常減壓設(shè)計(jì)說(shuō)明書計(jì)算部分

1、遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)用紙第一章 設(shè)計(jì)說(shuō)明書1.1裝置的概況和特點(diǎn)本設(shè)計(jì)主要以錦州石化公司二套常減壓為設(shè)計(jì)原型，主要數(shù)據(jù)取自生產(chǎn)實(shí)際。所處理的原料為70%遼河原油、20%的江西原油、10%的冠軍原油，經(jīng)過(guò)常壓塔、減壓塔的分離得到合格的產(chǎn)品。遼河原油屬于低硫中間基原油，含環(huán)烷酸多根據(jù)原油的性質(zhì)、特點(diǎn)和市場(chǎng)的需求主要生產(chǎn)重整汽油、航空煤油、輕柴油、重柴油、混合蠟油、渣油等。裝置由原油電脫鹽、常減壓蒸餾、航煤精制部分組成。根據(jù)加工含環(huán)烷酸原油的特點(diǎn)，結(jié)合加工含環(huán)烷酸原油的經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化了設(shè)備選型及選材，采用了目前最先進(jìn)技術(shù)既初餾塔、常壓塔塔盤為ADV高效塔盤。減壓塔采用規(guī)整填料，處理物料能

2、力大，汽、液接觸均勻，傳質(zhì)效果較好。以實(shí)現(xiàn)裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行。高溫部位設(shè)備和管線全部采用不銹鋼材質(zhì)，以達(dá)到防腐的目的。初頂、常頂用空冷代替水冷，節(jié)約了用水量，也減少了三廢處理量。 常壓塔設(shè)頂循環(huán)回流和二個(gè)中段回流，以使塔內(nèi)汽、液相負(fù)荷分布均勻，提高塔的處理能力，減小塔頂冷凝器的負(fù)荷。為了降低減壓塔內(nèi)真空高度，提高沸點(diǎn)，減壓塔采用二級(jí)抽真空器。即蒸汽噴射泵和水環(huán)抽真空泵。在采用新工藝新設(shè)備的同時(shí)優(yōu)化了工藝流程，為了節(jié)能常壓系統(tǒng)采用4臺(tái)空冷器，為增加處理量常壓爐四路進(jìn)料四路出。環(huán)烷酸對(duì)金屬的腐蝕一般發(fā)生在介質(zhì)流速高和渦流狀態(tài)處，其溫度范圍為230280和350400。常減壓蒸餾裝置受環(huán)烷酸腐蝕較重的部

3、位常發(fā)現(xiàn)在下述幾處：常壓爐出口部分爐管、減壓爐全部爐管、常減壓爐轉(zhuǎn)油線和塔汽化段。采取的防護(hù)措施除原油住堿外，適當(dāng)?shù)卦黾訝t子轉(zhuǎn)油線尺寸以降低介質(zhì)流速，并結(jié)合具體條件選用耐腐蝕材質(zhì)，可以減少有關(guān)部位的腐蝕速率。綜上所述，在采取了“一脫四注”的綜合措施后，常減壓蒸餾裝置有關(guān)系統(tǒng)的腐蝕率大大下降。為使相當(dāng)數(shù)量的中間餾分得到合理利用，因?yàn)樗鼈兪呛芏嗟亩渭庸ぴ?，又能從中生產(chǎn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)所需的各種潤(rùn)滑油、蠟、瀝青的原料。因此本設(shè)計(jì)采用三段汽化蒸餾，即預(yù)汽化常壓蒸餾減壓蒸餾。1.2生產(chǎn)流程方案的確定遼河原油屬于低硫中間基原油,由實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)可知：遼河混合原油的密度為，酸值為，含硫量為%。與大慶原油相比它的密

4、度偏高，酸值偏大，含硫量偏低。根據(jù)產(chǎn)品使用性能和當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求，確定常壓塔側(cè)線的數(shù)目為三個(gè)，即航煤、輕柴、重柴。各個(gè)組分切割溫度的確定：塔頂為130 原因：因?yàn)樗數(shù)漠a(chǎn)品為汽油（它的實(shí)際切割溫度為：初餾點(diǎn)180），而在實(shí)際生產(chǎn)中汽油做為重整的原料，針對(duì)重整原料的需求所以常壓塔頂產(chǎn)品的切割溫度為130。航煤為130230、輕柴為230320、重柴為320350原因：都是根據(jù)它們各自的物理性質(zhì)，初餾點(diǎn)到終餾點(diǎn)的溫度范圍而決定和產(chǎn)品使用的需求。1.3工藝流程概況常減壓蒸餾利用精餾原理根據(jù)原油中各個(gè)組分的揮發(fā)度（沸點(diǎn)）不同，在一定的工藝條件下分離出各餾份產(chǎn)品（瓦斯、直餾汽油、直餾柴油、蠟油、渣油

