减压蒸馏塔模拟与系统设计实现

课程设计说明书学院专业年月日批准系主任发给学生1. 设计题目 :2. 学生完成全部设计之期限 : 年月日3. 设计之原始数据 :4. 计算及说明部分内容 : (设计应包括的项目1. 原料油性质及产品性质;2. 工艺流程;3. 塔器结构;4.环保措施三、常压蒸馏塔工艺计算5. 绘图部分内容 : (明确说明必绘之图6. 发出日期 : 年月日设计指导教师 :完成任务日期 : 月日学生签名 :化学工程与工艺课程设计原油常减压蒸馏装置工艺设计基础数据一 . 原油的一般性质大庆原油, 204d = 0.8717;特性因数 K=12.0 二 . 原油实沸点蒸馏数据表 1 原油实沸点蒸馏数据三 . 原油平衡蒸发数据表 2 原油平衡蒸发数据四 . 产品方案及产品性质表 3 产品产率及其性质五 . 设计处理量 : 250+学号×10万吨 /年 , 开工:8000小时 /年。

六 . 汽提水蒸汽采用过热水蒸汽 : 420℃ , 0.3MPa(表七 . 可考虑采用两段汽化流程,设两个中段循环回流 ; 可考虑过汽化油为2%(重。

目录第一章:总论 . (7)1. 1概述 (7)1.1.1设计基础 ...................................................... 7 1.1.2 生产规模 . ...................................................... 8 1.1.3 工艺技术路线 . .................................................. 8 1.1.4工艺技术特点 ................................................... 9 2、文献综述 : . ............................................................ 9 3、课程设计任书 . (10)第二章.工艺简述 . ........................................................... 12 2.1 原料油性质及产品性质 . .. (12)2.1.1 原油的一般性质 . ............................................... 12 2.1.2 原油实沸点蒸馏数据 . ........................................... 12 2.1.3 原油平衡蒸发数据 . .............................................12 2.1.4产品性质 (12)2.2 工艺流程设计 . ....................................................... 13 2.3塔器结构﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹎﹍﹎ 13 2.4 环保措施﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹎﹍﹎ 14 2.4.1污染源分析﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 14 2.4.2废气处理﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 14 2.4.3废水处理﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 152.4.4 噪声防护﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 16 第三章:原料及产品的有关参数的计算 . ......................................... 133.1工艺参数计算 ......................................... 错误!未定义书签。

减压蒸馏塔的模拟与研究作者：廖恒易来源：《中国新技术新产品》2016年第15期摘要：结合实际工作对减压蒸馏塔的实际工作结构特点进行浅析，采用蒸馏塔的基本装置分块化模拟分析的方式，将减压蒸馏塔拆分为多个复杂吸收以及闪蒸过程，按照模块法对其进行求解和研究。

本文根据数据进行蒸馏塔的装置模拟和优化，建立过程相应的研究分析系统，得出实验数据并对减压蒸馏塔的实际运行提供一种在线参考的模拟分析。

关键词：减压蒸馏塔；仿真；模拟中图分类号：TE96 文献标识码：A减压蒸馏塔在工业应用中应用得相当广泛，分类也五花八门，而对各类减压塔运行的状况模拟和研究却是业界研究的热点和关注的重点。

本文将结合实际对其进行模拟研究，设定前提条件为：避免蒸馏材料发生分解反应，尽可能通过测线拔出减压的馏分。

基于以上的前提条件，减压蒸馏塔必须是一种特殊结构的填料塔，其进料是必须在实际应用中分别经过减压炉的加热部分气化的原料，塔内的汽相为连续相，液相则为非连续相。

与此同时，测线产品可以分为减一线到减多线的多种状态，以石油蒸馏为例全部从集中器采出，塔顶则抽出减顶汽油，塔釜排出渣油，并且采用多测线抽出，塔内多段换热。

相关前期研究表明，由于减压蒸馏塔的产品多是催化裂化以及氢裂化的基础原料，因此产品并没有非常严格的分离需求，塔内气液负荷整体呈现出变化大，热段间零液体流量的现象。

另一方面，由于塔内气体流量随着塔高的增大而减小，因此业内较为有名的研究算法如BP、Tomich、SR等都采用各级温度和各级流量作为迭代变量，这些算法在实际应用中较为广泛，但是却对整个减压塔进行求解容易出现由于校正流量而出现迭代负值，进而导致迭代算法的失败，因此真正的减压蒸馏塔模拟需要独特而改进过的算法对其进行研究。

