年處理量100萬噸卡賓達(dá)原油常壓蒸餾塔設(shè)計本科畢業(yè)論文

1、 沈陽化工大學(xué)本科畢業(yè)論文題 目： 年處理量100萬噸卡賓達(dá)原油常壓蒸餾塔設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文任務(wù)書院(系):化學(xué)工程學(xué)院 專業(yè)：化學(xué)工程與工藝 班級：化工0707 姓名:劉寬 畢業(yè)設(shè)計(論文)題目：年處理量100萬噸卡賓達(dá)原油常壓蒸餾塔設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計(論文)內(nèi)容: 查閱文獻(xiàn) 常壓塔設(shè)計計算 翻譯英文文獻(xiàn) 設(shè)計(論文)專題部分: 換熱流程設(shè)計 繪制工藝流程圖(一張cad圖) 指導(dǎo)教師： 簽字 年 月 日 教研室主任： 簽字 年 月 日 院長（系主任）： 簽字 年 月 日內(nèi)容摘要本次設(shè)計主要是針對年處理量100萬噸卡賓達(dá)原油的常壓設(shè)計。 原油常壓蒸餾作為原油的一次加工工藝，在原油加工總流程中占有重要

2、作用，在煉廠具有舉足輕重的地位，其運行的好壞直接影響到后續(xù)的加工過程。其中重要的分離設(shè)備常壓塔的設(shè)計，是能否獲得高收率、高質(zhì)量油的關(guān)鍵。近年來常減壓蒸餾技術(shù)和管理經(jīng)驗不斷創(chuàng)新，裝置節(jié)能消耗顯著，產(chǎn)品質(zhì)量提高。但與國外先進(jìn)水平相比，仍存在較大的差距。 為了更好地提高原油的生產(chǎn)能力，本著投資少，能耗低，效益高的思想對卡賓達(dá)原油進(jìn)行常壓蒸餾設(shè)計。設(shè)計的基本方案是：初餾塔拔出重整料，常壓塔采取三側(cè)線，常壓塔塔頂生產(chǎn)汽油，三個側(cè)線分別生產(chǎn)煤油，輕柴油，重柴油。設(shè)計了一個初餾塔、一個常壓塔、一段汽化蒸餾裝置，此裝置由一臺管式加熱爐、一個初餾塔，一個常壓塔以及若干臺換熱器（完善的換熱流程應(yīng)達(dá)到要求：充分利用

3、各種余熱；換熱器的換熱強度較大；原油流動壓力降較小）、冷凝冷卻器、機泵等組成，在常壓塔外側(cè)為側(cè)線產(chǎn)品設(shè)汽提塔。流程簡單，投資和操作費用較少。原油在這樣的蒸餾裝置下，可以得到350-360以前的幾個餾分，可以用作重整料、汽油、煤油、輕柴油、重柴油產(chǎn)品，也可分別作為重整化工（如輕油裂解）等裝置的原料。蒸余的塔底重油可作鋼鐵或其它工業(yè)的燃料。在某些特定的情況下也可以作催化裂化或加氫裂化裝置的原料。本次設(shè)計共用34塊浮閥塔板，塔距0.8m，塔徑2.6m，塔高28.22m。換熱流程一共通過20次換熱達(dá)到工藝要求，換熱效率是88.31%。 關(guān)鍵詞： 原油； 常壓蒸餾； 物料衡算； 熱量衡算； 塔； 換熱a

4、bstractthis design mainly regards to which cabinda crude oil are distilled by a process capacity of 1.0106t/a in normal pressures. as a part of crude oil processing technology , atmospheric distillation of crude oil is very important in the whole processing schemes of crude oil and refineries and it

5、s operation status directly affects the continuing machine process .there are a kind of important separate equipment- normal pressures columns ,which is the key to attain high efficient , high quality oil. in recent years , firstly the distillation technique of normal pressures and manage experience

6、 were innovated constantly ; secondly equipments effect of saving energy is remarkable ;thirdly product quality was improved .but compare to international advanced techniques ,there are a long distance. in order to improve the product ability of crude oil, in the principle of shoestring, lowenergy c

7、onsumption , high-efficiency ,designing the normal pressures distillation of cabinda crude oil .designs basic scheme : prefractionator extracts naphtha. atmospheric column has three lateral line .its tower top extracts gasoline and three lateral line respectively extract kerosene, light diesel fuel,

8、 heavy diesel fuel .design a distillation device with a prefractionator，a atmospheric column with a piece of gasification. this device is consist of a tubular-furnace , a prefractionator , a atmospheric column ,several heat exchangers, cooling condenser and pumps. this procedure is simple; investmen

9、t and operation fee is short .according to this design device ,we can attain 350360 previous some fraction .they can be used to be naphtha ,gasoline, kerosene ,light diesel fuel, heavy diesel fuel products and they can be used tobe reforming chemical engineerings raw materials .other tower bottle he

