毕业设计（论文）-280万吨年原油常压蒸馏塔工艺设计

毕业设计〔论文〕题目：280万吨/年原油常压蒸馏塔工艺设计姓名：申泽鹤专业：化学工程与工艺学院：继续教育学院学习形式：继续教育助学单位：辽宁石油化工大学指导教师：戴咏川2021年3月毕业设计〔论文〕说明书题目：280万吨/年原油常压蒸馏塔工艺设计院别：继续教育学院专业：化学工程与工艺班级：10级化工设计人：申泽鹤指导教师：戴咏川

毕业设计〔论文一、题目：二、根底数据

三、内容要求：1.说明局部：2.计算局部：

3.绘图局部：四、发给日期：年月日五、要求完成日期：年月日指导教师：系主任：年月日280万吨/年原油常压蒸馏塔工艺设计摘要本次设计主要是针对年处理量280万吨混合原油的常压设计。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。其中重要的别离设备—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，效益高的思想对混合原油进行常压蒸馏设计。设计的根本方案是：初馏塔拔出石脑油，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，一个常压塔以及假设干台换热器〔完善的换热流程应到达要求：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。本次设计共用34块浮阀塔板，塔距0.8m，塔径3.4m，塔高28.23m.换热流程一共通过12次换热到达工艺要求，换热效率是73.1%。关键词：原油；常压蒸馏；物料衡算；热量衡算2800000TonsofCrudeOilDistillationTowerDesignAbstractThedesignismainlydirectedagainsttheannualhandlingcapacityof2800000tonsmixedcrudeoilatmosphericdesign.Crudeoilatmosphericdistillationasacrudeoilprocessingtechnology,inthecrudeoilprocessingprocessplaysanimportantroleinrefinery;playadecisiverole,itsoperationhasadirectinfluenceonthesubsequentprocessingprocess.Oneofthemostimportantseparationequipment-Designofatmospherictower,istheavailabilityofhighyield,highqualityoilkey.Inrecentyearstheatmospheric-vacuumdistillationtechnologyandexperienceofmanagementinnovation,deviceenergyconsumptionsignificantly,improvethequalityofproducts.Butcomparedwithforeignadvancedlevel，itstillputinbiggerdifference.Inordertoimproveoilproductioncapacity,inlessinvestment,lowenergyconsumption,highefficiencythoughtonRussianmixedcrudeatmosphericdistillationdesign.Thebasicschemeofthedesignis:prefractionatoratmospherictoweroutofnaphtha,takethreesidings,atmosphericpressuretowertoproducegasoline,threelaterallinewereproducingkerosene,lightdieseloil,heavydieseloil.Designofaprefractionatorofanatmospherictoweravaporizationdistillationdevice,thisdeviceconsistsofatubetypeheatingfurnace,afirstdistillationtower,anatmospherictowerandanumberofheatexchangers(perfectheattransferprocessshouldmeettherequirement:makefulluseofallkindsofwasteheat;heatexchangerstrength;crudeoilflowpressuredropissmaller.)Condenserpump,etc.,inatmospherictowerislocatedoutsideofthesideproductstripper.Simpleprocess,lessinvestmentandoperationcost.Crudeoilinthisdistillationdevice,canbe350-360Cseveralpreviousfraction,canbeusedasnaphtha,gasoline,kerosene,lightdieseloil,heavydieseloilproduct,alsocanberespectivelyusedasreformingchemical(suchasnaphthacracking)devicesuchasrawmaterial.Steamedmorethanthetowerbottomoilitcanbeusedasasteelorotherindustrialfuel.Incertaincasescanalsobeusedascatalyticcrackingorhydrocrackingrawmaterial.Thisdesignuses34piecesoffloatingvalvetray,0.8mfromthetower,thetowerdiameter3.4m,tower28.23m.Theheattransferprocessthrougha12heatexchangerthatmeetthetechnologicalrequirements,heatexchangeefficiencyis73.1%.Keywords:Crudeoil;Distillation;Materialbalance;Heatbalance;目录摘要........................................................................ⅠAbstract.....................................................................Ⅱ1文献综述.....................................................................31.1炼油化工技术的国内外现状...................................................31.1.1炼油化工技术的国内现状...................................................31.1.2炼油化工技术的国外现状...................................................61.2常减压蒸馏.................................................................7原油蒸馏的特点...........................................................7常减压蒸馏的作用.........................................................8常减压蒸馏的现状与开展趋势...............................................8蒸馏的根本原理及其工艺特点...............................................9初馏塔的工艺特点.........................................................10常压塔的工艺特点.........................................................11减压塔的工艺特点.........................................................12常减压装置的用能分析.....................................................14.........................................................16.................................................................16.................................