查得： 重整原油：=11.80 航空煤油：= 11.78 輕柴油： =11.65 重柴油： =12.123.1.6相對(duì)分子質(zhì)量： 由圖表查得： 重整原油：M =98 航空煤油：M =155 輕柴油：

35、M=212 重柴油： M =2823.1.7平衡蒸發(fā)溫度 由工藝計(jì)算圖表圖2-2-3、2-2-4查得：平衡蒸發(fā)溫度匯總：產(chǎn)品 溫度/0%10%30%50%70%90%100%重整原料73.887.890.694.296.6101.4104.7航空煤油165.9174184190195.8207.6211.3輕 柴 油253.2258.2268270.8274.2292.3300.6重 柴 油340.4346.4349.5351.3355.4363.3372.13.1.8臨界溫度和臨界壓力臨界溫度, tkp:由圖表集圖2-3-7和圖2-3-8查得；臨界壓力, Pkp:由圖表集圖2-3-9查得：臨

36、界溫度和壓力匯總：產(chǎn)品真臨界溫度 假臨界溫度 真臨界壓力MPa假臨界壓力MPa重整原料279.86276.123.703.68航空煤油378.65369.783.132.92輕 柴 油444.85438.852.232.22重 柴 油501.05499.851.521.363.1.9 焦點(diǎn)溫度和焦點(diǎn)壓力焦點(diǎn)溫度, tF由圖表集圖2-2-19查得, 汽焦點(diǎn)溫度為328.5。焦點(diǎn)壓力, PF由圖表集圖2-2-18查得, 匯總?cè)缦拢航裹c(diǎn)溫度壓力：產(chǎn)品焦點(diǎn)溫度 焦點(diǎn)壓力MPa重整原料314.555.05航空煤油417.854.10輕 柴 油463.052.66重 柴 油518.551.853.2.0

37、切割方案及性質(zhì)切割方案及性質(zhì)表見表3-3：（開工天數(shù)為8000小時(shí)） 產(chǎn)品實(shí)沸點(diǎn)的餾程/ C實(shí)沸點(diǎn)的切割點(diǎn)/ C汽油40140煤油105252122.5輕柴油196339224重柴油301448320表3-3 原油常壓切割方案及性質(zhì)表3.2.1原油和產(chǎn)品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù)計(jì)算匯總表2 油品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù)計(jì)算匯總油品名稱密 度 d204比重指數(shù)oAPI特性因 數(shù) K分子量 M平衡蒸發(fā)溫度臨界參數(shù)（假）焦點(diǎn)參數(shù)0 %100%溫度壓力MPa溫度MPa汽油0.734259.911.829874104.5279.653.71311.855.02 航煤油0.790946.411.79155165.9211.2

38、379.853.09416.844.03 輕柴0.84063611.65 210253.2300.2444.952.23466.05 2.62重柴0.8450 35.112.10282340.4371.7501.051.52518.051.84 重油0.9200 21.712.12490原油0.871730.13.2.2 物料平衡常壓塔物料平衡表設(shè)計(jì)處理量: 250+學(xué)號(hào)10萬噸/年=250+21*10=460萬噸/年物料平衡（按8000小時(shí)/年）見表3-4油 品產(chǎn) 率，%處 理 量 或 產(chǎn) 量體積質(zhì)量104t/Yt/Dkg/hkmol/h原 油10010046016523562852重整原料

39、5.00 4.219.5755325342275 產(chǎn)航空煤油10.40 9.438.54115653257367 輕 柴 油14.00 13.556.35166175631353品重 柴 油5.90 5.725.437013462121重油64.70 67.2305.528266395466表3-4 物料平衡表3.3操作條件的確定3.3.1汽提蒸汽用量 側(cè)線產(chǎn)品及塔底重油都用過熱水蒸汽汽提, 使用的是溫度420, 壓力0.3MPa的過熱水蒸汽。 表4 汽提蒸汽用量(經(jīng)驗(yàn)值) 參考表4汽提蒸汽量如表5 表5 汽提水蒸汽用量油品,對(duì)油kg/hkmol/hkg/h航空煤油31675388.97 輕

40、柴 油32862163.3 重 柴 油2.8102361.4 重油27689 463.8合計(jì)28327677.5注：表5為參考表4得出的汽提水蒸氣用量。塔名稱產(chǎn)品蒸汽用量, , 對(duì)產(chǎn)品常壓塔溶劑油1.52.0常壓塔煤油23常壓塔輕柴油23常壓塔重柴油24常壓塔輕潤(rùn)滑油24常壓塔塔底重油24初餾塔塔底油1.21.5減壓塔中、重潤(rùn)滑油24減壓塔殘?jiān)剂嫌?4減壓塔殘?jiān)子?5表7 國(guó)內(nèi)某些煉油廠常壓塔塔板數(shù)被分離的餾分東方紅套南京套上海煉廠汽 油煤 油3109煤 油輕柴油996輕柴油重柴油746重柴油裂化原料846最低側(cè)線進(jìn)料443進(jìn)料塔底4644.塔板型式和塔板數(shù)：石油分餾塔塔板數(shù)主要靠經(jīng)驗(yàn)選

41、用，表6、表7、表8是常壓塔塔板數(shù)的參考值。表6 常壓塔塔板數(shù)國(guó)外文獻(xiàn)推薦值被分離的餾分推薦板數(shù)汽 油煤 油1215煤 油輕柴油1416輕柴油重柴油1012進(jìn)料最低側(cè)線45汽提段或側(cè)線汽提4注: 也可用填料代替。參照表6與表7選定的塔板數(shù)如下:決定塔板數(shù)重整原料15層(其中塔頂循環(huán)回流3塊，考慮一線生產(chǎn)航煤)航空煤油15層（其中第一中段循環(huán)回流3塊）輕 柴 油12層（其中第二中段循環(huán)回流3塊）重 柴 油4層塔底汽提段4層全塔用三個(gè)中段回流, 全塔塔板總數(shù)為50層。圖2 常壓塔的計(jì)算草圖3.3.2操作壓力取塔頂產(chǎn)品罐壓力為: 0.13MPa。塔頂采用兩級(jí)冷凝冷卻流程圖。取塔頂空冷器壓力降為0.01MPa, 使用一個(gè)管殼式后冷器, 殼程壓力降取0.017MPa, 故塔頂壓力=0.13+0.01+0.017=0.157MPa (絕)。取