10、avy oil can be as raw material of steel industries or other industries. at all under certain condition, they can be as raw material of catalytic cracking and hydrogen cracking. this design adopts 34 block floating valve trays. tower distance is 0.8m. tower diameter is 2.6m.tower level is 28.22 m.hea

11、t exchangers process reach to the technics requirement by 20 time heat exchangers processes .the heat exchangers efficiency is 88.31%. key words: crude oil; atmospheric distillation; material balance; heat balance; tower; heat exchange目 錄前 言1第一章 產(chǎn)品方案及工藝流程41.1產(chǎn)品方案41.2 工藝流程6第二章 工藝計算及說明72.1 設(shè)計數(shù)據(jù)72.1.1

12、已知數(shù)據(jù)72.1.2原油的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)72.2原油實沸點蒸餾曲線的繪制由表82.3 常壓塔工藝計算92.3.1 各產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)和實沸點數(shù)據(jù)的換算92.3.2 產(chǎn)品的有關(guān)數(shù)據(jù)計算132.3.3 物料衡算152.3.4 確定塔板數(shù)和汽提蒸汽用量162.3.5 操作壓力172.3.6 汽化段溫度182.3.7 塔底溫度232.3.8 塔頂及側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱的分配232.3.9 側(cè)線及塔頂溫度的校核242.4 全塔氣、液相負(fù)荷分布28第三章 塔的設(shè)計及水力學(xué)計算363.1塔板的操作條件363.2塔板間距初選373.3塔徑初算373.4浮閥數(shù)及開孔率的計算393.5溢流堰及降液管的決定393.6

13、水力學(xué)計算403.7塔板上的適宜操作區(qū)和負(fù)荷上下限42第四章塔的內(nèi)部工藝結(jié)構(gòu)454.1板式塔的內(nèi)部工藝結(jié)構(gòu)454.2 塔高h(yuǎn)47第五章?lián)Q熱流程設(shè)計485.1換熱流程計算485.1.1初餾塔之前的換熱流程485.1.2常壓塔前換熱流程535.2熱量利用率計算54結(jié) 論56致 謝57附 錄58 前 言石油煉制工業(yè)是國民經(jīng)濟重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，是提供能源，尤其是交通運輸燃料和有機化工原料的最重要的工業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，目前全球需求的總能源40%依賴于石油產(chǎn)品，我國近年來超過50%原油需要進(jìn)口，石油能源消費比重仍占25%左右，并且在未來30年依舊保持強勁的需求。我國煉油工業(yè)的單體產(chǎn)能不足、規(guī)模小，關(guān)鍵裝備技術(shù)

14、水平與國際先進(jìn)水平有一定能夠差距，是否做到石油煉制工業(yè)高效節(jié)能，適應(yīng)新時期全球石油資源日益緊張，能源需求量日益擴大，原油輕餾分含量減少下的嚴(yán)峻形勢，努力提高產(chǎn)能，擴大經(jīng)濟效益，提高原油時當(dāng)下我國和世界各國面臨的重要課題。石油作為一種能流密度高，便于存儲、運輸、使用的清潔能源已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的方方面面。油品精制是一個加工煉制石油的過程。主要是通過化學(xué)或化學(xué)-物理方法除去石油粗制油品中所含的硫、氧、氮的化合物及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等不理想成分及有害雜質(zhì)。經(jīng)加工石油而獲得的各類石油產(chǎn)品，在不同的領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的、不同的用途。主要可分兩方面：1）直接石油產(chǎn)品石油產(chǎn)品中的汽油、煤油、柴油等，已不可替代地成為

15、現(xiàn)今工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸以及軍事上使用的各種機械“發(fā)動機的糧食”。沒有“油料”各種運載工具都會癱瘓。石油產(chǎn)品中的潤滑油、潤滑脂，是各類滑動、轉(zhuǎn)動、滾動的機械、儀器保證速率、減少磨損不可缺少的潤滑劑，起到潤滑、散熱、密封甚至絕緣的作用。潤滑劑品種多、規(guī)格復(fù)雜，用途各有不同。石油產(chǎn)品中的石蠟，用途十分廣泛。如照明用的蠟燭，繪畫用的彩色蠟筆，各種蠟紙，火柴桿涂料，蠟封瓶器，防潮，制作模具，用作合成橡膠，洗滌劑等的原料。與人們?nèi)粘Ｉ畹年P(guān)系密切。2）深加工石油產(chǎn)品合成纖維（錦綸、滌綸、維尼綸和丙綸等），由于能夠織成各種花色的紡織品，因此擁有廣闊的市場。錦綸（聚酰胺纖維）也稱尼龍，由于結(jié)實耐磨、不怕蟲蛀

