化学工程与工艺专业毕业设计（论文）年处理量100万吨卡宾达原油常压蒸馏塔设计

1、 沈阳化工大学本科毕业论文题 目： 年处理量100万吨卡宾达原油常压蒸馏塔设计院 系： 化学工程学院专 业： 化学工程与工艺班 级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 论文提交日期： 2011 年 6 月 24 日论文答辩日期： 2011 年 6 月 28 日毕业设计论文任务书院(系):化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级：化工0707 姓名:刘宽 毕业设计(论文)题目：年处理量100万吨卡宾达原油常压蒸馏塔设计 毕业设计(论文)内容: 查阅文献 常压塔设计计算 翻译英文文献 设计(论文)专题部分: 换热流程设计 绘制工艺流程图(一张cad图) 指导教师： 签字 年 月 日 教研室主任：

2、 签字 年 月 日 院长（系主任）： 签字 年 月 日内容摘要本次设计主要是针对年处理量100万吨卡宾达原油的常压设计。 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，效益高的思想对卡宾达原油进行常压蒸馏设计。设计的基本方案是：初馏塔拔出重整料，常压塔采取三侧线，常压塔塔顶生产汽油，

3、三个侧线分别生产煤油，轻柴油，重柴油。设计了一个初馏塔、一个常压塔、一段汽化蒸馏装置，此装置由一台管式加热炉、一个初馏塔，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，可以用作重整料、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

4、塔板，塔距0.8m，塔径2.6m，塔高28.22m。换热流程一共通过20次换热达到工艺要求，换热效率是88.31%。 关键词： 原油； 常压蒸馏； 物料衡算； 热量衡算； 塔； 换热abstractthis 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 cr

5、ude oil is very important in the whole processing schemes of crude oil and refineries and its 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

6、 recent years , firstly the distillation technique of normal pressures and manage experience 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 or

7、der to improve the product ability of crude oil, in the principle of shoestring, lowenergy consumption , 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 to

8、p extracts gasoline and three lateral line respectively extract kerosene, light diesel fuel, 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 colum

9、n ,several heat exchangers, cooling condenser and pumps. this procedure is simple; investment 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 an

10、d they can be used tobe reforming chemical engineerings raw materials .other tower bottle heavy 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 flo

11、ating valve trays. tower distance is 0.8m. tower diameter is 2.6m.tower level is 28.22 m.heat 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 ba

12、lance; tower; heat exchange目 录前 言1第一章 产品方案及工艺流程41.1产品方案41.2 工艺流程6第二章 工艺计算及说明72.1 设计数据72.1.1 已知数据72.1.2原油的基础数据72.2原油实沸点蒸馏曲线的绘制由表82.3 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132.3.3 物料衡算152.3.4 确定塔板数和汽提蒸汽用量162.3.5 操作压力172.3.6 汽化段温度182.3.7 塔底温度232.3.8 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配232.3.9 侧线及塔顶温度的校核242.4 全

13、塔气、液相负荷分布28第三章 塔的设计及水力学计算363.1塔板的操作条件363.2塔板间距初选373.3塔径初算373.4浮阀数及开孔率的计算393.5溢流堰及降液管的决定393.6水力学计算403.7塔板上的适宜操作区和负荷上下限42第四章塔的内部工艺结构454.1板式塔的内部工艺结构454.2 塔高h47第五章换热流程设计485.1换热流程计算485.1.1初馏塔之前的换热流程485.1.2常压塔前换热流程535.2热量利用率计算54结 论56致 谢57附 录58 前 言石油炼制工业是国民经济重要的支柱产业之一，是提供能源，尤其是交通运输燃料和有机化工原料的最重要的工业。据统计，目前全球

14、需求的总能源40%依赖于石油产品，我国近年来超过50%原油需要进口，石油能源消费比重仍占25%左右，并且在未来30年依旧保持强劲的需求。我国炼油工业的单体产能不足、规模小，关键装备技术水平与国际先进水平有一定能够差距，是否做到石油炼制工业高效节能，适应新时期全球石油资源日益紧张，能源需求量日益扩大，原油轻馏分含量减少下的严峻形势，努力提高产能，扩大经济效益，提高原油时当下我国和世界各国面临的重要课题。石油作为一种能流密度高，便于存储、运输、使用的清洁能源已广泛应用于国民经济的方方面面。油品精制是一个加工炼制石油的过程。主要是通过化学或化学-物理方法除去石油粗制油品中所含的硫、氧、氮的化合物及胶