当前普遍认为，燃料型减压塔是在闪蒸阶段是无换热、无上段回流的，并且总体上表现出各中段换热，无上段回流且不精馏。

这是一种一级气液的平衡，由于外部的持续循环取热可以看作是一个等温闪蒸过程。

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。

减压蒸馏实验报告一、实验目的1、了解减压蒸馏的原理和应用。

2、掌握减压蒸馏的装置搭建和操作方法。

3、学会通过减压蒸馏分离和提纯有机化合物。

二、实验原理减压蒸馏是分离和提纯有机化合物的一种重要方法。

它是在低于常压的压力下进行蒸馏操作，通过降低系统内的压力，使液体的沸点降低，从而在较低的温度下实现蒸馏分离。

根据理想气体状态方程 PV ＝ nRT，当压力 P 降低时，液体的沸点T 也会相应降低。

在减压条件下，液体的蒸气压较常压下更容易达到外压，从而能够在较低的温度下沸腾并被蒸出。

三、实验仪器与试剂1、仪器减压蒸馏装置一套，包括蒸馏烧瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计、冷凝管、接收瓶、真空泵等。

加热套电子天平2、试剂待蒸馏的混合物（如含有杂质的有机化合物）四、实验步骤1、装置搭建将蒸馏烧瓶、克氏蒸馏头、温度计、冷凝管等仪器按照正确的顺序连接好，确保装置的密封性良好。

