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360万吨原油常减压蒸馏装置工艺设计

360万吨原油常减压蒸馏装置工艺设计
360万吨原油常减压蒸馏装置工艺设计

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课程设计说明书

题目360万吨原油常减压蒸馏装置工艺设计

学院:化工学院专业:化工专业班级:****

学生:**** 指导教师****

完成时间:20**年*月* 日至2***年* 月* 日

目录

第一章总论

1.1概述 (3)

1.1.1设计方案 (3)

1.1.2 生产规模 (3)

1.1.3 工艺技术路线 (4)

1.1.4工艺技术特点 (4)

1.2文献综述 (4)

1.2.1常减压蒸馏技术现状 (4)

1.3.设计任务依据 (5)

1.4主要原材料 (5)

1.5其他 (5)

1.5.1交通运输 (5)

1.5.2节能措施 (6)

第二章工艺流程设计

2.1原料油性质及产品性质 (7)

2.1.1原料油性质 (7)

2.1.2产品性质 (7)

2.2. 工艺流程 (8)

2.2.1工艺流程 (8)

2.3 塔器结构 (9)

2.4环保措施 (9)

2.4.1污染源分析 (9)

2.4.2废气处理 (10)

2.4.3废水处理 (10)

2.4.4噪声防护 (11)

第三章工艺计算

3.1 原料及产品的有关参数的计算 (13)

3.2 工艺流程的确定根据与流程的叙述 (15)

3.2.1 切割方案及性质 (15)

3.2.2 物料平衡 (15)

3.2.3 汽提蒸汽用量 (17)

3.2.4 操作压力 (17)

3.2.5 汽化段温度 (18)

3.3蒸馏塔各点温度核算 (20)

3.3.1塔底温度 (20)

3.3.2塔顶及各侧线温度的假设与回流热分配 (20)

3.3.3侧线及塔顶温度的校核 (21)

3.4全塔汽、液负荷衡算 (23)

第四章常压蒸馏塔尺寸计算

4.1塔径的计算 (34)

4.1.1塔径的初算 (34)

4.1.2计算出Wmax后再计算适宜的气速Wa (34)

4.1.3计算气相空间截面积 (35)

4.1.4降液管内流体流速Vd (35)

4.1.5计算降液管面积 (35)

4.1.6塔横截面积Ft的计算 (35)

4.1.7采用的塔径D及空塔气速W (35)

4.2塔高的计算 (36)

第五章水力学衡算

5.1塔板布置,浮阀、溢流堰及降液管的计算 (37)

5.2塔的水力学计算 (38)

5.2.1塔板总压力降 (38)

5.2.2雾沫夹带 (38)

5.2.3泄漏 (39)

5.2.4淹塔 (40)

5.2.5降液管超负荷 (40)

5.2.6适宜操作区和操作线 (40)

5.2.7适宜操作区示意图 (42)

第六章车间平面布置

6.1 车间平面布置方案 (43)

6.2 车间平面布置图 (43)

6.2.1 CAD绘图(见附图) (43)

6.2.2 工艺条件 (43)

6.3 常压蒸馏塔装配图(见附图) (44)

6.4 工艺流程图(见附图) (44)

6.5 主要塔器图(见附图) (44)

第七章结束语 (45)

第八章参考文献 (45)

第一章总论

1.1概述

石油是一种主要由碳氢化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,相应的沸点从常温到500度以上,分子结构也是多种多样。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。

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,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。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。原油常减压蒸馏是常用基本的加工方案。

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。

石油炼制加工方案,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。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。

1.1.1设计方案

设计一套年处理量为360万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。

原油蒸馏在炼油厂是原油首先要通过的加工装置。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。

1.1.2 生产规模

规模原油处理量360万吨/年。按年开工8000小时计,即处理量为450000kg/h。

1.1.3 工艺技术路

大港原油属于低硫环烷─中间基原油。

煤油具有相当好的挥发性能,比较高的闪点,适宜的粘度等特性,是一种优良的有机溶剂,有着广泛的应用前景,但是,直馏煤油和一般的加氢煤油芳烃含量都较量,氮的非烃化合物也很多,致使在使用过程中,不仅使人感到有不舒服的臭味,还对人体有害。

