开题报告---350万吨年常减压蒸馏装置常压加热炉设计
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常减压蒸馏装置课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握常减压蒸馏装置的基本原理和结构组成,理解其在石油化工行业中的应用。
2. 使学生了解常减压蒸馏过程中温度、压力等参数对馏分组成的影响,掌握相关计算方法。
3. 帮助学生掌握常减压蒸馏装置的操作步骤和安全注意事项。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力,能对常减压蒸馏过程进行模拟计算。
2. 提高学生的实验操作技能,能熟练使用常减压蒸馏装置进行实验。
3. 培养学生的团队协作能力和沟通能力,能在实验过程中进行有效沟通和协作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对化学工程学科的兴趣,激发他们学习化学工程的热情。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和实验操作的规范性。
3. 增强学生的环保意识,让他们认识到化学工艺在环境保护中的重要性。
课程性质:本课程为化学工程学科的专业课程,以理论教学和实验操作相结合的方式进行。
学生特点:学生为本科三年级学生,已具备一定的化学基础和实验操作技能。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学方法和内容,确保学生能够达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 基本原理:讲解蒸馏的基本原理,包括相平衡、蒸馏曲线等,结合教材第2章内容,让学生理解常减压蒸馏的原理。
2. 装置结构:介绍常减压蒸馏装置的组成部分,如加热炉、塔体、冷凝器等,参照教材第3章,让学生了解装置结构及其作用。
3. 影响因素:分析温度、压力等参数对馏分组成的影响,结合教材第4章,让学生掌握相关计算方法。
4. 操作步骤:详细讲解常减压蒸馏装置的操作步骤,包括开停车、调节温度、压力等,参照教材第5章,让学生了解实际操作过程。
5. 安全注意事项:强调实验操作过程中的安全事项,如防火、防爆、防中毒等,结合教材第6章,提高学生的安全意识。
6. 实验教学:组织学生进行常减压蒸馏实验,包括实验方案设计、实验操作、数据处理等,参照教材第7章,培养学生的实验操作技能和数据分析能力。
常减压蒸馏装置实习报告一、前言在我国的炼油行业中,常减压蒸馏装置是炼油厂的核心装置之一,主要负责将原油进行初步加工,分离出各种轻、重的中间产品,作为下游装置的加工原料。
我作为一名实习生,有幸参与了某炼油厂的常减压蒸馏装置的实习,通过这次实习,我对常减压蒸馏装置的工艺流程、操作要点以及安全注意事项有了更深入的了解。
二、常减压蒸馏装置概述常减压蒸馏装置主要包括初馏塔、常压塔和减压塔三个部分。
初馏塔主要用来分离原油中的轻组分,如石脑油、汽油等;常压塔则用于分离柴油、润滑油等中间产品;减压塔则负责分离出重柴油、渣油等重质产品。
三、实习过程1. 原油脱盐、脱水在常减压蒸馏装置中,原油首先需要经过电脱盐系统进行脱盐、脱水处理,以减少对设备的腐蚀和影响产品质量。
脱盐后的原油温度约为215-230℃,然后进入初馏塔。
2. 初馏塔操作初馏塔主要用于分离原油中的轻组分。
从初馏塔顶蒸馏出的初馏点-130℃的馏分冷凝冷却后,其中一部分作为塔顶回流,另一部分引出作为重整原料或较重汽油,又称初顶油。
初馏塔底拔头原油经过常压加热炉加热到350-365℃,进入常压分馏塔。
3. 常压塔操作常压塔主要用于分离原油中的柴油、润滑油等中间产品。
塔顶打入冷回流,使塔顶温度控制在90-110℃。
从塔顶到进料段温度逐渐上升,利用馏分沸点范围不同,塔顶蒸出汽油,依次从侧一线、侧二线、侧三线分别蒸出煤油、轻柴油、重柴油。
这些侧线馏分经常压气提塔用过热水蒸气提出轻组分后,经换热回收一部分热量,再分别冷却到一定温度后送出装置。
塔底约为350℃,塔底未汽化的重油经过热水蒸汽提出轻组分后,作减压塔进料油。
4. 减压塔操作减压塔主要负责分离出重柴油、渣油等重质产品。
