260万吨年大庆原油常减压蒸馏装置常压塔工艺设计

大庆原油常压塔工艺的设计摘要本次设计主要是针对大庆原油常压塔的工艺设计。

中国加入WTO 后，石化市场日趋受到国外的严重冲击已是当今不争的事实，石化工业如何适应未来这种新的生产局面和参与市场竞争已经成为极为严重的问题；降低加工成本、提高经济效益、提高产品质量和开发高附加值的精细化工产品已成为当今中国石化工业所面临的紧要工作。

塔设备又是石油化工行业的重要设备，所以塔设备的质量至关重要。

如何扩能增效、节能降耗；如何改善塔的结构，提高塔效率，提高操作弹性。

这些都是塔设计人员所面临的新的研究和开发热点。

为了更好地提高原油的生产能力，本着投资少、能耗低、效益高的思想来对大庆原油进行常压塔工艺设计。

通过查阅相关文献，最终决定采用两段汽化流程。

此流程主要由一个脱盐脱水装置、一个初馏塔、一台常压炉、一个常压塔及若干台换热器、冷凝冷却器和机泵等组成。

原油首先进入脱盐脱水装置进行预处理，经预处理的原油再经换热升温至一定温度后即进入预设的初馏塔，在初馏塔中分馏出原油中最轻的馏分，初馏塔只取出一个塔顶产物作为重整原料；由初馏塔塔底抽出的液相部分再经进一步换热和在加热炉中加热至规定的温度，再进入常压塔，常压塔采取两侧线，塔顶生产汽油，两个侧线分别生产煤油和柴油，塔底馏出常压重油，可作为钢铁或其它工业的燃料，在某些特定的情况下也可以作为催化裂化或加氢裂化装置的原料。