................................16.................................................................18.................................................................18...............................................18.......................................................192工艺计算说明.................................................................212.1设计数据...................................................................212.1.1数据.................................................................212.1.2原油的实沸点及窄馏分数据.................................................212.2原油实沸点蒸馏曲线的绘制...................................................222.3常压塔工艺计算.............................................................232.3.1各产品的恩氏蒸馏数据和实沸点数据的换算...................................232.3.2产品的有关数据计算.......................................................272.3.3物料衡算.................................................................292.3.4确定塔板数和汽提蒸汽用量.................................................312.3.5操作压力.................................................................322.3.6汽化温度.................................................................332.3.7塔底温度.................................................................352.3.8塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配.......................................352.3.9侧线及塔顶温度的校核.....................................................362.4全塔气、液相负荷分布.......................................................383塔的设计及水力学计算.........................................................473.1塔板的操作条件.............................................................473.2踏板间距初选...............................................................473.3塔径初算...................................................................483.4浮阀数及开孔率的计算.......................................................493.5溢流堰及降流管的决定.......................................................493.6水力学计算.................................................................503.7塔板上的适宜操作区和负荷上下限.............................................524塔的内部工艺结构.............................................................544.1板式塔的内部工艺结构.......................................................544.2塔高H.....................................................................565换热流程设计.................................................................575.1换热流程计算...............................................................575.1.1初馏塔之前的换热流程.....................................................575.1.2常压塔前换热流程.........................................................625.2热量利用率计算.............................................................636结论.........................................................................65参考文献.......................................................................66谢辞...........................................................................681文献综述1.1炼油化工技术的国内外现状我国的炼油化工技术，在建国后的前十年，在加工工艺、油品添加剂等方面有了初步开展。随着大庆油日的开发，炼化工艺技术得到迅速开展。炼油技术以“五朵金花〞为标志，在流化催化裂化工艺技术、催化重整工艺技术、延迟焦化工艺、尿素脱蜡工艺以及炼油催化剂新产品开发等方面都获得了突破性开展。改革开放以来，炼油技术的开展主要以技术改造为主，围绕降低能耗、提高质量、搞好环保、合理利用资源开展综合配套技术，在催化重整、减粘裂化、加氢裂化、加氢精制等方面形成了自己的特色和优势。石油化工技术伴随着炼油工业而迅速开展，在“一穷二白〞的根底上，引进了先进的化工、化纤、化肥技术及装置，开展了精细化工技术。80年代后，通过自主开发，完善和改良现有技术，石油添加剂的品种、产量逐步提高，添加剂单剂品种已开展到10大类、9个系列、113个品种，使我国成为世界石油化工大国。由于原油中烃类和非烃类物质的组成因产地不同而异，因而不同产地的原油不管其外观和内在组成都存在一定差异，因为原油组成是决定其馏分性质的最根底的因素，所以概括了我国原油的特点：〔1〕汽油的组成：我国原油中汽油的组成不仅正构烷烃含量高，而且环烷烃含量也在40%左右，国外相当一局部原油中汽油含环烷烃仅在20%-22%。〔2〕煤柴油馏分的组成：我国原油的柴油馏分〔除大港柴油〕含烷烃很高，其中正构烷烃的含量占23%-41%，但芳烃及环烷烃含量较少。〔3〕减压馏出油组成：我国原油〔孤岛原油除外〕350-500馏分具有含蜡多、比重小、含硫低、芳烃少、饱和烃多等特点。〔4〕渣油的组成：其组成的含量与蒸馏深度有关，蒸馏深度越深，渣油中饱和烃越少，胶质和沥青质相对增加。但我国的渣油〔孤岛油除外〕的沥青质都极少，沥青质与胶质之比几乎为零。从碳含量、氢含量及C/H比看，主要渣油的含氢量比国外一般重质渣油高，C/H及沥青质低，可能有利于原油的深度加工。〔5〕非碳氢元素的含量：我国大局部原油的硫含量较低，但氮含量偏高，大局部在0.2%以上。我国原油中钒含量较低，但镍含量较高，镍/钒比值较国外原油高很多，因此，镍的影响比钒大。此外，大庆原油中砷含量较高。1、陆相石油地质研究经过长期研究、探索与实践，我国己建立和开展了一套完整的符合中国地质特点的陆相石油地质理论，包括含油气区和盆地分类理论、复式油气聚集理论、低熟油理论、煤与煤系地层成烃理论等，形成了与世界海相生烃理论并列的理论体系。50年来，运用这一理论，已先后发现了大庆湖盆三角洲巨型油田，以及胜蛇、任丘等近30个亿吨级以上的大型油日，东部渤海湾地区找到大批低熟油储量，西部侏罗系地层取得一系列新的发现。