常压塔底重油用泵送入减压加热炉,加热到390-400℃进入减压分馏塔。
塔顶不出产品,分出的不凝气经冷凝冷却后,通常用二级蒸汽喷射器抽出不凝气,使塔内保持残压1.33-2.66kPa,以利于在减压下使油品充分蒸出。
400万吨/年原油蒸馏常压加热炉工艺设计学院:化学工程学院专业、班级:过程装备与控制工程081班学生姓名:指导教师(职称):完成日期:2014年4月18日400万吨/年原油蒸馏常压加热炉工艺设计总计:毕业论文:56页表格:5个插图:9幅指导教师:评阅人:完成日期:2014年4月18日400万吨/年原油蒸馏常压加热炉工艺设计摘要管式加热炉是一种火力加热设备,它利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源,加热在炉管中高速流动的介质,使其达到工艺规定的温度,以供给介质在进行分馏、裂解或反应等加工过程中所需要的热量,保证生产正常进行。
本设计为年产350万吨/年原油圆筒加热炉,在本设计中,主要完成对辐射段、对流段以及烟道的工艺尺寸的计算、热量的衡算、钢结构的计算及校核和加热炉各零部件的选用。
其中辐射室工艺尺寸包括辐射室炉管的直径、炉管的壁厚、炉管的长度、炉管的根数、辐射室的外形尺寸等;对流室的工艺尺寸包括对流炉管的形式、炉管的直径、炉管的壁厚、炉管的排数及每排的根数、热量衡算的部分包括计算热负荷、燃料量、燃烧器的规格和根数。
本设计的要点是加热炉高的热效率,提高燃油的利用率。
常采用的措施有降低炉子的排烟温度、减小过热空气系数、减少化学部完全燃烧损失、减少机械不完全燃烧损失、减少炉壁散热等。
也可以设置烟气余热回收系统来提高加热炉的热效率。
关键字:加热炉;炉管;辐射;对流400万吨/年原油蒸馏常压加热炉工艺设计AbstractTubular-furnace heating equipment is a kind of firepower, which the use of fuel combustion in the furnace when the flame and flue gas temperature as a heat source, heating in the furnace tube in the high-speed flow of medium to reach the process temperature requirements, in order to supply medium during fractionation, decomposition or reaction process, such as the heat required to ensure normal production.The design for the annual production capacity of three million fifty tons of crude oil Cylindrical furnace, in the completion of the design of the main paragraph of radiation, convection, as well as the size of the stack process, the heat balance, steel structure and the calculation and checking Selection of the various furnace components. Room size radiation technology, including radiation chamber furnace tube diameter, tube wall thickness, tube length, the root of the number of tube radiation, such as room dimensions; convection process room size, including the form of convection furnace tubes, furnace tube diameter, wall thickness of the tube, the tube row number and the