16、、不發(fā)霉，因此是制繩索、漁網(wǎng)等的良好材料。滌綸（聚脂纖維）也叫的確良，具有耐磨不皺、干得快、不霉、蟲不蛀，既是好的制衣材料，又可做人造血管和電絕緣材料。腈綸（丙稀腈纖維），成線強度高，可編織各種毛衣等混紡織品，其特點松軟且具彈性。丙綸（聚丙稀纖維）、維尼綸（聚乙稀醇纖維）在許多領(lǐng)域也均有廣泛用途。以石油為原料制造的合成橡膠，既可制造汽車、飛機、拖拉機輪胎及一般橡膠產(chǎn)品,也可制造一些適應(yīng)特殊需要的橡膠，如耐酸堿腐蝕，耐油性能強的特種橡膠，如氯丁橡膠、丁腈橡膠等。以石油為原料的多種多樣的塑料制品，是市場上最為普遍的商品之一。塑料重量小，強度高，耐磨并具良好的電絕緣性能，越來越多的代替金屬制品。常壓

17、蒸餾是石油煉制過程中的第一道工序，它擔(dān)負(fù)著將原油進(jìn)行初步分離的任務(wù)，通過常壓蒸餾要盡可能多的從原油中得到餾出油，減少渣油量，提高原油總撥出率，獲得更多的輕質(zhì)直餾油品，也可以二次加工、三次加工提供更多的原料油。其能耗、收率和分離精度對下游加工裝置影響很大。因此，本設(shè)計具有重要的應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義，雖然我國近年來在常減壓蒸餾技術(shù)以及管理創(chuàng)新，產(chǎn)能，能源高效利用，產(chǎn)品性能等方面有有顯著提高，但與國際先進(jìn)水平仍有一定差距，體現(xiàn)在規(guī)模小，關(guān)鍵技術(shù)落后，能耗過高等問題。本設(shè)計旨適應(yīng)高產(chǎn)能，高效節(jié)能，高原油拔出率，高油品質(zhì)量要求環(huán)保經(jīng)濟效益良好的新時期石油煉制工業(yè)要求。石油工業(yè)大致經(jīng)歷四個階段的發(fā)展，（1）

18、、初始階段1861-1911）首座世界煉廠在美國出現(xiàn)，產(chǎn)品是煤油； （2）、初步發(fā)展階段（19111950）汽車工業(yè)塊數(shù)發(fā)展刺激煉油工業(yè)技術(shù)進(jìn)步，催化裂化，鉑重整技術(shù)大力開發(fā)；(3)、快速發(fā)展階段（19501990）煉油工業(yè)從歐美發(fā)展到發(fā)展中國家，出現(xiàn)多重金屬重整催化技術(shù)等，煉油技術(shù)得到質(zhì)的飛躍；（4）、成熟階段（1990至今）煉油技術(shù)未有重大發(fā)展，治理于煉廠規(guī)模，煉化裝置大型化，提高原油加工深度，改善原油產(chǎn)品收率和質(zhì)量，提高過程先進(jìn)控制 。石油原油蒸餾是石油加工重要的第一環(huán)節(jié)，當(dāng)下世界蒸餾能力靠前的國家有美國，俄羅斯，日本，中國等，常壓蒸餾技術(shù)通過一百多年的發(fā)展，至今已經(jīng)形成一整套比較完善的

19、工藝體系，目前世界上主要國家均采用初餾塔，常壓塔，減壓塔，常壓爐組成的兩爐三塔工藝流程。面臨問題：（1）、石油蒸餾煉廠產(chǎn)能小，拔出率有待提高，效益差，能耗高，不夠環(huán)保；(2）、裝備技術(shù)水平有待提高（尤其蒸餾塔設(shè)備），急需向大型化智能化先進(jìn)裝備發(fā)展，重質(zhì)油輕質(zhì)化等技術(shù)急需發(fā)展；（3）、原油拔出率油品質(zhì)量有待提高，能耗有待減少。當(dāng)下石油煉化工業(yè)的發(fā)展趨向:（1）、規(guī)模大型化，裝置大型化，近幾年目前國內(nèi)以及國際的煉化項目都是年煉油一千噸居多；（2）、煉油化工一體化；(3)、重質(zhì)油輕質(zhì)化技術(shù)將極大發(fā)展（4）、加氫催化裂化技術(shù)也會獲得重大進(jìn)步；（5）、環(huán)保節(jié)能，石油煉制過程能量高效利用和高品質(zhì)石油產(chǎn)品以

20、滿足環(huán)境保護(hù)要求；（6）、計算機信息技術(shù)和先進(jìn)過程裝備控制廣泛應(yīng)用于石油煉制工業(yè)。第一章 產(chǎn)品方案及工藝流程1.1產(chǎn)品方案原油性質(zhì)：卡賓達(dá)原油密度為0.8596g，api度為32.3，凝固點為11，50時的粘度為13.92s，酸值不高，為1.21kohg,殘?zhí)繛?.61，硫含量為0.20m,鹽含量為36mgnacll,氮含量為0.20m,金屬ni和v含量分別為16.2ppm和1.7ppm。原油特性因數(shù)為12.3，該原油屬低硫石蠟基原油。該原油350的輕油收率為42.78m, 500的總拔為69.41m。該油屬低硫石蠟基原油。初餾-140，不是好的重整料。140-190不宜作汽油料。190-24