在克氏蒸馏头上插入毛细管，毛细管的作用是引入微小的空气泡，形成气化中心，防止暴沸。

将接收瓶与冷凝管连接，并将整个装置固定在铁架台上。

2、加料用电子天平称取一定量的待蒸馏混合物，小心地加入蒸馏烧瓶中，注意不要超过烧瓶容积的 2/3。

3、减压操作开启真空泵，逐渐降低系统内的压力。

观察压力计的读数，当达到所需的减压程度后，关闭真空泵与系统之间的阀门，维持系统的压力稳定。

4、加热蒸馏开启加热套，缓慢加热蒸馏烧瓶。

注意控制加热速度，避免蒸馏速度过快或过慢。

密切观察温度计的读数，当达到混合物中某一组分的沸点时，该组分开始蒸出，并在冷凝管中冷凝为液体，流入接收瓶中。

5、切换接收瓶当一种组分蒸馏完毕后，更换接收瓶，继续蒸馏下一组分。

6、停止蒸馏当蒸馏烧瓶中的液体几乎蒸完时，停止加热，打开真空泵与系统之间的阀门，使系统恢复常压。

然后关闭真空泵。

五、实验数据与记录1、记录实验过程中不同阶段的压力和温度数据。

2、记录接收瓶中收集到的不同馏分的质量。

六、实验结果与分析1、根据实验数据，计算各馏分的沸点和含量。

本科毕业设计500万吨/年原油减压蒸馏塔的工艺设计目录前言 (6)1 选题背景 (6)1.1 选题的意义和研究目的 (6)1.2 国内外的发展现状 (6)1.2.1 国内发展状况 (6)1.2.2 国外发展状况 (7)1.3 塔设备 (7)1.3.1 塔设备设计考虑因素 (7)1.3.2 减压蒸馏塔的工艺特征 (8)2 设计方案确定 (8)2.1 加工方案 (8)2.2 常减压工艺流程简述 (9)2.3 设计步骤 (9)3 工艺计算 (10)3.1 原料及产品的有关参数 (10)3.1.1 油品相关物性 (10)3.1.2 物料平衡 (10)3.2 决定塔板数、塔顶压力和塔板压力降 (10)3.2.1 选定塔板数 (10)3.2.2 决定塔板压力降 (11)3.3 汽提蒸汽用量 (11)3.4 全塔气液负荷的计算 (12)3.4.1 全塔热量平衡计算 (12)3.4.2 减三线板上的气液负荷 (12)3.4.3 减二线板上的气液负荷 (13)3.4.4 减一线板上的气液负荷 (14)3.4.5 第1层板上的气液负荷 (14)3.4.6 第23层板上的气液负荷 (15)3.4.7 二中段抽出板上的气液负荷 (16)3.4.8 二中回流板上的气液负荷 (16)3.4.9 一中回流板上的气液负荷 (17)3.5 全塔气液负荷性能图 (18)3.5.1 全塔气液负荷数据整理 (18)3.5.2 绘制全塔气液负荷性能图 (18)4 减压蒸馏塔工艺尺寸计算 (19)4.1塔径的计算 (19)4.1.1计算参数的确定 (19)4.1.2塔板类型及板间距的确定 (20)4.1.3 计算塔板上最大的允许气速 (20)4.1.4计算适宜的气速Wa (20)4.1.5计算气相空间的截面积 (21)4.1.6 降液管内流体流速d V (21)4.1.7 计算降液管面积 (21)4.1.8塔横截面积Ft和塔径D计算 (21)4.1.9 采用的塔径D及空塔气速W (22)4.2塔高的计算 (22)4.3浮阀数及开孔率计算 (23)4.3.1计算浮阀孔的临界速度 (23)4.3.2计算塔板开孔率 (23)4.3.3 确定浮阀数 (23)4.4溢流堰及降液管的选择 (23)4.4.1 液体在塔板上的流动形式 (24)4.4.2 决定溢流堰、降液管 (24)4.4.3 溢流堰高度及塔板上的清液层高度的选择 (24)4.4.4 液体在降液管内的停留时间及流速 (24)4.4.5 降液管底缘距塔板高度 (24)5 水力学衡算 (24)5.1 塔板总压力降....... . (24)5.2 雾沫夹带情况核算 (25)5.3 泄漏核算 (25)5.4 淹塔核算............... . (26)5.5 降液管负荷核算 (26)5.6适宜的操作区和操作线 (26)5.6.1雾沫夹带线 (26)5.6.2 液泛线 (27)5.6.3 漏液线 (27)5.6.4 液相负荷上限线 (27)5.6.5 液相负荷下限线 (28)5.6.6绘制全塔塔板负荷性能图 (28)5.6.7 设计计算结果汇总 (28)6 塔附件设计 (29)6.1 接管设计 (29)6.2 法兰的选型 (31)6.3 筒体与封头 (32)6.3.1 筒体 (32)6.3.2 封头 (32)6.4 除沫器 (32)6.5 裙座 (32)6.6人孔 (32)结论 (33)参考文献 (34)附录1 (35)减压塔设计条件图 (35)500万吨/年原油减压蒸馏塔的工艺设计摘要石油是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物，被称为“工业的血液”。

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ABSTRACTOil under heated conditions degrade easily，becomes darker in color, increases in glial, in the atmospheric distillation, in order to ensure product quality, the mouth temperature is not higher than 370 ℃,by atmospheric distillation, gasoline, kerosene, light diesel oil that lower than 350 ℃of DC products are separated. The high boiling point higher than 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 high temperatures will decompose, only by reducing the system pressure to reduce its boiling point to obtain, 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 high wax, high pour point, low asphaltene content, 350 ~ 500 ℃vacuum distillate of crude oil content of about 15%, the viscosity index o f 90 to 120,it’s good raw material for production 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 handling capacity of 300 tons of vacuum distillation unit. The main design elements include: vacuum tower of the industrial design calculations; vacuum system related calculations; heating load calculationKey words: vacuum tower calculations；vacuum systems；heating load摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 背景 (1)1.2设计的目的意义及要解决的问题 (2)1.3 工艺特征 (2)2 工艺流程设计 (4)2.3塔器结构 (5)3.4.1 加热炉的基本控制 (12)3.4.3加热炉的单回路控制方案 (15)4.9 工业控制计算机的选择 (27)参考文献 (28)致谢 (29)1 绪论1.1 背景我国炼油工业经过50多年的发展，到21世纪初期，已经形成281Mt/a 的原油加工能力，生产的汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品基本满足的国民经济的发展和人民生活的需要。