5、）。原油由原油罐區(qū)經(jīng)泵送入常減壓裝置的原油泵(B-701AB)入口，泵出口經(jīng)過(guò)初餾塔進(jìn)料控制閥（LI-101）后分成兩路，一路經(jīng)原油-常一線一次換熱器H-701AB、原油-常頂循環(huán)一次換熱器H-702ABCDE、原油-減二中二次換熱器H-716AB換熱。另一路經(jīng)原油-減一線一次換熱器H-743、原油-減三線四次換熱器H-714、原油-常二線二次換熱器H-715AB、原油-常三線二次換熱器H-703換熱。換熱后的兩路原油混合溫度達(dá)到130左右進(jìn)入電脫鹽裝置。一、二級(jí)電脫鹽入口注入破乳劑、水，經(jīng)混合閥與原油充分混合后進(jìn)入電脫鹽罐，在高壓交直流電場(chǎng)的作用下，把原油中的大部分鹽和水分脫除出來(lái)。脫后原油

6、再分成三路換熱：一路經(jīng)減壓爐予熱器加熱到200左右，一路經(jīng)原油-渣油四次換熱器H-704CDAB、原油-常一中一次換熱器H-705AB、原油-常三線一次換熱器H-706、原油-渣油三次換熱器H-707ABC、原油-常二中二次換熱器H-709AB換熱。一路經(jīng)原油-渣油四次換熱器H-717CDAB、原油-常二線二次換熱器H-718AB、原油-減三線二次換熱器H-719ABCD、原油-常二線一次換熱器H-720AB換熱，三路混合后溫度達(dá)到200左右，進(jìn)入初餾塔。初餾塔塔頂油氣餾出后經(jīng)空冷H-736A-L、后冷H-737AB冷凝冷卻后進(jìn)入蒸頂回流罐，其中不凝氣-瓦斯進(jìn)入瓦斯罐后分兩路：一路去常壓爐，一

7、路去火炬?；亓鞴迌?nèi)汽油經(jīng)初頂回流泵(B-704AB)抽出后，一路經(jīng)回流控制閥(FIC-103)做回流返回塔內(nèi)控制塔頂溫度，另一路經(jīng)出裝置控制閥(LIC-103)送入電精制裝置堿洗后，去西山貯運(yùn)廠或重整裝置。初餾塔底拔頭油由塔底泵(B-702AB)抽出后，分成三路換熱，一路經(jīng)拔頭油-渣油三次換熱器H-708AB、拔頭油-常二中一次換熱器H-712AB、拔頭油-渣油一次換熱器H-713ABC換熱，另一路經(jīng)拔頭油-減四線二次換熱器H-745、拔頭油-渣油二次換熱器H-710AB、拔頭油-渣油二次換熱器H-711ABC、拔頭油-減四線一次換熱器H-744換熱，第三路經(jīng)拔頭油-減三線一次換熱器H-721

8、ABCDE、拔頭油-渣油一次H-722ABCD換熱，換熱后的三路拔頭油混合溫度達(dá)到310左右，然后進(jìn)入常壓爐加熱。拔頭油經(jīng)常壓爐四路進(jìn)料控制閥（FIC-105、FIC-106、FIC-107、FIC-108）進(jìn)入常壓爐對(duì)流室，加熱到310出來(lái)后進(jìn)入輻射室，加熱到365進(jìn)入常壓塔。常壓塔塔頂油氣餾出后經(jīng)空冷H-739A-J、后冷H-740AB冷凝冷卻后進(jìn)入常頂回流罐，其中不凝氣-瓦斯進(jìn)入瓦斯罐后分兩路：一路去常壓爐，一路去火炬?；亓鞴迌?nèi)汽油經(jīng)常頂回流泵(B-706AB)抽出，一路經(jīng)回流控制閥(FIC-1119)做回流返回塔內(nèi)控制塔頂溫度，另一路經(jīng)出裝置控制閥(LIC-106)送入電精制裝置堿洗后

9、去西山貯運(yùn)廠或重整裝置。常頂循環(huán)回流從46層塔板抽出，經(jīng)泵（B-707AB）送至頂循換-原油二次熱器H-702ABCDE，換熱到70后返回塔頂。常一線從39層或41層塔板抽出后入汽提塔，汽相返回塔內(nèi)40層，汽提塔底油經(jīng)航煤重沸器H-738加熱后返回汽提塔，液相由常一線泵B-710AB抽出，經(jīng)氧化鋅罐、常一線-原油一次換熱器H-701A 換熱后，與風(fēng)經(jīng)混合閥混合后去脫硫醇反應(yīng)器，反應(yīng)后的常一線油與原油一次換熱器H-701B 換熱后去脫風(fēng)罐，脫風(fēng)罐底的油品由泵B-718AB抽出后經(jīng)過(guò)控制閥LICN-101去H-732，經(jīng)過(guò)H-732冷卻后，一路走不合格線，一路并常二線，一路補(bǔ)封油，一路經(jīng)脫水罐、浸

10、酸活性炭罐精制后出裝置。常一中由常壓塔35層抽出，經(jīng)泵（B-708AB），送至常一中-原油脫后二次換熱器H-705、航煤重沸器H-738、常一中蒸發(fā)器H-725，換熱到145后返回塔內(nèi)38層。常二線由常壓塔27層抽出后進(jìn)入汽提塔，汽提塔底吹入蒸汽，汽相返回常壓塔28層。液相由常二線泵（B-711AB）抽出經(jīng)常二線-原油脫后四次換熱器H-720AB、常二線-原油脫后二次換熱器H-718AB、常二線-原油脫前三次換熱器H-715換熱經(jīng)H-733冷卻后分成兩路，一路去重污油，一路經(jīng)齒輪表出裝置，在齒輪表后可以補(bǔ)封油。常二中由常壓塔22層經(jīng)泵（B-709AB）抽出，送至常二中-拔頭油二次換熱器H-71