15、质、沥青质等不理想成分及有害杂质。经加工石油而获得的各类石油产品，在不同的领域内有着广泛的、不同的用途。主要可分两方面：1）直接石油产品石油产品中的汽油、煤油、柴油等，已不可替代地成为现今工业、农业、交通运输以及军事上使用的各种机械“发动机的粮食”。没有“油料”各种运载工具都会瘫痪。石油产品中的润滑油、润滑脂，是各类滑动、转动、滚动的机械、仪器保证速率、减少磨损不可缺少的润滑剂，起到润滑、散热、密封甚至绝缘的作用。润滑剂品种多、规格复杂，用途各有不同。石油产品中的石蜡，用途十分广泛。如照明用的蜡烛，绘画用的彩色蜡笔，各种蜡纸，火柴杆涂料，蜡封瓶器，防潮，制作模具，用作合成橡胶，洗涤剂等的原料。

16、与人们日常生活的关系密切。2）深加工石油产品合成纤维（锦纶、涤纶、维尼纶和丙纶等），由于能够织成各种花色的纺织品，因此拥有广阔的市场。锦纶（聚酰胺纤维）也称尼龙，由于结实耐磨、不怕虫蛀、不发霉，因此是制绳索、渔网等的良好材料。涤纶（聚脂纤维）也叫的确良，具有耐磨不皱、干得快、不霉、虫不蛀，既是好的制衣材料，又可做人造血管和电绝缘材料。腈纶（丙稀腈纤维），成线强度高，可编织各种毛衣等混纺织品，其特点松软且具弹性。丙纶（聚丙稀纤维）、维尼纶（聚乙稀醇纤维）在许多领域也均有广泛用途。以石油为原料制造的合成橡胶，既可制造汽车、飞机、拖拉机轮胎及一般橡胶产品,也可制造一些适应特殊需要的橡胶，如耐酸碱腐蚀

17、，耐油性能强的特种橡胶，如氯丁橡胶、丁腈橡胶等。以石油为原料的多种多样的塑料制品，是市场上最为普遍的商品之一。塑料重量小，强度高，耐磨并具良好的电绝缘性能，越来越多的代替金属制品。常压蒸馏是石油炼制过程中的第一道工序，它担负着将原油进行初步分离的任务，通过常压蒸馏要尽可能多的从原油中得到馏出油，减少渣油量，提高原油总拨出率，获得更多的轻质直馏油品，也可以二次加工、三次加工提供更多的原料油。其能耗、收率和分离精度对下游加工装置影响很大。因此，本设计具有重要的应用价值和现实意义，虽然我国近年来在常减压蒸馏技术以及管理创新，产能，能源高效利用，产品性能等方面有有显著提高，但与国际先进水平仍有一定差距

18、，体现在规模小，关键技术落后，能耗过高等问题。本设计旨适应高产能，高效节能，高原油拔出率，高油品质量要求环保经济效益良好的新时期石油炼制工业要求。石油工业大致经历四个阶段的发展，（1）、初始阶段1861-1911）首座世界炼厂在美国出现，产品是煤油； （2）、初步发展阶段（19111950）汽车工业块数发展刺激炼油工业技术进步，催化裂化，铂重整技术大力开发；(3)、快速发展阶段（19501990）炼油工业从欧美发展到发展中国家，出现多重金属重整催化技术等，炼油技术得到质的飞跃；（4）、成熟阶段（1990至今）炼油技术未有重大发展，治理于炼厂规模，炼化装置大型化，提高原油加工深度，改善原油产品收