root of the number of each row, the heat balance calculation of the part, including fuel, the specifications of the burner and root number.The gist of the present furnace design with high thermal efficiency and fuel utilization. Measures often used to reduce the furnace flue gas temperature, reducing the over-heated air coefficient, the Department of incomplete combustion to reduce the loss of chemicals to reduce the mechanical loss of incomplete combustion, reduce heat, such as furnace wall. Flue gas can also be set up waste heat recovery system to increase the thermal efficiency of furnace.Keywords: Furnace;Furnace tube;Radiation;Convection400万吨/年原油蒸馏常压加热炉工艺设计目录1. 概述 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 本课题发展方向 (1)1.3 管式加热炉的一般结构 (2)1.3.1 辐射室 (2)1.3.2 对流室 (2)1.3.4 燃烧器 (3)1.3.5 通风系统 (8)1.4 管式加热炉的种类 (9)1.5 炉型选用的基本原则 (10)2. 工艺计算 (12)2.1 加热炉热负荷的确定 (12)2.1.1 燃料性质及工艺条件 (12)2.1.2 加热炉热负荷计算 (12)2.2 燃料燃烧过程计算 (13)2.2.1 燃烧的发热量 (13)2.2.2 理论空气量 (13)2.2.3 烟气量及烟气组成 (14)2.3 热效率计算 (15)2.3.1 加热炉的热平衡 (15)2.3.2 燃料用量 (17)2.3.3 加热炉热效率 (18)2.4 辐射段计算 (18)2.4.1 辐射段热负荷 (18)2.4.2 辐射段平均管外壁温度计算 (18)2.4.3 辐射管加热表面积 (19)2.4.4 辐射管管程及管程数 (19)2.4.5 辐射段炉体尺寸 (20)2.4.6 节圆直径和炉管直径 (21)2.4.7 炉膛高度 (21)2.5 对流段尺寸计算 (22)2.5.1 对流室外形长度 (22)2.5.2 对流室宽度 (22)2.6 热平衡计算 (23)2.6.1 当量冷平面 (23)2.6.2 辐射总面积 (23)2.6.3 对辐射段管根数的验算 (24)400万吨/年原油蒸馏常压加热炉工艺设计2.6.4 辐射段烟气计算 (24)3.6.5 辐射段热平衡 (26)2.6.6 辐射段实际排烟温度 (26)2.6.7 辐射段实际热负荷.......................................... 错误!未定义书签。
一、实训目的本次实训旨在通过模拟常减压蒸馏装置的实际操作过程,使学生了解并掌握常减压蒸馏的基本原理、工艺流程、设备构造以及操作规程,提高学生对炼油工艺的认识和实践操作能力。
二、实训时间2023年X月X日至X月X日三、实训地点XX炼油厂常减压蒸馏装置实训室四、实训内容1. 常减压蒸馏装置简介常减压蒸馏装置是炼油厂中最关键的单元操作之一,主要用于将原油通过加热和蒸馏的方式,分离出汽油、煤油、柴油、重油等不同沸点范围的组分。
本次实训主要涉及常压蒸馏和减压蒸馏两部分。
2. 设备构造与操作规程(1)常压蒸馏部分:主要包括加热炉、常压塔、冷凝器、回流罐等。
加热炉用于将原油加热至沸点,常压塔用于分离不同沸点的组分,冷凝器用于冷却蒸气,回流罐用于回收部分蒸气。
(2)减压蒸馏部分:主要包括减压加热炉、减压塔、冷凝器、回流罐等。
减压加热炉用于将重油加热至沸点,减压塔用于分离不同沸点的组分,冷凝器用于冷却蒸气,回流罐用于回收部分蒸气。
