370萬噸大慶原油常壓蒸餾工藝設(shè)計(jì)

摘要

常減壓蒸儲(chǔ)裝置是煉油廠的“龍頭”裝置，它的拔出率、產(chǎn)物質(zhì)量、

分離精度、能耗等對整個(gè)煉廠的后繼加工過程影響很大。本次設(shè)計(jì)是年處

理量為370萬噸原油的常壓蒸儲(chǔ)塔，其次為塔板的設(shè)計(jì)及水利學(xué)核算。

利用大學(xué)期間學(xué)習(xí)過的石油煉制工程、化工原理及煉油類參考書籍

順利的完成了本次設(shè)計(jì)。

常壓塔的設(shè)計(jì)主要是依據(jù)原油和產(chǎn)品的恩氏蒸儲(chǔ)數(shù)據(jù)，計(jì)算產(chǎn)品的各

物性數(shù)據(jù)并確定切割方案、計(jì)算產(chǎn)品收率。參考同類裝置確定塔板數(shù)、進(jìn)

料及側(cè)線抽出位置，再確定各主要部位操作壓力及假設(shè)操作溫度，進(jìn)行全

塔熱平衡計(jì)算，采取塔頂二級(jí)冷凝冷卻和兩個(gè)中段回流。塔頂取熱：第一

中段回流取熱：第二中段回流取熱為5：2：3,最后校核各主要部位溫度

是否在允許的誤差范圍內(nèi)。

塔板形式選用浮閥塔板，依據(jù)常壓塔內(nèi)最大汽、液相負(fù)荷處算得塔徑

為4.0m,板間距取0.8m。這部分最主要的是核算塔板流體力學(xué)性能及操

作性能，使塔板在適宜的操作范圍內(nèi)操作。

關(guān)鍵詞：常壓塔，節(jié)能，浮閥塔板，流體力學(xué)

Abstract

Refinery'scrudedistillationunitisthe"leading"device,itpulledoutrate,

productquality,segmentationaccuracy,andenergyconsumptionoftheentire

refinerygreatinfluencesubsequentprocessing.Thedesigniswithcapacityof

3.7milliontonsofcrudeoilatmosphericdistillationtower,followedbyplate

designandhydrologicaccounting.

availuniversityperiodstudyultrapetroleumrefiningengineeringand

chemicalengineeringtheoryandreferenceoilrefiningchemicalengineering

communicationgradehalfclothpropitiousfinishthesedegreedesignoffof.

AtmospherictowerdesignismainlyproductsEnglerdistillationdatato

calculatetheproductofthephysicalpropertydatatodeterminethecutting

programtocalculatetheyieldoftheproduct.Referencetosimilardevicesto

determinetheplatenumber,locationoffeedingandlaterallineout,andthen

determinethemajorpartsoftheoperatingpressureandassumedoperating

temperature,full-towerheatbalancecalculations,totaketwocondensing

coolingtowerandtwomid-back.Towerforheat:thefirstheattotakebackthe

middle:mid-backtotakethesecondheat5:2:3,thelastcheckofallthemajor

partsofthetemperaturewithintheallowableerrorrange.

Plateintheformselectedvalvetrays,accordingtothelargesttowervapor

pressure,liquidloadatthetowerdiameterisconsidered4.0m,taketheplate

spacing0.8m.Thispartismostimportantisaccountingtrayhydrodynamics

andoperationalperformance,maketheplateintheappropriateoperating

ranges.

Keywords:atmospherictower,energy,valvetrays,fluidmechanics

目錄

370萬噸/年大慶原油常壓蒸儲(chǔ)工藝設(shè)計(jì)...........................1

1文獻(xiàn)綜述...................................................1

L1前言..................................................1

1.2世界原油現(xiàn)狀.........................................2

1.3原油常壓蒸饋及其特點(diǎn).................................2

1.4常減壓蒸儲(chǔ)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢...........................3

1.5原油預(yù)處理的新技術(shù)...................................4

L5.1新型電脫鹽技術(shù)...................................4

1.6原油的常壓蒸儲(chǔ).......................................5

1.7常壓加熱爐...........................................6

1.7.1影響加熱爐熱效率的因素..........................6

1.7.2提高加熱爐的效率途徑............................7

1.8加熱爐優(yōu)化控制技術(shù)...................................8

1.9常壓裝置節(jié)能技術(shù).....................................9

1.9.1節(jié)能降耗的措施.................................10

1.10減壓深拔發(fā)展前景...................................12

1.11腐蝕的監(jiān)測和防護(hù)方法...............................13

2設(shè)計(jì)任務(wù)說明書............................................18

2.1大慶原油評價(jià)........................................18

2.1.1原油和各側(cè)線油的性質(zhì)...........................18

2.2生產(chǎn)方案的確定：....................................20

2.2.1.各產(chǎn)品數(shù)據(jù)...................................20

2.2.2裝置流程要求：.................................20

3初鐳塔的工藝設(shè)計(jì).........................................25

3.1塔板數(shù)確定：........................................25

3.1.1操作條件確定：.................................25

3.2塔的物料平衡：......................................25

3.2.1塔的工藝計(jì)算：..................................26

3.2.2操作條件：....................................26

3.2.3物料平衡：.....................................26

4常壓塔計(jì)算...............................................28

4.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)............................................28

4.2工藝設(shè)計(jì)計(jì)算過程及結(jié)果..............................30

4.2.1體積平均沸點(diǎn)...................................30

4.2.2恩氏蒸儲(chǔ)曲線斜率S..............................30

4.2.3立方平均沸點(diǎn)tcu................................30

4.2.4中平均沸點(diǎn)t*...................................31

4.2.5特性因數(shù)K......................................32

4.2.6油品的API.....................................33

4.2.7平衡汽化溫度....................................33

4.2.8臨界溫度........................................38

4.2.9臨界壓力........................................39

4.2.10焦點(diǎn)溫度.......................................40

4.2.11焦點(diǎn)壓力......................................40

4.2.12實(shí)沸點(diǎn)切割范圍.................................41

4.2.13相對分子質(zhì)量...................................46

4.2.14實(shí)沸點(diǎn)切割溫度.................................47

4.3產(chǎn)品收率和物料平衡...................................50

4.4汽提水蒸汽用量.......................................52

4.5塔板型式和塔板數(shù).....................................53

4.6精偏塔計(jì)算草圖.......................................53

4.7操作壓力.............................................54

4.8汽化段溫度...........................................55

4.8.1汽化段中進(jìn)料的汽化率與過汽化度..................55

4.8.2汽化段油氣分壓..................................56

4.8.3汽化段溫度的初步求定............................56

4.8.4tF的校核.......................................57

4.9塔底溫度.............................................59

4.10塔頂及側(cè)線溫度的假設(shè)與回流分配......................59

4.10.1假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度...........................59