在应用上,煤油馏分除用作喷气燃料、特种溶剂油、灯用煤油以外,还有很大一部分作为铝轧油基础油使用。由于铝轧制在冷却、润滑和改善铝制品表面光洁度等方面都极其重要的作用,因此,随着铝加工业的迅猛发展,铝轧制油的用量越来越大。铝轧制油除应用具有馏分范围窄、饱和烃含量高、闪点高的特点外,还要求具有较低的硫含量和芳烃含量。煤油加氢工艺是生产高档铝轧制油最有效的工艺手段,该工艺主要是对其进行深度脱硫、脱氮和脱芳烃。采用加氢法生产无味煤油、铝轧制油,有着其它方法无法比拟的优点。首先是产品质量好,收率高,其中产品芳烃含量小于0.1%;其次是不产生酸渣、碱渣等污染物,属于环境友好工艺。

特种油品精馏与一般的炼油装置不同,馏分窄分馏精度要求高,产品的种类繁多,生产操作完全由市场决定,操作灵活要求非常高,根据产品方案要求,分馏部分采用双分馏塔多侧线抽出,其中第二分馏塔为减压操作,满足不同产品分割及质量要求。

1.1.4工艺技术特点

由于装置规模较小,在保证安全平衡生产的前提下,尽量简化工艺流程和自动控制系统,以节省工程投资。

反应部分采用冷高压分离流程。

分馏部分设置两台分馏塔,其中第二分馏塔为减压操作,两台分馏塔产品侧线抽出及塔底均设重沸器,塔内装填高效规整填料,确保分馏精度。

设置热载体回执系统,热载体作为塔底重沸器热源。

1.2.文献综述

1.2.1常减压蒸馏技术现状

①国外蒸馏装置技术现状及发展趋势

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、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Optiflow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ASTM D86(5%-95%)-20℃;轻蜡油与重蜡油的脱空度ASTM D1160(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。

1.3.设计任务依据

设计任务有指导教师指定课题

1.4.主要原材料

主要原材料是大港原油,其属低硫环烷─中间基原油。

1.5.其他

1.5.1交通运输

本装置设在广东**石化工业区,相关设施及公用工程非常完善,原料、产品及废渣方便快捷地输送。

○1**石化工业区内交通便利,汕茂铁路与京广、京九铁路相连,河茂铁路与柳湛铁路相连,正在建设的洛湛铁路通过**,使**与华南、华北腹地相接起来。

○2**有发达的公路网,325国道与高水一级公路连通。广湛高速已全线通车,**到

湛江机场1小时车程,**至广州3小时车程,**至重庆高速公路已建成通车。

○3**港是国家一类对外开放口岸,距香港202海里,距澳门184海里,现有水东、博贺和北山岭3个港区,已建成500吨级以上码头11个,其中万吨以上4个,年吞吐能力1759万吨。其中,博贺新港区已建成25万吨级单点系泊码头、85万立方原油储罐可以用十分低廉的成本建成30万吨级码头泊位4个,20-25万吨级码头泊位4个,10万吨级码头泊位10个,5万吨级及以下码头泊位71个,总计89个深水泊位,形成的港口吞吐能力可达3亿吨。

1.5.2节能措施

炼油厂加工所消耗的能量占原油加工量的4%-8%,而常减压蒸馏装置又是耗能量大的生产装置。2001年中石化常减压蒸馏装置平均能耗为0.496GJ/t(不包括不开减压装置),最低0.438 GJ/t,最高0.686 GJ/t,与国外常减压蒸馏装置相比,我国常减压蒸馏装置的能耗显然偏高,具有较大的节能潜力。常减压蒸馏装置能耗主要是工艺过程必须消耗的燃料、水蒸汽、电力、水等所产生的能量消耗。其中燃料能耗比例最大,达60%-85%;其次是电和蒸汽,均占总能耗的10%-15%;水的能耗的占总能耗的4%左右。因此,应从降低燃料消耗着手,节约能源。常减压蒸馏装置主要从五个方面着手:改进工艺流程、提高设备效率、优化操作、采用先进的自动控制流程、加强维修管理。降低燃料消耗,就是在保证产品收率和质量的条件下,减少加热炉有效热负荷和提高加热炉效率。加热炉负荷通常包括加热常压塔和减压塔进料及蒸汽所需热负荷。减少加热炉有效负荷的主要措施有:提高常压炉进料温度、降低加热炉出口温度、减少加热炉进料量(包括蒸汽);提高加热炉热效率的主要措施有:回收烟气余热,降低排烟温度、提高燃烧器燃烧效率、优化及自动控制加热炉各操作参数(如烟气含氧量、炉膛负压,排烟温度等)、应用新型隔热材料,减少加热炉热损失。同时,节能措施的采用,不仅在技术上可行,而且必须经济合理。节能与投资的关系实质上是操作费用与投资的关系在节能领域的体现。

