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石油馏分的四种平均沸点的矩阵计算
耿英杰;郑国安
【期刊名称】《石油炼制》
【年(卷),期】1992(000)006
【摘要】石油馏分的4种平均沸点在石化行业的工艺技术中是一个经常使用的特性参数。
这里介绍了一个矩阵计算公式,可以由恩氏蒸馏数据很方便地求得质量、立方、分子、中平均沸点。
在49～487℃馏分范围内,平均相对误差为0.07～0.10％,最大相对误差为1.7％。
这种计算方法也可类推至其它多簇曲线的拟合。
【总页数】4页(P55-58)
【作者】耿英杰;郑国安
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TE622.15
【相关文献】
1.气相色谱模拟原油实沸点蒸馏分析石油馏分 [J], 曹琴南;韩莉
2.预测复杂高沸点重质油馏分平均沸点的基团贡献法 [J], 周永昌;赵锁奇;许志明;梁咏梅
3.石油馏分实沸点蒸馏曲线与恩氏蒸馏曲线关系的新数学模型 [J], 刘文静;仇汝臣;方晨昭
4.石油馏分平均沸点的新数学关联式 [J], 王洛春;仇汝臣;方晨昭
5.燃料型减压塔模拟计算的研究：Ⅰ.高沸点石油馏分物性计算的… [J], 郑陵;杜英生
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恩氏蒸馏和实沸点蒸馏换算
1. 沸点温度
恩氏蒸馏是采用恒定热量加热，通过测定馏出物的体积和温度来计算石油的平均沸点的一种蒸馏方法。
而实沸点蒸馏则是根据石油中各组分的沸点不同，通过逐个切割各个馏分来测定石油的各组分沸点的方法。
2. 馏分组成
恩氏蒸馏无法得到石油中各组分的具体组成，只能得到石油的平均沸点。
而实沸点蒸馏则可以逐个切割馏分，得到石油中各个组分的具体组成。
3. 换算方法
恩氏蒸馏和实沸点蒸馏之间的换算可以通过特定的公式来完成。
这些公式通常需要参考石油的平均沸点和各个组分的沸点来进行计算。
4. 实验数据
在进行恩氏蒸馏和实沸点蒸馏时，需要记录实验数据，包括馏出物的体积、温度以及加热时间等。
这些数据可以帮助分析石油的性质和组成，并且用于计算恩氏蒸馏和实沸点蒸馏的换算系数。
5. 应用范围
恩氏蒸馏主要应用于测定石油的平均沸点，以便对石油进行分类和评估。
而实沸点蒸馏则主要用于测定石油中各个组分的具体组成，以便更好地了解石油的性质和应用范围。
石油炼制基本工艺习题集×9．从分子结构上来看，石蜡和微晶蜡没有本质区分。
×二．填空题1．石油中元素以碳、氢元素为主。
依据沸点差异可将原油切割成若干馏分，20__～350℃馏分油称为柴油馏分(中间馏分) ，>500℃馏分油称为减压渣油。
原油直馏馏分是指石油经过直接蒸馏得到馏分，其中关键含有烷烃、环烷烃、芳烃烃类和含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物非烃类，原油及其直馏馏分中通常不含有不饱和烃烃。
2．石油中含硫化合物依据其化学活性可划分为活性硫化物和非活性硫化物。
3．常温下为固态烃类在石油中通常处于溶解状态，随温度降低会结晶并从石油中分离出来，工业上将分离得到固态烃称为蜡。
4．石油馏分结构族组成概念中，三个基础结构单元是烷基、环烷基和芳香基。
5．石油中非烃化合物关键有含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物和胶状沥青状物质。
6．石油中环烷酸在 250-400 ℃馏分中含量最高。
7．石油中元素以碳和氢元素为主，原油和直馏馏分油中通常不含不饱和烃。
8．原油相对密度通常介于 0.8-0.98 g/cm3。
9．做族组成份析时，通常将渣油分成饱和分、芳香分、胶质和沥青质。
10．胶质在原油中形成真溶液，沥青质在原油中形成胶体溶液。
三．简答题1．和国外原油相比较，中国原油有哪些关键特点？答：①相对密度（d204）>0.86，属较重原油；②凝点(CP)高，含蜡量高；③含硫量较低④含氮量偏高，大部分原油N>0.3描述石油馏分烃类组成方法有哪些？各有什么特点？描述石油烃类组成关键有三种表示方法：单体烃组成、族组成和结构族组成，这三种方法各有其适用对象和不足。