4.10.2全塔回流熱.....................................60

4.10.3回流方式及回流熱分配...........................62

4.11側(cè)線及塔頂溫度核算..................................62

4.11.1重柴油抽出板（第27層）溫度校核................62

4.11.2輕柴抽出板（第18層）溫度校核..................65

4.11.3煤油抽出板（第9層）溫度的校核.................67

4.11.4塔頂溫度校核...................................70

4.12全塔汽，液相負(fù)荷....................................71

4.12.1第28層塔板上氣液相負(fù)荷........................71

4.12.2第27層板上汽液相負(fù)荷..........................74

4.12.3第23層板上汽液負(fù)荷...........................74

4.12.4第22層板上汽液相負(fù)荷.........................76

4.12.5第21塊板上汽液相負(fù)荷.........................78

4.12.6第19層板上汽液相負(fù)荷.........................80

4.12.7第18層板上汽液相負(fù)荷.........................82

4.12.8第17層板上汽液相負(fù)荷.........................82

4.12.9第14層板上汽液相負(fù)荷.........................84

4.12.10第13層板上汽液相負(fù)荷........................86

4.12.11第10層板上汽液相負(fù)荷........................88

4.12.12第9層板上汽液相負(fù)荷.........................90

4.12.13第3層板上汽液相負(fù)荷.........................90

4.12.14第2層板上汽液相負(fù)荷.........................92

4.12.15第一層板上汽液相負(fù)荷.........................94

4.13全塔汽液相負(fù)荷分布..............................96

5塔的工藝計(jì)算.............................................97

5.1塔徑計(jì)算............................................97

5.1.1塔徑...........................................97

5.1.2溢流裝置.......................................98

5.1.3塔板布置及浮閥數(shù)目與排列......................100

5.2塔板流體力學(xué)驗(yàn)算...................................101

5.2.1氣相通過閥塔板的壓強(qiáng)降........................101

5.2.2淹塔..........................................102

5.2.3霧沫夾帶......................................103

5.2.4塔板負(fù)荷性能圖................................104

5.3車間裝置分布........................................109

5.3.1車間平面分布圖................................109

5.3.2車間工藝流程圖................................110

5.3.3車間工藝設(shè)備表................................110

致謝..................................................119

參考文獻(xiàn)...................................................121

370萬噸/年大慶原油常壓蒸儲(chǔ)工藝設(shè)計(jì)

1文獻(xiàn)綜述

1.1前言

石油及石油化學(xué)工業(yè)是我國邁向工業(yè)化社會(huì)，追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)

業(yè)。石油工業(yè)不但提供了我們社會(huì)中最主要的動(dòng)源，同時(shí)，也因?yàn)槲覈?/p>

油工業(yè)的發(fā)展，提供了石化產(chǎn)業(yè)為數(shù)眾多中下游業(yè)者穩(wěn)定的石化基本原料

（甲烷，乙烷，乙烯，丙烯，丁二烯，苯，甲苯，二甲苯等）之供應(yīng)。進(jìn)而

使我國的合成纖維、塑膠、橡膠及其他化學(xué)品等高附加值的產(chǎn)業(yè)能快速成

長。石油是重要的能源之一，在各個(gè)國家石油的重要程度不亞于黃金的儲(chǔ)

備。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況的變化，科學(xué)技術(shù)水平以及工業(yè)生產(chǎn)水平的大

幅度提高，對石油產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的要求不斷嚴(yán)格。

石油是一種極其復(fù)雜的混合物，而蒸儲(chǔ)是分離液體混合物的典型操

作。通過對原油的提煉，可以得到多種多樣的燃料油、潤滑油和其他產(chǎn)品，

基本途徑是：將原油分割為不同沸程的儲(chǔ)分，然后按照原油的要求，除去

這些譙分中的非理想組分。蒸儲(chǔ)正是一種合適的手段，它能夠?qū)⒁后w混合

物按其所含組分的沸點(diǎn)或蒸汽壓的不同二分離為輕重不同的各種儲(chǔ)分。正

因?yàn)槿绱?，幾乎在所有的煉油廠中，第一加工裝置就是蒸儲(chǔ)裝置。因此，

原油的蒸儲(chǔ)裝置在煉化企業(yè)中占有重要的地位，又被稱為煉化企業(yè)的“龍

頭”。

1.2世界原油現(xiàn)狀

根據(jù)BP公司2011年6月9日在倫敦發(fā)布了《BP世界能源統(tǒng)計(jì)2011》。

2010年全球能源消費(fèi)強(qiáng)勁增長，呈現(xiàn)了自1973年以來最大的增長量，

2010年，全球石油產(chǎn)量為8209.5萬桶/日（約39.1億噸），同比增長了

2.2臨即181.7萬桶/日,歐佩克國家石油產(chǎn)量增長了96萬桶/日（2.5%）,

至3432.4萬桶/日，非歐佩克國家的石油產(chǎn)量增長了1.9%即86萬桶/

So由于海上石油產(chǎn)量增加，中國實(shí)現(xiàn)了27.1萬桶/日的石油產(chǎn)量增長，

也成為非歐佩克國家中增產(chǎn)石油最多的國家；其次是美國和俄羅斯，分別

增加了24.2萬桶/日和23.6萬桶/日。俄羅斯保持了最大石油生產(chǎn)國的地

位，美國本土陸上和墨西哥灣海上石油產(chǎn)量都有所增加。BP年度統(tǒng)計(jì)報(bào)

告稱2009年全球探明石油儲(chǔ)量為1.33萬億（兆）桶，去年全球石油日消費(fèi)

量減減少120萬桶，為1982年以來最大降幅，2009年全球石油日產(chǎn)量減

少200萬桶，亦為1982年以來最大降幅。按照目前的生產(chǎn)速度，全球擁

有的石油儲(chǔ)量足夠開采40年。

1.3原油常壓蒸播及其特點(diǎn)

所謂原油的常壓蒸儲(chǔ)，即為原油在常壓（或稍高于常壓）在復(fù)合塔下

進(jìn)行的蒸儲(chǔ)小。在塔的側(cè)部開若干側(cè)線以得到如汽、煤、柴等輕質(zhì)儲(chǔ)分和

常壓重油等多個(gè)產(chǎn)品。常在常壓塔的旁邊設(shè)置若干個(gè)側(cè)線汽提塔，側(cè)線產(chǎn)

品從常壓塔中部抽出送入汽提塔上部，從汽提塔和復(fù)合塔下部注入水蒸氣

進(jìn)行汽提。以降低油氣分壓使更多的輕組分從塔底蒸出。

原油是不同沸點(diǎn)的復(fù)雜組分組成的混合物，我們所說的常減壓蒸鐳就

是指在常壓狀態(tài)下和真空狀態(tài)下，根據(jù)原油中各組分的沸點(diǎn)不同，將原油

切割成不同儲(chǔ)出物的過程。不同沸點(diǎn)范圍的儲(chǔ)出物稱之為“微分”，在一

定溫度下蒸儲(chǔ)出來的儲(chǔ)分也是混合物。

1.4常減壓蒸播的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

我國蒸儲(chǔ)裝置規(guī)模較小大部分裝置處理能力為2.5Mt/a,僅有幾套加

工能力超過4.5Mt/a.我國蒸儲(chǔ)裝置的總體技術(shù)水平與國外水平相比在處

理能力產(chǎn)品質(zhì)量和拔出率方面存在較大差距。新建較大煉油廠鎮(zhèn)海、高橋

8Mt/a及大連西太平洋10Mt/a等大型化的蒸儲(chǔ)裝置,其中高橋?yàn)闈櫥托?/p>

大型蒸儲(chǔ)裝置，擬建的大型蒸儲(chǔ)裝置也基本為燃料型。

我國蒸儲(chǔ)裝置側(cè)線產(chǎn)品分離精度差別較大,如中石化有些煉廠的常頂

和常一線能夠脫空,但尚有40%的裝置的常頂與常一線恩氏蒸僧儲(chǔ)程重疊

超過10C,最多重疊度達(dá)到86C,多數(shù)裝置常二線與常三線恩氏蒸儲(chǔ)儲(chǔ)