第二章工艺流程设计2.1原料油性质及产品性质

2.1.1原料油性质

大港原油属低硫环烷─中间基原油, 一般性质如下表所示。

表2-1 大港原油一般性质

注: 计算时用d420=0.8717, K=12`

表2-2 原油实沸点蒸馏数据

2.1.2产品性质

表2-4大港原油常压分馏产品性质

2.2. 工艺流程

2.2.1工艺流程

工艺流程简介:本设计采用二段汽化的常减压蒸馏装置技术(双塔流程)。设有常压塔、减压塔和附属的汽提塔。原油在进入常压塔前经过电脱盐系统的脱盐、脱水后,换热到240℃,再经常压炉加热到370℃进入常压塔,经过分馏,塔顶分馏出重整原料,侧线自上而下分别出航空煤油、轻柴油、重柴油,塔底分馏出重油。重油经减压炉加热至400℃左右,进入减压塔,塔顶抽真空,经分馏,减一线出重柴油,减二、三线出蜡油,减四线出润滑油,塔底出减压渣油。工艺流程图2-1如下:

图2-1常减压蒸馏装置工艺原则流程图

2.3 塔器结构

根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:

2.4 环保措施

2.4.1污染源分析

常压加热炉烟气减压加热炉烟气

图2-2 常减压蒸馏装置的工艺流程及污染源分布

1-电脱盐罐;2一初馏塔;3常压炉;4常压塔;5汽提塔;6-稳定塔;7分馏塔;

8-减压加热炉;9-减压塔

由图2-2可知,常减压蒸馏装置污染源有电脱盐排水、初顶排水、机泵冷却水、常顶排水、减顶排水、常压加热炉烟气、减压加热炉烟气,所以环保工作应围绕这些污染源采取相应措施。

2.4.2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%c。

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。

2.4.3废水处理

①电脱盐排水

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5%~8%。

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 j

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: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,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。

2.4.4噪声防护

在生产装置,噪声的主要来源是:①流体振动所产生的噪声。如流体被节流后发出的噪声(尤其是调节阀节流造成的)、火焰燃烧所造成的气体振动等。②机械噪声。指各种运转设备所产生的噪声。③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:

(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。

第三章 工艺计算

3.1 原料及产品的有关参数的计算

表3-1 产品实沸点蒸馏数据表

表3-2 产品性质表

以汽油为例列出详细的计算、换算过程其他产品仅将计算、换算结果列于上表 (1)体积平均沸点体t C t ?=++++=

6.1005

118

106999387体

(2)恩氏蒸馏90%~10%斜率 90%~10%斜率()%/3875.080

87

-118C ?==

(3)立方平均沸点

由图查得校正值为C ?-6.0

C t ?=-=1006.06.100立 (4)中平均沸点

由图查得校正值为C ?-1

C t ?=-=6.9916.100中 (5)比重指数API ?

由汽油密度查表得:61=?API (6)特性因数K 由图查得:9.11=K (7)相对分子质量: 根据经验汽油取87.94=M (8)平衡汽化温度

由图求得平衡汽化100%温度为C ?105

恩氏蒸馏/%(体) 0 10 30 50 70 90 100 馏出温度/C ? 58 87 93 99 106 118 130 恩氏蒸馏温差/C ? 29 6 6 7 12 12 因恩氏蒸馏10%~70%斜率=317.010

7087

106=--

由图查得:平衡

50%点-恩氏蒸馏50%点=C ?-7

平衡汽化50%点的温度/C ? C ?=-92799

平衡汽化温度/C ? 71 84 88 92 96 101 105 (9)临界温度

由图查得:临界温度C ?=6.280

(10)临界压力

由图查得:临界压力=MPa

.2

16

(11)焦点压力

由图查得:焦点压力MPa

47

=

.3

(12)焦点温度

由图查得:焦点温度C

240

=6.