2、大型非均质砂岩油田开采技术40年来，以大庆油田为代表，我国对陆相沉积大型非均质砂岩油田进行了开发研究与实践，形成了五代开采工艺技术，即：以早期注水开发为根底的"六分四清"自喷分层开采技术；以层系调整为根底的机械采油分层开采技术；以井网调整为根底的综合调整挖潜和低渗、薄层开采技术；以结构调整为根底的"稳油控水"开采工艺技术；以聚台物驱为主的三次采油技术。这五代技术为大庆油田在5000万吨以上持续高产稳产提供了重要的技术保障。3、渤海湾复式油气区滚动勘探、开发技术渤海湾地区的胜利、辽河、中原、华北。大港等油田，经过30多年艰苦研究、探索与实践，在多断陷、多断块、多含油气层的多种油气藏类型的复式含油气盆地，总结出一套滚动勘探、滚动开发的方法，即首先采用数字地震查明构造带形志及断块分布，预探井见油后，采用油藏描述技术进行油藏早期评价，并实施滚动开发，把勘探与开发紧密结合在一起，逐步扩大含油气面积和储量。通过采用这套技术和方法，在渤海湾地区不断增加新的储量，不断形成新的生产能力，使渤海湾地区原油产量稳定在6000万吨／年左右。4、地震勘探技术地球物理勘探作为油气勘探的主要手段，自60年代数字技术革命开始以来，经过30多年的开展，从数据采集、资料处理、资料解释到物探装备制造，已经形成了一整套成熟的数字化技术。改革开放以来，我国引进了局部国外先进技术和设备，使我国的地震勘探技术上了一个新的台阶。"八五"以来，攻克了全三维处理和叠前二维、叠前三维深度偏移处理技术，研制开发了具有我国独立版权和当代先进功能GR1SYS地震资料处理系统和GR1Station地震资料解释系统，使我国地震勘探技术进一步接近或到达世界先进水平。5、钻井工艺技术50年来，我国石油钻并工艺技术取得了长足的进步。自"六五"以来，钻井技术主要依靠国产化装备，从喷射钻井，定向井和丛式井钻井到水平井钻井，根本上每隔5年就上一个新的台阶。现在，动用700个钻井队，就能够完成过去1000个钻井队完成的进尺工作量。丛式井、定向井钻井已经成为普遍应用的常规技术，完全掌握了长、中、短半径水平井钻井技术。深井、超深井钻井技术实现配套，为塔里木盆地、四川高陡构造钻探提供了技术手段。钻井液、完井液及各种处理剂形成系列，保护油气层技术快速开展。近几年我国又开展了多底井、分枝井、侧钻水平井等钻井技术，实现了水平井对区块的整体开发。6、复杂油气藏开采技术稠油、低渗油等难动用储量是我国油田开发生产的重要组成和主要资源之一，但开发难度大、效益差。经过连续开发和技术攻夫，在难动用储量开发上取得重大突破。以蒸汽吞吐为主的稠油热力开采技术，研究形成了一套完整的工艺技术系列，目前我国稠油已动用储量8亿吨，年产量达1200多万吨，成为世界上第四大稠油生产国。低渗透油气藏开采，从地质研究、油气层保护到压裂改造和地面流程采用了一系列新的工艺技术，形成了自己的优势和特色，现在已经动用的低渗透储量达7亿吨，年产量达1300万吨。7、油田地质工程建设技我国油气田地面工程建设，在油气集输和注水工艺流程、油气水处理工艺与设备、特殊油气藏地面工程工艺技术、含硫气田开采集输抗硫防腐技术及计算机辅助设计等方面，都有了重大进步。特别是以节能降耗为中心的油气密闭集输和常温输送技术，已经得到普遍应用，原油密闭集输率大幅度提高。在号称"死亡之海"的塔克拉玛干大沙漠地区，采用现代先进的技术装备，开展了大规模的地震勘探、深井钻控和地面建设活动；特别是在塔克拉玛干建成的世界上流动沙漠中第一条等级公路和相应的防沙工程，不仅为开发塔里木盆地的油气资源，同时也为当地社会经济开展创造了有利条件。8、油田生产管理自动化技术油田生产管理自动化技术的开展，是随着我国西部新油气田的开发建设而迅速取得突破的。“八五〞以来，西部开发的新油田，全部采用生产管理自动化技术，从油气井计量、测试、监控到油气集输、处理，实现了无人值守，大大减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率。在东河塘、轮南彩南、都善、丘陵、温米等油田，采用生产管理自动化技术，创造了人均年产油1万吨、产值千万元以上的高水平和高效益。9、海洋石油勘探开发技术的突破中国海洋石油技术的开展，是在引进、消化吸收国外先进技术的根底上，不断进行集成和创新，形成了可进行自营勘探开发的十大配套技术，包括：含油气盆地资源评价；海上地震采集、处理和解释；水平井和大斜度井钻井；海上油气田完井及延长测试；数控测井与资料分析；数值模拟和油藏评价；海上复杂油气田开采；海上油气田工程设计、建造和安装；海上油气管道铺设以及海洋石油环境条件与预报技术等，一批高技术及其产业化的突破和开展，有力地推动了海洋石油经济的开展，1998年海上石油产量到达1631万吨，天然气38亿立方米。[15]1.1.2炼油化工技术的国外现状原油必须经过各种物理及化学加工过程转变为石油产品后才能被有效利用，这些转化过程的组合就构成石油炼制过程.