程重疊在15℃以上，實(shí)沸點(diǎn)重疊則超出25°C.潤滑油儲(chǔ)分切割也同國外

先進(jìn)水平存在一定差距,主要表現(xiàn)在輕質(zhì)潤滑油儲(chǔ)分的揮發(fā)度及重質(zhì)潤滑

油儲(chǔ)分的殘?zhí)亢桶捕ㄐ缘确矫娲嬖诓罹噍^大。

由于原油進(jìn)入煉油廠后必須首先進(jìn)入常減壓裝置進(jìn)行一次加工，因此

煉油廠的加工能力一般用原油常壓蒸儲(chǔ)裝置的加工能力來表示，因此世界

原油加工的能力基本上就是世界常壓蒸儲(chǔ)裝置的加工能力。

1.5原油預(yù)處理的新技術(shù)

在油田脫過水后的原油，仍然含有一定量的鹽和水，所含鹽類除有一

小部分以結(jié)晶狀態(tài)懸浮于油中外,絕大部分溶于水中，并以微粒狀態(tài)分散

在油中，形成較穩(wěn)定的油包水型乳化液。

原油含鹽和水對后續(xù)的加工工序帶來不利影響。在進(jìn)入煉油裝置前,

要將原油中的鹽含量脫除至小于3mg/L,水含量小于0.2%o由于原油形成

的是一種比較穩(wěn)定的乳化液，煉油廠廣泛采用的是加破乳劑和高壓電場聯(lián)

合作用的脫鹽方法⑵，在電脫鹽罐內(nèi)，在破乳劑和高壓電場(強(qiáng)電場梯度

500-1000v/cm,弱電場梯度為150?300v/cm)的共同作用下，乳化液被

破壞，小水滴聚生成大水滴,通過沉降分離,排出污水，即所謂電脫鹽脫水。

1.5.1新型電脫鹽技術(shù)

傳統(tǒng)的原油電脫鹽采用添加化學(xué)破乳劑一電脫鹽組合技術(shù)方式，技術(shù)

原理是注水后的原油，利用添加化學(xué)破乳劑的表面化學(xué)作用方式，降低油

水界面張力，破壞油水乳化結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)油水在電場與重力的作用下的分離

能力。具有生產(chǎn)成本高、適應(yīng)性差、對后續(xù)加工過程不利等缺陷。為了降

低裝置生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用、增強(qiáng)電脫鹽操作隨原油性質(zhì)變化的適應(yīng)性、減輕添

加化學(xué)劑對后續(xù)加工的不利影響，可采用新型超聲波一一電脫鹽組合技術(shù)

方式咒工藝特點(diǎn)：

(1)對裝置現(xiàn)有流程不進(jìn)行改動(dòng)，僅在原油進(jìn)脫鹽罐之前、混合器

與混合閥之后的管路上增加一條同徑付線，將超聲波作用區(qū)域安裝在付線

上。

(2)注水原油流經(jīng)超聲波作用區(qū)，受到超聲波換能器發(fā)射的順一逆

流超聲波的聯(lián)合作用，通過超聲波的機(jī)械式振動(dòng)波的作用，強(qiáng)化了破乳與

脫鹽的效果。

(3)注水原油在電脫鹽罐中繼續(xù)受到超聲波動(dòng)效應(yīng)作用，強(qiáng)化了油

水的重力沉降作用效果，尤其有利于強(qiáng)化重質(zhì)原油的油水分離效果。

(4)DCS程序控制設(shè)計(jì)隨原油性質(zhì)變化自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲波參數(shù)，適應(yīng)

靈活多變的原油加工方案。另外，超聲波系統(tǒng)控制還配有現(xiàn)場手操、控制

室遠(yuǎn)程手操兩種手動(dòng)操作模式。

在加工含硫原油時(shí),還需向經(jīng)脫水和脫鹽的原油中加入適量的堿性中

和劑和緩蝕劑，以減輕硫化物對煉油設(shè)備的腐蝕。

1.6原油的常壓蒸儲(chǔ)