3. 操作规程(1)启动装置:先开启加热炉,加热原油至沸点,然后开启常压塔和减压塔的进料阀门,开始蒸馏操作。
(2)调节温度:根据不同组分沸点的差异,调节加热炉温度,使原油在常压塔和减压塔中充分分离。
(3)调节压力:根据不同组分沸点的差异,调节减压塔的压力,使重油在减压条件下充分分离。
(4)收集产品:根据不同组分沸点的差异,收集汽油、煤油、柴油等不同沸点范围的组分。
(5)停止装置:关闭加热炉和进料阀门,关闭常压塔和减压塔的进料阀门,停止蒸馏操作。
五、实训过程1. 设备操作在实训老师的指导下,学生依次进行加热炉、常压塔、减压塔、冷凝器、回流罐等设备的操作,掌握设备的启停、温度调节、压力调节等操作技能。
2. 数据记录学生在实训过程中,记录原油进料量、加热炉温度、常压塔和减压塔压力、产品产量等数据,为后续分析提供依据。
3. 产品分析学生根据收集到的数据,分析不同组分沸点的差异,以及常压蒸馏和减压蒸馏的效果。
青岛科技大学化工过程设计题目:350万吨常减压车间工艺设计指导教师______辅导教师___ __学生姓名____学生学号__化工学院___院(部)_化学工程与工艺___专业_1__班_2014_年_12月_25_日目录中文摘要在本次设计中,我针对350万吨/年的常减压车间进行工艺设计。
内容主要包括:概述、工艺设计及计算、设备一览表、车间设备布置、非工艺部分设计、自动控制、安全与环境保护及个人的设计体会等。
其中最主要的部分是工艺设计及计算部分,其主要包含:物料衡算、能量衡算及主要设备的设计选型计算。
该计算主要利用Aspen Plus软件模拟的结果。
另外,我还用Auto CAD软件绘制了带控制点的工艺流程图、设备图和车间的平立面布置图。
关键词:工艺设计及计算;带控制点的工艺流程图;平立面布置图;ASPEN模拟1总论1.1胜利炼油厂简介中国石化集团齐鲁石化公司胜利炼油厂是全国颇具规模的炼油企业之一,于1966年4月动工建设,1967年10月投入生产,现已成为加工能力10500kt/a,占地面积587公顷的现代化石油加工企业。
该厂拥有生产装置和辅助生产装置60余套,拥有相应配套的科学研究、开发设计、计算机应用、环境保护等设施,是全国最具影响力的含硫原油加工以及沥青、硫磺生产和加氢工艺技术应用基地之一,生产的39种石油产品畅销全国27个省市,部分产品已进入国际市场。
胜利炼油厂坚持依靠科技求发展。
该厂VRDS-FCC组合工艺曾获联合国科技创新发明奖;石油苯、-10号军用柴油等产品曾获国家金奖;100号甲级道路沥青、1号喷气燃料、石油甲苯等产品曾获国家银奖;硫磺、90号车用汽油等18种产品曾获省(部)优名牌产品称号;汽油全部实现了高标号无铅系列化生产,其中97号无铅汽油填补了国内空白;1999年开发投产的高等级道路沥青,技术指标达到或超过了国外同类产品水平,从而标志着胜利炼油厂的沥青产品实现了系列化。
按照“质量第一,用户至上”的原则,胜利炼油厂建立了从原材料进厂、生产过程控制、新产品开发、标准化管理、产品出厂控制到售后服务的全过程质量控制保证体系。
优化燃料气管网,确保装置稳定运行摘要:烯烃运行部供炼油运行部火炬气、轻烃回收装置三顶气脱硫单元干气并入燃料气管网位置不合理,影响350万吨/年常减压装置加热炉稳定运行,通过实施燃料气管网优化项目,调整火炬气、干气并入燃料气管网位置,使其与炼油运行部其他燃料气组分充分混合,实现350万吨/年常减压装置燃料气组成稳定,确保装置稳定运行,产品质量达标。
关键字:燃料气管网、流程优化、信息化石化企业的燃料气主要来自生产过程中副产的小分子“炼厂气”,主要由甲烷、乙烷、氢气、硫化氢等物质组成[1]。
在“高氢气燃料气”的工况下,由于燃料气密度小,提供既定功率的热量时,需要更大的燃料气流量。
在“高丙烷燃料气”的工况下,由于燃料气密度大,提供既定功率的热量时,只需要较小的燃料气流量。
同时企业的应急“补烃”会严重扰乱加热炉的平稳操作[2]。
因此优化公司燃料气管网运行,提升管理能力,确保加热炉稳定运行、环保达标已迫在眉睫。
一、燃料气管网运行现状公司燃料气来源复杂,主要包括催化干气、PSA渗余气、脱硫干气、火炬气、裂解副产燃料气、芳烃尾气、液化气、天然气等。
因燃料气用户较多,管网复杂,除新建油化运行部外,产气及用气装置均就近接入或引自燃料气管网。