本次设计主要着重对常压塔进行了设计，塔板采用浮阀塔板。

除此之外，此次设计还对常压塔进行了较为细致的分析。

本设计对工业生产也有一定的参考价值。

本设计采用1次中段回流，计算得到塔径为3.6米，塔板为25层，开孔率为23.61%，浮阀个数为2010个，热量利用率为63.55%。

关键词: 原油; 初馏塔; 常压塔; 浮阀塔板; 重整原料目录前言 (1)第一章、绪论 (3)1.1选题的依据 (3)1.2本课题在国内外的研究现状 (3)第二章、常压塔的设计方案 (5)2.1加工方案 (5)2.2塔及塔板的类型 (5)2.3回流方式 (5)2.4换热器 (6)2.5加热炉 (6)2.6工艺参数的确定 (6)第三章、原油的预处理 (7)3.1原油预处理的目的与作用 (7)3.2基本原理 (7)3.3原油预处理的主要途径 (7)第四章、工艺参数的设计计算 (8)4.1原料及产品有关参数的计算 (8)4.1.1基础数据 (8)4.1.2原油的有关数据计算 (10)4.1.3各馏出产品的有关数据计算 (12)4.2物料平衡 (17)4.3汽提水蒸气的用量 (17)4.4塔板数的确定 (17)4.5精馏塔计算草图 (18)4.6操作压力 (18)4.7汽化段温度 (19)4.8塔底温度 (20)4.9塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配 (20)4.10侧线温度及塔顶温度的校核 (21)4.10.1柴油抽出板（第18层）温度 (21)4.10.2煤油抽出板（第9层）温度 (22)4.10.3塔顶温度 (24)4.11全塔的气液负荷分布 (25)4.11.1塔顶（第一块板上方）的气液负荷 (25)4.11.2第一层板下方的气液负荷 (25)4.11.3常一线抽出口下方（第9层板下方）的气液负荷 (26)4.11.4中段循环回流入口板上方的气液相负荷 (27)4.11.5中段循环回流抽出板下方的气液相负荷 (28)4.11.6煤油抽出板上方的气液相负荷 (29)4.11.7柴油抽出板上方的气液相负荷 (29)4.11.8各段气液相负荷列表 (30)第五章、塔设备的设计计算 (31)5.1塔径的初算 (31)5.2浮阀数及开孔率的计算 (33)5.2.1浮阀的选取 (33)5.2.2浮阀数及开孔率的计算 (33)5.3溢流堰及降液管的设计 (34)5.3.1液体在塔板上的流动型式 (34)5.3.2溢流堰的设计 (34)5.3.3溢流堰高度及塔板上清液层高度的设计 (34)5.3.4液体在降液管的停留时间及流速 (34)5.3.5降液管底缘距塔板高度 (35)5.4水力学计算 (35)5.4.1塔板压力降 (35)5.4.2雾沫夹带 (35)5.4.3泄漏 (36)5.4.4淹塔情况 (36)5.4.5降液管的负荷 (36)5.5塔板上的适宜操作区和负荷上、下限 (36)5.5.1雾沫夹带线 (36)5.5.2液泛线 (37)5.5.3液相负荷上限线 (37)5.5.4漏液线 (37)5.5.5液相负荷下限线 (38)5.6塔的内部工艺结构 (39)5.6.1塔顶 (39)5.6.2进口 (40)5.6.3抽出盘及出口 (40)5.6.4人孔 (40)5.6.5塔底 (40)5.6.6塔裙 (41)5.6.7封头 (41)5.7塔高 (41)第六章、换热流程 (42)6.1换热流程图 (42)6.2换热流程的计算 (42)6.2.1换热设备 (42)6.2.2中段回流作为热源 (44)6.2.3重油作为热源 (44)6.2.4冷后重油作为热源 (45)6.2.5柴油作为热源 (45)6.2.6塔顶冷凝器的计算 (46)6.2.7中段回流冷却 (46)6.3热量的利用率 (47)6.3.1各组分所提供的热量 (47)6.3.2原油所获得的热量 (47)6.3.3热量利用率 (47)结论 (48)符号表△T —温差，℃△F —实沸点蒸馏参考50％-平衡汽化参考线50％，℃D —温度校正值，℃ g —重力加速度，m 3/h M —分子量，g/mol Q —热量，kJ/h L —内回流，kg/h H i —焓值，kJ/kgL —液相负荷，kmol/h V —气相负荷，kmol/h ρ—密度，g/m 3σ—表面张力，达因/厘米 H t —板间距，mW a —气体操作速度，m/s K s —系统参数 K —安全参数F a —气相空间截面积，㎡V d —计算降液管内液体流速，m/s F d —降液管面积，㎡ D c —塔径，m(W h )C —阀孔临界速度，m/s Ф—开孔率 N —浮阀数，个 L —堰长，m W d —堰宽，m h w —堰高，mh ow —堰上液层高度，m h L —塔板上的清夜高度，mτ—液体在降液管的停留时间，m V d —降液管流速，m/sh b —降液管底缘距塔板高度，m △P d —干板压力降，米液柱ΔP VL —气体通过塔板上液层的压力降，米液柱V μ—蒸汽粘度，k g ·s/m 2V L —液相流量，m 3/s V V —气相流量，m 3/s F 0—阀孔动能因数 V —气速，m/sK —常数，取0.107； D —破沫网直径，m θ—气体流量，m 3/s H b —塔底空间，m H —塔高，m W c —流量，kg/h A —传热面积，㎡ µi —油品物性,cp K —总传热系数（以管外壁表面积为基准），kcal/㎡h ℃h i —管内流体的膜传热系数（以管外壁表面积为基准），kcal/㎡h ℃r i —管内流体的结构热阻（以管外壁表面积为基准），㎡h ℃/kcalr p —管子的热阻（一般金属管子可以忽略不计），㎡h ℃/kcalh 0—管外流体的膜传热系数（以管外壁表面积为基准），㎡h ℃/kcalr 0—管外流体的结垢热阻（以管外壁表面积为基准），㎡h ℃/kcald h —阀孔直径，m前言石油是重要的能源之一，我国的工业生产和经济运行都离不开石油，但是又不能直接作为产品使用，必须经过加工炼制过程，炼制成多种在质量上符合使用要求的石油产品，才能投入使用。