19、率和质量，提高过程先进控制 。石油原油蒸馏是石油加工重要的第一环节，当下世界蒸馏能力靠前的国家有美国，俄罗斯，日本，中国等，常压蒸馏技术通过一百多年的发展，至今已经形成一整套比较完善的工艺体系，目前世界上主要国家均采用初馏塔，常压塔，减压塔，常压炉组成的两炉三塔工艺流程。面临问题：（1）、石油蒸馏炼厂产能小，拔出率有待提高，效益差，能耗高，不够环保；(2）、装备技术水平有待提高（尤其蒸馏塔设备），急需向大型化智能化先进装备发展，重质油轻质化等技术急需发展；（3）、原油拔出率油品质量有待提高，能耗有待减少。当下石油炼化工业的发展趋向:（1）、规模大型化，装置大型化，近几年目前国内以及国际的炼化项

20、目都是年炼油一千吨居多；（2）、炼油化工一体化；(3)、重质油轻质化技术将极大发展（4）、加氢催化裂化技术也会获得重大进步；（5）、环保节能，石油炼制过程能量高效利用和高品质石油产品以满足环境保护要求；（6）、计算机信息技术和先进过程装备控制广泛应用于石油炼制工业。第一章 产品方案及工艺流程1.1产品方案原油性质：卡宾达原油密度为0.8596g，api度为32.3，凝固点为11，50时的粘度为13.92s，酸值不高，为1.21kohg,残炭为3.61，硫含量为0.20m,盐含量为36mgnacll,氮含量为0.20m,金属ni和v含量分别为16.2ppm和1.7ppm。原油特性因数为12.3，

21、该原油属低硫石蜡基原油。该原油350的轻油收率为42.78m, 500的总拔为69.41m。该油属低硫石蜡基原油。初馏-140，不是好的重整料。140-190不宜作汽油料。190-240可以作烷基苯料，240-300和300-350馏分是良好的-10和0#柴油调合组分，蜡油是好的催化裂化原料，渣油可以作焦化原料各直馏馏分油性质：初馏-140重整料：收率为11.43m，密度为0.7189g，硫含量为0.012m，溴价为97br100g,芳潜含量为31.3m,酸度为0.22koh100 ml,该馏分不是好的重整原料。140-190汽油料：收率为6.61m，密度为0.7703g，硫含量为0.031m

22、，酸度为0.71koh100 ml，溴价为301br100g。90-240煤油料：收率为6.61m，密度为0.8080g，硫含量为0.038m，酸度为2.84koh100 ml，芳烃含量为13.36v,烟点为18mm,正构烷烃为20.1m，该馏分是性质一般烷基苯原料。240-300轻柴油：收率为9.45m，密度为0.8294g，硫含量为0.067m，酸度不高，为5.7koh100 ml，柴油的凝固点为-20，十六烷值为59.0，该馏分是良好的-10和0柴油调合组分。300-350重柴油：收率为8.68m，密度为0.8516g，硫含量为0.13m，酸度不高，为13.76koh100 ml，柴油的

23、凝固点为6，十六烷值较高，为65.1，该馏分是良好的0柴油调合组分。350-500蜡油:收率为26.63m,密度为0.8854g,硫含量为0.17m,凝固点为35，残炭为0.03m, cp和ca分和为65、16，金属含量都很低，该蜡油是最好的催化裂化原料。500渣油：收率为30.27m,密度为0.9563g,硫含量为0.33，100时的粘度不高，为424.1mm s,残炭值为11.71m，饱合烃为45.40m，芳烃为36.39m,金属ni和v含量分别为78ppm和13.5ppm，该渣油可作焦化原料。确定原油加工方案是炼厂设计和生产的首要任务。炼油厂根据所加工原油的性质, 市场需求,加工技术的先

24、进性和可靠性以及经济效益等方面的综合考虑,进行全面的综合分析,研究对比,才能制定出合理的加工方案. 根据卡宾达原油本身的特性,本次设计产品为燃料型方案.由于卡宾达原油轻组分含量较高,所以设计初馏塔拔出部分轻组分,再和常压塔的塔顶产品调和为燃料汽油. 图1-1 常压塔的工艺流程图方案：初馏塔:重整料 常压塔顶:汽油常压一线:煤油常压二线:轻柴油 常压三线:重柴油注解：初馏塔拔出重整料，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。设计了一个初馏塔、一个常压塔、一段汽化蒸馏装置，此装置由一台管式加热炉、一个初馏塔，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：