21、0可以作烷基苯料，240-300和300-350餾分是良好的-10和0#柴油調(diào)合組分，蠟油是好的催化裂化原料，渣油可以作焦化原料各直餾餾分油性質(zhì)：初餾-140重整料：收率為11.43m，密度為0.7189g，硫含量為0.012m，溴價為97br100g,芳潛含量為31.3m,酸度為0.22koh100 ml,該餾分不是好的重整原料。140-190汽油料：收率為6.61m，密度為0.7703g，硫含量為0.031m，酸度為0.71koh100 ml，溴價為301br100g。90-240煤油料：收率為6.61m，密度為0.8080g，硫含量為0.038m，酸度為2.84koh100 ml，芳烴含

22、量為13.36v,煙點為18mm,正構(gòu)烷烴為20.1m，該餾分是性質(zhì)一般烷基苯原料。240-300輕柴油：收率為9.45m，密度為0.8294g，硫含量為0.067m，酸度不高，為5.7koh100 ml，柴油的凝固點為-20，十六烷值為59.0，該餾分是良好的-10和0柴油調(diào)合組分。300-350重柴油：收率為8.68m，密度為0.8516g，硫含量為0.13m，酸度不高，為13.76koh100 ml，柴油的凝固點為6，十六烷值較高，為65.1，該餾分是良好的0柴油調(diào)合組分。350-500蠟油:收率為26.63m,密度為0.8854g,硫含量為0.17m,凝固點為35，殘?zhí)繛?.03m,

23、cp和ca分和為65、16，金屬含量都很低，該蠟油是最好的催化裂化原料。500渣油：收率為30.27m,密度為0.9563g,硫含量為0.33，100時的粘度不高，為424.1mm s,殘?zhí)恐禐?1.71m，飽合烴為45.40m，芳烴為36.39m,金屬ni和v含量分別為78ppm和13.5ppm，該渣油可作焦化原料。確定原油加工方案是煉廠設(shè)計和生產(chǎn)的首要任務(wù)。煉油廠根據(jù)所加工原油的性質(zhì), 市場需求,加工技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性以及經(jīng)濟效益等方面的綜合考慮,進(jìn)行全面的綜合分析,研究對比,才能制定出合理的加工方案. 根據(jù)卡賓達(dá)原油本身的特性,本次設(shè)計產(chǎn)品為燃料型方案.由于卡賓達(dá)原油輕組分含量較高,所

24、以設(shè)計初餾塔拔出部分輕組分,再和常壓塔的塔頂產(chǎn)品調(diào)和為燃料汽油. 圖1-1 常壓塔的工藝流程圖方案：初餾塔:重整料 常壓塔頂:汽油常壓一線:煤油常壓二線:輕柴油 常壓三線:重柴油注解：初餾塔拔出重整料，常壓塔采取三側(cè)線，常壓塔塔頂生產(chǎn)汽油，三個側(cè)線分別生產(chǎn)煤油，輕柴油，重柴油。設(shè)計了一個初餾塔、一個常壓塔、一段汽化蒸餾裝置，此裝置由一臺管式加熱爐、一個初餾塔，一個常壓塔以及若干臺換熱器（完善的換熱流程應(yīng)達(dá)到要求：充分利用各種余熱；換熱器的換熱強度較大；原油流動壓力降較小。）冷凝冷卻器、機泵等組成，在常壓塔外側(cè)為側(cè)線產(chǎn)品設(shè)汽提塔。流程簡單，投資和操作費用較少。原油在這樣的蒸餾裝置下，可以得到35

25、0-360以前的幾個餾分，可以用作石腦油、汽油、煤油、輕柴油、重柴油產(chǎn)品，也可分別作為重整化工（如輕油裂解）等裝置的原料。蒸余的塔底重油可作鋼鐵或其它工業(yè)的燃料。在某些特定的情況下也可以作催化裂化或加氫裂化裝置的原料。1.2 工藝流程原油進(jìn)入廠區(qū)后（溫度為45），進(jìn)注緘后，由原油泵抽出，分為平衡的兩路進(jìn)行換熱。第一路原油與初頂油、重柴（五次）換熱、輕柴（三次）換熱、常一中路（二次）換熱和重柴（四次）換熱，至此原油溫度升至130左右，進(jìn)入電脫鹽罐，從電脫鹽罐出來的一路原油再次與輕柴（二次）換熱、常一中路（一次）換熱、重柴（三次）換熱、輕柴（一次）換熱、重柴（二次）換熱和重柴（一次）換熱至此原油溫