?

3.2 工艺流程的确定根据与流程的叙述

3.2.1 切割方案及性质

表3-3 原油常压切割方案及性质表

3.2.2 物料平衡

常压塔物料平衡表

设计处理量: 250+学号×10万吨/年=250+57*10=820万吨/年

物料平衡(按8000小时/年)见表3-4

表3-4 物料平衡表

3.2.3 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。

汽提水蒸汽用量与需要汽提出来的轻组分含量有关, 其关系大致如图2所示。在设计中可参考表3-5所列的经验数据选择汽提蒸汽用量。

表3-5 汽提蒸汽用量(经验值)

表3-6 汽提水蒸汽用量

表3-5为表3-6得出的汽提水蒸汽用量。石油分馏塔塔板数、塔板型式和塔板数主要靠经验选用表3-7、3-8是常压塔塔板数的参考值。

表3-7 常压塔塔板数国外文献推荐值表

3-8 国内某些炼油厂常压塔塔板数

参照表3-7与表3-8选定的塔板数如下:

汽油──煤油段 9层(考虑一线生产航煤)

煤油──轻柴油段 6层

轻柴油──重柴油段 6层

重柴油──汽化段 3层

塔底汽提段 4层

全塔用两个中段回流每个用3层换热塔板共6层全塔塔板总数为34层。

3.2.4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

一线抽出板(第9层)上压力 0.161

二线抽出板(第18层)上压力 0.166

三线抽出板(第27层)上压力 0.170

汽化段压力(第30层下) 0.172

取转油线压力降为0.0351Mpa则加热炉出口压力=0.172+0.035=0.2071Mpa

3.2.5 汽化段温度

①汽化段中进料的汽化率与过汽化率

取过汽化率为进料的2%(质)(经验值为2~4)或2.03%(体)则过汽化油量为

9000kg/h, 要求进料在汽化段的汽化率为:

eF=(5.0++10.5+14.2+5.9+2.03)%=37.63%(体)

①汽化段油气分压

汽化段中各物料的流量如下:

汽油 199kmol/h

煤油 279kmol/h

轻柴油 278kmol/h

重柴油 89kmol/h

过汽化油 30kmol/h

油气量合计 875kmol/h

其中过汽化油的分子量取300水蒸汽336kmol/h(塔底汽提)。由此计算得过汽化段的油气分压为:

0.172×875/(875+336)=0.124Mpa

③汽化段温度的初步求定

汽化段温度应该是在汽化段油气分压0.124MPa之下汽化37.63%(体)的温度为此需要作出在0.124MPa下的原油平衡汽化曲线见图1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: 由图1可得到原油在常压下的实沸点曲线与平衡汽化曲线的交点为310℃。将此交点温度换算成在0.124MPa压力下的温度为320℃。当eF为37.63%(体)时的温度为350℃此即欲求的汽化段温度tF。此tF是由相平衡关系求得还需对它进行校核。

tF的校核

校核的目的是看tF要求下的加热炉出口温度是否合理校核的方法是作绝热闪蒸过程的热平衡计算以求得炉出口温度。

当汽化率eF=37.63%(体)tF=350℃, 进料在汽化段中的焓hF计算如表8所示。

表3-9 进料带入汽化段的热量Q

hF=446.8×106/450000=992.89kJ/kg

再求出原油在加热炉出口条件下的热焓ho按前述方法作出原油在炉出口压力

0.207MPa压力之下平衡汽化曲线(即图1中的曲线3)。此处忽略了水分若原油中含有水分则应按炉出口处油气分压下的平衡汽化曲线计算。因考虑生产航空煤油限定炉出口温度不超过360C?,转化为常压下温度为325C?时汽化率eo为31.5%,显然eo

ho=233.2×106/450000=518.18kJ/kg

核算结果表明ho略高于h

F 所以在设计的汽化段温度350C

?之下能保证所需的拔出

率(31.5%体)。炉出口温度也不致超过充许限度。

C

?