关于减压蒸馏在这个实验中需要学会和掌握各种操作和原理一、实验目的1．应该了解减压蒸馏的原理和应用范围。

2．需要认识减压蒸馏的主要仪器设备，知道它们各有什么作用。

3．必须掌握减压蒸馏仪器的安装和操作程序。

二、实验原理由于减压蒸馏是分离和提纯有机化合物的一种重要方法。

所以它特别适用于那些在常压蒸馏时未达到沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。

液体的沸点是指它的蒸气压等于外界大气压时的温度。

所以液体沸腾的温度是随外界压力的降低而降低的。

因而如用真空泵连接盛有液体的容器，使液体表面上的压力降低，即可降低液体的沸点。

这种在较低压力下进行蒸馏的操作就称为减压蒸馏。

减压蒸馏时物质的沸点与压力有关。

有时在文献中查不到减压蒸馏选择的压力与相应的沸点，则可根据图3.9的经验曲线找出近似值。

对于一般的高沸点有机物，当压力降低到2.67KPa(20mmHg)时，其沸点要比常压下的沸点低100－120℃。

当减压蒸馏在 1.33－3.33KPa(10－25mmHg)之间进行时，大体上压力每相差0.133KPa(1mmHg)，沸点约相差1℃。

当要进行减压蒸馏时，预先粗略地估计出相应的沸点，对具体操作和选择合适的温度计与热浴都有一定的参考价值。

二：实验装置图接真空系统接收瓶接真空泵缓冲瓶冷阱真空计干燥塔三、实验流程图15g四、操作要点和说明对于常用的减压蒸馏系统可分为蒸馏装置、抽气装置、保护与测压装置三部分。

1、关于蒸馏装置这一部分与普通蒸馏相似，亦可分为三个组成部分（1）减压蒸馏瓶（又称克氏蒸馏瓶，也可用圆底烧瓶和克氏蒸馏头代替）有两个颈，其目的是为了避免减压蒸馏时瓶内液体由于沸腾而冲入冷凝管中，瓶的一颈中插入温度计，另一颈中插入一根距瓶底约1－2mm、末端拉成毛细管的玻管。

毛细管的上端连有一段带螺旋夹的橡皮管，螺旋夹用以调节进入空气的量，使极少量的空气进入液体，呈微小气泡冒出，作为液体沸腾的气化中心，使蒸馏平稳进行，又起搅拌作用。

前言常减压装置换热器的设计和三维建模1 前言原油常减压装置是炼油厂加工原油的第一套装置，它担负着将原油进行初步分离的任务，是炼油厂和许多石油化工企业的龙头装置。

原油一次加工能力即原油蒸馏装置的处理能力常被视为一个国家炼油工业发展水平的标志。

目前我国单套原油蒸馏装置处理能力最大达到8Mt/a，在装置及设备大型化等方面有了新的进展。

防腐技术，初馏塔提压操作，回收轻烃等新工艺在许多常减压装置得到工业应用。

本课题来源于生产实际，其目的是核算或设计一套对石油进行初步分离的常减压装置。

意义在于，通过常减压蒸馏对原油的处理，可以按所指定的产品方案将原油分割得到直馏汽油、煤油、轻柴油、重柴油馏分以及各种润滑油馏分等，为二次加工、三次加工提供更多的原料油。

蒸馏过程和设备的设计是否合理，操作是否良好，对炼油厂生产的影响甚为重大，因此需要考虑多方面因素以达到最优化设计。

本文在阐述常减压装置的工艺流程前提下完成减压塔的设计，文中重点放在塔设计过程中的工艺计算、塔体和塔板主要尺寸设计、流体力学的验算与操作负荷性能图，在此基础上设计合理的蒸馏设备，基本符合设计生产任务。

由于设计数据不够完善，而作者的知识和经验有限，文中如有错误和不妥之处恳请读者和同行批评指正。

2选题背景2.1 研究目的和意义石油是极其复杂的混合物。

要从原油提炼出多种多样的燃料、润滑油和其他产品，其本的途径是：将原油分割为不同沸程的馏分然后按照油品的石油要求，除去这些馏分中的非理想组分，或者是经由化学转化形成所需要的组成，进而获得合格的石油产品。

因此，炼油厂必须解决原油的分割和各种石油馏分在加工过程中的分离问题。

蒸馏正是一种合适的手段，而且常常也是一种最经济、最容易实现的分离手段。

原油蒸馏是原油加工的第一道工序，通过蒸馏将原油分成汽油、煤油、柴油等各种油品和后续加工过程的原料，原油蒸馏装置在炼化企业中占有重要的地位，被称为炼化企业的“龙头”。