单体烃组成可用于正确描述石油馏分中每一个烃类存在是否及其含量，但其只能应用于对轻质石油馏分分析^p 和描述。
族组成可用于描述石油馏分中不一样族烃类组成及含量，不能正确描述不一样烃类含量及组成，且对于部分结构组成比较复杂烃类无法进行族划分。
设计题目：原油常压塔工艺计算设计任务：根据基础数据,绘制各种曲线根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡根据给定数据进行分馏塔计算,并绘制精馏塔计算草图校核各侧线及塔顶温度设计基础数据：本设计采用某原油问原料进行常压塔工艺计算，原料及产品的基础数据见下表，年开工天数按8000h计算，侧线产品及塔底重油都使用过热水蒸汽汽提，使用的温度为420℃,压力为0.3MPa。
设计内容：根据基础数据，绘制各种曲线根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡根据给定数据进行分馏塔计算，并绘制精馏塔计算草图校核各侧线及塔顶温度主要参考文献：［1]、林世雄主编,《石油炼制工程》（第三版)，石油工业出版社，2006年；［2]、李淑培主编，《石油加工工艺学》(第一版），烃加工出版社，1998年;[3］、侯祥麟,《中国炼油技术》（第一版)，中国石化出版社，1991年.一、生产方案经过计算，此次油品是密度较大的油品，根据经验计算，汽油、煤油、轻柴、重柴的总收率大于30%，重油是生产优质沥青的好原料，还可以考虑渣油的轻质化,煤油收率高,适合生产航空煤油,该原油的生产方案是燃料一化型加工方案。
二、回流方式的确定本设计的处理量较大，考虑采用塔顶二级冷回流，并采用两个中段回流.三、确定塔板数在原料一定的情况下，塔板的数目越多,精度越好，但压降越大，成本越高,本设计采用41层塔板。
四、塔板形式的确定本设计采用操作弹性大，塔板压降小,造价适中的浮阀塔板。
设计说明书：1、根据基础数据绘制各种曲线；2、根据已知数据，计算并查工艺图表确定产品收率，作物料平衡；3、确定汽提蒸汽用量；4、塔板选型和塔板数的确定；5、确定操作压力;6、确定汽化段温度：⑴、汽化段中进料的汽化率与过汽化度；⑵、汽化段油气分压；⑶、汽化段温度的初步求定；⑷、t F的校核。
7、确定塔底温度;8、塔顶及侧线温度的假定与回流热分配：⑴、假设塔顶及各侧线温度;⑵、全塔回流热;⑶、回流方式及回流热分配。
石油炼制[填空题]1含硫原油参考答案：硫含量在0.5~2％之间的原油。
[填空题]2水—氯平衡参考答案：在重整催化剂中，为使催化剂保持合适的氯含量而采用注水注氯措施，使水氯处于适宜的含量称为水-氯平衡。
[填空题]3催化裂化反应生成（）、（）、（）、（）（）参考答案：气体；汽油；柴油；重质油；焦炭[填空题]4石油产品主要有（）、（）、（）、（）、（）（）参考答案：燃料；润滑剂；石油沥青；石油蜡；石油焦；溶剂与化工原料[填空题]5重整催化剂的再生过程包括（）、（）和（）参考答案：烧焦；氯化更新；干燥[填空题]6在催化裂化装置再生器中烧去的“焦炭”包括（）炭、（）炭、（）炭、（）炭。
参考答案：催化；可汽提；附加；污染[填空题]7催化裂化催化剂失活原因主要有（）、（）、（）三个方面。
参考答案：水热失活；结焦失活；中毒失活[填空题]8催化裂化催化剂的使用性能指标（）、（）、（）和（）、（）。
参考答案：活性；选择性；稳定性；密度；筛分组成或机械强度[填空题]9渣油族组成的四组分指的是（）、（）、（）和（）参考答案：饱和分；芳香分；胶质；沥青质[判断题]10、催化裂化汽油、柴油的抗爆性均比相应的直馏产品的抗爆性好。
参考答案：错[判断题]11、催化重整催化剂是双功能催化剂。
参考答案：对[判断题]12、石油馏分的粘度指数大，表示其粘度大。
参考答案：错[判断题]13、催化裂化反应中，氢转移反应是特有反应。
参考答案：对[判断题]14、柴油深度加氢精制后光安定性变好。
参考答案：错[判断题]15、汽油的蒸发性能用馏程和蒸汽压来表示。
参考答案：对[判断题]16、特性因数K的数值与油品的沸点和相对密度有关。