11、2AB、常二中-原油脫后四次換熱器H-709AB換熱，經(jīng)蒸發(fā)器H-727，換熱到240后返回塔內(nèi)26層。常三線由塔15層餾出后進(jìn)入汽提塔，汽提塔底可吹入蒸汽，汽相返回塔內(nèi)16層，液相經(jīng)常三線泵（B-712AB）抽出，送至常三線-原油脫后三次換熱器H-706、常三線-軟化水換熱器H-726換熱，經(jīng)H-728冷卻后分成三路，一路并入重污油；一路并入蠟油；一路做為重柴油出裝置。常壓塔底重油經(jīng)泵（B-703AB）抽出后分成四路經(jīng)減壓爐四路進(jìn)料控制閥（FIC-201、FIC-202、FIC-203、FIC-204）進(jìn)入減壓爐對(duì)流室，加熱到365出來(lái)后進(jìn)入輻射室，加熱到385進(jìn)入減壓塔， 在減壓系統(tǒng)出現(xiàn)故

12、障時(shí)也可以不進(jìn)入減壓爐而直接入渣油系統(tǒng)即甩減壓。減壓塔塔頂汽相經(jīng)減頂冷卻器H-230ABCD冷卻后，液相通過(guò)大氣腳流入水封罐，汽相通過(guò)一級(jí)抽真空器抽出后，液相通過(guò)大氣腳流入水封罐，汽相經(jīng)一級(jí)冷卻器H-231AB冷卻后進(jìn)入二級(jí)抽真空器，經(jīng)過(guò)二級(jí)抽真空器抽出后，液相通過(guò)大氣腳流入水封罐，汽相經(jīng)二級(jí)冷卻器H-232AB冷卻后，液相通過(guò)大氣腳流入水封罐，汽相通過(guò)減頂瓦斯罐去加熱爐做燃料。汽相經(jīng)一級(jí)冷卻器H-231AB冷卻后也可以進(jìn)入真空泵（B-237），經(jīng)過(guò)真空泵抽出后，液相流入地溝，汽相通過(guò)減頂瓦斯罐去加熱爐做燃料。水封罐內(nèi)的水通過(guò)控制閥排入地溝，減頂油則流入產(chǎn)品罐，再經(jīng)泵B-231打入脫水罐，一路

13、并蠟油，一路并輕柴。減一線蠟油由一線集油箱抽出，通過(guò)泵（B-232AB）送至減一線-原油脫前一次換熱器H-743換熱、經(jīng)H-731、H-735C冷卻后分成兩路，一路經(jīng)回流控制閥(FI-214)做回流返回塔頂，一路經(jīng)出裝置控制閥(FI-209)并蠟油或輕柴油。減二線蠟油由二線集油箱抽出，通過(guò)泵（B-233AB）送至蒸發(fā)器H-724，減二線-原油脫前三次換熱器H-716AB換熱后分成兩路，一路經(jīng)過(guò)減二中回流控制閥(FIC-206)做回流返回塔內(nèi)，另一路經(jīng)出裝置控制閥(FI-210)并蠟油。減三線蠟油由三線集油箱抽出，通過(guò)泵(B-234AB) 送出后分成兩路，一路經(jīng)減三線-拔頭油一次換熱器H-721

14、ABCDE、減三線-原油脫后三次換熱器H-719ABCD換熱，一部分經(jīng)過(guò)減三中回流控制閥(FIC-208)返回塔內(nèi)做回流，另一部分再經(jīng)蒸發(fā)器H-723、減三線-原油脫前二次換熱器H-714AB換熱，然后經(jīng)出裝置控制閥(FI-211)并入蠟油。 減四線蠟油由四線集箱抽出，通過(guò)泵(B-235AB) 經(jīng)出裝置控制閥(FI-212)送至減四線-拔頭油四-次換熱器H-744、減四線-拔頭油一次換熱器H-745、常三線-原油脫前三次換熱器H-703、蒸發(fā)器H-727、水箱換熱后分成三路，一路并入一常渣油，一路并入蠟油，一路并入燃料油。渣油系統(tǒng)分成兩路換熱，一路經(jīng)渣油-拔頭油三次換熱器H-713ABC、渣油

15、-拔頭油二次換熱器H-710AB、渣油-原油脫后四次換熱器H-707ABC、渣油-原油換熱器H-704ABCD換熱，另一路經(jīng)渣油-拔頭油二次換熱器H-722AB、渣油-拔頭油三次換熱器H-711ABC、渣油-拔頭油一次換熱器換熱器H-708AB、渣油-原油換熱器H-717ABCD換熱，兩路換熱混合后分成兩路，一路去瀝青，一路經(jīng)過(guò)水箱（正常生產(chǎn)時(shí)不投用）分成兩路，一路去焦化裝置，另一路經(jīng)H-729AB、H-735AB冷卻后去油品。1.4主要原料、工藝及能耗指標(biāo)從相關(guān)數(shù)據(jù)中表明常減壓蒸餾裝置能耗約占煉廠總能耗的1/5，是煉油工業(yè)中的能耗大戶。因此蒸餾裝置節(jié)能工作的好壞直接影響煉油工業(yè)能耗指標(biāo)。蒸餾