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

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

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

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。

常减压蒸馏装置研究现状与概述——250万吨年常减压蒸馏装置常压系统工艺设计【文献综述】

文献综述 化学工程与工艺 常减压蒸馏装置研究现状与概述——250万吨/年常减压蒸馏装置常压系 统工艺设计 [前言] 本课题的主要内容是对年处理量250万吨常减压蒸馏装置常压系统进行工艺设计。 常减压蒸馏是石油加工的“龙头装置”,后续二次加工装置的原料及产品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,在常压和减压的条件下,根据各组分相对挥发度的不同,在塔盘上汽液两相进行逆向接触、传质传热,经过多次汽化和多次冷凝,将原油中的汽、煤、柴馏分切割出来,生产合格的汽油、煤油、柴油及渣油等。 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,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,渣油占三分之一。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大部分依赖于石油产品,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,用于生产有机化工原料也占了小部分。 [主题] 国内外现状 石油是重要的能源之一,世界的工业生产和经济运行都离不开石油,但是,石油不能直接作为产品使用,必须经过各种加工过程,炼制成多种在质量上符合使用要求的石油产品。 世界炼油厂平均规模不断提高,从1982年的491万吨/年提高到2008年的653万吨/年。全球最大的25家炼油公司合计炼油能力为25.72万吨/年,占世界炼油总能力的60.1%。全球炼油能力大于等于2000万吨/年的炼厂共19座,合计炼油能力达5.13亿吨/年[1]。

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

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。

年产150万吨常减压蒸馏装置常压系统工艺设计【文献综述】

文献综述 化学工程与工艺 年产150万吨常减压蒸馏装置常压系统工艺设计 [前言] 石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃的粘稠性液体,主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。由碳和氢化合形成的烃类是石油的主要组成部分,大约占95%~99%,其中含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害的,在石油加工中应该尽量除去。不同产地的原油中,各种烃类所占的比例和结构相差较大,但是基本上为烷烃、环烷烃、芳香烃三类。石蜡基石油通常以烷烃为主的石油;环烃基石油以环烷烃、芳香烃为主;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高,凝点较高,庚烷沥青质含量较低,硫含量低,镍氮含量中等,钒含量极少,相对密度大多在0.85~0.95之间,属于偏重的常规原油。个别油田除外,原油中汽油馏分含量较少,渣油占三分之一。组成不同类的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同。 原油精馏装置是炼油企业的“龙头”装置,在炼油工业中算得上是第一道工序,是原油加工的基础。其拔出率高低和能量的综合利用程度体现在石化企业的效益上,因此,开展常压精馏装置的研究很有意义跟价值的。 原油常减压蒸馏作为原油的一次加工工艺,在原油加工总流程中占有重要作用在炼厂具有举足轻重的地位,其运行的好坏直接影响到后续的加工过程。其中重要的分离设备—常压塔的设计,是能否获得高收率、高质量油的关键。近年来常减压蒸馏技术和管理经验不断创新,装置节能消耗显著,产品质量提高。但与国外先进水平相比,仍存在较大的差距,装置能耗仍然偏高,分馏精度和减压拔出深度偏低,对含硫原油的适应性差等。进一步提高常减压装置的操作水平和运行水平,显著日益重要,对提高炼油企业的经济效益也具有重要意义。[主题] 原油蒸馏一般情况下包括三道工序:①原油预处理:将原油中的水和盐脱出。②常压蒸馏:近似常压下的条件下馏出汽油、煤油(或喷气燃料)、轻柴油、重柴油直馏馏分,塔底剩余的是常压渣油(即重油)。③减压蒸馏:原油中350℃以上的高沸点馏分是润滑油馏分和催化裂化、加氢裂解等的原料,但是由于在高温下会发生分解反应,所以只能在减压和较低温

660万吨原油常压蒸馏课程设计方案

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)

常压蒸馏实验报告

常压蒸馏实验报告 篇一:水蒸气蒸馏实验报告 广东工业大学 学院专业班组、学号姓名协作者教师评定 实验题目水蒸气蒸馏 一、实验目的 1. 了解水蒸气蒸馏的原理及其应用。 2. 掌握水蒸气蒸馏的装置和操作方法。 二、实验原理 水蒸气蒸馏(Steam Distillation)也是分离和提纯有机化合物的常用方法,但被提纯物质必须具备以下条件:(1)不溶或难溶于水; (2)与水一起沸腾时不发生化学变化; (3)在100℃左右该物质蒸气压至少在10mmHg(1.33kPa)以上。水蒸气蒸馏常用于以下几种情况: (1)在常压下蒸馏易发生分解的高沸点有机物。 (2)含有较多固体的混合物,而用一法又难以分离。 (3也难以分离。 在难溶或不溶于水的有机物中通入水蒸气或与水一起共热,使有机物随水蒸气一起蒸馏出来,这种操作称为水蒸气蒸馏。