原油的常壓蒸儲(chǔ)流程是原油經(jīng)預(yù)熱至230?240C后，入初偏塔，輕汽

油和水蒸氣由塔頂蒸此冷卻到常溫后,入分離器分離掉水和未凝氣體，得

輕汽油(國外稱“石腦油”)。未凝氣體稱為“原油拔頂氣”，占原油重量

的0.15%?0.4%,其中乙烷2%~4%,丙烷約30%,丁烷約50%,其余為及C5

以上組分,可用作燃料或生產(chǎn)烯煌的裂解原料口，初儲(chǔ)塔底油料,經(jīng)加熱爐

加熱至360?370℃,進(jìn)入常壓塔,塔頂出汽油，第一側(cè)線出煤油，第二側(cè)線

出柴油。為了與油品二次加工所得汽油、煤油和柴油區(qū)分開來，在它們前

面冠以“直儲(chǔ)”兩字，以表示它們是由原油直接蒸儲(chǔ)得到的⑸。將常壓塔

塔底重油在加熱爐中加熱至380?400℃,進(jìn)入減壓蒸儲(chǔ)塔。采用減壓操作

是為了避免在高溫下重組分的分解（裂解）。減壓塔側(cè)線油和常壓塔三、四

線油，總稱“常減壓儲(chǔ)分油”，用作煉油廠的催化裂化等裝置的原料。

1.7常壓加熱爐

加熱爐是煉廠生產(chǎn)中的主要能耗設(shè)備，其提供了煉油工藝過程中所需

的大部分能量i⑶。其能耗占全裝置能耗70%-80%左右。在正常生產(chǎn)條件

下影響加熱爐熱效率的因素主要有過?？諝庀禂?shù)和排煙溫度。

1.7.1影響加熱爐熱效率的因素

影響加熱爐熱效率的因素十分復(fù)雜，主要有加熱爐的結(jié)構(gòu)，型號(hào)，形

狀，大小，如常見的爐管是圓筒式加熱爐的主要構(gòu)件之一，其受熱、結(jié)焦

和腐蝕等狀況影響加熱爐的熱效率外；另外在保證燃料完全燃燒和爐壁保

溫正常情況下，影響加熱爐熱效率的關(guān)鍵是取決于降低排煙溫度，降低過

?？諝庀禂?shù)即煙氣中的氧含量，減少不完全燃燒的損失，減少散熱損失等

⑹。加熱爐的煙氣氧含量是監(jiān)測加熱爐熱效率的重要指標(biāo)，其煙氣氧含量

主要通過過?？諝庀禂?shù)來衡量，在工業(yè)爐中燃料不可能在化學(xué)平衡的空氣

量（理論空氣量）下完全熱燒，總要在一定過?？諝饬康臈l件下才能完全熱

燒，燃燒所用的實(shí)際空氣量與理論空氣量之比叫做過?？諝庀禂?shù)。過?？?/p>

氣系數(shù)過大會(huì)對加熱爐的熱效率造成一系列的影響：

（1）造成加熱爐熱效率下降：煙氣氧含量增加表明進(jìn)入爐內(nèi)的過?？?/p>

氣多，大量的過?？諝鈺?huì)隨煙氣將熱量從煙囪帶走排人大氣，增加了爐子

的熱損失，使熱效率下降。排煙溫度越高，過剩空氣帶走的熱量越多，對

熱效率影響越大。

(2)使燃燒溫度下降：在加熱爐內(nèi)，燃料燃燒溫度越高，火焰和高溫

煙氣傳給輻射爐管的熱量也越多。過?？諝庀禂?shù)增大后，降低了燃燒溫度,

使輻射室爐管熱強(qiáng)度下降，吸熱量減少，這時(shí)必然增加燃料用量才能維持

恒定的加熱爐熱負(fù)荷即保持穩(wěn)定的加熱爐出口溫度，從而使熱效率下降。

(3)過剩空氣系數(shù)越大，必將造成露點(diǎn)腐蝕溫度越高：為避免空氣預(yù)

熱系統(tǒng)遭受露點(diǎn)腐蝕的影響，只能限制排煙溫度的降低，因此，降低過剩

空氣系數(shù)可使排煙溫度有下降的余地。過大的過?？諝庀禂?shù)還會(huì)加劇爐管

的氧化，影響加熱爐的壽命，并使NO,化合物增加，從而會(huì)對大氣環(huán)境質(zhì)

量造成一定的影響。加熱爐的煙氣氧含量與過剩空氣系數(shù)的關(guān)系。煙氣氧

含量與過剩空氣系數(shù)的關(guān)系基本呈直線關(guān)系，即不管是那種煙氣中的氧的

含量都將隨著過剩空氣系數(shù)的增加而增多。若過剩空氣系數(shù)過大，勢必?zé)?/p>

氣中氧含量過大，將造成上面分析所說的各種危害。

1.7.2提高加熱爐的效率途徑

要使加熱爐高效正常運(yùn)轉(zhuǎn)，除采用新型結(jié)構(gòu)的加熱爐，改善爐管的受

熱狀況，預(yù)防結(jié)焦，減少腐蝕外；從改善排煙狀況，維持較低排煙溫度；

減少煙氣氧含量，確定最佳過?？諝庀禂?shù)等均是行之有效的措施。我們應(yīng)

從以下幾方面提高加熱爐熱效率。

(1)降低排煙溫度

(2)降低加熱爐過?？諝庀禂?shù)

(3)減少爐壁散熱損失

(4)設(shè)置和改進(jìn)控制系統(tǒng)

1.8加熱爐優(yōu)化控制技術(shù)

加熱爐又是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)，其運(yùn)行熱效率受到諸多因素的

影響。比如加熱爐設(shè)計(jì)、設(shè)備狀況、燃燒調(diào)整、工藝操作、運(yùn)行負(fù)荷等。

加強(qiáng)管理提高現(xiàn)場操作技能，是提高熱效率重要途徑，但最后仍需要立足

于新裝備、新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，才能進(jìn)一步長周期、比較穩(wěn)定的提高

效率、實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)⑷。加熱爐的操作，很大程度上依賴于現(xiàn)場管

理和現(xiàn)場操作，比如燃燒器的調(diào)風(fēng)門、霧化蒸汽調(diào)節(jié)、吹灰器的控制、自

動(dòng)點(diǎn)火的控制等。能夠遠(yuǎn)程控制的，應(yīng)當(dāng)包括介質(zhì)出口溫度的控制、氧含

量的控制、負(fù)壓的控制。而目前真正能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的，只有出口溫度與

燃料油閥位的閉環(huán)控制。這種依賴于個(gè)人操作技能的操作方式，決定了加

熱爐的運(yùn)行水平必然是參差不齊的，這樣的技術(shù)現(xiàn)狀與當(dāng)前提倡的節(jié)能降

耗、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的要求是有差距的。近年來，人們加強(qiáng)對現(xiàn)代控制理

論的研究與應(yīng)用，國內(nèi)外出現(xiàn)了自校正系統(tǒng)、自適應(yīng)控制、模糊控制、智

能控制等新型控制系統(tǒng)，國內(nèi)高校、研究院和企業(yè)逐步開展加熱爐的數(shù)學(xué)

模型與仿真研究，開展模糊控制算法及智能控制系統(tǒng)的研究，取得了一些

成果并獲得很好的應(yīng)用，石化生產(chǎn)裝置多采用集散控制系統(tǒng)，但真正實(shí)現(xiàn)

加熱爐自動(dòng)控制的并不多，只用作數(shù)據(jù)采集、出口溫度的單回路調(diào)節(jié)，模

仿代替儀表PID調(diào)節(jié)，無法達(dá)到最優(yōu)的節(jié)能操作狀態(tài)。加熱爐節(jié)能技術(shù),

除了在工藝裝備上進(jìn)行改進(jìn)外，通過對加熱爐燃燒過程的自動(dòng)優(yōu)化控制,

實(shí)現(xiàn)節(jié)能的技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了。實(shí)例證明，本技術(shù)在冶金行業(yè)加熱爐應(yīng)用

可節(jié)約燃料5%?10%,減少氧化燒損20%以上；在石化行業(yè)加熱爐應(yīng)用可

節(jié)約燃料2%以上。由于燃燒控制的優(yōu)化，除具有節(jié)能降耗、提高產(chǎn)品質(zhì)

量和產(chǎn)量等直接經(jīng)濟(jì)效益外，還能減少C0及煙塵排放，同時(shí)具有清潔生

產(chǎn)的環(huán)保效益。

1.9常壓裝置節(jié)能技術(shù)

原油蒸儲(chǔ)過程是一個(gè)消耗巨大能量的復(fù)雜工藝生產(chǎn)過程，其能耗占煉

廠總能耗的2096以上，因而節(jié)能問題一直是原油蒸儲(chǔ)過程優(yōu)化控制的一個(gè)

主要問題。

常減壓裝置的能耗問題是除工藝技術(shù)之外的又一重要問題，也是直接

影響反應(yīng)成本的重要因素。隨著原油成本不斷上升，煉油企業(yè)所面臨的壓

力越來越大，降低成本提高企業(yè)競爭能力是企業(yè)生存發(fā)展的必然途徑。能

源消耗費(fèi)用在煉油生產(chǎn)過程中占有較大比例，如何優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)，降低系

統(tǒng)能耗是企業(yè)發(fā)展和提高經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。由于常減壓蒸儲(chǔ)是石油加