原油常压塔工艺设计计算
首先，在原油常压塔的工艺设计计算中，需要根据原油的组分和性质
来确定塔内的板位数和板间塔体高度。

一般来说，原油中的轻质组分蒸发
速度快，所以需要多个板位进行分离。

而重质组分蒸发速度慢，所以只需
少数几个板位进行分离。

根据不同的物料组分和性质，可以使用理论计算
方法或经验公式来确定塔体高度和板位数。

其次，在原油常压塔的工艺设计计算中，需要考虑原油的流动状态和
传热性能。

通常情况下，塔内的物料是以液体形式进入塔底，然后经过加
热后蒸发为气体，最后在塔顶冷凝为液体。

在设计计算中，需要考虑物料
在塔内的流动速度、流量和温度分布，以及塔内管壁和板间的传热性能。

这些参数的计算可以通过理论计算或基于实验数据的经验公式来确定。

另外，在原油常压塔的工艺设计计算中，还需要考虑原油的操作压力
和温度。

一般来说，塔内的操作压力越高，轻质组分蒸发的速度就越快，
而重质组分蒸发的速度就越慢。

因此，在设计计算中需要确定一个合适的
操作压力和温度，以达到物料的最佳分离效果和产品质量。

最后，在原油常压塔的工艺设计计算中，还需要考虑操作过程中的能
耗和经济性。

一般来说，操作压力越高，能耗越大，但产品质量也相对较好。

因此，在设计计算中需要找到一个平衡点，即在保证产品质量的同时，尽可能减小能耗和成本。

综上所述，在原油常压塔的工艺设计计算中，需要考虑物料的组分、
性质、流动状态等因素，并通过理论计算和经验公式来确定最佳的操作参数。

这样可以实现物料的蒸馏和分离，同时达到高效、能耗低、经济性好
的操作效果。

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原油常压蒸馏塔工艺设计原油常压蒸馏塔工艺设计原油常压蒸馏塔是炼油厂中最基本的设备之一，其主要作用是将原油分离成不同的馏分。

在设计常压蒸馏塔时，需要考虑多个因素，包括原油的物理化学性质、塔的结构和操作参数等。

下面将详细介绍常压蒸馏塔的工艺设计。

一、原油物性分析在设计常压蒸馏塔时，首先需要对原油进行物性分析。

原油的物性包括密度、粘度、沸点范围、蒸汽压等。

这些物性参数对于确定塔的操作参数和分离效果至关重要。

二、塔的结构设计常压蒸馏塔的结构包括塔底、塔体和塔顶三部分。

塔底主要包括进料管、分离器和液位控制器等。

塔体由多个塔板组成，塔板上通常设置有气液分离器和液相收集器。

塔顶包括冷凝器、回流器和出料管等。

在设计塔的结构时，需要考虑原油的物性和塔的操作参数。

例如，对于高沸点的原油，需要增加塔板数目和塔高度，以提高分离效果。

而对于低沸点的原油，则需要减少塔板数目和塔高度，以降低能耗和成本。

三、操作参数设计常压蒸馏塔的操作参数包括进料温度、进料流量、回流比、塔顶温度等。

这些参数对于塔的分离效果和能耗有着重要的影响。

在设计操作参数时，需要考虑原油的物性和塔的结构。

例如，对于高沸点的原油，需要提高进料温度和回流比，以提高分离效果。

而对于低沸点的原油，则需要降低进料温度和回流比，以降低能耗和成本。

四、塔的优化设计在完成初步设计后，需要对塔进行优化设计。

优化设计的目的是提高分离效果和降低能耗和成本。

常用的优化方法包括增加塔板数目、调整操作参数、改变塔的结构等。

总之，常压蒸馏塔的工艺设计需要考虑多个因素，包括原油的物性、塔的结构和操作参数等。

只有在充分考虑这些因素的基础上，才能设计出高效、节能的常压蒸馏塔。

260万吨/年大庆原油常减压蒸馏装置常压塔工艺设计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表2 产品产率及其性质产品沸点范围产率相对密度恩氏蒸馏数据, ℃d初10% 30% 50% 70% 90% 终名称℃%(重) 204重整原料初~130 4.26 0.7109 52 75 84 96 112 136 150航空煤油130~230 9.4 0.7782 142 162 180 192 205 228 243轻柴油230~320 13.5 0.8406 225 238 255 262 270 288 312重柴油320~350 5.7 0.8450 307 324 329 331 339 348 360重油>350 67.2 0.92004. 设计处理量: 250+学号×10万吨/年, 开工：8000小时/年。

文献综述化学工程与工艺100万吨/年大庆原油常压塔设计[前言]石油是一种极其复杂的混合物。

[1]而蒸馏是分离液体混合物的典型操作。

将原油分割为不同沸程的馏分，然后按照原油的要求，出去这些馏分中的非理想组分。

[2]蒸馏正是一种合适的手段，它能够将液体混合物按其所含组分的沸点或蒸汽压的不同二分离为轻重不同的各种馏分。

[3]正因为如此，几乎在所有的炼油厂中，第一加工装置就是蒸馏装置。

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。

[4]当前，随着社会和经济的发展，生活水平不断提高，社会竞争日趋激烈，新形势下的能源供应面临着空前的严峻挑战。

而全球一体化的大趋势，经济融合也将成为一种现实，西方先进的经验也就成为我们学习的资源，有一定创新的针对原油常压精馏塔的建议，能够较为有效的指导我们工作，使现行工厂的设备有所改进，向着一个良好的方向发展，并且形成有自主产权的原油提炼系统。