参考答案：对[单项选择题]17、润滑油型减压塔和燃料型减压塔（）A.气液相负荷分布是一样B.塔的分离要求不一样.C.塔板数是一样的参考答案：B[单项选择题]18、重整催化剂的酸性强有利于（）A.环烷烃脱氢B.对加氢裂化C.烷烃环化脱氢参考答案：B[单项选择题]19、加氢催化剂失活的主要原因是（）A.反应结焦B.氢气还原C.硫化物的中毒D.氮气的作用参考答案：A[填空题]20催化裂化工艺在炼油工业中的重要作用是什么？参考答案：催化裂化指原料在450—530℃，1—3大气压及与催化剂接触的条件下，经裂化生成气体、汽油、柴油、重质油、及焦炭。
FNYSHYY00205 原油 实沸点蒸馏 常压蒸馏法F-NY-SH-YY-00205原油—实沸点蒸馏—常压蒸馏法1 范围本方法适用于原油及除液化石油气、很轻的石脑油和初馏点高于400℃以上石油馏分以外的石油混合物。
2 主题内容本方法规定了使用实沸点蒸馏仪（具有14～18块理论板，回流比为5∶1），对稳定原油进行蒸馏到相当于常压温度400℃的蒸馏方法。
3 相关技术术语3.1 绝热性 adiabaticity整个蒸馏柱没有明显的热量增加或热量损失的状态。
当蒸馏柱发生热损失时，其内回流会异常，大于柱头回流量，而当蒸馏柱加热套加热过量时，则其情况相反。
3.2 蒸出速率 boil up rate单位时间内蒸气进入蒸馏柱的量。
在给定的蒸馏柱中以cm 3/h 表示，或以每小时单位横截面的cm 3数表示（cm 3/h·cm 2）。
可参考关于正庚烷-甲基环己烷评定蒸馏柱效率部分（见附录A），测定在蒸馏柱的底部进行。
正庚烷-甲基环己烷试验的最大蒸出速率是在稳定无液泛的状态下测定的。
常规的绝热操作，蒸出速率可由馏出率乘以回流比加1估算。
3.3 原油的脱丁烷 debutanization of crude petroleum原油脱去包括丁烷及C 4以下的轻烃，保留较重的烃类。
实际上，原油脱丁烷就是：收集在冷阱中的轻烃，C 2～C 4的烃类为其存在于初始试样中的95%以上，而C 5烃类为其存在于初始试样中的5%以下。
3.4 蒸馏压力 distillation prcssure压力的测量点尽可能靠近蒸气温度测量点，一般在冷凝点的顶端。
3.5 蒸馏温度 distillation temperature在蒸馏柱头部测定的饱和蒸气温度。
此温度即是柱头温度或称气相温度。
3.6 动滞馏量 dynamic hold-up在正常操作条件下，蒸馏柱中滞馏液体的量。
对填料柱以填充的体积百分率表示，该数据能反映出各种填料间的差异。
原油常压蒸馏工艺设计摘要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，效益高的思想对印尼贝兰纳克混合原油进行常压蒸馏设计。
设计的基本方案是：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。
设计了一个常压塔一段汽化蒸馏装置，此装置由一台管式加热炉，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3.6m，塔高28.12m.换热流程一共通过12次换热达到工艺要求，换热效率是67.1%。
关键词：原油；常压蒸馏；物料衡算；热量衡算；塔；换热目录摘要1目录2前言1第一章产品方案及工艺流程5 1.1产品方案5 1.2工艺流程5第二章工艺计算及说明7 2.1设计数据72.1.1 已知数据72.1.2 原油的实沸点及窄馏分数据7 2.2原油实沸点蒸馏曲线的绘制8 2.3常压塔工艺计算92.3.1 各产品的恩氏蒸馏数据和实沸点数据的换算92.3.2 产品的有关数据计算112.3.3 物料衡算132.3.4 确定塔板数和汽提蒸汽用量142.3.5 操作压力162.3.6 汽化段温度172.3.7 塔底温度182.3.8 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配182.3.9 侧线及塔顶温度的校核19 2.4全塔气、液相负荷分布21第三章塔的设计及水力学计算30 3.1塔板的操作条件30 3.2塔板间距初选30 3.3塔径初算30 3.4浮阀数及开孔率的计算32 3.5溢流堰及降液管的决定32 3.6水力学计算33 3.7塔板上的适宜操作区和负荷上下限34第四章塔的内部工艺结构37 4.1板式塔的内部工艺结构37 4.2塔高H39第五章换热流程设计40 5.1换热流程计算405.1.1初馏塔之前的换热流程405.1.2 一、二路原油同时与重油（一次）换热45 5.2热量利用率计算45常压塔计算结果46符号表47前言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。