工中應(yīng)用最為廣泛的分離過程之一。蒸儲(chǔ)裝置節(jié)能的三個(gè)階段，即：一是

生產(chǎn)管理上的優(yōu)化操作階段。如加強(qiáng)加熱爐操作管理的“三門一板”等；

二是投資較少的單體設(shè)備提高效率，如塔板的改造等；三是投資較大的以

換熱流程為主體的裝置。

1.9.1節(jié)能降耗的措施

(1)降低水耗，減少循環(huán)水用量。常減壓蒸儲(chǔ)裝置循環(huán)水主要用于

水冷器冷卻油品，為進(jìn)一步降低循環(huán)水單耗，使單位加工費(fèi)用降低到最小,

經(jīng)仔細(xì)研究，采取的措施為：夏季用空冷器代替水冷器，冬季利用裝置的

側(cè)線余熱加熱采暖水輸出熱量。在調(diào)節(jié)側(cè)線油品離開裝置溫度時(shí)，采取將

側(cè)線油品盡量與原油換熱的方式，使其達(dá)到離開裝置時(shí)的溫度，可節(jié)約大

量循環(huán)水。另外對水冷器進(jìn)行定期化學(xué)清洗，提高其冷卻效果，減少了循

環(huán)水用量。

(2)降低電耗，機(jī)泵、風(fēng)機(jī)采用變頻器。對機(jī)泵電機(jī)采用變頻技術(shù),

以滿足當(dāng)原油性質(zhì)變化時(shí)，側(cè)線及回流油量變化情況下的節(jié)能。對常壓塔

頂油氣空冷器風(fēng)機(jī)采用變頻技術(shù)，以適應(yīng)不同工況條件。

電脫鹽系統(tǒng)。本次改造，對電脫鹽采用了交直流電脫鹽技術(shù)，該技術(shù)

的主要特點(diǎn)是在電脫鹽罐內(nèi)產(chǎn)生了直流強(qiáng)電場和交流弱電場，具有交流電

脫鹽和直流電脫鹽的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了各自的不足。在達(dá)到同等脫鹽、脫

水水平的條件下，可節(jié)電約30虬

(3)降低蒸汽用量，常減壓蒸儲(chǔ)裝置所用蒸汽壓力分別為LOMPa和

0.30MPao通過細(xì)心調(diào)整操作可提高它們的自產(chǎn)量。l.OMPa蒸汽的消耗主

要在減壓抽真空系統(tǒng)、加熱爐霧化蒸汽及冬季伴熱系統(tǒng)等。投用機(jī)械抽真

空泵，可節(jié)約蒸汽0.6t/h；加熱爐可采用高效火嘴，調(diào)整其合適的霧化蒸

汽量;對蒸汽伴熱系統(tǒng)及蒸汽放空尾部安裝疏水閥，減少“小白龍”現(xiàn)象。

建議對汽包排污水也可作為水伴熱熱源，可減少蒸汽用量。0.30MPa蒸汽

的消耗主要在側(cè)線汽提及塔底吹汽，合理調(diào)整其側(cè)線汽提蒸汽用量及常減

壓塔底吹汽量。

(4)降低燃料油的用量，提高換熱終溫。換熱終溫是衡量常減壓裝

置原油換熱回收情況的重要標(biāo)志(換熱終溫每提高3℃,可降低爐子燃料

0.lkg/t)o盡管在改造設(shè)計(jì)時(shí)采用了窄點(diǎn)技術(shù)對換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，但

運(yùn)行中，由于換熱器本身泥沙沉積、積垢較嚴(yán)重，大大影響了傳熱效率，

使換熱終溫大幅下降‘⑻。管理好燃燒系統(tǒng),火嘴燃燒不好就會(huì)影響加熱爐

熱效率。嚴(yán)格工藝紀(jì)律，控制好燃料油的壓力及溫度，加熱爐參數(shù)不作大

幅度調(diào)整，保證加熱爐的燃燒狀態(tài)良好，作到火苗齊、火焰短、爐膛明亮、

火焰不直撲爐管。

采用保溫材料降低爐壁熱損失。對爐壁表面采用優(yōu)質(zhì)隔熱材料，并對

爐襯表面噴涂反輻射涂料，減少爐壁散熱損失，可提高加熱爐效率

5%o

多燒系統(tǒng)干氣。由于催化干氣量較大，不能得到很好平衡而白白燒掉,

浪費(fèi)大量的能源，加熱爐采用多燒系統(tǒng)干氣的措施，可節(jié)約燃料油0.7t/h,

使燃料油單耗降至0.6kg/to既降低大量的燃料油量又平衡全公司干氣系

統(tǒng)。

煙氣回收系統(tǒng)，加熱爐排煙溫度高，損失大量熱量，正壓嚴(yán)重影響裝

置操作，計(jì)劃對余熱回收系統(tǒng)進(jìn)行改造。

吹灰器，裝置改造時(shí)采用的是聲波吹灰器，由于車間一直用原油作為

燃料油，原油中的鹽類物質(zhì)及泥沙較多，爐管和空氣預(yù)熱器積垢較嚴(yán)重，

其吹灰效果不太理想。計(jì)劃在加熱爐改造時(shí)上一套激波吹灰器，提高吹灰

效果。

(5)其他節(jié)能降耗措施如污油回收系統(tǒng)改造，為更好地降低裝置煉油

損失，利用原有設(shè)備進(jìn)行改造將隔油池中的污油定期回收至罐內(nèi)，再用機(jī)

泵打入電脫鹽罐內(nèi)，進(jìn)行煉制。

1.10減壓深拔發(fā)展前景

減壓蒸儲(chǔ)裝置雖然工藝較為成熟，但作為煉油行業(yè)的關(guān)鍵工序，其

重要性不言而喻I⑸。目前在工藝加工流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)及優(yōu)化操作等方面有

了較大的技術(shù)進(jìn)步。對目前減壓塔的深拔，以下幾個(gè)方法有待進(jìn)一步深

入研究。

(1)強(qiáng)化原油蒸儲(chǔ)法，此方法是通過往原油或常壓重油中加活性添

加劑，改變系統(tǒng)狀態(tài)，調(diào)節(jié)石油分散體系中分子間的相互作用，使館分

油的相對揮發(fā)度增加,提高拔出率「⑼。國內(nèi)一些科研單位也正在對這項(xiàng)新

技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，如華東理工大學(xué)對添加劑強(qiáng)化蒸僧進(jìn)行研究,并將其

應(yīng)用勝利油田的減壓蒸儲(chǔ)。結(jié)果表明，減壓儲(chǔ)分油收率提高了2.2%,具

有技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性:聞。

(2)采用蒸汽+機(jī)械抽真空系統(tǒng)，此方法不僅能節(jié)約蒸汽，降低加

工成本，也能減少環(huán)保壓力，避免含硫污水的產(chǎn)生，同時(shí)不受蒸汽壓力的

影響，而影響真空度。

(3)采用先進(jìn)的流程模擬軟件，采用先進(jìn)的流程模擬軟件，如Pr。

II、AspenPlus等計(jì)算機(jī)模擬軟件對生產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化，對出裝置的不足，

達(dá)到深拔的目的。

1.11腐蝕的監(jiān)測和防護(hù)方法

(1)監(jiān)測方法，對于塔頂?shù)蜏馗g，一般是分析塔頂脫水的PH值來

判斷腐蝕狀況。指標(biāo)是：PH值在7到9之內(nèi)。近兩年新推出一種新的塔

頂腐蝕在線監(jiān)測方法一電阻探針在線腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)口—它的原理就是利用