26、度升至250左右，與二路原油混合再次加熱；原油二路和汽油（二次）換熱、常二中段（四次）換熱、重油（五次）換熱、汽油（一次）和常二中（三次）換熱，原油溫度至此升為128左右，進(jìn)入電脫鹽罐，從電脫鹽罐出來的二路原油與重油（四次）換熱、煤油換熱（一次）、常二中（二次）換熱、重油（三次）換熱、常二中（一次）換熱和重油（二次）換熱，至此原油溫度升至250左右，同一路原油混合后同重油（一次）換熱，溫度升至300。進(jìn)入常壓加熱爐，加熱至365左右，從常壓爐出來的原油溫度在365左右，自常壓塔的第31塊板上進(jìn)入常壓塔。 第二章 工藝計算及說明2.1 設(shè)計數(shù)據(jù)2.1.1 已知數(shù)據(jù) 1)原油類型:卡賓達(dá)原油2)處

27、理量:100萬噸/年3)操作時間:8000小時/年4)汽提蒸汽：420，0.3mpa(絕壓)2.1.2原油的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1.卡賓達(dá)原油的性質(zhì)表2.1 卡賓達(dá)原油的一般性質(zhì)分析項目性質(zhì)分析項目性質(zhì)api32.3鹽含量，mgnacl/l36密度（20），g/cm0.8596c/h6.62粘度，mm/s金屬含量，ppm5013.92鐵3.1807.148鎳16.2凝點，11銅0.01殘?zhí)?，m%3.61釩1.7硫，m%0.1936鈣1.5氮，ppm1965.7鈉8.3水含量，m%痕跡鎂0.65灰分，m%0.01特性因數(shù)12.3酸值，mgkoh/g1.21原油類別低硫-石蠟基2.產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)表2.2

28、產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)產(chǎn)品初餾點10%30%50%70%90%終餾點密度 g收率重整料618294105116134160.50.719897汽油951511601661721832040.770398.5煤油198209213218223.5232.52430.80898.5輕柴24252622672742842920.829499重柴3003133183213273353440.8516983.原油的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)表2.3 原油的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)表收率/m%收率/v%沸點范圍/每餾分總收率每餾分總收率密度(g/cm)酸度mgkoh/100ml初餾14011.4311.4313.6913.690.

29、71890.221401906.6118.047.4021.090.77030.711902406.6124.657.0528.150.8082.842403009.4534.19.8337.970.82945.73003508.6842.788.7946.760.851613.7635050026.6369.4125.9472.700.885450030.2799.6827.30100.000.95632.2原油實沸點蒸餾曲線的繪制由表由表2.3 相關(guān)數(shù)據(jù)繪制下表：圖2.1 原油實沸點蒸餾曲線（體積分?jǐn)?shù)） 圖2.2 原油實沸點蒸餾曲線（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）2.3 常壓塔工藝計算 2.3.1 各產(chǎn)品的恩

30、氏蒸餾數(shù)據(jù)和實沸點數(shù)據(jù)的換算【重整料】 1)由石油化工工藝計算圖表3圖 2.2.2 確定50%點實沸點溫度,由圖查得105溫度下的恩氏蒸餾50%點與實沸點50%點溫差為0.3,所以有: 50%點實沸點溫度=105+0.3=105.32)由石油化工工藝計算圖表3圖 2.2.1 查知實沸點曲線溫差,結(jié)果表如下:表 2.4 石腦油恩氏蒸餾溫差與實沸點溫差曲線線段恩氏蒸餾溫度差實沸點蒸餾溫度差0%10%2136.010%30%1222.730%50%1119.050%70%1116.770%90%1822.890%100%25.527.53)由 50%點及各段溫差計算實沸點曲線的各點溫度30%點=10

31、5.3-19.0=86.310%點=86.3-22.7=63.60%點=63.6-36=27.670%點=105.3+16.7=125.590%點=125.5+22.8=145.8100%點=145.8+27.5=172.3【汽油】 1)由石油化工工藝計算圖表3圖 2.2.2 確定166溫度下50%點實沸點溫度,由圖查得恩氏蒸餾50%點與實沸點50%點溫差為3.4有: 50%點實沸點溫度=166+3.4=169.42)由石油化工工藝計算圖表3圖 2.2.1 查知實沸點曲線溫差,結(jié)果表如下:表 2.5 汽油恩氏蒸餾溫差與實沸點溫差曲線線段恩氏蒸餾溫度差實沸點蒸餾溫度差0%10%5677.410%