16、裝置的節(jié)能途徑：1. 本裝置由于處理量大，所以多采用一個(gè)初餾塔形成三段汽化的方式，從而可減少加熱爐熱負(fù)荷降低損耗。2. 由于二中的熱量較大，從初底出來(lái)的拔頭油和二中進(jìn)行換熱達(dá)到降低常壓爐負(fù)荷的目的。3. 采用換熱系統(tǒng)，原料油與常壓塔側(cè)線、減壓塔側(cè)線進(jìn)行換熱，這樣即可以提高進(jìn)料溫度降低常壓爐的熱負(fù)荷可以達(dá)到節(jié)能的目的。4. 減壓塔頂增加一臺(tái)水環(huán)真空泵可進(jìn)一步降低塔頂壓力提高減壓塔拔出率。表1-1原材料指標(biāo)原材料名稱項(xiàng) 目單 位指 標(biāo)原 油含 水%2.0脫后原油含 鹽Mg/g3含 水%0.3表1-2半成品、成品主要指標(biāo)汽油質(zhì)量指標(biāo)：蒸頂汽油干點(diǎn)170常頂汽油干點(diǎn)170常一線質(zhì)量指標(biāo)：98%點(diǎn)260

17、閃點(diǎn)38柴油質(zhì)量指標(biāo)：95%點(diǎn)3650#柴油凝固點(diǎn)0±4-10#柴油凝固點(diǎn)-10±4-20#柴油凝固點(diǎn)-20±4注：凝固點(diǎn)與95%點(diǎn)控制其中一項(xiàng)混合蠟油指標(biāo)：殘?zhí)?.3表1-3公用工程（水、電、汽、風(fēng)等）名 稱要 求 指 標(biāo)循環(huán)水溫度30循環(huán)水壓力0.4MPa系統(tǒng)蒸汽壓力0.81.0 MPa儀表風(fēng)壓力0.3MPa燃料油壓力1.0MPa高壓瓦斯壓力0.20.5 MPa封 油 壓 力2.0MPa循環(huán)冷卻水：供水溫度30回水溫度40供水壓力0.35MPa回水壓力0.20MpaPH值69渾濁度2000mg/l污垢系數(shù)0.0004m2·h·/kcal電量

18、：高壓電壓6000V±10%頻率50±1Hz低壓電壓380V/220V±5%頻率50±1Hz儀表壓縮空氣：0.4MPaG下露點(diǎn)-20溫度常溫壓力0.4MPa表1-4原材料消耗、公用工程消耗及能耗指標(biāo)序號(hào)原料名稱單位數(shù)量備注1燃料油 + 燃料氣kg/h4605.752電KWh/h3673.83循環(huán)水t/h17374新鮮水t/h7.1635軟化水t/h19.9026污水t/h10.3870.9Mpa蒸汽t/h7.60980.3Mpa蒸汽t/h5.891.5 設(shè)備匯總表表1- 5塔的類型序號(hào)工藝 編號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)結(jié)構(gòu)形式容積m3操作壓力Mpa操作溫度1T-

19、701初餾塔3000*54154條形浮閥3750.083002T-702常壓塔3800*47758*16/18條形浮閥5300.083503T-203減壓塔6400/4200*35145填料908.2-0.0934404T-703常一線汽提塔1200*7502*10浮閥80.083505T-704常二線汽提塔1200*6550*10浮閥80.082506T-705常三線汽提塔1200*6000*12浮閥80.083507T-101A脫水塔1200*6800*16填料8.31.7常溫表1-6換熱器類序號(hào)工藝編號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)殼程介質(zhì)介質(zhì)壓力 Mpa壓力Mpa1H-701A原油/常一線BES10

20、00-4.0-265-6/25-416MnR原油2.31.52H-702A原油/常頂循環(huán)FB900-220-25-216MnR原油2.51.53H-703A原油/常三線FB700-125-25-216MnR重柴1.82.34H-704A原油/渣油FB700-125-25-216MnR渣油1.82.35H-705A原油/常一中FB700-125-40-416MnR原油2.326H-706A原油/常三線FB700-125-25-216MnR重柴227H-709A原油/常二中BES800-4.0-160-6/25-416MnR原油1.828H-712A拔頭油/常二中BES700-4.0-120-6/

21、25-416MnR拔頭油2.529H-714A原油/減三線BES1100-40-365-6/25-216MnR蠟油2.3210H-718A原油/常二線FB700-120-25-416MnR原油21.811H-719A原油/減三線FB1100-330-25-416MnR原油2212H-721A拔頭油/減三線RBEU900-4.0-205-6/25-418-8蠟油22.513H-727A減四線蒸發(fā)器FB1000-265-40-416MnR軟化水20.914H-728A常三線冷卻器FB700-125-25-416MnR重柴1.50.515H-730A初側(cè)冷卻器FB700-120-25-416MnR汽