目录摘要 (I)Abstract...................................................................................................................................... I I 第一章总论.. (1)1.1概述 (1)1.2 常减压蒸馏工艺特征 (1)1.3常减压蒸馏技术方案选择 (1)1.4 常减压蒸馏技术发展趋势 (1)1.5文献综述 (2)第二章工艺简述 (4)2.1处理量的确定 (4)2.2原油来源及原油的评价数据 (4)2.3 其它物性及条件 (4)2.4 设计计算的主要内容 (4)2.5 产品方案及常减压蒸馏流程 (5)第三章常压塔的工艺计算 (7)3.1计算各油品的参数 (7)3.2 原油实沸点与平衡汽化关系换算 (7)3.3 石脑油馏分恩氏与平衡汽化的关系换算 (9)3.4 喷气燃料馏分恩氏与平衡汽化的关系换算 (9)3.5 柴油馏分恩氏与平衡汽化的关系换算 (10)3.6常减压蒸馏产品收率及物料衡算 (10)3.7决定气提方式并决定气提用量 (11)3.8选择塔板型式并决定各段塔板数 (12)3.9确定塔内各部位压力和加热炉出口压力 (12)3.10计算汽化段温度，确定塔底温度 (13)3.11常压精馏塔计算草图 (15)3.12 塔顶及侧线的温度的假设与回流热分配 (16)3.13各侧线及塔顶温度的校核 (17)3.14 全塔汽液相负荷分布图 (21)3.15画出本塔的气液负荷图 (25)第四章常压塔的操作弹性计算 (27)4.1浮阀类型 (27)4.2基础数据 (27)4.3塔径计算 (28)4.4浮阀数及开孔率计算 (29)4.5溢流堰及降液管的选择 (30)4.6水力学计算 (31)4.7塔板的适宜操作区和负荷的上下限 (33)4.8 塔高的计算 (36)第五章减压塔工艺计算及说明 (37)5.1 减压各馏分原始数据的计算 (37)5.2 原料及产品的有关参数的计算 (39)5.3 减一线恩氏蒸馏与平衡汽化的关系换算 (39)5.4减二线恩氏蒸馏与平衡汽化的关系换算 (40)5.5 减三线恩氏蒸馏与平衡汽化的关系换算 (40)5.6减压10mmHg下的平衡汽化温度 (41)5.7物料平衡 (41)5.8 确定塔板数 (42)5.9塔板压力及塔板压降 (42)5.10 汽提蒸气用量 (42)5.11精馏塔计算草图 (43)5.12 各侧线温度及塔顶温度的求定 (43)5.13 全塔的热平衡 (44)5.14回流方式及回流热分配 (44)5.15 侧线及塔顶温度的校核 (45)5.16全塔汽液相负荷分布图 (48)5.17汽液相负荷分布图 (52)第六章减压塔工艺尺寸 (53)6.1 塔径的计算及确定 (53)6.2 填料层高度的确定 (53)6.3 填料层压降计算 (54)6.4 液体喷淋密度的验算 (54)6.5 液体分布器的计算 (54)第七章换热流程设计 (55)7.1原油一路的换热 (56)7.2 原油二路换热 (59)7.3 原油三路换热 (60)7.4 热量利用率计算 (63)7.5 所需换热器换热面积计算 (63)7.6原油一路的换热 (65)7.7 原油二路换热 (68)7.8 原油三路换热 (69)7.9 热量利用率计算 (72)7.10 所需换热器换热面积计算 (72)第八章结论 (74)参考文献 (75)致谢 (76)摘要本次设计主要是对ESPO原油处理量能力为209万吨/年的常减压塔及换热流程的设计。
石油炼制工程作业第三章 作 业1、 大庆原油145～330℃馏分的d 420=0.8043，恩氏蒸馏数据如下：馏出体积 % 0 10 30 50 70 90 100馏出温度 ℃ 174.5 197.5 221.0 249.5 274.5 299.0 313.0请计算该馏分的比重指数、体积平均沸点、分子平均沸点、特性因数、平均分子量以及在50℃常压下的粘度（注意：当实验提供的恩氏蒸馏馏出温度>246℃时，要作裂化校正，用校正后的温度进行计算）。