在炼油厂中一般把常压装置和减压装置连在一块构成常减压装置。

400万吨年常减压蒸馏装置工艺设计常减压蒸馏装置是一种常用的化工设备，用于对原料进行分离和提纯。

本文将介绍一种设计容量为400万吨年的常减压蒸馏装置的工艺设计。

首先，我们需要确定装置的原料和产品。

假设我们的装置用于石油精炼，原料是原油，产品是石油衍生品，如汽油、柴油和液化石油气等。

接下来，我们需要进行原料的预处理。

原油中含有杂质和不同碳链长度的烃类化合物，需要通过脱盐、脱水和脱硫等工艺步骤进行预处理。

这些步骤将有助于提高蒸馏塔的效率和避免设备的腐蚀。

然后，我们需要设计蒸馏塔的结构。

常减压蒸馏装置通常由多个塔组成，包括原料预热塔、主分馏塔和精馏塔等。

每个塔都有不同的功能和操作条件。

例如，原料预热塔用于将原料加热到合适的温度，以便进入主分馏塔进行分离。

在主分馏塔中，原料将经历不同温度的塔板，每个塔板上都有一定的压力和温度。

通过调节供料量、回流比和冷凝器温度等操作参数，可以实现不同组分的分离。

高沸点组分将在底部的液相中收集，而低沸点组分将在顶部的气相中收集。

精馏塔用于进一步提纯分离出的不同组分。

它通常会有更多的塔板和较低的操作压力和温度。

最后，产品将通过冷凝器冷却，并收集在不同的收集装置中。

收集的产品可以进一步处理或直接用作市售产品。

在整个装置的设计过程中，需要进行多次的热力学计算和模拟。

这些计算将帮助我们确定塔板数目、操作参数、回流比和冷凝温度等设计参数。

总之，400万吨年的常减压蒸馏装置的工艺设计需要根据原料和产品的特性进行合理的塔结构和操作参数的选择。

通过热力学计算和模拟，可以优化装置的设计，实现高效的分离和提纯过程。

继续写相关内容，1500字为了确保400万吨年常减压蒸馏装置的高效运行和优化设计，还需要考虑以下几个方面：首先是热能供应和回收利用。

蒸馏过程需要大量的热能来提供蒸汽和加热原料。

为了降低能耗和运行成本，装置需要考虑热能的供应和回收利用。

一种常见的做法是利用余热回收系统和换热器来回收废热，并将其用于加热原料或生成蒸汽。

化工专业课程设计常减压蒸馏装置常压塔工艺设计学校名称：广东石油化工学院专业名称：化学工程与工艺班别：姓名：学号：指导教师：完成时间：2012年02月01日至2012年10月日广东石油化工学院课程设计说明书设计名称：化工专业课程设计题目：530万吨/年原油常减压蒸馏装置设计常压分馏塔工艺设计学生：学号：班别：专业：化学工程与工艺指导教师：日期：2012 年02 月20 日广东石油化工学院化学工程与工艺专业设计任务书2012 年9 月30 日批准系主任谢颖发给学生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: 2013 年10 月20 日3. 设计之原始数据: (另给)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: 2013 年9 月30 日设计指导教师:完成任务日期: 2013 年10 月日学生签名:石油化工生产技术课程设计原油常减压蒸馏装置工艺设计基础数据1、原油的一般性质大庆原油，204d= 0.8587；特性因数K=12.32、原油实沸点蒸馏数据表1 大庆原油实沸点蒸馏及窄馏分性质数据馏分号沸点范围/℃占原油(质)/% 密度(20℃)/g·cm-3运动粘度/ mm2·s-1凝点/℃闪点(开)/℃折射率每馏分累计20℃50℃100℃20Dn70Dn1 初~112 2.98 2.98 0.7108 ————— 1.3995 —2 112~156 3.15 6.13 0.7461 0.89 0.64 ——— 1.4172 —3 156~195 3.22 9.35 0.7699 1.27 0.89 —-65 — 1.4350 —4 195~225 3.25 12.60 0.7958 2.03 1.26 —-41 78 1.4445 —5 225~257 3.40 16.00 0.8092 2.81 1.63 —-24 — 1.4502 —6 257~289 3.40 19.46 0.8161 4.14 2.26 —-9 125 1.4560 —7 289~313 3.44 22.90 0.8173 5.93 3.01 — 4 — 1.4565 —8 313~335 3.37 26.27 0.8264 8.33 3.84 1.73 13 157 1.4612 —9 335~355 3.45 29.72 0.8348 — 4.99 2.07 22 —— 1.445010 355~374 3.43 33.15 0.8363 — 6.24 2.61 29 184 — 1.445511 374~394 3.35 36.50 0.8396 —7.70 2.86 34 —— 1.447212 394~415 3.55 40.05 0.8479 —9.51 3.33 38 206 — 1.451513 415~435 3.39 43.44 0.8536 —13.3 4.22 43 —— 1.456014 435~456 3.88 47.32 0.8686 —21.9 5.86 45 238 — 1.464115 456~475 4.05 51.37 0.8732 ——7.05 48 —— 1.467516 475~500 4.52 55.89 0.8786 ——8.92 52 282 — 1.469717 500~525 4.15 60.04 0.8832 ——11.5 55 —— 1.4730 渣油>525 39.96 100.0 0.9375 ———41①———3、产品方案及产品性质4. 设计处理量: 250+学号×10万吨/年, 开工：8000小时/年。