22、油0.40.516H-731A減一中冷卻器 FB800-160-25-416MnR蠟油1.80.517H-732A常一線冷卻器FB600-90-40-416MnR航煤1.50.518H-733A常二線冷卻器FB700-120-25-416MnR柴油1.50.519H-735C減一線冷卻器FB700-125-25-216MnR蠟油1.8120H-736ABCDEFGH初頂空冷P9×3-4-3020/129-16Ra16MnR初頂油汽0.421H-737A初頂后冷FB1100-330-16-416MnR汽油0.40.422H-739常頂空冷P9×3-4-3020/129-16R

23、a常頂油汽0.423H-739常頂空冷P9×3-6-196-16S-23.4/Ra常頂油汽0.424H-739常頂空冷P9×3-4-3020/128-16Ra常頂油汽0.425H-740A常頂后冷FLB1100-360-16-416MnR汽油0.40.426H-740B常頂后冷FLB1100-360-16-416MnR汽油0.40.427H-741常三空冷SL9×3-4-2440/129-25Rb1.528H-743減一線/原油BES900-4.0-265-6/25-416MnR原油29H-230A減頂冷卻器FLB1100-350-16-416MnR柴油00.43

24、0H-231A減頂一級(jí)冷卻器FLB1100-350-16-416MnR柴油00.431H-232A減頂二級(jí)冷卻器FLB1100-350-16-416MnR柴油00.4表1-7泵類設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)揚(yáng)程m入口壓力MPa出口壓力MPa介質(zhì)溫度流量m3/h轉(zhuǎn)速r/m軸功率KW原油泵250Y-150×2A2620.22.1原油504722950488初底泵250AYS150×2A2600.061.8拔頭油1604802985430常底泵250YS150×2C1901.45常渣3504002950269初頂泵100Y-1201230.081汽油30100295054.1渣油泵

25、65Y-100×2C125渣油20295020常頂泵80Y100B730.050.6汽油3040295015.3常頂循環(huán)泵150Y-1501500.20.64汽油901802950113常一中泵150Y-150B110輕柴155295076常二中泵150Y-150B110輕柴155295076常一線泵100Y120×2C1500.151.39航5常二線泵100Y120×2C1500.111.1柴油25079295055.5常三線泵100AY120×2C1500.060.65重柴33079295055.7減頂油泵50Y-60

26、15;2A1050.110.95減頂油2012.529509.82減一線泵100Y120×2C1050.211.65蠟油8079295055.5減二線泵200AY150150蠟油2703002950減三線泵250AYS150150蠟油3205002985259減四線泵80Y100×2A1750.061.2蠟油37047295044.8減壓渣油泵200×150R2DM300渣油3703002980245減粘渣油泵200×150R2DM300渣油3703002950245減粘凝縮油泵50AY-35×519014凝縮油4012.5295015常爐鼓風(fēng)

27、機(jī)G4-73-11No1190 0.35空氣常溫601001450常爐引風(fēng)機(jī)Y4-73-11No12900.16煙氣120895001450減爐引風(fēng)機(jī)Y4-73-11No141350.163煙氣120895009601.5 存在的問(wèn)題和設(shè)想1.6.1存在問(wèn)題對(duì)含環(huán)烷酸高的原油所引起的環(huán)烷酸腐蝕問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外均有經(jīng)驗(yàn)介紹，一般認(rèn)為當(dāng)原油酸值大于0.5mg KOH/g時(shí)，就將引起對(duì)設(shè)備和管線的腐蝕。由任務(wù)書給出的原油性質(zhì)可知原油酸度為3.55mgKOH/g，屬于高環(huán)烷酸類原油。由于此次設(shè)計(jì)階段，條形浮閥塔盤還尚屬于專利開發(fā)階段，沒(méi)有資料根據(jù)計(jì)算塔盤的開空率、所以這次設(shè)計(jì)沒(méi)有作開空率的計(jì)算加熱爐溫度達(dá)

28、730，由于設(shè)計(jì)時(shí)間倉(cāng)促，未能考慮到這部分的能量利用。本次設(shè)計(jì)完畢，經(jīng)檢查塔盤性能負(fù)荷圖上的操作點(diǎn)P落在了霧沫夾帶上限線和液泛線附近，故本次設(shè)計(jì)結(jié)果是滿負(fù)荷操作1.6.2設(shè)想以前提到加熱爐熱能的浪費(fèi)，如果將這部分能源用在給原油的預(yù)熱上，不僅能減少對(duì)能源的消耗，而且還利用了加熱爐的熱能，減少了能源的浪費(fèi)。1.7 三廢的處理情況及燥聲消除目前，為了減少環(huán)境污染，在三廢處理上大致有以下幾點(diǎn)：(1) 盡可能將含硫含酚污水進(jìn)行閉路循環(huán)，或者一水多用，減少污染源。(2) 加強(qiáng)維修減少泄漏，特別是水冷器的泄漏。(3) 裝置排水系統(tǒng)要清濁分流。(4) 三個(gè)塔頂?shù)臍怏w回收利用。噪音主要來(lái)源于空壓機(jī)，大型鼓風(fēng)機(jī)，