25、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，可以用作石脑油、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。1.2 工艺流程原油进入厂区后（温度为45），进注缄后，由原油泵抽出，分为平衡的两路进行换热。第一路原油与初顶油、重柴（五次）换热、轻柴（三次）换热、常一中路（二次）换热和重柴（四次）换热，至此原油

26、温度升至130左右，进入电脱盐罐，从电脱盐罐出来的一路原油再次与轻柴（二次）换热、常一中路（一次）换热、重柴（三次）换热、轻柴（一次）换热、重柴（二次）换热和重柴（一次）换热至此原油温度升至250左右，与二路原油混合再次加热；原油二路和汽油（二次）换热、常二中段（四次）换热、重油（五次）换热、汽油（一次）和常二中（三次）换热，原油温度至此升为128左右，进入电脱盐罐，从电脱盐罐出来的二路原油与重油（四次）换热、煤油换热（一次）、常二中（二次）换热、重油（三次）换热、常二中（一次）换热和重油（二次）换热，至此原油温度升至250左右，同一路原油混合后同重油（一次）换热，温度升至300。进入常压加热

27、炉，加热至365左右，从常压炉出来的原油温度在365左右，自常压塔的第31块板上进入常压塔。 第二章 工艺计算及说明2.1 设计数据2.1.1 已知数据 1)原油类型:卡宾达原油2)处理量:100万吨/年3)操作时间:8000小时/年4)汽提蒸汽：420，0.3mpa(绝压)2.1.2原油的基础数据1.卡宾达原油的性质表2.1 卡宾达原油的一般性质分析项目性质分析项目性质api32.3盐含量，mgnacl/l36密度（20），g/cm0.8596c/h6.62粘度，mm/s金属含量，ppm5013.92铁3.1807.148镍16.2凝点，11铜0.01残炭，m%3.61钒1.7硫，m%0.1

28、936钙1.5氮，ppm1965.7钠8.3水含量，m%痕迹镁0.65灰分，m%0.01特性因数12.3酸值，mgkoh/g1.21原油类别低硫-石蜡基2.产品的恩氏蒸馏数据表2.2 产品的恩氏蒸馏数据产品初馏点10%30%50%70%90%终馏点密度 g收率重整料618294105116134160.50.719897汽油951511601661721832040.770398.5煤油198209213218223.5232.52430.80898.5轻柴24252622672742842920.829499重柴3003133183213273353440.8516983.原油的实沸点蒸馏数

29、据表2.3 原油的实沸点蒸馏数据表收率/m%收率/v%沸点范围/每馏分总收率每馏分总收率密度(g/cm)酸度mgkoh/100ml初馏14011.4311.4313.6913.690.71890.221401906.6118.047.4021.090.77030.711902406.6124.657.0528.150.8082.842403009.4534.19.8337.970.82945.73003508.6842.788.7946.760.851613.7635050026.6369.4125.9472.700.885450030.2799.6827.30100.000.95632.2原

30、油实沸点蒸馏曲线的绘制由表由表2.3 相关数据绘制下表：图2.1 原油实沸点蒸馏曲线（体积分数） 图2.2 原油实沸点蒸馏曲线（质量分数）2.3 常压塔工艺计算 2.3.1 各产品的恩氏蒸馏数据和实沸点数据的换算【重整料】 1)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.2 确定50%点实沸点温度,由图查得105温度下的恩氏蒸馏50%点与实沸点50%点温差为0.3,所以有: 50%点实沸点温度=105+0.3=105.32)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.1 查知实沸点曲线温差,结果表如下:表 2.4 石脑油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温度差实沸点蒸馏温度差0%10%2136.010%

31、30%1222.730%50%1119.050%70%1116.770%90%1822.890%100%25.527.53)由 50%点及各段温差计算实沸点曲线的各点温度30%点=105.3-19.0=86.310%点=86.3-22.7=63.60%点=63.6-36=27.670%点=105.3+16.7=125.590%点=125.5+22.8=145.8100%点=145.8+27.5=172.3【汽油】 1)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.2 确定166温度下50%点实沸点温度,由图查得恩氏蒸馏50%点与实沸点50%点温差为3.4有: 50%点实沸点温度=166+3.4=169.