目前350万吨/年常减压装置燃料气组成波动较大,严重影响装置的稳定运行及环保达标。
二、燃料气管网问题原因分析为精确分析350万吨/年常减压装置燃料气组成波动原因,对燃料气管网组成进行动态分析,并对分析结果进行统计、分析。
表1 各装置燃料气组成分析(%vol)350万吨/年常减压装置燃料气组成波动较大,主要原因为燃料气中重组分(C4、C5)含量大幅波动,燃料气热值波动大,可能造成加热炉烟气出现NO x等超标、装置生产波动。
图1 350万吨/年常减压装置燃料气组成变化(%vol)通过对350万吨/年常减压装置燃料气来源、组成进行分析,分析其波动原因如下:烯烃运行部火炬气的影响:烯烃运行部不含硫火炬气通过火炬回收压缩机送至350万吨/年常减压装置燃料气缓冲罐前。
1 课题的目的与意义原油是极其复杂的混合物,通过原油的蒸馏可以按所制定的产品方案将其分割成直馏汽油、煤油、轻柴油或重柴油馏分及各种润滑油馏分和渣油等[1]。
原油蒸馏是石油加工中第一道不可少的工序,故通常称原油蒸馏为一次加工,其他加工工序则称为二次加工[2]。
原油的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。
截至2008年年底,我国原油加工能力为4.2亿t/a,占世界炼油总能力42.8亿t的10%;我国原油加工量3.42亿t,占世界炼油加工量的7%,居世界第二位(仅次于美国);我国炼厂总数(大中型)为53座,占世界总数655座的8%,其中,镇海炼厂位居世界排名第十七位[3]。
原油常压蒸馏在炼化企业加工过程中占有很重要的地位,其加工的好坏直接关系到后续产品质量和经济效益。
因此,原油常压蒸馏被称为石油加工的“龙头”。
基于以上原因,几乎在所有的炼油厂中,原油的第一个加工装置就是常压蒸馏装置。
尽管近年来常减压蒸馏技术和管理经验不断创新,装置节能降耗和产品质量得到了显著的提高,但与国外先进水平相比,仍存在较大的差距,如装置耗能较大,分馏和减压拔出深度偏低,对含硫原油的适应性较差等。
进一步的提高常减压装置的操作水平和运行水平显得日益重要,对提高炼油企业的经济效益也具有非常重要的意义。
本设计主要是依据国家成品油有关标准和市场供需情况,确定原油加工方案,进行原油常压蒸馏的工艺设计。
它的意义在于,通过常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汽油、煤油、轻柴油、重柴油馏分以重油馏分等。
可以减少渣油量,提高原油总拔出率。
不仅能获得更多的轻质油品,也可为二次加工、三次加工提供更多的原料油。
2 国内外研究现状原油蒸馏作为一次加工在石油加工中占有重要地位。
通常炼厂是依次使用常压和减压的方法,将原油按照沸程切割成不同的馏分。
人们将既采用了常压蒸馏又采用了减压蒸馏的原油蒸馏装置通常称为常减压蒸馏[4]。
常减压蒸馏开题报告-图文本科毕业设计开题报告题目年处理24万吨焦油常减压蒸馏车间初步设计院(系环化学院班级:化工12-2 姓名:柴昶学号:2021020836 指导教师:张劲勇教师职称:教授2021年3月黑龙江科技大学本科毕业设计开题报告题目年产12万吨焦油常减压蒸馏车间初步设计来源生产实践 1、研究目的和意义煤焦油组成极为复杂,含有上万种有机物,已知含量大于1%的组分只有12种,如萘、蒽和芴等。
上述化合物中的很多是化学工业中很重要的原料,广泛用于制取邻苯二甲酸酐,供生产树脂、工程塑料、染料油漆及医药等用;酚及其同系物用来生产合成纤维、工程塑料、农药、医药、燃料中间体、炸药等;蒽用来制蒽醌燃料、合成糅剂及油漆。
沥青是焦油蒸馏残液,为多种多环高分子化合物的混合物,用于制屋顶涂料、防潮层和筑路、生产沥青焦和电炉电极等,也有一部分多环烃化合物是石油化工所不能生产和替代的。
随着产业结构的调整和企业改制任务的逐步完成,中国经济的发展已开始走上持续发展的轨道。
这对中国基础工业的发展从新的发展层次提出越来越紧迫的更高要求,对煤焦油加工工业的发展在结构和总量上会带来新的发展需求。
进入90年代中期,利用煤焦油加工的萘、蒽、吡啶、酚类等多环或杂环芳香烃产品,以及发展起来的炭素工业对原料的需求不断加大,人们对煤焦油加工业的重要经济地位又有了更新的认识。
中国煤焦油加工工业作为区域经济发展的重要支柱产业已经形成。