三、实验仪器与药品 电炉、石棉网、圆底烧瓶、安全管、T型管、螺旋夹、导气管、玻璃塞、蒸馏弯头、冷凝管、接液管、锥形瓶、升降台。 五、实验装置图 图2-21(a) 六、实验步骤 1、加料。在水蒸气发生器(圆底烧瓶)中加入约占容器3/4的水,并加入2~3粒沸石。在蒸馏部分(三口烧瓶)中加入50ml乙酸正丁酯。 2、安装仪器。注意:安装顺序为从下到上,从左到右! 3、先打开T形管处的螺旋夹,加热水蒸气发生器至沸腾,当有大量水蒸气产生从T形管冲出时,立即旋紧螺旋夹,水蒸气进入蒸馏部分,开始蒸馏。 4、蒸馏速度控制在2~3滴/秒为宜(一般不做要求)。 5、当馏液澄清透明不再有油状物时,即可停止蒸馏。方法是:先打开螺旋夹。然后停止加热。将馏液倒入分液漏斗中,静止,分液。产品用量筒取体积。产品:乙酸正丁酯,澄清微香的可燃性液体。产量 ml,产率%。讨论: 七、思考题 篇二:实验5 常压蒸馏

原油蒸馏的原理

原油蒸馏的基本原理及特点 1、蒸馏与精馏蒸馏是液体混合物加热,其中轻组分汽化,将其导出进行冷凝,使其轻重组分得到分离。蒸馏依据原理是混合物中各组分沸点(挥发度)的不同。 蒸馏有多种形式,可归纳为闪蒸(平衡汽化或一次汽化),简单蒸馏(渐次汽化)和精馏三种。其中简单蒸馏常用于实验室或小型装置上,它属于间歇式蒸馏过程,分离程度不高。 闪蒸过程是将液体混合物进料加热至部分汽化,经过减压阀,在一个容器(闪蒸罐、蒸发塔)的空间内,于一定温度压力下,使汽液两相迅速分离,得到相应的汽相和液相产物。精馏是分离液体混合物的很有效的手段,它是在精馏塔内进行的。 2、原油常压蒸馏特点原油的常压蒸馏就是原油在常压(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,它具有以下工艺特点: (1)常压塔是一个复合塔原油通过常压蒸馏要切割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油和重油等四、五种产品馏分。按照一般的多元精馏办法,需要有n-1个精馏塔才能把原料分割成n个馏分。而原油常压精馏塔却是在塔的侧部开若于侧线以得到如上所述的多个产品馏分,就像n个塔叠在一起一样,故称为复合塔。 (2)常压塔的原料和产品都是组成复杂的混合物原油经过常压蒸馏可得到沸点范围不同的馏分,如汽油、煤油、柴油等轻质馏分油和常压重油,这些产品仍然是复杂的混合物(其质量是靠一些质量标准来控制的。如汽油馏程的干点不能高于205℃)。35℃~150℃是石脑油(naphtha)或重整原料,130℃~250℃是煤油馏分,250 ℃~300℃是柴油馏分,300℃~350℃是重柴油馏分,可作催化裂化原料。>350℃是常压重油。 (3)汽提段和汽提塔对石油精馏塔,提馏段的底部常常不设再沸器,因为塔底温度较高,一般在350℃左右,在这样的高温下,很难找到合适的再沸器热源,因此,通常向底部吹入少量过热水蒸汽,以降低塔内的油汽分压,使混入塔底重油中的轻组分汽化,这种方法称为汽提。汽提所用的水蒸汽通常是400℃~450℃,约为3M PA的过热水蒸汽。 在复合塔内,汽油、煤油、柴油等产品之间只有精馏段而没有提馏段,这样侧线产品中会含有相当数量的轻馏分,这样不仅影响本侧线产品的质量,而且降低了较轻馏分的收率。所以通常在常压塔的旁边设置若干个侧线汽提塔,这些汽提塔重叠起来,但相互之间是隔开的,侧线产品从常压塔中部抽出,送入汽提塔上部,从该塔下注入水蒸汽进行汽提,汽提出的低沸点组分同水蒸汽一道从汽提塔顶部引出返回主塔,侧线产品由汽提塔底部抽出送出装置。