32、42)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.1 查知实沸点曲线温差,结果表如下:表 2.5 汽油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温度差实沸点蒸馏温度差0%10%5677.410%30%917.730%50%610.450%70%69.170%90%1115.290%100%2122.63)由50%点及各段温差计算实沸点曲线的各点温度30%点=169.4-10.4=16010%点=160-17.7=141.30%点=141.3-77.4=63.970%点=169.4+9.1=178.590%点=178.5+15.2=193.7100%点=193.7+22.6=216.3【煤油】1)由石油化

33、工工艺计算图表3图 2.2.2 确定50%点实沸点温度,由图查得218温度下恩氏蒸馏50%点与实沸点50%点温差为6.9，有: 50%点实沸点温度=218+6.9=224.92)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.1 查知实沸点曲线温差,结果表如下:表 2.6 煤油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温度差实沸点蒸馏温度差0%10%112210%30%48.430%50%5950%70%5.58.370%90%912.290%100%105123)由50%点及各段温差计算实沸点曲线的各点温度30%点=224.9-9=215.910%点=215.9-8.4=207.50%点=207.5-22

34、=185.570%点=224.9+8.3=233.290%点=233.2+12.2=245.4100%点=245.4+12=257.4【轻柴油】对于恩氏蒸馏温度高出246者需要考虑裂化影响, 进行温度校正, 公式如下: lgd=0.00852t-1.691 （式2.1）式中:d温度校正值(加至 t 上 ),; t超过 246的恩氏蒸馏温度,. 1)按式 2.1 作裂化校正,校正后的轻柴油恩氏蒸馏温度数据如下:表 2.7 校正后的轻柴油恩氏蒸馏温度馏出体积分数，%01030507090100温度，242261.2265.5270.8278.4289.4300.32)由石油化工工艺计算图表3图 2

35、.2.2 确定50%点实沸点温度,由图查得270.8温度下恩氏蒸馏50%点与实沸点50%点温差为11.5，有: 50%点实沸点温度=270.8+11.5=282.33）由石油化工工艺计算图表3图 2.2.1 查知实沸点曲线温差,结果表如下表 2.8 轻柴油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温度差实沸点蒸馏温度差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%点及各段温差计算实沸点曲线的各点温度30%点=282.3-9.2=273.110%点=273.1-8.6=264.50

36、%点=264.5-33.8=230.770%点=282.3+11.8=294.190%点=294.1+15.2=309.3100%点=309.3+10.2=319.5 【重柴油】按式 2.1 对高于 246的恩氏蒸馏温度进行裂化校正公式如下: lgd=0.00852t-1.691 （式2.1）式中:d温度校正值(加至 t 上 ),; t超过 246的恩氏蒸馏温度,.校正后的重柴油恩氏蒸馏数据如下:表2.9 轻柴油裂化校正后恩氏蒸馏温度馏出体积分数，%01030507090100温度，307.3322.5328.4332.1339.4349.6361.42)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.2

37、 确定332.1温度下50%点实沸点温度,由图查得恩氏蒸馏50%点与实沸点50%点温差为19.6有: 50%点实沸点温度=332.1+19.6=351.73）由石油化工工艺计算图表3图 2.2.1 查知实沸点曲线温差,结果表如下：表2.10 重柴油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温度差实沸点蒸馏温度差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%点及各段温差计算实沸点曲线的各点温度30%点=351.7-6.9=344.810%点=344.8-11.9=332.9

38、0%点=332.9-27.7=305.270%点=357.1+11.4=368.590%点=368.5+13.8=382.3100%点=382.2+13.6=395.8表2.11 产品的实沸点蒸馏数据产品初馏点10%30%50%70%90%终馏点重整料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轻柴油230.7264.5273.1282.3294.1309.3319.5重柴油305.2332.9344.8351.7368.5382.3