经过150年的开展，石油炼制工业已经成为世界石油经济不可分割的一局部，各种炼油技术相继被开发出来，并被成功地应用于工业生产，极大地增加了石油产品的数量和提高了石油产品的质量.1991至2021年世界各种石油加工能力的变化.在此期间，世界原油蒸馏能力增加了9.6%，说明世界各国对油品的需求量在不断增加.在主要的二次加工过程中，加氢裂化和加氢精制的能力增加较快，分别增加了5.3%和4.6%，而FCC和重整能力增加较慢.加氢能力的增加主要缘于世界各国对低硫和超低硫车用燃料需求的不断增加，这使炼油厂普遍采用各种加氢手段降低燃料中的硫含量，以生产清洁燃料为美国、欧盟和亚太地区主要二次加工能力的比照.二次加工能力定义为转化能力(FCC和加氢裂化)和燃料生产能力(催化重整和烷基化)占原油蒸馏能力的百分比.二次加工能力通常被认为是衡量炼厂复杂度的一个指标.可知，从1991年到2003年，全球二次加工能力中转化能力(FCC和加氢裂化)增加较快，从1991年的13.8Mb/d增大到2003年底的18.9Mb/d，约增加了37%；燃料生产能力(催化重整和烷基化)的增长速度稍慢，从1991年的11.2Mb/d增大到2003年底的，约增加了20%.上述4种二次加工能力的增长速度都远远超过同期原油蒸馏能力的增长速度，说明世界炼厂的规模复杂度在不断增加，世界各国炼油企业一直在努力提高轻质油品收率，增加运输燃料的产量和提高其质量.在过去的10年中，美国炼厂的FCC和加氢裂化能力略有增长，而燃料生产(催化重整和烷基化)能有一定程度的下降.在美国，这4种主要二次加工过程的能力占原油蒸馏能力的比例到达了70%以上，这说明美国的炼油业已是比拟成熟的工业.事实上，美国不仅拥有世界上最大的炼油能力，而且炼厂规模一般较大，炼厂的复杂度也较高.在欧盟国家，近10年来，FCC和加氢裂化能力增加较明显，催化重整和烷基化能力略有下降；而在亚太地区，FCC和加氢裂化的能力有极大的提高，催化重整和烷基化的能力在1995∼1998年间增加较快，1998年以后又慢慢减少.在欧盟地区，4种主要加工过程的总能力占原油蒸馏能力的38%左右，而亚太地区那么更少，不到30%.与美国相比，欧盟和亚太地区的二次加工能力明显缺乏。随着汽车制造业及机械工业的飞速开展以及环保要求日益严格,我国润滑油工业面临着经济效益及环保法规的双重挑战,同时还将面临着与国外公司在高档润滑油市场的剧烈竞争,因此润滑油的升级换代已势在必行,迫切需要生产出具有高粘度指数、抗氧化安定性好、低挥发性的高档润滑油根底油。国外APIⅡ类、Ⅲ类润滑油根底油的生产工艺有加氢裂化(加氢改质)、异构脱蜡(催化脱蜡)、加氢补充精制等全加氢工艺,也有与润滑油老三套相结合的组合工艺。我国润滑油生产主要以老三套(包括溶剂脱沥青、糠醛精制和酮苯脱蜡装置)生产工艺为主,润滑油加氢研究工作虽在20世纪60年代就已开始,但直到80-90年代才大规模开展起来。原油蒸馏是石油炼厂中能耗最大的装置，近年来采用化工系统工程规划方法，使热量利用更为合理。此外，利用计算机控制加热炉燃烧时的空气用量以及回收利用烟气余热，可使装置能耗显著降低。[15]常减压蒸馏19世纪20年代主要石油产品为灯用煤油，原油加工量较少，原油蒸馏用釜式蒸馏法〔原油间歇送入蒸馏釜,在釜下加热〕进行。19世纪80年代,随着原油加工量逐渐增加，将4～10个蒸馏釜串联起来,原油连续送入，称为连续釜式蒸馏。1912年，美国M.T.特朗布尔应用管式加热炉与蒸馏塔等加工原油，形成了现代化原油连续蒸馏装置的雏形，原油加工量越来越大。近30年来，原油蒸馏沿着扩大处理能力和提高设备效率的方向不断开展，逐渐形成了现代化大型装置〔见彩图〕。中国现有40余套原油蒸馏装置，年总加工能力超过100Mt。[14]1.2.1原油蒸馏的特点与一般的蒸馏一样，原油蒸馏也是利用原油中各组分相对挥发度的不同而实现各馏分的别离〔见精馏〕。但原油是复杂烃类混合物，各种烃〔以及烃与烃形成的共沸物〕的沸点由低到高几乎是连续分布的，用简单蒸馏方法极难别离出纯化合物，一般是根据产品要求按沸点范围分割成轻重不同的馏分，因此，原油蒸馏塔与别离纯化合物的精馏塔不同，其特点为：1、有多个侧线出料口，原油蒸馏各馏分的别离精确度不要求像纯化合物蒸馏那样高，多个侧口(一般有3～4个)可以同时引出轻重不同的馏分。2、提浓段很短。原油蒸馏塔底物料很重，不宜在塔底供热。但通常在塔底通入过热水蒸气，使较轻馏分蒸发，一般提浓段只有3～4块塔板。3、中段回流。原油各馏分的平均沸点相差很大，造成原油蒸馏塔内蒸气负荷和液体负荷由下向上递增。为使负荷均匀并回收高温下的热量，采用中段回流取热〔即在塔中部抽出液体，经换热冷却回收热量后再送回塔内〕。通常采用2～3个中段回流。