设计说明书1.1装置的概况和特点本设计主要以锦州石化公司二套常减压为设计原型，主要数据取自生产实际。

所处理的原料为70%辽河原油、20%的江西原油、10%的冠军原油，经过常压塔、减压塔的分离得到合格的产品。

辽河原油属于低硫中间基原油，含环烷酸多根据原油的性质、特点和市场的需求主要生产重整汽油、航空煤油、轻柴油、重柴油、混合蜡油、渣油等。

装置由原油电脱盐、常减压蒸馏、航煤精制部分组成。

根据加工含环烷酸原油的特点，结合加工含环烷酸原油的经验，优化了设备选型及选材，采用了目前最先进技术既初馏塔、常压塔塔盘为ADV高效塔盘。

减压塔采用规整填料，处理物料能力大，汽、液接触均匀，传质效果较好。

以实现装置长周期运行。

高温部位设备和管线全部采用不锈钢材质，以达到防腐的目的。

初顶、常顶用空冷代替水冷，节约了用水量，也减少了三废处理量。

常压塔设顶循环回流和二个中段回流，以使塔内汽、液相负荷分布均匀，提高塔的处理能力，减小塔顶冷凝器的负荷。

为了降低减压塔内真空高度，提高沸点，减压塔采用二级抽真空器。

即蒸汽喷射泵和水环抽真空泵。

在采用新工艺新设备的同时优化了工艺流程，为了节能常压系统采用4台空冷器，为增加处理量常压炉四路进料四路出。

环烷酸对金属的腐蚀一般发生在介质流速高和涡流状态处，其温度范围为230～280℃和350～400℃。

常减压蒸馏装置受环烷酸腐蚀较重的部位常发现在下述几处：常压炉出口部分炉管、减压炉全部炉管、常减压炉转油线和塔汽化段。

采取的防护措施除原油住碱外，适当地增加炉子转油线尺寸以降低介质流速，并结合具体条件选用耐腐蚀材质，可以减少有关部位的腐蚀速率。

综上所述，在采取了“一脱四注”的综合措施后，常减压蒸馏装置有关系统的腐蚀率大大下降。

为使相当数量的中间馏分得到合理利用，因为它们是很多的二次加工原料，又能从中生产国民经济所需的各种润滑油、蜡、沥青的原料。

因此本设计采用三段汽化蒸馏，即预汽化—常压蒸馏—减压蒸馏。

石油炼制工程课程设计说明书–––––原油蒸馏塔工艺计算设计题目：560万吨/年常减压蒸馏装置工艺设计院（系）：生态环境与城市建设学院专业：化学工程与工艺班级：化工1201姓名：学号：3120906118指导教师：史荣会完成时间：2016年 1 月10 日福建工程学院化工教研室设计任务书一、设计课题：560万吨/年常减压蒸馏装置工艺设计二、设计工作自：2015 年12 月28 日起至2016 年1月10日止三、设计进行地点：图书馆、教室或宿舍四、设计的内容要求1. 总论（1）概述；（2）设计任务依据；（3）主要原料；（4）其他2. 工艺流程设计（1）原料油性质及产品性质；（2）工艺流程；（3）塔器结构；（4）环保措施3. 常压蒸馏塔工艺计算（1）工艺参数计算；（2）操作条件的确定；（3）蒸馏塔各点温度核算；（4）蒸馏塔汽液负荷计算4. 参考文献附图部分内容：（1）原油常减压蒸馏装置工艺流程图（2）常压塔计算草图（3）常压蒸馏塔汽液负荷分布图五、课程设计原始数据1. 原油的一般性质阿曼原油，204d；特性因数K=12.2 含硫石蜡-中间基原油2. 原油实沸点蒸馏数据3. 原油平衡蒸馏数据4. 产品方案及产品性质5.设计处理量: 560万吨/年, 开工：8000小时/年。