39、395.82.3.2 产品的有关数据计算 (1)体积平均沸点重整料:tv =(t10+t30+t50+t70+t90)/5=（82+94+105+116+134)/5=106.2汽油: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轻柴油:tv =(t10+t30+t50+t70+t90 )/5=（258+262+267+274+284)/5=269重柴油:tv =(t10+t30+t50+t70+

40、t90 )/5=（313+318+321+327+335)/5=322.8（2）恩氏蒸馏10%90%馏分的曲线斜率石脑油：s=(134-82)/(90-10)=0.65/%汽油： s=(183-151)/(90-10)=0.40/%煤油： s=(232.5-209)/(90-10)=0.294/%轻柴油：s=(284-258)/(90-10)=0.325/%重柴油：s=(335-313)/(90-10)=0.275/%(3)立方平均沸点由石油炼制中公式3-22tv：体积平均沸点；cu立方平均沸点tcu的校正值，；s:其馏程的斜率表2.12 产品的立方平均沸点产品立方平均沸点/重整油104.6汽

41、油165.5煤油218.5轻柴油268.4重柴油322.3(4)中平均沸点由石油炼制中公式3-23tv：体积平均沸点；me中平均沸点tme的校正值，；s:其馏程的斜率表2.13 产品的中平均沸点产品中平均沸点/重整料102.4汽油164.2煤油217.7轻柴油267.4重柴油321.5(5)与的换算： 由公式表2.14 产品的密度换算产品 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轻柴油0.82940.00440.8338重柴油0.85160.00430.8559蜡油0.88540.0041

42、0.889渣油0.95630.00370.96(6)产品的分子量 m,比重指数 api,特性因数 k分子量 m由石油化工工艺计算图表3图 2-1-2查得api由石油炼制工程 2中公式（3-25） 计算特性因数k由石油炼制工程 2中公式（3-32） 计算表2.15 产品的分子量 m,比重指数 api,特性因数 k产品分子量比重指数api特性因数k重整油10263.712.07汽油14051.111.91煤油17442.711.81轻柴油21538.2111.88重柴油27133.811.952.3.3 物料衡算1.切割点和产品收率的确定 切割点的确定方法以汽油和煤油之间的切割点的确定为例,由前面

43、的计算可知: 汽油的实沸点终馏点是216.3煤油的实沸点初馏点是185.5. 则:汽油和煤油之间的切割点=(216.3+185.5)/2=200.9 在图 2.1 原油实沸点蒸馏曲线上200.9处作一水平线交曲线一点,以此点作垂线交横轴体积分数,此点值为22.34%，可找出石脑油和汽油切割点对应的横坐标值为10.88%,由此可确定汽油的体积收率为:22.34%-10.88%=11.46%同样的方法在图2.2上确定汽油的质量收率为:19.65%- 9.10%=10.55% 同理可确定各产品的切割点和收率,结果表如下:表2.16 原油常压切割方案产品实沸点切割点/实沸点沸程/收率/%体积收率质量收

44、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轻柴油312.35230.7-319.511.7911.05重柴油377.9305.2-395.810.6611.19表2.17 原油常压切割方案的附表实沸点切割点/体积分数的横坐标值质量分数的横坐标值重整油118.110.889.10汽油200.922.3419.65煤油244.0528.7125.16轻柴油312.3540.5036.21重柴油377.951.1647.402.物料衡算表表2.18 物料衡算表(开工天数8000小

45、时年)产品产率/%处理量/产量体积质量t/akg/hkmol/h原油100100100125000重整油10.889.1010.8813600130.33汽油11.4610.5511.4614325102.32煤油6.375.516.377962.545.76轻柴油11.7911.0511.7914737.568.55重柴油10.6611.1910.661302549.17重油48.8452.6048.84610503.初馏塔说明 虽然卡宾达混合原油的轻组分含量一般,但是考虑到轻油较重油的价值高出许多，而采用初馏塔拔出轻组分,本设计采用初馏塔拔出石油重整料,常压塔中塔顶出汽油产品，塔底出重油。