煤矿是我国的重要能源,对人民的日常生活起着举足轻重的影响。
而煤焦油蒸馏时焦油加工的龙头,其技术水平影响着焦油馏分的质量,并对焦油馏分的后续加工工艺的选择有着较大影响。
所以对煤焦油蒸馏工段的设计将会对焦油加工业的发展有巨大作用。
2、国内外发展情况(文献综述) 2.1 生产规模德国、法国、俄罗斯等国家的单套焦油蒸馏装置的能力都在10~50万t/a。
国内单套焦油蒸馏装置有0.6万、1.2万、3 万、5万、7.5万、10万和15万t/a各种规模。
第一章概述1 装置概述本装置是由中国石化总公司北京设计院设计,年加工大庆原油350万吨的润滑油型常减压蒸馏装置。
全装置共有设备232台,占地面积17100m2,1989年4月破土动工,于1991年7月投产,各项主要技术指标均已达到设计要求。
2 装置特点2.1本装置主要设计要求是能生产出优质润滑油料。
减压蒸馏采用了粗转油线(低速段直径2m)、大塔径(汽化段直径10m,精馏段直径8.2m),高效规整全填料(GEMPAK)等多种技术措施来实现减压操作的低炉温、高真空、窄馏份,提高润滑油料的品质。
2.2本装置生产的减压渣又作丙烷脱沥青装置生产150BS光亮润滑油料,装置总拔出率控制在62%左右。
2.3本装置减压渣油直接送到重油催化裂化装置作原料、对渣油的含盐量有一定限制,因此装置设有电脱盐系统。
2.4 本装置生产航空煤油要求符合3号航煤标准,因此设计了航煤脱硫醇系统。
2.5本装置采用集散型控制系统(DCS),以提高装置的管理水平并实现过程的部分优化控制,提高轻质油收率,降低能耗,确保润滑油质量,提高经济效益。
2.6废水排放:为减少含油污水的排放量,减少了含油污水的排放。
因为加工的是大庆原油,硫含量低,排放的污水无需脱硫,只需进行简单隔油,然后直接排放送到含油污水场。
2.7废气排放:本装置正常生产时排放的低压瓦斯,如初顶产品罐排放初顶气送到轻烃回收设施加以回收,常顶气和减顶气分别引到加热炉烧掉,因此本装置正常生产时,不向大气排放有污染性的废气。
塔和容器顶部油气的安全阀放空设有放空总管,引到装置外火炬烧掉;本装置的大气污染源主要是燃料在加热炉燃烧后排放的烟气,从烟气监测数据可知,其中不含SO2,NO X的排放量低于国家排放标准,对环境质量没有太大的影响。
2.8 本装置无废渣产生。
2.9噪声:经调查,该套装置的噪声污染主要来自加热炉火嘴、泵和风机的电机、空冷器风机。
加热炉火嘴在密闭的罩内操作,噪声低于85分贝。
大连大学本科毕业论文(设计)开题报告论文题目:350万吨/年常减压蒸馏装置常压加热炉设计学院:环境与化学工程学院专业、班级:过程装备与控制工程081 班学生姓名:指导教师(职称):赵启成(副教授)2012年03月6 日填毕业论文(设计)开题报告要求开题报告既是规范本科生毕业论文工作的重要环节,又是完成高质量毕业论文(设计)的有效保证。
为了使这项工作规范化和制度化,特制定本要求。
一、选题依据1.论文(设计)题目及研究领域;2.论文(设计)工作的理论意义和应用价值;3.目前研究的概况和发展趋势。
二、论文(设计)研究的内容1.重点解决的问题;2.拟开展研究的几个主要方面(论文写作大纲或设计思路);3.本论文(设计)预期取得的成果。
三、论文(设计)工作安排1.拟采用的主要研究方法(技术路线或设计参数);2.论文(设计)进度计划。
四、文献查阅及文献综述学生应根据所在学院及指导教师的要求阅读一定量的文献资料,并在此基础上通过分析、研究、综合,形成文献综述。
必要时应在调研、实验或实习的基础上递交相关的报告。
综述或报告作为开题报告的一部分附在后面,要求思路清晰,文理通顺,较全面地反映出本课题的研究背景或前期工作基础。
五、其他要求1.开题报告应在毕业论文(设计)工作开始后的前四周内完成;2.开题报告必须经学院教学指导委员会审查通过;3.开题报告不合格或没有做开题报告的学生,须重做或补做合格后,方能继续论文(设计)工作,否则不允许参加答辩;4.开题报告通过后,原则上不允许更换论文题目或指导教师;5.开题报告的内容,要求打印并装订成册(部分专业可根据需要手写在统一纸张上,但封面需按统一格式打印)。
一、选题依据1.论文(设计)题目350万吨/年常减压蒸馏装置常压加热炉设计2.研究领域石油化工工艺管式加热炉设计3.论文(设计)工作的理论意义和应用价值近年来,随着石油化学工业的迅速发展,管式加热炉技术越来越引起人们的重视。