29、加熱爐和排氣放空等。主要采用的措施是：研制噪音小的機(jī)器和設(shè)備，在機(jī)器的聲源周圍采取各板，隔音和吸音等措施，操作室的窗戶要加雙層的玻璃，同時(shí)加強(qiáng)綠化，美化環(huán)境，保證工人的身心健康。第二章 計(jì)算書部分2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的換算2.1.1 原油實(shí)沸點(diǎn)數(shù)據(jù)的計(jì)算原油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)餾程：HK 10% 30% 50% 70% 90% 200 266 342 390 425 450確定實(shí)沸點(diǎn)蒸餾50%點(diǎn)由圖417（P143）蒸餾50%與恩氏蒸餾50%點(diǎn)的差值為32故：實(shí)沸點(diǎn)蒸餾50%點(diǎn)為390+32=422 。再由圖418（P143）線各段溫度差：曲線線段 恩氏蒸餾溫度差 實(shí)沸點(diǎn)溫度差 0-10% 66 801

30、0-30% 76 8530-50% 48 5250-70% 35 43 由實(shí)沸點(diǎn)50%點(diǎn)蒸餾溫度（422）推算得其他溫度 30%點(diǎn) 422-52=37010%點(diǎn)370-85=2850% 點(diǎn)285-80=20570%點(diǎn)422+43=465實(shí)沸點(diǎn)餾程：HK 10% 30 50% 70%205 285 370 422 4652.1.2 平衡汽化數(shù)據(jù)的計(jì)算由恩氏蒸餾曲線換算為平衡汽化曲線：恩氏蒸餾餾程：HK 10% 30% 50% 70%200 266 342 390 425由圖4-19（P145）換算其50%點(diǎn)溫度恩氏蒸餾1070%斜率 =2.65由圖419查得：平衡汽化50%點(diǎn)-恩氏蒸餾50%=8

31、則平衡汽化50%=390+8=398由圖4-20（P145）換算蒸餾曲線各段溫差曲線線段 恩氏蒸餾溫差 平衡汽化溫差0-10% 66 3910-30% 76 5830-50% 48 4050-70% 35 20根據(jù)各段溫差，推算平衡汽化各點(diǎn)溫度30%點(diǎn)=398-40=35810%點(diǎn)=358-58=3000%點(diǎn)=300-39=26170%點(diǎn)=398+20=418平衡汽化餾程：HK 10% 30% 50% 70%261 300 358 398 4182.1.3 原料及產(chǎn)品的有關(guān)參數(shù)的計(jì)算（1）體積平均沸點(diǎn)t體P21即恩氏蒸餾10%，30%，50%，70%，90%五個(gè)餾出溫度的平均值t體=主要用來(lái)求

32、定其它難以直接測(cè)定的平均沸點(diǎn)已知：汽油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為10%=94，30%=110，50%=120，70%=12990%=145汽油體積平均沸點(diǎn)=119.6航煤的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為10%=159，30%=163，50%=167，70%=172，90%=183航煤體積平均沸點(diǎn)= =168.8輕柴油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為10%=239，30%=261，50%=281，70%=307，90%=348輕柴油體積平均沸點(diǎn)= =287.2重柴油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為10%=321，30%=392，50%=421，70%440，90%=459重柴油的體積平均沸點(diǎn)=406.6渣油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為10%=349，30%=428

33、，50%=481，70%=500渣油的體積平均沸點(diǎn)=439.5（2）確定中平均沸點(diǎn)利用體積平均沸點(diǎn)查圖17（P22），求出中平均沸點(diǎn)、重量平均沸點(diǎn)、實(shí)分子平均沸點(diǎn)。恩氏蒸餾1090%斜率：汽油：=0.637航煤： =0.3輕柴油：=1.36重柴油：=1.725由圖查得中平均沸點(diǎn)校正值，則中平均沸點(diǎn)=體積平均沸點(diǎn)+校正值。汽油中平均沸點(diǎn)=119.6-3.8=115.8航煤中平均沸點(diǎn)=168.8-2=166.8輕柴中平均沸點(diǎn)=287.2-7=280.2重柴中平均沸點(diǎn)=406.6-8=398.6（3）重量平均沸點(diǎn) 與上述同樣方法查出重量平均沸點(diǎn)的校正值，則重量平均沸點(diǎn)等于體積平均沸點(diǎn)+校正值。汽油重

34、量平均沸點(diǎn)=119.6+1=120.6航煤重量平均沸點(diǎn)=168.8+0.5=169.3輕柴油重量平均沸點(diǎn)=287.2+1.2=288.4重柴油重量平均沸點(diǎn)=406.6+1.1=407.7（4）實(shí)分子平均沸點(diǎn) 同理查得實(shí)分子平均沸點(diǎn)校正值，實(shí)分子平均沸點(diǎn)等于體積平均沸點(diǎn)+校正值。汽油的分子平均沸點(diǎn)=119.6-6=113.6航煤的分子平均沸點(diǎn)=168.8-3=165.8輕柴的分子平均沸點(diǎn)=287.2-11=276.2重柴的分子平均沸點(diǎn)=406.6-14=392.6（5）確定各餾分分子量和特性因素K由P34圖1-12，根據(jù)介質(zhì)的密度與中平均沸點(diǎn)來(lái)確定。汽油的分子量=109 K=11.8 （=0.7