常减压蒸馏的作用石油是沸程极宽的复杂烃类混合物。要从石油中提炼出多种多样的燃料油、溶剂油、润滑油和其它石油化工产品，必须将石油分隔为不同沸程的馏分，然后按照油品的使用要求，脱除这些馏分中的非理想组分，或者是经由化学转化形成所需要的组成，进而获得合格的石油产品。因此，炼油厂必须解决石油的分割和各种石油馏分在加工过程中的别离问题。蒸馏技术是复杂石油体系特征化最适宜的手段，也是石油加工最经济、最容易实现的别离方法，炼油过程第一套加工装置就是常减压蒸馏。按照所制定的原油加工方案，常减压蒸馏装置将原油分割成一次加工产品和二次加工原料。一次加工产品包括：直馏汽油、煤油、轻柴油或重柴油馏分及各种润滑油馏分等，这些馏分经过适当的精制和调配便成为合格的石油产品。二次加工原料包括：重整原料、催化裂化原料加氢裂化原料乙烯裂解料等，这些馏分油既可以经过二次加工提高轻质油的收率和产品质量，也可以作为石油化工装置的生产原料。因此常减压蒸馏决定着整个石油加工过程的物料平衡，被誉为石油加工的“龙头〞。常减压蒸馏的现状与开展趋势我国蒸馏装置规模较小大局部装置处理能力为2.5Mt/a,仅有几套加工能力超过4.5Mt/a.我国蒸馏装置的总体技术水平与国外水平相比在处理能力产品质量和拔出率方面存在较大差距.。新建较大炼油厂镇海、高桥8Mt/a及西太平洋10Mt/a等大型化的蒸馏装置,其中高桥为润滑油型大型蒸馏装置,拟建的大型蒸馏装置也根本为燃料型。我国蒸馏装置侧线产品别离精度差异较大,如中石化有些炼厂常顶和常一线能够脱空,但尚有40%的装置常顶与常一线恩氏蒸馏馏程重叠超过10℃,最多重叠度到达86℃,多数装置常二线与常三线恩氏蒸馏馏程重叠在15℃以上,实沸点重叠那么超出25℃.润滑油馏分切割也同国外先进水平存在一定差距,主要表现在轻质润滑油馏分的挥发度及重质润滑油馏分的残炭和安定性等方面存在差距较大。由于原油进入炼油厂后必须首先进入常减压装置进行一次加工,因此炼油厂的加工能力一般用原油常压蒸馏装置的加工能力来表示,因此世界原油加工的能力根本上就是世界常压蒸馏装置的加工能力。。1.2.4蒸馏的根本原理及其工艺特点蒸馏塔是整个常减压装置工艺过程的核心。蒸馏是炼油工业中一种最根本、最常用的别离方法。它是别离〔传质〕过程中最重要的单元操作之一。不仅常减压装置有蒸馏过程，乎每种加工装置都要用到。例如催化裂化装置的分馏塔，气体分馏装置的分馏塔，重整装置的预分馏塔等等。它们的操作条件不同、介质不同、产品数目不同、别离目的不同，但其原理是一致的。化工生产中经常要处理由假设干组分所组成的混合物。为了满足储存、运输、加工和使用的要求，时常需要将这些混合物别离成为较纯洁或几乎纯态的物质或组分。蒸馏是别离液体混合物的典型单元操作。这种操作是将液体混合物加热使之局部气化，在蒸馏塔内利用混合物各组分的挥发度不同的特性以实现别离的目的，或者通俗地说是利用其中各组分沸点不同的特性来实现别离。原油是不同沸点的复杂组分组成的混合物，我们所说的常减压蒸馏就是指在常压状态下和真空状态下，根据原油中各组分的沸点不同，将原油切割成不同馏出物的过程。不同沸点范围的馏出物称之为“馏分〞，在一定温度下蒸馏出来的馏分也是混合物，例如小于200℃的柴油馏分、200至350℃的柴油馏分等等。在验室里将馏分油加热，将馏分油开始气化的温度称为“初馏点〞，蒸出总体积的10%时的温度称之为“10%点〞，同样确定30%、50%、70%、90%、95%点，直至混合物全部蒸干，只剩下不气化的物质，此时温度称为“干点〞或“终馏点〞。从初馏点到干点这一温度范围我们叫它“馏程〞。.5初馏塔的工艺特点原油经过电脱盐脱水脱盐后，继续换热，一般加热到220至240℃进入初馏塔。在这样低的温度下设置初馏塔目的是：1、以提高装置处理量。尤其是加工轻质原油时，将220至240℃的原油送入初馏塔，这样局部气化的轻组分可以别离出来，降低了原油换热系统和常压炉的压降，降低了常压炉的负荷。2、转移塔顶低温腐蚀。设置初馏塔可以将一局部“HCL-H2O-H2S〞腐蚀转移到初馏塔顶，减轻常压塔顶的腐蚀，这样做在经济上较为合理。3、增加产品品种。可以将较轻的石脑油组分从初馏塔顶别离出来，作为乙烯裂解原料、重整原料等产品。也可以从初馏塔的侧线生产溶剂油。在实际生产装置中有时使用闪蒸塔代替初馏塔。但使用闪蒸塔的缺点是闪蒸塔不出产品，不会提高处理量，同时它的油气返回常压塔中部，会随着原油轻重变化影响常压塔侧线馏出温度的平稳。由于进料温度比拟低，初馏塔塔内的气相并不是很大，绝大局部是液相。根据原油轻重的不同，初馏塔的产品量〔不考虑侧线抽出〕大约占原油的3%至7%,大局部原油是以液体状态流到塔底，这局部油称之为“拔头油〞，或“初底油〞。由于原油气化会造成温降，初底油温度会低于进料温度4至5℃，初底油经泵加压后再和高温重油换热至260至320℃，经加热炉加热后进入常压塔。