6.汽提水蒸汽采用过热水蒸汽: 370℃, 0.4MPa(表)7.可考虑采用两段汽化流程，设两个中段循环回流和常顶循环回流，可考虑过汽化油为2% (质量分数)或2.03（体积分数）。

目录第一章：绪论 (5)第二章：设计方案的选择和论证 (6)第三章：工艺流程设计 (7) (7)3.2 塔器结构 (8)3.3 环保措施 (8)第四章：工艺设计计算 (11)4.1 产品收率及物料平衡 (10)4.1.1、产品收率 (10)4.1.2、物料平衡 (11)4.2 各油品性质 (12)4.2.1、体积平均沸点t体 (12)4.2.2、恩氏蒸馏90%~10%斜率 (12)4.2.3、立方平均沸点 (12)4.2.4、中平均沸点 (13)4.2.5、特性因数K (13)4.2.6、相对分子质量： (13)4.3 汽提方式及汽提蒸汽用量 (14)4.4 塔板型式及各塔段的塔板数 (14)4.5 精馏塔草图 (15)4.6 确定塔内各部分的压力和加热炉出口压力 (15)4.7 决定进料过汽化度及计算汽化段温度 (16)4.7.1、汽化段中进料的汽化率与过汽化率 (16)4.7.2、常压塔的计算草图 (17)4.7.3、汽化段油气分压 (17)4.7.4、汽化段温度的初步求定 (18)4.7.5、t F的校核 (18)4.8 确定塔底温度 (20)4.9 作全塔热平衡及算出全塔回流热、选定回流方式、中段回流数量和位置、分配回流热 (20)4.9.1、假设塔顶及各侧线温度 (20) (20)4.9.3、回流方式及回流热分配 (21)4.10 校核侧线抽出温度及塔顶温度 (22)4.10.1、常四线抽出板温度校核 (22)4.10.2、重柴油抽出板温度的校核 (23) (23)4.11 全塔气、液相负荷分布图 (24)4.12 塔径、塔高、塔板水力学校核 (27)第五章：结束语 (29)摘要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。

原油蒸馏装置常压塔控制系统设计摘要DCS在我国炼油厂应用已有15年历史，有20多家炼油企业安装使用了不同型号的DCS，对常减压装置、催化裂化装置、催化重整装置、加氢精制、油品调合等实施过程控制和生产管理。