探針上的電阻片受到腐蝕而減薄產(chǎn)生的電阻變化來在線監(jiān)測探針安裝點(diǎn)

處的腐蝕速度。

正常生產(chǎn)時(shí)，可進(jìn)行定期定點(diǎn)測厚。在各種低溫油氣管線、含硫管

線、高溫管線的直管段、重點(diǎn)是彎頭部位做出活動(dòng)式的保溫以方便測厚。

如果加工含硫較高的原油可以每進(jìn)行一次定點(diǎn)測厚，并作好記錄以進(jìn)行對

比。這種方法有一個(gè)缺點(diǎn)，就是高溫部位的測厚數(shù)據(jù)有時(shí)候不太準(zhǔn)確，經(jīng)

常會(huì)比原始厚度還厚，可能與測厚儀器或測厚手法有關(guān)系。最好是利用停

工檢修時(shí)進(jìn)行大面積測厚。

(2)防護(hù)措施，防護(hù)措施可分為兩種：工藝防腐和設(shè)備防腐。

①塔頂?shù)蜏馗g的設(shè)備防護(hù)。在塔頂腐蝕環(huán)境下，碳鋼會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重

的均勻腐蝕，表現(xiàn)為露點(diǎn)腐蝕，奧氏體不銹鋼則會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂⑺。

所以，我們必須在材質(zhì)方面采取一定措施。現(xiàn)在加工高硫原油的常壓塔，

常一中以上塔體一般都采用內(nèi)部襯不銹鋼初儲(chǔ)塔、常壓塔頂空冷設(shè)備部

位，沖蝕和露點(diǎn)腐蝕嚴(yán)重。為了避免氯離子造成的不銹鋼材質(zhì)應(yīng)力開裂，

可以使用管束材質(zhì)為鈦合金或雙相不銹鋼的空冷，也可以在空冷入口處用

鈦板做襯板。

在塔頂水冷器的管束上可采用新型涂料進(jìn)行內(nèi)外防腐⑻。需要注意的

是有一些防腐涂料的耐熱溫度很低，在停工吹掃、蒸汽沖洗塔時(shí)，要避免

長時(shí)間超過200℃,否則會(huì)出現(xiàn)起皮、脫落現(xiàn)象，進(jìn)而結(jié)垢嚴(yán)重，需要進(jìn)

行高壓清洗，但高壓清洗同樣會(huì)沖壞其涂層。為節(jié)約成本，各裝置基本未

對油氣管線的材質(zhì)進(jìn)行升級(jí)，仍然還是采用碳鋼管，只是增加了在線測厚

的頻次。機(jī)泵密封的材質(zhì)也要進(jìn)行選擇，以抵抗腐蝕。

②高溫腐蝕的設(shè)備防護(hù)。針對高溫腐蝕的特點(diǎn)，處于腐蝕嚴(yán)重的高

溫部位，減壓塔整個(gè)塔體，減壓轉(zhuǎn)油線均應(yīng)采用360L內(nèi)襯鋼扳。常壓爐、

減壓爐的輻射室，介質(zhì)溫度高于250℃的工藝管道。彎頭、三通、熱電偶

套管插入處、倒淋，這些地方的環(huán)烷酸腐蝕特別嚴(yán)重，也需要對這些區(qū)域

進(jìn)行定期定點(diǎn)測厚。高溫?fù)Q熱器的材質(zhì)也應(yīng)提高檔次，以減少腐蝕。

重油的閥門絲杠會(huì)被腐蝕變細(xì)或腐蝕出凹坑，出現(xiàn)壓蓋處泄漏、閥門

關(guān)不嚴(yán)的問題，因此重油、高溫閥門應(yīng)保持全開、全關(guān)，避免閥桿遭受腐

蝕。生產(chǎn)中開關(guān)重油閥門時(shí)要注意安全，以免燙傷或發(fā)生火災(zāi)。對裝置所

有的重油管線及其管件要進(jìn)行材質(zhì)的確認(rèn)，尤其是新安裝的管線。國內(nèi)已

有多起材質(zhì)用錯(cuò)，造成泄漏著火，甚至傷及生命的事故發(fā)生。

(3)工藝防腐，設(shè)備防腐是在裝置初建或檢修中進(jìn)行的例。日常生

產(chǎn)中，為了控制蒸儲(chǔ)裝置的塔頂?shù)蜏仉娀瘜W(xué)腐蝕，最有效的手段就是工藝

防腐，一般都采用“一脫三注”一原油深度電脫鹽，塔頂揮發(fā)線注入氨、

注緩蝕劑、注水。

①油電脫鹽。原油電脫鹽是控制腐蝕的關(guān)鍵一步，充分脫除水解后

產(chǎn)生氯化氫的鹽類是防止腐蝕的治本辦法，通過有效的脫鹽，實(shí)現(xiàn)脫后原

油含鹽3毫克每升以下，即可對低溫部位腐蝕進(jìn)行有效的控制。但是要注

意，完全脫鹽會(huì)加重高溫部位的硫腐蝕，因?yàn)槁然飳Ω邷亓蚋g有抑制

作用，因此脫后含鹽控制在5毫克每升，是比較合理的。

②揮發(fā)線注入氨。為使常減壓塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)的腐蝕進(jìn)一步降低,

需在塔頂揮發(fā)線系統(tǒng)中注中和劑以中和氯化氫，因氨水價(jià)格低廉來源充

足，多數(shù)煉廠都使用氨作為中和劑。氨水除了中和作用還可以起調(diào)節(jié)PH

值的作用。

從上面可以看出，在弱酸、弱堿的環(huán)境下，腐蝕速度最小。因此有不

少人認(rèn)為可以保持弱酸環(huán)境不要注氨，以控制腐蝕速度。理由還有減少化

工原材料的用量，而且長期注氨，生成的氯化鏤鹽會(huì)在冷卻器中沉積，造

成塔頂各水冷器結(jié)垢嚴(yán)重，嚴(yán)重影響傳熱效果。但由于緩蝕劑的適宜工作

環(huán)境是弱堿性，所以需要在注緩蝕劑前先注氨，將PH值調(diào)到堿性，發(fā)揮

緩蝕劑的作用。氨水的來源是污水汽提裝置的產(chǎn)物或?qū)⒁喊迸c軟化水配成

氨水。如果用液氨配置溶液，要小心液氨對呼吸道的刺激。氨水的濃度可

大可小，日常生產(chǎn)中要勤檢查塔頂脫水的值在7~9之間。

③塔頂揮發(fā)線注入緩蝕劑皿1。緩蝕劑是一種表面活性劑，其分子內(nèi)

部有硫、氮、氧等強(qiáng)極性因子及妙類的結(jié)構(gòu)因子。緩蝕劑可以以單分子狀

態(tài)吸附在金屬表面，形成一層致密的膜，其極性因子吸附在金屬設(shè)備表面,

另一端煌類因子則在設(shè)備與介質(zhì)之間組成一道屏障，隔斷了腐蝕介質(zhì)和金

屬的接觸，因此具有保護(hù)作用’⑺。

一般常用的緩蝕劑是中和緩蝕劑，即其中含有大量的起中和作用的有

機(jī)胺。緩蝕劑的配制和破乳劑相同聞。效果好的緩蝕劑的注入量僅是塔頂

儲(chǔ)出物的10毫克每升?，F(xiàn)場一般控制一個(gè)定量，根據(jù)塔頂腐蝕數(shù)據(jù)來調(diào)