400万吨年常减压蒸馏装置工艺设计

400万吨/年常减压蒸馏装置工艺设计 摘要 随着原油供需矛盾趋紧和原油价格持续走高,中国石化炼油企业原油采购日益重质化,造成部分常减压蒸馏装置的减压系统超负荷,蜡渣油分割不清,蜡油馏分流失到渣油当中,渣油量的增大又造成炼油厂重油装置能力吃紧和不必要的能量消耗,部分企业还不得以出售渣油,削弱了加工重质原油的应有效益。为了缓解加工原油变重对二次加工装置的影响,提高重油加工装置的营运水平,充分发挥原油采购重质化的效益,提高蒸馏装置减压系统的拔出水平显得尤为重要。 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,及产品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,在常压和减压的条件下,根据各组分相对挥发度的不同,在塔盘上汽液两相进行逆向接触、传质传热,经过多次汽化和多次冷凝,将原油中的汽、煤、柴馏分切割出来,生产合格的汽油、煤油、柴油及蜡油及渣油等。 本文以400万吨/年常减压蒸馏装置为例,着重介绍了大港原油的炼制。以及常减压装置的生产流程和设计计算方法等。 关键词:精馏过程;传质传热;汽液两相

ABSTRACT With crude oil, the contradiction between supply and demand and continuing tightening crude oil prices high, China petrochemical refining enterprise crude oil purchasing increasingly heavy qualitative, caused part often vacuum distillation device pressure system overload, wax, residual segmentation is not clear, oil fractions of loss to the residue, residual amount of increase and caused heavy oil refinery capacity and unnecessary device tight energy consumption, part of the enterprise also shall not sell residual, weaken the processing of heavy oil should benefit. In order to alleviate processing crude oil weight to the influence of two processing equipment, improve the service level of heavy oil processing device, give full play to purchase heavy crude oil qualitative benefits, and improve the system of the reduced pressure distillation unit draw level is particularly important. Atmospheric distillation is oil processing "leading device", the subsequent two processing device of raw materials, and products are often provided by vacuum distillation device. Often vacuum distillation is mainly through the distillation process in atmospheric pressure and reduced pressure conditions, according to the various

最新年处理量00万吨卡宾达原油常压蒸馏塔设计本科

年处理量00万吨卡宾达原油常压蒸馏塔 设计本科

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

内容摘要 本次设计主要是针对年处理量100万吨卡宾达原油的常压设计。 原油常压蒸馏作为原油的一次加工工艺,在原油加工总流程中占有重要作用,在炼厂具有举足轻重的地位,其运行的好坏直接影响到后续的加工过程。其中重要的分离设备—常压塔的设计,是能否获得高收率、高质量油的关键。近年来常减压蒸馏技术和管理经验不断创新,装置节能消耗显著,产品质量提高。但与国外先进水平相比,仍存在较大的差距。 为了更好地提高原油的生产能力,本着投资少,能耗低,效益高的思想对卡宾达原油进行常压蒸馏设计。设计的基本方案是:初馏塔拔出重整料,常压塔采取三侧线,常压塔塔顶生产汽油,三个侧线分别生产煤油,轻柴油,重柴油。设计了一个初馏塔、一个常压塔、一段汽化蒸馏装置,此装置由一台管式加热炉、一个初馏塔,一个常压塔以及若干台换热器(完善的换热流程应达到要求:充分利用各种余热;换热器的换热强度较大;原油流动压力降较小)、冷凝冷却器、机泵等组成,在常压塔外侧为侧线产品设汽提塔。流程简单,投资和操作费用较少。原油在这样的蒸馏装置下,可以得到350-360℃以前的几个馏分,可以用作重整料、汽油、煤油、轻柴油、重柴油产品,也可分别作为重整化工(如轻油裂解)等装置的原料。蒸余的塔底重油可作钢铁或其它工业的燃料。在某些特定的情况下也可以作催化裂化或加氢裂化装置的原料。本次设计共用34块浮阀塔板,塔距0.8m,塔径2.6m,塔高28.22m。换热流程一共通过20次换热达到工艺要求,换热效率是88.31%。 关键词:原油;常压蒸馏;物料衡算;热量衡算;塔;换热

(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

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