其中有十几套DCS用于原油蒸馏，多数是用于常减压装置的单回路控制和前馈、串级、选择、比值等复杂回路控制。

有几家炼油厂开发并实施了先进控制策略。

下面介绍DCS用原油蒸馏生产过程的主要控制回路和先进控制软件的开发和应用情况。

辽河原油属于低硫中间基原油，含环烷酸多根据原油的性质、特点和市场的需求主要生产重整汽油、航空煤油、轻柴油、重柴油、混合蜡油、渣油等。

装置由原油电脱盐、常减压蒸馏、渣油减粘裂化、航煤精制部分组成。

根据加工含环烷酸原油的特点，结合加工含环烷酸原油的经验，优化了设备选型及选材，采用了目前最先进技术既初馏塔、常压塔塔盘为ADV高效塔盘。

减压塔采用规整填料，处理物料能力大，汽、液接触均匀，传质效果较好。

以实现装置长周期运行。

高温部位设备和管线全部采用不锈钢材质，以达到防腐的目的。

初顶、常顶用空冷代替水冷，节约了用水量，也减少了三废处理量。

常压塔设顶循环回流和二个中段回流，以使塔内汽、液相负荷分布均匀，提高塔的处理能力，减小塔顶冷凝器的负荷。

为了降低减压塔内真空高度，提高沸点，减压塔采用二级抽真空器。

即蒸汽喷射泵和水环抽真空泵。

在采用新工艺新设备的同时优化了工艺流程，为了节能常压系统采用4台空冷器，为增加处理量常压炉四路进料四路出。

为使相当数量的中间馏分得到合理利用，因为它们是很多的二次加工原料，又能从中生产国民经济所需的各种润滑油、蜡、沥青的原料。

因此本设计采用三段汽化蒸馏，即预汽化—常压蒸馏—减压蒸馏。

关键词：原油；常减压蒸馏塔；控制系统。

Crude oil distillation unitatmospheric tower control system designAbstractDCS in our refinery application for 15 years history, has more than 20 refining enterprise installed the different types of DCS, often relief devices, catalytic cracking, catalytic reforming device, hydrotreating, oil products to attune, the implementation of process control and production management. There are more than ten sets of DCS for crude oil distillation, majority is used for often of pressure-relief device single loop control and feedforward, cascade, selection, such complex loop control. The ratio Several refineries in the development and implementation of the advanced control strategy. Here with crude oil distillation process of DCS the main control circuit and advanced control software development and application situation.Liaohe oil belong to low sulphur crude oil, including among the naphthenic acid more according to the nature of the crude oil, characteristics and the demand of the market main production reforming gasoline, kerosene, diesel oil, heavy diesel, light mixed wax, directness, etc. Device by oil electricity desalination, often vacuum distillation, reduce glue residue cracking, and HangMei refined parts. According to processing including the naphthenic acid crude oil, combined with the naphthenic acid crude oil processing experience, optimize the selection of equipment and material, and adopted the most advanced technology, atmospheric distillation tower early both tata dish for ADV efficient tray. The reduced pressure tower neat padding materials handled, ability, air, liquid contact even, mass transfer effect is good. In order to realize the long period operation device. High temperature parts equipment and piping all adopt the stainless steel material, in order to achieve anticorrosive purpose. First, often be of top air cooling water, saving water instead of, also reduced the capacity of "three wastes". Atmospheric tower set top cycle and two middle backflow backflow, in order to make the tower in steam, liquid loading distribution uniformity, improve the processing power, reduce the tower top condenser load. In order to reduce the reduced pressure the tower in height, improve the boiling point vacuum, vacuum pumping, the reduced pressure tower is secondary. Namely steam injection pump and water ring smoke vacuum pump.In the new process of new equipment and optimize the process, in order to energy savingatmospheric system USES four units of air tanks to increase capacity, atmospheric pressure furnace four ways of incoming four the road.To make a number of the middle of the fractions get reasonable use, because they are a lot of secondary processing raw material, and national economy from production all kinds of wax, lubricating oil, asphalt material. So this design USES the three sections of vaporization, namely the vaporization distillation-atmospheric distillation-vacuum distillation.Keywords: crude oil; often vacuum distillation tower; Control system.目录摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅲ)第一章绪论 (1)第二章工艺流程设计 (3)2.1原料油性质及产品性质 (3)2.1.1原料油性质、来源 (3)2.1.2产品性质 (3)2.2工艺流程 (3)2.2.1原油换热系统 (4)2.2.2常压系统 (4)2.2.3减压系统 (4)第三章常减压装置主要控制回路 (6)3.1加压炉 (6)3.2常压塔、减压塔中段回流热负荷控制 (7)3.3提交加热炉效率的控制 (7)3.3.1炉膛压力控制 (7)3.3.2烟道气氧含量控制 (7)3.4加热炉出口温度控制 (7)3.5常压塔解耦控制 (8)第四章原油蒸馏先进控制 (8)4.1 DCS的控制结构层 (8)4.2原油蒸馏的先进控制策略 (9)4.2.1常压塔多变量控制 (9)4.2.2 LQG自校正控制 (9)4.2.3中段回流计算 (10)4.2.4自动提降量模型 (11)第五章炼油厂常压塔温度控制系统设计的方案 (12)5.1过程控制系统方案设计的基本要求 (12)5.2常压塔温度控制系统的总体设计 (13)第六章炼油厂常压塔温度控制系统设计内容 (14)6.1精馏塔控制系统的组成与结构 (14)6.2主要内容与设计步骤 (15)6.2.1 被控参数的选择 (16)6.2.2温度变送器的选择 (17)6.2.3温度调节器的选择 (18)6.2.4执行器的选择 (19)6.3一线温度控制系统设计 (20)6.4一线温度控制的主要内容与仪器选择 (21)第七章 DCS编程 (22)第八章结论 (36)第九章参考文献 (37)第十章谢辞 (38)第一章绪论石油是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物。