管式加热炉消耗着大量的能量,而在制造乙烯、氢气和合成氨的工艺过程中,它已成为进行裂解和转化反应的心脏设备,支配着整个工厂或装置的产品质量、收率、能耗和操作周期。
因此对管式加热炉的设计和余热回收系统的设计就非常必要了。
管式炉在石油化厂具有举足轻重的作用,管式炉的能耗很高。
管式炉的能量消耗在生产装置中约占80%~90%[3]。
它的投资一般占15%左右,高的可达30%[3]。
此外,由于加热炉在燃料燃烧时的噪声和烟气排放也对环境污染造成相当严重的影响。
这些因素都必须在加热炉设计时加以考虑。
4.目前研究的概况和发展趋势在炼油工程上,采用管式加热炉开始于1910年至1911年间,在没有采用管式加热炉之前原油加工方式均为釜式蒸馏,小处理量、且为间歇生产。
管式加热炉的使用是炼油工业由小处理量、间歇生产转向大处理量、连续生产的标志。
常减压蒸馏装置是原油初加工装置,其的处理能力决定了整个炼油厂加工能力或规模。
在常减压蒸馏装置中,常压炉的处理能力决定了常减压蒸馏装置处理能力,如果常压炉的处理能力不够,整个装置将无法完成预定的任务。
石化工艺加热炉的能耗约占整个生产装置能耗的50%~60%,其热效率的高低直接决定着整个生产装置能耗大小,直接影响着生产成本[2][3]。
由于石油化工工艺管式加热炉的被加热工艺介质为易燃、易爆的液体或气体,且压力较高,一旦发生重大事故,后果不堪设想。
因此,石油化工工艺管式加热炉能否长周期安全、稳定运行对整个装置或全厂实现“长周期安全、稳定运转”有着直接的影响。
几乎每一套炼油和石油化工装置中都有管式加热炉,也就是说:管式加热炉几乎参与了炼油和石油化工的整个生产过程。
管式加热炉是炼油装置中的三大主力设备之一(塔器、换热器和管式加热炉),是乙烯和化肥等石油化工生产装置的“心脏”设备,没有石油化工工艺管式加热炉,就没有现代化的炼油和石油化工工业。
石油化工工艺管式加热炉排放的烟气中NO x、SO x、CO2等有害成分含量是否达到国家标准规定,对操作工人和周边居民的生活或身体健康都有着直接影响。
上述充分说明了管式加热炉在炼油和石油化工生产中占有十分重要的地位,搞好石油化工工艺管式加热炉操作、管理工作对炼油和石油化工生产装置实现高处理量、高质量、高效率、低能耗和长期安全、稳定运转及减轻对环境的污染有着重大意义。
1.重点解决的问题决定加热条件及设计需要考虑的各种标准和法规。
完成350万吨/年常减压蒸馏装置常压加热炉设计,其中包括:加热炉的工艺设计及机械设计,设计一览表,CAD图(350万吨/加热炉的总装配图、钢结构图、盘管图)。
2.拟开展研究的几个主要方面(论文写作大纲或设计思路)设计前期,了解管式加热炉的特点及类型,查阅各类期刊文献和专利资料,得到设计所需参数和要求。
然后是加热炉的设计,首先做出工艺设计,其中有工艺计算(物料热量衡算),根据工艺技术决定加热炉辐射室、对流室的直径、高度以及相关的部件的结构。
用CAD绘出具体的装配图。
2.本论文(设计)预期取得的成果设计年产350万吨/年常减压蒸馏装置常压加热炉的所有内容,其中包括:工艺计算、炉管系统设计、加热炉结构设计、钢结构计算、机械设计及CAD图纸等。
设计的目的:提高加热炉的热效率、减少燃料消耗量,加热产品的质量满足下一个工序的要求。
1.拟采用的主要研究方法(技术路线或设计参数);加热炉设计:原油工艺条件入炉温度℃出炉温度℃出炉压力(MPa)比重d420粘度(cp)309 365 1.0 0.8615 50℃80℃23 11.47原油量(吨/年)350一般条件炉工作时间(h/年)8000 环境温度℃20排烟温度℃160 蒸气压力/MPa 1.02.论文(设计)进度计划1~2周完成资料的整理和英文论文的翻译;第3周结合资料的整理,完成开题报告,完成论文概述部分;4~7周根据设计参数,完成工艺设计和机械设计等内容;8~11周完成CAD图的绘制;12周以后整理和修改论文和CAD图纸,完成中英文摘要;13周论文装订、评阅、准备答辩;14周答辩。