解：○1比重指数： API O =141.5d 15.615.6−131.5 d 15.615.6=d 420+∆d查表得：∆d=0.0045，又已知 d 420=0.8043所以，d 15.615.6=0.8043+0.0045=0.8088所以 比重指数：API O =141.50.8088−131.5=43.45○2体积平均沸点：t=249.5℃时: lgD=0.00852t-1.691=0.00852*249.5-1.691=0.43474 所以，D=100.43474=2.721所以，t 校正=t+D=249.5+2.721=252.2℃同理，t=274.5℃时， t 校正=278.9℃t =299.0℃时，t 校正=307.6℃t=313.0℃时，t 校正=322.5℃所以，体积平均沸点：t V =t 10+t 30+t 50+t 70+t 905=197.5+221.0+252.2+278.9+307.65=251.44℃○3分子平均沸点： 蒸馏曲线斜率S=t 90−t 1090−10=307.6−197.580=1.376ln ∆m =−1.15158−0.011810t V0.6667+3.70684S 0.3333 =－1.15158−0.011810*251.440.6667+3.70684*1.3760.3333=2.501∆m =e 2.501=12.195∴分子平均沸点t m =t V −∆m =251.44−12.195=239.245℃ ○4特性因数： ln ∆Me =−1.53181−0.012800t V0.6667+3.64678S 0.3333 =−1.53181−0.012800∗251.440.6667+3.64678∗1.3760.3333 =2.0143∆Me =e 2.0143=7.4955∴中平均沸点t Me =t V −∆Me =251.44−7.4955=243.9445℃ ∴特性因数K=1.216T 1/3d 15.615.6=1.216∗(243.9445+273.15)1/30.8088=12.067○5平均分子量：中平均沸点T=t Me+273.15=243.9445+273.15=517.0945K因为中平均沸点处在305~840K,所以用Riazi关联式M=42.965[exp(2.097*10-4T-7.78712S+2.0848*10-3TS)]T1.26007*S4.98308=42.965[exp(2.097*10-4*517.0945-7.78712*1.376+2.0848*10−3* 517.0945*1.376)]∗517.09451.26007∗1.3764.98308= 60.39g/mol因为算得分子量不在Riazi关联式适用范围内，所以用寿德清-向正为关系式ρ为20℃时的密度，所以，ρ= d420=0.8043M=184.5+2.295T－0.2332KT+1.329*10−5(KT)2-0.6222ρT=184.5+2.295*517.0945-0.2332*12.067*517.0945+1.329*10−5(12.067∗517.0945)2-0.6222*0.8043*1000*517.0945 =174.787g/mol○650℃常压下的粘度：由经验关联式：lglg(ν+a)=b+mlgT，其中a=0.6已知37.8℃、99℃时的黏度分别为2.10mm2/s、0.99 mm2/s，代入经验关联式得：lglg(2.10+0.6)=b+mlg(37.8+273.15)lglg(0.99+0.6)=b+mlg（99+273.15）解方程组得：b=9.9374,m=-4.1375所以，50℃时，T=50+273.15=323.15K，将b、m的值代入经验关联式，得：lglg(ν+0.6)=9.9374-4.1375lg323.15解得：ν=1.684 mm2/s2、已知某原油切割得到>500℃渣油的100℃粘度为159mm2/s，400～500℃蜡油的100℃粘度为7.8 mm2/s。