[5][主题]炼油厂防腐措施之一，“一脱四注”是行之有效的工艺防腐措施，目前已被国内外炼厂普遍采用。

1.一“脱”——原油脱盐原油中少量的盐，水解产生氯化氢气体，形成HCl—H2S—H2O腐蚀介质，造成常压塔顶塔盘、冷凝系统的腐蚀。

原油脱盐后，减少原油加工过程中氯化氢的生成量，可以减轻腐蚀。

2.四“注”——注碱、注氨、注碱性水、注缓蚀剂 （1）注碱原油注碱的目的主要是使脱盐后残留在原油中的MgCl2、CaCl2变成NaCl。

NaCl不易水解，不会产生HCl气体。

从而进一步减少氯化氢的生成量，以便有效的控制盐腐蚀。

另外也中和部分石油酸和硫化氢，减少它们的腐蚀。

（2）注氨原油脱盐注碱后，常压塔顶冷凝系统仍有残留的5～10%的氯化氢，造成冷凝区严重的腐蚀。

在塔顶注氨，目的是在水蒸气冷凝成液态水之前，氨中和气相中的氯化氢气体，生成氯化铵（NH4Cl），以免生成氯化氢的水溶液。

（3）注碱性水注氨的产物氯化铵会堵塞设备（塔）注水的目的使溶解氯化铵、防止氯化铵沉积，以免堵塔。

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 annuallyAbstractAtmosphoric 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.Keywords:distillation; atmosphoric and vacuum distillation; save energy; design目录1前言 (1)1.1 石油的简单介绍 (1)1.2 我国沈北原油的一般性质 (1)1.3 石油的蒸馏过程及重要性 (2)1.4 炼油厂的装置构成及工艺流程 (2)1.5 常减压蒸馏塔的工艺流程 (4)1.6 流程方案的制定 (6)1.7 汽化段数 (7)1.8 常减压蒸馏的换热流程............................................................. 错误!未定义书签。

万吨年常减压蒸馏装置工艺设计一、引言常减压蒸馏是一种重要的分离工艺，广泛应用于石油化工行业。

本文基于万吨年常减压蒸馏装置的设计要求，对工艺进行详细设计，旨在满足设备的高效运行和产品质量的要求。

二、装置工艺流程常减压蒸馏装置的主要工艺流程包括进料、预热、加热、分馏、冷却和产品收集等步骤。

2.1 进料进料是装置的起始步骤，原料从储罐经过输送管道进入装置。

进料过程需要考虑流量和温度的控制，以确保装置的正常运行。

2.2 预热进料经过加热器进行预热，提高进料的温度至蒸发温度。

预热过程需要控制加热温度和时间，以确保进料在进入分离塔前达到合适的温度。

2.3 加热预热后的进料进入分离塔，在分离塔内进行加热。

加热过程中需要控制加热温度和压力，使得进料能够充分蒸发并分离成不同的组分。

2.4 分馏在分馏塔中进行分离，通过不同组分的沸点差异，实现轻质组分和重质组分的分离。

分馏过程中需要控制塔底的温度和塔顶的压力，以确保合理的分离效果。

2.5 冷却分馏后的产品经过冷却器进行冷却，降低温度至合适的收集温度。

冷却过程中需要控制冷却温度和冷却时间，避免产品的过热或过冷。

2.6 产品收集冷却后的产品通过收集器进行收集，分离出所需的产物。

产品收集过程需要注意收集器的遮挡和密封，以防止产品的污染或泄露。

三、工艺参数设计为了保证装置的高效运行和产品质量的要求，需要对装置的工艺参数进行设计。

3.1 进料流量根据设备的设计要求和生产需求，确定进料的流量范围。

进料流量的选择需要考虑装置的生产能力和运行稳定性。

3.2 加热温度和压力根据进料组分的性质和分离要求，确定加热的温度和压力范围。

加热温度和压力的选择需要兼顾分离效果和能耗的平衡。

3.3 分馏塔底温度和塔顶压力根据产品要求和分离塔的结构特点，确定分馏塔底温度和塔顶压力的要求。

分馏塔底温度和塔顶压力的选择需要满足产品质量和工艺要求。

3.4 冷却温度和冷却时间根据产品的蒸发温度和收集温度，确定冷却的温度和时间范围。