32、30%917.730%50%610.450%70%69.170%90%1115.290%100%2122.63)由50%點及各段溫差計算實沸點曲線的各點溫度30%點=169.4-10.4=16010%點=160-17.7=141.30%點=141.3-77.4=63.970%點=169.4+9.1=178.590%點=178.5+15.2=193.7100%點=193.7+22.6=216.3【煤油】1)由石油化工工藝計算圖表3圖 2.2.2 確定50%點實沸點溫度,由圖查得218溫度下恩氏蒸餾50%點與實沸點50%點溫差為6.9，有: 50%點實沸點溫度=218+6.9=224.92)由石油

33、化工工藝計算圖表3圖 2.2.1 查知實沸點曲線溫差,結(jié)果表如下:表 2.6 煤油恩氏蒸餾溫差與實沸點溫差曲線線段恩氏蒸餾溫度差實沸點蒸餾溫度差0%10%112210%30%48.430%50%5950%70%5.58.370%90%912.290%100%105123)由50%點及各段溫差計算實沸點曲線的各點溫度30%點=224.9-9=215.910%點=215.9-8.4=207.50%點=207.5-22=185.570%點=224.9+8.3=233.290%點=233.2+12.2=245.4100%點=245.4+12=257.4【輕柴油】對于恩氏蒸餾溫度高出246者需要考慮裂化

34、影響, 進(jìn)行溫度校正, 公式如下: lgd=0.00852t-1.691 （式2.1）式中:d溫度校正值(加至 t 上 ),; t超過 246的恩氏蒸餾溫度,. 1)按式 2.1 作裂化校正,校正后的輕柴油恩氏蒸餾溫度數(shù)據(jù)如下:表 2.7 校正后的輕柴油恩氏蒸餾溫度餾出體積分?jǐn)?shù)，%01030507090100溫度，242261.2265.5270.8278.4289.4300.32)由石油化工工藝計算圖表3圖 2.2.2 確定50%點實沸點溫度,由圖查得270.8溫度下恩氏蒸餾50%點與實沸點50%點溫差為11.5，有: 50%點實沸點溫度=270.8+11.5=282.33）由石油化工工藝計

35、算圖表3圖 2.2.1 查知實沸點曲線溫差,結(jié)果表如下表 2.8 輕柴油恩氏蒸餾溫差與實沸點溫差曲線線段恩氏蒸餾溫度差實沸點蒸餾溫度差0%10%19.233.810%30%4.38.630%50%5.39.250%70%7.611.870%90%1115.290%100%8.910.24)由50%點及各段溫差計算實沸點曲線的各點溫度30%點=282.3-9.2=273.110%點=273.1-8.6=264.50%點=264.5-33.8=230.770%點=282.3+11.8=294.190%點=294.1+15.2=309.3100%點=309.3+10.2=319.5 【重柴油】按式

36、2.1 對高于 246的恩氏蒸餾溫度進(jìn)行裂化校正公式如下: lgd=0.00852t-1.691 （式2.1）式中:d溫度校正值(加至 t 上 ),; t超過 246的恩氏蒸餾溫度,.校正后的重柴油恩氏蒸餾數(shù)據(jù)如下:表2.9 輕柴油裂化校正后恩氏蒸餾溫度餾出體積分?jǐn)?shù)，%01030507090100溫度，307.3322.5328.4332.1339.4349.6361.42)由石油化工工藝計算圖表3圖 2.2.2 確定332.1溫度下50%點實沸點溫度,由圖查得恩氏蒸餾50%點與實沸點50%點溫差為19.6有: 50%點實沸點溫度=332.1+19.6=351.73）由石油化工工藝計算圖表3圖

37、 2.2.1 查知實沸點曲線溫差,結(jié)果表如下：表2.10 重柴油恩氏蒸餾溫差與實沸點溫差曲線線段恩氏蒸餾溫度差實沸點蒸餾溫度差0%10%15.227.710%30%5.911.930%50%3.76.950%70%7.311.470%90%10.213.890%100%11.813.64)由50%點及各段溫差計算實沸點曲線的各點溫度30%點=351.7-6.9=344.810%點=344.8-11.9=332.90%點=332.9-27.7=305.270%點=357.1+11.4=368.590%點=368.5+13.8=382.3100%點=382.2+13.6=395.8表2.11 產(chǎn)品

38、的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)產(chǎn)品初餾點10%30%50%70%90%終餾點重整料27.663.686.3105.3125.5145.8172.3汽油63.9141.3160169.4178.5193.7216.3煤油185.5207.5215.9224.9233.2245.4257.4輕柴油230.7264.5273.1282.3294.1309.3319.5重柴油305.2332.9344.8351.7368.5382.3395.82.3.2 產(chǎn)品的有關(guān)數(shù)據(jù)計算 (1)體積平均沸點重整料:tv =(t10+t30+t50+t70+t90)/5=（82+94+105+116+134)/5=106.2汽油:

39、tv =(t10+t30+t50+t70+t90 )/5=（151+160+166+172+183)/5=166.4煤油:tv =(t10+t30+t50+t70+t90 )/5=（209+213+218+223.5+232.5)/5=219.2輕柴油:tv =(t10+t30+t50+t70+t90 )/5=（258+262+267+274+284)/5=269重柴油:tv =(t10+t30+t50+t70+t90 )/5=（313+318+321+327+335)/5=322.8（2）恩氏蒸餾10%90%餾分的曲線斜率石腦油：s=(134-82)/(90-10)=0.65/%汽油： s=

40、(183-151)/(90-10)=0.40/%煤油： s=(232.5-209)/(90-10)=0.294/%輕柴油：s=(284-258)/(90-10)=0.325/%重柴油：s=(335-313)/(90-10)=0.275/%(3)立方平均沸點由石油煉制中公式3-22tv：體積平均沸點；cu立方平均沸點tcu的校正值，；s:其餾程的斜率表2.12 產(chǎn)品的立方平均沸點產(chǎn)品立方平均沸點/重整油104.6汽油165.5煤油218.5輕柴油268.4重柴油322.3(4)中平均沸點由石油煉制中公式3-23tv：體積平均沸點；me中平均沸點tme的校正值，；s:其餾程的斜率表2.13 產(chǎn)品的

41、中平均沸點產(chǎn)品中平均沸點/重整料102.4汽油164.2煤油217.7輕柴油267.4重柴油321.5(5)與的換算： 由公式表2.14 產(chǎn)品的密度換算產(chǎn)品 g/cm/g/cmg/cm重整油0.71890.0050.7248汽油0.77030.00470.775煤油0.8080.00450.800.65輕柴油0.82940.00440.8338重柴油0.85160.00430.8559蠟油0.88540.00410.889渣油0.95630.00370.96(6)產(chǎn)品的分子量 m,比重指數(shù) api,特性因數(shù) k分子量 m由石油化工工藝計算圖表3圖 2-1-2查得api由石油煉制工程 2中公式（

42、3-25） 計算特性因數(shù)k由石油煉制工程 2中公式（3-32） 計算表2.15 產(chǎn)品的分子量 m,比重指數(shù) api,特性因數(shù) k產(chǎn)品分子量比重指數(shù)api特性因數(shù)k重整油10263.712.07汽油14051.111.91煤油17442.711.81輕柴油21538.2111.88重柴油27133.811.952.3.3 物料衡算1.切割點和產(chǎn)品收率的確定 切割點的確定方法以汽油和煤油之間的切割點的確定為例,由前面的計算可知: 汽油的實沸點終餾點是216.3煤油的實沸點初餾點是185.5. 則:汽油和煤油之間的切割點=(216.3+185.5)/2=200.9 在圖 2.1 原油實沸點蒸餾曲線上

43、200.9處作一水平線交曲線一點,以此點作垂線交橫軸體積分?jǐn)?shù),此點值為22.34%，可找出石腦油和汽油切割點對應(yīng)的橫坐標(biāo)值為10.88%,由此可確定汽油的體積收率為:22.34%-10.88%=11.46%同樣的方法在圖2.2上確定汽油的質(zhì)量收率為:19.65%- 9.10%=10.55% 同理可確定各產(chǎn)品的切割點和收率,結(jié)果表如下:表2.16 原油常壓切割方案產(chǎn)品實沸點切割點/實沸點沸程/收率/%體積收率質(zhì)量收率重整油118.127.6-172.310.889.10汽油200.963.9-216.311.4610.55煤油244.05185.5-257.46.375.51輕柴油312.352

44、30.7-319.511.7911.05重柴油377.9305.2-395.810.6611.19表2.17 原油常壓切割方案的附表實沸點切割點/體積分?jǐn)?shù)的橫坐標(biāo)值質(zhì)量分?jǐn)?shù)的橫坐標(biāo)值重整油118.110.889.10汽油200.922.3419.65煤油244.0528.7125.16輕柴油312.3540.5036.21重柴油377.951.1647.402.物料衡算表表2.18 物料衡算表(開工天數(shù)8000小時年)產(chǎn)品產(chǎn)率/%處理量/產(chǎn)量體積質(zhì)量t/akg/hkmol/h原油100100100125000重整油10.889.1010.8813600130.33汽油11.4610.5511.