四、需要阅读的参考文献[1] 中国石油化工总公司石油化工规划院编.炼油厂设备加热炉设计手册(上)[D].中国石油化工总公司石油化工规划院,1986.[2] 化工部工业炉设计中心站编.化学工业炉设计手册[D].北京:化学工业出版社,1988.[3] 上海炼油厂编.石油化工管式加热炉[M].上海:上海科学技术出版社,1978.[4] 钱家麟.管式加热炉[M].北京:中国石化出版社,2002.[5] 大庆石化炼油厂编写组.炼油厂设备加热炉(下) [D].大庆:大庆石化炼油厂,1996.[6] 闫康平.工程材料(第二版) [M].北京:化学工业出版社,2008.[7] 李志义,俞建良,刘志军.过程容器及设备[M].北京:化学工业出版社,2008.[8] 大连理工大学编.化工原理(上、下)[M].北京:高等教育出版社,2002.[9] 郑津洋.过程设备设计[M].北京:化学工业出版社,2001:29-50.[10] HG 20581-2011.钢制化工容器材料选用规定[S].中国人民共和国行业标准,2011.[11] Wimpress.R.N.Rting Fired heater.Petro[J].1963,42(10):23~46.[12] L. Shen, Oxygen corrosion of low pressures,hot-water boiler and its protective measure [J].Qualityworld No 7, 2003:63-64.[13] Huang Zhuqi,Y ang, Guangjiong and Zhang, Zhongxian. Simulation and Calculation of TubularFurnaces in Petroleum Chemistry [J].Beijing:Chemical Industry Press,1993.[14] Wang Y ingshi,Fan Weicheng; and Xu Xuchang. Numerical Calculation of Combustion Process[J].Beijing :Science Press,1986.[15] J.S.Zheng and Z.P.LV..A study of mechanism and influencing factors of carbon dioxide corrosion.[J].Journal of Petroleum, V o 16 No3,1995:4-138.附:文献综述或报告审核意见指导教师评阅意见(对选题情况、研究内容、工作安排、文献综述等方面进行评阅)签字:2012 年 3 月16 日教研室主任意见签字:2012 年 3 月20 日学院教学指导委员会意见签字:年月日公章:附:文献综述或报告文献综述1、概述近年来,随着石油化学工业的迅速发展,管式加热炉技术越来越引起人们的重视。
管式加热炉消耗着大量的能量,而在制造乙烯、氢气和合成氨的工艺过程中,它已成为进行裂解和转化反应的心脏设备,支配着整个工厂或装置的产品质量、收率、能耗和操作周期。
因此对管式加热炉的设计和余热回收系统的设计就非常必要了。
管式炉在石油化厂具有举足轻重的作用,管式炉的能耗很高。
管式炉的能量消耗在生产装置中约占80%~90%[3]。
它的投资一般占15%左右,高的可达30%[3]。
此外,由于加热炉在燃料燃烧时的噪声和烟气排放也对环境污染造成相当严重的影响。
这些因素都必须在加热炉设计时加以考虑。
在炼油工程上,采用管式加热炉开始于1910年至1911年间,在没有采用管式加热炉之前原油加工方式均为釜式蒸馏,小处理量、且为间歇生产。
管式加热炉的使用是炼油工业由小处理量、间歇生产转向大处理量、连续生产的标志。
常减压蒸馏装置是原油初加工装置,其的处理能力决定了整个炼油厂加工能力或规模。
在常减压蒸馏装置中,常压炉的处理能力决定了常减压蒸馏装置处理能力,如果常压炉的处理能力不够,整个装置将无法完成预定的任务。
石化工艺加热炉的能耗约占整个生产装置能耗的50%~60%,其热效率的高低直接决定着整个生产装置能耗大小,直接影响着生产成本[2][3]。
石化工艺加热炉的基建投资费用,约占一般炼油装置总投资的10%~20%,总设备费用的30%左右;在重整、制氢等装置中则占装置总投资的25%左右;乙烯裂解炉和化肥转化炉的基建投资费用约占装置总投资的35%左右[3]。
石化管式加热炉的基建投资费用大小直接影响着整个生产装置或炼油厂、石油化工厂的基建投资。
由于石油化工工艺管式加热炉的被加热工艺介质为易燃、易爆的液体或气体,且压力较高,一旦发生重大事故,后果不堪设想。