46、原油经初馏塔进入常压塔中的进料量为111400kg/h原油进入常压塔部分的物料组成为:汽油:11.6%，煤油6.06%，轻柴油12.16%，重柴油12.31%，重油57.87%（各组分均为质量分数）。把原油中的轻组份汽油和c1c4,及其含有的酸性物质hs,cl,含有少量的水除掉,设置初馏塔的目的就是为了提高处理量。2.3.4 确定塔板数和汽提蒸汽用量1.塔板数参考值表表2.19 石油炼制工程中表 7.7 常压塔塔板数国外文献推荐值被分离的馏分推荐板数汽油煤油68煤油轻柴油46轻柴油重柴油46进料最低侧线36汽提段或侧线气提4表2.20 石油炼制工程中表7.8国内某些炼厂常压塔塔板数被分离的馏分

47、国内炼厂的参考塔板数汽油煤油810煤油轻柴油69轻柴油重柴油47最低侧线进料34进料塔底462选取塔板型式和塔板数塔板采用浮阀塔板，参考石油炼制工程2表7.7和表7.8选定塔板数如下： 表2.21 塔板数被分离的馏分板数汽油煤油9煤油轻柴油6轻柴油重柴油6重柴油汽化段3塔底汽提段4采用两个中段回流，每个用3层换热塔板，共6层。全塔塔板数总数为34层。3.汽提蒸汽用量侧线产品及塔底重油都采用过热水蒸气汽提，使用的是温度为420、压力位0.3mpa的过热水蒸气，参考石油炼制工程2图7.52和汽提水蒸气用量取汽提水蒸气如下表：表2.22 汽提水蒸气用量产品蒸汽用量（质量分数），%（对产品）kg/hk

48、mol/h一线煤油2160.258.85二线轻柴油2294.7516.375三线重柴油2266.514.805塔底重油2122167.835合计1941.5107.8652.3.5 操作压力取塔顶产品罐压力为0.13mpa。塔顶采用两级冷凝冷却流程。取塔顶空冷凝器压力降为0.01mpa，使用一个管壳式后冷器，壳层压力降取0.017mpa。故塔顶压力： p顶0.130.010.0170.157mpa（绝压） 取每层浮阀塔板压力降为0.5kpa（4mmhg），则推算得常压塔各关键部位的压力如 下（单位为mpa）:塔顶压力位0.157； 一线抽出板（第9层）上压力0.161； 二线抽出板（第18层）

49、上压力0.166； 三线抽出板（第27层）上压力0.170； 汽化段压力（第30层下）0.172； 取转油线压力降为0.035mpa，则加热炉出口压力0.1720.0350.207mpa2.3.6 汽化段温度（1）汽化段中进料的汽化率与过汽化度取过汽化度为进料的2%（质量分数）或2.03%（体积分数），即过汽化量为2228kg/h（1114002%=2228）。要求进料在汽化段中的汽化率，各馏分的体积分数为： 重整油：10.88%，汽油: 11.46%，煤油6.37%，轻柴油11.79%，重柴油10.66%。（体积分数） （10.88+11.46+6.37+11.79+10.66+2.03）=

50、53.19%（2）汽化段油气分压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轻柴油68.55 kmol/h重柴油49.17 kmol/h过汽化油5.57 kmol/h油气量合计271.37kmol/h其中过汽化油的相对分子量取400，还有水蒸气67.835 kmol/h（塔底汽提）。由此可计算得汽化段的油气分压为：0.172271.37/（67.835271.37）0.138（mpa）（3）汽化段温度的初步确定 卡宾达原油的实沸点蒸馏数据如下：馏出（体积分数），%01030507090100温度，29.25112.91253.66368.76486.44588.63635.85a.计算实沸点蒸馏曲线的参考线斜率及其各点温度：按定义，实沸点蒸馏曲线参考线的斜率=（486.44-112.91）/(70-10)=6.22由此计算参考线的各点温度：0点=112.91-6.22（10-0）=50.7130点=112.91+6.22(30-10)=237.3150点=112.91+6.22（50