節(jié)。

緩蝕劑分油溶性和水溶性兩大類，其中油溶性緩蝕劑經(jīng)過塔頂回流可

循環(huán)使用，所以損失較小，而水溶性緩蝕劑隨冷凝水排掉，因此使用油溶

性緩蝕劑較經(jīng)濟(jì)。在開工初期，要盡快將緩蝕劑注入到塔頂，而且量要大。

目的是使緩蝕劑盡快成膜，發(fā)揮保護(hù)作用。一般需要兩個(gè)星期，然后可以

根據(jù)腐蝕速度調(diào)節(jié)注入量。

④揮發(fā)線注水。在揮發(fā)線上注水，可使冷凝冷卻器的露點(diǎn)部位轉(zhuǎn)移

以保護(hù)冷凝設(shè)備。同時(shí)，注入氨后塔頂儲(chǔ)出系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)氯化鏤沉積，即影

響冷凝冷卻器傳熱效果，又引起設(shè)備的垢下腐蝕，故需用注水洗滌加以解

決。注水量不要長時(shí)間固定一個(gè)量，每隔一段時(shí)間調(diào)整一次。注水量要盡

量大些，提高露點(diǎn)處的PH值。一般，三注按流程走向的順序是注入氨、

注緩蝕劑、注水。

⑤高溫腐蝕的工藝防腐。根據(jù)高溫腐蝕機(jī)理分析，目前控制高溫腐

蝕環(huán)境的對策有如下幾種：

a.混煉：原油的酸值易于通過稀釋加以降低，對許多煉油廠而言混煉

不失為一種較好的防止高溫腐蝕的方法，即不需要額外支出或投資，只需

在計(jì)劃和運(yùn)行上作些額外的努力。

b.注高溫緩蝕劑：使用油溶性緩蝕劑；原油脫酸等方法屬于新技術(shù)，

國內(nèi)尚處于研究階段，我們應(yīng)密切注意，了解專業(yè)前沿內(nèi)容，以便盡快服

務(wù)于生產(chǎn)。

2設(shè)計(jì)任務(wù)說明書

2.1大慶原油評價(jià)

大慶原油是我國的主要油區(qū)原油之一，許多煉廠均采用大慶原油煉

制各種產(chǎn)品，在我國處于重要地位。首先我們必須了解大慶原油的性質(zhì)。

與國外原油相比，大慶原油的凝點(diǎn)和蠟含量較高，庚烷瀝青質(zhì)含量較低相

對密度大約在0.85-0.95g/cm3之間。

大慶原油性質(zhì)：密度(20℃)0.8990g/cn?運(yùn)動(dòng)粘度(5(fC),凝點(diǎn)(30℃)蠟

含量(26.2%),殘?zhí)?2.9%),硫含量(0.10%),氮含量(0.16%)。

2.1.1原油和各側(cè)線油的性質(zhì)

表2-1原油蒸儲(chǔ)數(shù)據(jù)

占原油（每微分）密度（20℃）占原油（每儲(chǔ)

假程C

m%g/cm3分）V%

<1503.40.72504.2

150—1802.10.77602.4

180—2001.50.77801.7

200—2302.50.78802.9

235—2502.10.79502.4

250—2752.60.80102.9

275_3003.50.80703.9

300—3507.60.83208.2

350—3959.00.85409.5

395—4256.50.87606.7

425—50018.70.892018.8

>50039.30.902039.1

由以上大慶原油的性質(zhì)確定生產(chǎn)方案。

2.2生產(chǎn)方案的確定:

2.2.1.各產(chǎn)品數(shù)據(jù)：

表2-2側(cè)線產(chǎn)品數(shù)據(jù)

項(xiàng)目密度儲(chǔ)程℃

(20℃)HK1030%50%70%90%KK

g/cm3%

常頂0.73018010120135149168200

0

常一線0.775217019206215224238259

6

常二線0.797225626275278285294305

7

常三線0.811930931322326331338345

9

常底0.9120340

常頂出產(chǎn)品-汽油。常一線出產(chǎn)品煤油。常二線出產(chǎn)品輕質(zhì)柴油。常三線

產(chǎn)品重質(zhì)柴油。常壓塔底產(chǎn)品重油。

2.2.2裝置流程要求：

1壓力：

常壓塔頂壓力是塔頂回流罐或產(chǎn)品罐的壓力加上塔頂換熱

系統(tǒng)的阻力。由于在一定的產(chǎn)品收率條件下，增加塔的操作壓

力則需相應(yīng)地提高常壓爐油品的出口溫度，不但增加了爐子的

熱負(fù)荷，且受油品裂解溫度的制約，因此常壓塔的操作壓力采

用較低壓力值是比較經(jīng)濟(jì)合理的，由經(jīng)驗(yàn)知，產(chǎn)品罐的壓力為

1.30MPa,冷凝冷卻系統(tǒng)的壓力降為0.27MPa,于是塔頂壓力可

定為1.57MPa。

2.溫度：

常壓塔頂溫度可選用塔頂回流或塔頂循環(huán)回流控制，是在

塔頂油氣分壓下產(chǎn)品的露點(diǎn)溫度。即產(chǎn)品平衡蒸發(fā)100%的溫度。

又塔頂儲(chǔ)出物包括塔頂產(chǎn)品，塔頂回流蒸汽，不凝氣和水蒸汽。

由于塔頂不凝氣量很少可忽略不計(jì)。將計(jì)算所得的塔頂溫度采

取系數(shù)為0.97作為采用塔頂溫度。

側(cè)線油品抽出溫度可由回流或抽出量來控制，是在該抽出

層油氣分壓下未經(jīng)汽提的油品的泡點(diǎn)溫度。考慮到同樣條件下

汽提前后的側(cè)線產(chǎn)品的溫度都差不多，通常按汽提后側(cè)線產(chǎn)品

在該處油氣分壓下的泡點(diǎn)溫度來計(jì)算。

汽化段溫度即是進(jìn)料的絕熱閃蒸溫度，可由汽化段和爐出

口操作壓力、產(chǎn)品總收率、汽提蒸汽用量來定。塔底溫度一般

采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，此溫度比汽化段溫度低5?10℃上面各溫度見

后面計(jì)算。

3.側(cè)線汽提及塔底汽提

對于側(cè)線汽提，由于油品分儲(chǔ)塔要求分離精度較低，側(cè)線

抽出的產(chǎn)品必然還有比該側(cè)線還輕的低沸點(diǎn)物質(zhì)。而使用汽提

就是除去這些輕儲(chǔ)分從而提高產(chǎn)品的閃點(diǎn)、初儲(chǔ)點(diǎn)及10%點(diǎn)溫

度。

塔底汽提則可以分儲(chǔ)出塔底重油中輕儲(chǔ)分含量，從而提高

儲(chǔ)分油的收率，總的來說，汽提的目的，就是降低油氣分壓，

以便輕僧分更多地留出來。本次設(shè)計(jì)，使用0.3MPa,420℃的

過熱水蒸汽。

4.過汽化率

常壓塔進(jìn)料的汽化率至少應(yīng)等于塔項(xiàng)產(chǎn)品和各側(cè)線產(chǎn)品之

和，否則不能保證要求的拔出率或輕質(zhì)油收率為了使常塔精偏

段最低一個(gè)側(cè)線以下的幾層塔板上有一定的液相回流以保證最

低側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量，原油進(jìn)塔后的汽化率，應(yīng)要比塔上部各種