45、4614325102.32煤油6.375.516.377962.545.76輕柴油11.7911.0511.7914737.568.55重柴油10.6611.1910.661302549.17重油48.8452.6048.84610503.初餾塔說明 雖然卡賓達(dá)混合原油的輕組分含量一般,但是考慮到輕油較重油的價值高出許多，而采用初餾塔拔出輕組分,本設(shè)計采用初餾塔拔出石油重整料,常壓塔中塔頂出汽油產(chǎn)品，塔底出重油。原油經(jīng)初餾塔進(jìn)入常壓塔中的進(jìn)料量為111400kg/h原油進(jìn)入常壓塔部分的物料組成為:汽油:11.6%，煤油6.06%，輕柴油12.16%，重柴油12.31%，重油57.87%（各組分

46、均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。把原油中的輕組份汽油和c1c4,及其含有的酸性物質(zhì)hs,cl,含有少量的水除掉,設(shè)置初餾塔的目的就是為了提高處理量。2.3.4 確定塔板數(shù)和汽提蒸汽用量1.塔板數(shù)參考值表表2.19 石油煉制工程中表 7.7 常壓塔塔板數(shù)國外文獻(xiàn)推薦值被分離的餾分推薦板數(shù)汽油煤油68煤油輕柴油46輕柴油重柴油46進(jìn)料最低側(cè)線36汽提段或側(cè)線氣提4表2.20 石油煉制工程中表7.8國內(nèi)某些煉廠常壓塔塔板數(shù)被分離的餾分國內(nèi)煉廠的參考塔板數(shù)汽油煤油810煤油輕柴油69輕柴油重柴油47最低側(cè)線進(jìn)料34進(jìn)料塔底462選取塔板型式和塔板數(shù)塔板采用浮閥塔板，參考石油煉制工程2表7.7和表7.8選定塔板數(shù)如下：

47、 表2.21 塔板數(shù)被分離的餾分板數(shù)汽油煤油9煤油輕柴油6輕柴油重柴油6重柴油汽化段3塔底汽提段4采用兩個中段回流，每個用3層換熱塔板，共6層。全塔塔板數(shù)總數(shù)為34層。3.汽提蒸汽用量側(cè)線產(chǎn)品及塔底重油都采用過熱水蒸氣汽提，使用的是溫度為420、壓力位0.3mpa的過熱水蒸氣，參考石油煉制工程2圖7.52和汽提水蒸氣用量取汽提水蒸氣如下表：表2.22 汽提水蒸氣用量產(chǎn)品蒸汽用量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），%（對產(chǎn)品）kg/hkmol/h一線煤油2160.258.85二線輕柴油2294.7516.375三線重柴油2266.514.805塔底重油2122167.835合計1941.5107.8652.3.5 操

48、作壓力取塔頂產(chǎn)品罐壓力為0.13mpa。塔頂采用兩級冷凝冷卻流程。取塔頂空冷凝器壓力降為0.01mpa，使用一個管殼式后冷器，殼層壓力降取0.017mpa。故塔頂壓力： p頂0.130.010.0170.157mpa（絕壓） 取每層浮閥塔板壓力降為0.5kpa（4mmhg），則推算得常壓塔各關(guān)鍵部位的壓力如 下（單位為mpa）:塔頂壓力位0.157； 一線抽出板（第9層）上壓力0.161； 二線抽出板（第18層）上壓力0.166； 三線抽出板（第27層）上壓力0.170； 汽化段壓力（第30層下）0.172； 取轉(zhuǎn)油線壓力降為0.035mpa，則加熱爐出口壓力0.1720.0350.207mp

49、a2.3.6 汽化段溫度（1）汽化段中進(jìn)料的汽化率與過汽化度取過汽化度為進(jìn)料的2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）或2.03%（體積分?jǐn)?shù)），即過汽化量為2228kg/h（1114002%=2228）。要求進(jìn)料在汽化段中的汽化率，各餾分的體積分?jǐn)?shù)為： 重整油：10.88%，汽油: 11.46%，煤油6.37%，輕柴油11.79%，重柴油10.66%。（體積分?jǐn)?shù)） （10.88+11.46+6.37+11.79+10.66+2.03）=53.19%（2）汽化段油氣分壓汽化段中各物料的流量如下： 表2.23 汽化段各物料的流量物料流量汽油103.32 kmol/h煤油45.76 kmol/h輕柴油68.55 kmol/

50、h重柴油49.17 kmol/h過汽化油5.57 kmol/h油氣量合計271.37kmol/h其中過汽化油的相對分子量取400，還有水蒸氣67.835 kmol/h（塔底汽提）。由此可計算得汽化段的油氣分壓為：0.172271.37/（67.835271.37）0.138（mpa）（3）汽化段溫度的初步確定 卡賓達(dá)原油的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)如下：餾出（體積分?jǐn)?shù)），%01030507090100溫度，29.25112.91253.66368.76486.44588.63635.85a.計算實沸點蒸餾曲線的參考線斜率及其各點溫度：按定義，實沸點蒸餾曲線參考線的斜率=（486.44-112.91）/(70-10)=6.22由此計算參考線的各點溫度：0點=112.91-6.22（10-0）=50.7130點=112.91+6.22(30-10)=237.3150點=112.91+6.22（50-10）=361.7190點=486.44+6.22（90-70）=610.84100點=486.44+6.22（100-70）=673.04a. 計算平衡汽化參考線斜率及其各點溫度：b. 用石油煉制工程圖7-17上圖，根據(jù)實沸點蒸餾曲線10至70斜率（