35、5 t中=115.8）航煤的分子量=135 K=11.5 （=0.80 t中=166.8）輕柴的分子量=220 K=11.4 （=0.875 t中=280.2）重柴的分子量=350 K=11.7 （=0.91 t中=398.6）（6）確定臨界參數(shù)由圖127、1-28、1-29（P51）利用、分子平均沸點(diǎn)、重量平均沸點(diǎn)確定各餾分的臨界參數(shù)。汽油 T真=300 T假=295 =1.02 =34atm =30atm航煤 T真=360 T假=350 =1.03 =31atm =27atm輕柴 T真=480 T假=470 =1.02 =20atm =19atm重柴 T真=575 T假=570 =1.01

36、 =13.5atm =13atm（7）確定焦點(diǎn)參數(shù)查圖428、4-29（P153）由平均沸點(diǎn)和恩氏蒸餾斜率確定。焦點(diǎn)溫度-臨界溫度差 焦點(diǎn)溫度 汽油 40 300+40=340 航煤 17 360+17=377 輕柴 30 480+30=510 重柴 21 575+21=596 焦點(diǎn)壓力-臨界壓力差 焦點(diǎn)壓力汽油 15atm 34+15=49atm航煤 5.5atm 31+5.5=36.5atm輕柴 6atm 20+6=26atm重柴 4.5atm 13.5+4.5=18atm（8）產(chǎn)品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù)匯總表21 原料及產(chǎn)品得有關(guān)參數(shù)恩氏蒸餾餾出溫度%密度Kg/m3體積平均沸點(diǎn)中平均沸點(diǎn)恩氏蒸餾

37、斜率特性因數(shù)K分子量臨界參數(shù)焦點(diǎn)參數(shù)溫度壓力Mpa溫度壓力0%10%30%50%70%90%Mpa汽油6394110120129145750119.6115.80.6411.81093003.43404.9航煤147159163167172183804168.8166.80.311.51353603.13773.65輕柴201239261281307348875287.2280.21.3611.42204802.35102.6重柴285321394421440459912406.6398.61.7311.73505751.45961.8常渣9602.2 物料的衡算及熱量衡算 2.2.1 物料衡

38、算根據(jù)前面附表2給出原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾各餾分油收率刨除初餾塔的產(chǎn)品算出常壓塔各產(chǎn)品的產(chǎn)量。表2-2 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾餾分油收率及累加收率組分號(hào)產(chǎn)品切割溫度收率%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）累積收率（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）1汽油HK1302.582.582航煤1302302.55.083輕柴油23032018.2423.324重柴油3203501.0124.335渣油75.699.93初餾塔的物料衡算：入方：原油=460萬(wàn)噸/年=4.6106103/8000=5.75105Kg/h出方：初頂瓦斯=5062Kg/h （按收率=0.09計(jì)算）初頂汽油=12656Kg/h （按收率=2.25計(jì)算） 進(jìn)入常壓塔的拔頭油=5.75105-

39、（5062+12656）=557282Kg/h ，經(jīng)計(jì)算列出常壓塔的物料平衡見表2-3表23 常壓塔物料平衡項(xiàng)目物料質(zhì)量分率%質(zhì)量流率摩爾流率入方拔頭油100557282出方常頂汽油2.5814378132常一線2.513932103常二線18.24101648462常三線1.01562916常渣75.6421305損失0.073902.2.2確定塔板數(shù)，塔頂壓力和板壓力降（1）塔板數(shù)采用實(shí)際數(shù)據(jù)確定常壓塔各產(chǎn)品抽出層的塔板數(shù)：汽油航煤： 13層 航煤輕柴： 9層 輕柴重柴： 9層重柴汽化段： 11層 塔底汽提段： 4層取兩個(gè)中段循環(huán)回流，每個(gè)中段循環(huán)回流用3層換熱塔板，則共6層全塔塔板數(shù)總計(jì)

40、52層。（2）塔頂壓力實(shí)際裝置塔頂采用一級(jí)冷凝、冷卻（即一臺(tái)空冷，一臺(tái)水冷），根據(jù)實(shí)際塔頂產(chǎn)品罐壓力、空冷、后冷及管線總壓力，確定塔頂壓力=0.163Mpa（3）塔板壓力降采用條形浮閥塔板，每塊塔板的壓力降取0.385Kpa，求得各側(cè)線抽出層及汽化段、爐出口壓力如下： 一側(cè)線抽出板：0.163+0.38510-313=0.168Mpa 二側(cè)線抽出板：0.163+0.38510-325=0.173Mpa 三側(cè)線抽出板：0.163+0.38510-337=0.177Mpa汽化段壓力： 0.163+0.38510-348=0.182Mpa 爐出口壓力： 0.182+0.035（?。?0.216Mpa

41、 (注：爐出口壓力=轉(zhuǎn)油線壓力+汽化段壓力)（4）常壓塔計(jì)算草圖圖212.2.3 計(jì)算各側(cè)線及塔底的總汽提量根據(jù)裝置實(shí)際蒸汽數(shù)據(jù)計(jì)算各段汽提蒸汽量為： 占側(cè)線質(zhì)量% 汽提的蒸汽量一線航煤： 0.8 0.00813932=110公斤二線輕柴油： 0.59 0.0059101648=600公斤三線重柴油： 0.8 0.0085629=50公斤常渣： 0.4 0.004421305=1690公斤蒸汽總量=110+600+50+1690=2450公斤=136Kmol/h2.2.4 計(jì)算汽化段溫度和估算塔底溫度（1） 計(jì)算過(guò)汽化油量選用汽化段的過(guò)汽化油量占進(jìn)料油質(zhì)量的2.3%，則：過(guò)汽化油量為55728