產(chǎn)品收率高一些，要有一定的過汽化率。

過汽化率越大，相應(yīng)進(jìn)料溫度也要提高。全塔取出的回流

熱也將增加，也就相應(yīng)增加加熱爐的熱負(fù)荷和塔頂冷凝熱負(fù)荷，

要在保證側(cè)線質(zhì)量的前提下盡量減少過汽化率，為設(shè)計(jì)取過汽

化率為2%（重量）。

5.回流方式及取熱比

汽液相負(fù)荷高溫下進(jìn)入塔內(nèi)，而產(chǎn)品在較低溫度下抽出，

即進(jìn)入塔內(nèi)的熱量比離開塔的熱量多，所以回流的目的首先是

取之塔內(nèi)多余的熱量，使分儲(chǔ)塔達(dá)到熱量平衡。在提取回流的

同時(shí)，使各塔板上的汽液相充分接觸，達(dá)到了傳熱，傳質(zhì)目的。

同時(shí)，打入液相回流也可達(dá)到汽液相平衡塔的蒸汽負(fù)荷的目的。

本設(shè)計(jì)常壓塔塔頂冷回流：一中循環(huán)回流：二中循環(huán)

回流，回流取熱比為5：3：2；中段回流進(jìn)口溫度為80℃。

雖然熱回流設(shè)計(jì)已為日益發(fā)展的蒸儲(chǔ)工藝的采納，它

不僅回收了常頂油汽的低溫位熱量，減少了冷卻負(fù)荷，且

能降低塔頂壓力，進(jìn)而降低常壓爐出口溫度，但它的流程

較冷回流復(fù)雜的多。設(shè)計(jì)不當(dāng)使系統(tǒng)壓力降過大，引起常

壓塔頂壓力上升。所以，本設(shè)計(jì)仍采用塔頂冷回流。

6.塔板型式和塔板間距

本設(shè)計(jì)采用浮閥塔板。塔板的根本作用就是在塔板上使

汽、液相均勻鼓泡，充分良好接觸在加大氣體負(fù)荷時(shí)，不

會(huì)出現(xiàn)霧沫夾帶；而加大液體負(fù)荷時(shí)不要出現(xiàn)液泛現(xiàn)象。

浮閥塔板設(shè)有能上下浮動(dòng)的閥片，能在較寬范圍內(nèi)保持高

的分儲(chǔ)效率，操作彈性較大，又在不同的氣體負(fù)荷下，浮

閥可以在一定開度范圍內(nèi)自行調(diào)節(jié)，隨著氣體負(fù)荷的變化

相應(yīng)地變化浮閥的流通面積，可在寬廣的操作范圍內(nèi)使得

氣、液接觸較好，塔板效率較高，應(yīng)用較為廣泛。

3初福塔的工藝設(shè)計(jì)

3.1塔板數(shù)確定：

根據(jù)同類裝置以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，選定塔板數(shù)，進(jìn)料段以上（不包括

進(jìn)料板）取16層塔板，進(jìn)料段以下（包括進(jìn)料板）取4層塔板。

3.1.1操作條件確定：

（1）塔的操作溫度：

根據(jù)相關(guān)裝置的實(shí)際操作參數(shù)，設(shè)定初儲(chǔ)塔進(jìn)料溫度為225℃,塔頂

溫度為105C,由于未用水蒸氣汽提，所以塔底近似溫度為225℃。

（2）塔的操作壓力：

壓力的選擇主要以塔內(nèi)的最小壓力應(yīng)使偏出產(chǎn)品能克服冷換設(shè)備及管

線、管件的壓力降，順利的流到回流罐或抽出泵入口為原則。塔頂壓力為

回流罐壓力加上塔頂冷換系統(tǒng)壓降，由于塔頂未凝氣用途不同，回流罐壓

力要求也不同。本設(shè)計(jì)未凝氣作本裝置加熱爐燃料，回流罐壓力取1.1

MPa此時(shí)塔頂壓力為1.49MPa。

3.2塔的物料平衡：

本裝置設(shè)計(jì)初頂產(chǎn)品為＜130℃的重整原料，由其實(shí)沸點(diǎn)100%點(diǎn)溫度

查實(shí)沸點(diǎn)蒸儲(chǔ)曲線得收率6.2%（體積），實(shí)際取5.0旅質(zhì)量），對全塔作

物料平衡計(jì)算得到塔頂和塔底產(chǎn)品質(zhì)量流率。以全塔為隔離體系作熱平衡

計(jì)算得到全塔回流熱，本設(shè)計(jì)中，初,離塔不開側(cè)線，采用塔頂冷回流，因

此根據(jù)回流熱可以得到塔頂回流量。

3.2.1塔的工藝計(jì)算:

由于初儲(chǔ)塔分離精度、操作條件要求不高因此初儲(chǔ)塔采用傳統(tǒng)的F1

型重閥，根據(jù)浮閥塔的計(jì)算過程計(jì)算塔徑以及塔高。

參照同類裝置，選定塔板如下：

進(jìn)料段以上（不包括進(jìn)料板）16層

進(jìn)料段以下（包括進(jìn)料板）4層

3.2.2操作條件：

（1）確定進(jìn)料段溫度：

設(shè)t=225℃,由實(shí)沸點(diǎn)蒸儲(chǔ)曲線Cf=12.8%

（2）確定塔頂壓力：

塔頂壓力為回流罐壓力加上塔頂冷換系統(tǒng)壓降，由于塔頂未凝氣用

途不同，回流罐壓力要求也不同。本設(shè)計(jì)未凝氣作本裝置加熱爐燃料，此

時(shí)回流罐壓力為0.1MPa（表）左右，塔頂壓力為0.5MPa（表）

則P5）=0.5X9.807X10'+l.013X1（）5=150.36kpa=l.49MPa

（3）塔頂溫度確定：

根據(jù)同類裝置，設(shè)t頂=105℃

（4）塔底溫度：

因未用水蒸氣汽提，所以與氣化段溫度相同，為225℃

3.2.3物料平衡：

根據(jù)塔頂產(chǎn)品的實(shí)沸點(diǎn)100%點(diǎn)為130C。由其實(shí)沸點(diǎn)蒸儲(chǔ)曲線得收

率6.2%(v),而實(shí)際不可能這么大，取5.0%(m),處理量按年開工330

天計(jì)，對全塔作物料平衡，得：

F=D+WD=5.0%F

F=370X10ft/a=11212t/d=467850kg/h

D=0.05X467850=23392kg/h

所以W=444458kg/h

D,t1=105°C

4常壓塔計(jì)算

4.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

1.原油實(shí)沸點(diǎn)：原油密度：（20C）0.8990g/cm3

表4-1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

占原油（每饋分）密度(20℃)占原油（每微

儲(chǔ)程/℃