42、20.023=12817公斤/小時(shí) =42.7Kmol/h (假設(shè)原油分子量為300)那么，進(jìn)料油在汽化段時(shí)的汽化率eF =0.06+2.58+2.5+18.24+1.01+2.328%（注0.06為含少量的瓦斯）。（2）汽化段油氣分壓已知汽化段各組分摩爾流率如下：汽油=132Kmol/h 航煤=103Kmol/h 輕柴=462Kmol/h 重柴=16Kmol/h 過(guò)汽化油=42.7Kmol/h 吹常底油蒸汽量=93.9Kmol/h汽化段油氣總摩爾數(shù)： 132+103+462+16+42.7=755.7 Kmol/h汽化段油氣和水蒸汽的總摩爾數(shù)為： 755.7 Kmol/h+93.9Kmol/

43、h=849.6 Kmol/h汽化段油氣分子分?jǐn)?shù)為： 755.7/849.6=0.889根據(jù)分壓定律 Pi=P總·yi ，汽化段油氣分壓=0.8430.182=0.162 Mpa（3）確定汽化段溫度汽化段溫度應(yīng)是在汽化段油氣分壓下入塔油料達(dá)到汽化率eF=28%的平衡汽化溫度。為此繪出原油在常壓下的實(shí)沸點(diǎn)曲線和原油平衡汽化曲線的圖見附圖1，兩曲線交點(diǎn)溫度為330，過(guò)交點(diǎn)做垂直橫坐標(biāo)垂線A； 利用圖18（P24），將此交點(diǎn)溫度330換算油氣分壓為0.162 Mpa 下的溫度350，從圖2-2垂線A上找到 350之點(diǎn)，過(guò)此點(diǎn)作平行于原油平衡汽化曲線的線4，線4即為原油在汽化段油氣分壓下的平衡

44、汽化曲線，在曲線4上可以查得汽化率為28%時(shí)汽化段溫度=363。（4）估算塔底溫度取塔底溫度比汽化段溫度低16，塔底溫度為：363-16=347。（5）進(jìn)料油帶入汽化段的熱量利用圖1-40（P67）查出汽化段油品在363的熱焓值，計(jì)算出進(jìn)料油帶入汽化段的熱量見表2-3。表24 進(jìn)料帶入汽化段的熱量QF（P=0.153 Mpa，t =363）物料名稱流量相態(tài)溫度熱焓 千卡/Kg熱量萬(wàn)千卡/時(shí)常頂汽油14378氣363285409.77航煤13932氣363280390.01輕柴油101648氣3632762805.49重柴油5629氣363269151.42過(guò)汽化油12817氣363269344

45、.78常底油408488液3632279272.68總計(jì)13374.22.2.5 塔頂及側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱分配（1）假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度參考同類裝置數(shù)據(jù)，假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度如下：塔頂： 130 航煤抽出層溫度： 184輕柴油抽出溫度： 277 重柴油抽出層溫度： 350（2）確定全塔回流取熱按上述假設(shè)溫度條件，通過(guò)圖1-40（P67）石油餾分焓圖，查出各餾分在不同溫度、不同相態(tài)的焓值作全塔熱平衡見表2-5。表2-5 全塔熱平衡物料名稱流量公斤/小時(shí)溫度焓千卡/千克比重d420熱量萬(wàn)千卡/時(shí)氣液入方常頂汽油143783632850.7498409.77航煤139323632800.7968

46、390.10輕柴油1016483632760.8672805.49重柴油56293632690.9105151.42常底油4084883632270.96239272.68過(guò)氣化油128173632690.9623344.78水蒸氣2450390790193.6合計(jì)13567.8出方常頂汽油14378130147211.36航煤13932184110153.25輕柴油1016482771911941.48重柴油5629350205115.40常底油4213053472138973.80水蒸氣2450130610149.5合計(jì)11545則全塔回流取熱量為：13567.8×104-115

47、45×104=2022.8萬(wàn)千卡/時(shí)（3）回流方式及回流熱分配常壓塔采用冷回流、頂循環(huán)回流和兩個(gè)中段循環(huán)回流。采用實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)回流熱分配如下：冷回流取熱 25% Q冷=2022.8萬(wàn)千卡/時(shí)×0.25=505.7萬(wàn)千卡/時(shí)頂循環(huán)回流取熱 32% Q循=2022.8萬(wàn)千卡/時(shí)×0.32=647.3萬(wàn)千卡/時(shí)一中取熱 13% Q一=2022.8萬(wàn)千卡/時(shí)×0.13=263萬(wàn)千卡/時(shí)二中取熱 30% Q二=2022.8萬(wàn)千卡/時(shí)×0.30=606.8萬(wàn)千卡/時(shí)2.2.6 線及塔頂溫度的校核(1) 重柴油抽出板(15層)的溫度按下圖中作第15層以下塔段的熱平衡，熱平