由于初底油的量较大，提馏段的液相超负荷，汽提效果几乎没有，而且易超出冲塔，故初馏塔底不设置汽提蒸汽。原油中的大局部轻烃会在初馏塔塔顶蒸出，约占原油的0.3%至0.8%。这些轻烃含有大量的液化气组分，原来都是将其作为加热炉的燃料，十分浪费。现在根本上都是通过各种方式进行回收其中的液化气，回收方式主要有三种：1、初馏塔增压操作回收轻烃。这种方法应用较多，具体做法是提高初顶的压力至0.35至0.4MPa，轻烃全部溶解到石脑油馏分中，再通过别离装置将轻烃从石脑油馏分中别离出来。这种方法的优点是流程简单，投资少，操作维护费用低，缺点是提高了原油系统的压力，减少了初馏塔的拔出率，增加了常压炉、常压塔的负荷，为此有些装置在拔头油进料前又增加了一套闪蒸系统。2、增加压缩机组和吸收稳定单元进行别离。3、直接送到专门回收轻烃的装置等。虽然初馏塔吸收了局部本属于常压塔的低温腐蚀，但由于原油温度低，盐类水解较少，腐蚀产物H不多，所以，初馏塔顶的腐蚀并不严重，很容易控制好。1.2.6常压塔的工艺特点初底油用泵加压后与高温位的中段回流、产品、减渣进行换热，一般换后温度能到达260℃以上，如果换热流程优化的好，换后温度可到达310℃左右。初底油再进入常压炉进一步加热至365℃〔各装置设定的炉出口温度随所炼不同原油的组成性质而差异，一般都在360℃至370℃之间〕。最后初底油进入常压塔进行别离。常压塔是常减压装置的核心设备，蒸馏产品主要是从常压塔获得的。常压塔塔顶可别离出较轻的石脑油组分，塔底生产重质油品，侧线生产介乎这两者之间的柴油或蜡油组分。常压塔一般设3至5个侧线，侧线数的多少主要是根据产品种类的多少来确定的，等于常压塔的产品种类N减去塔顶和塔底这两种产品，即N-2。不仅常压塔遵循这种规律，一般减压塔也遵循这种规律。实际上，为了尽可能地均匀分布全塔气液相负荷，需将一种产品从2个或3个侧线中抽出，以减小塔径。为有利于优化整个装置的换热网络，燃料形的减压塔的产品虽只有一种，即为催化裂化装置和加氢裂化装置提供的原料—蜡油。初馏塔、常压塔一般都采用板式塔。这是因为压力变化对常压蒸馏的别离效果影响不大，而常压蒸馏追求的是较大的别离效率、较高的处理能力。这些都是板式塔所擅长的。.7减压塔的工艺特点常压渣油自常压塔底抽出，经泵加压后进入减压炉加热，一般加热到390℃进入减压塔。减压塔顾名思义是在负压下操作，目的就是降低油品的沸点。常渣的初馏点一般是260℃以上5%点应该超过350℃以上，而要得到的蜡油组分的切割点应在520℃以上，现在减压深拔更是＞650℃，要想常压下别离出蜡油组分，加热炉炉出口温度必须超过520℃〔还得保持一定的过气化量〕。如果这样，常渣会很快在炉管内结焦、裂化，造成炉管堵塞。从表中可以看出，随着压力〔绝对压力〕的下降，油品的沸点大幅降低，根据油品的这种特性，诞生了减压蒸馏。减压塔塔顶油气被抽真空系统不断地抽走冷却，使塔内形成负压，常渣大量气化，别离成蜡油组分或润滑油组分和减压渣油。蜡油可以作催化裂化、加氢裂化装置的原料，润滑油根底油经过其他加工工艺精制成润滑油，减压渣油是氧化沥青、延迟焦化的好原料，也可送到重油催化裂化、溶剂脱沥青装置，还可以作为商品燃料油外销。与初馏塔、常压塔相比，减压塔在结构和工艺上有明显的不同。1、减压塔对分馏精度的要求要比常压塔粗略。2、减压塔的结构和工艺要求尽量提高收率同时还要防止发生裂化反响。减压塔进料段真空度是提高收率和防止裂化的关键。为了提高进料段的真空度，减压塔顶需使用高效稳定的抽真空设备，提高塔顶真空度。另一方面，塔内都使用压降较小的塔板或者填料，尽量减少进料段到塔顶的压降。3、在减压下，油气、水蒸气、不凝气的比体积大，比常压塔中油气的比体积要高出十余倍，尽管减压蒸馏时允许采用比常压塔高得多〔通常约2倍〕的空塔线速，但为了降低气速防止气相夹带液相，减压塔的直径和板间距要比常压塔大。因此，在设计减压塔时需要更多地考虑如何使沿塔高的气相负荷均匀以减小塔径。为此，减压塔一般采用多个中段循环回流，常常是在每两个侧线之间都设中段循环回流。这样做也有利于回收利用回流热。4、减压塔的外型一般都是两头细中间粗，这是因为塔顶的气相负荷较小，只剩下不凝气、汽提蒸汽〔湿式〕和携带上来的少量油气，故塔径较小。为降低塔顶气相流量和减轻塔顶抽真空系统的负荷，减压塔顶一般不出产品，塔顶管线只供抽真空设备抽出不凝气之用，以减少通过塔顶馏出管线的气体量。因为减压塔顶没有产品馏出，故只采用塔顶循环回流而不采用塔顶冷回流。塔底减压渣油是最重的物料，如果在高温下停留时间过长，那么其分解、缩合等反响会进行得比拟显著。其结果，一方面生成较多的不凝气使减压塔的真空度下降；另一方面会造成塔内结焦。因此，减压塔底部的直径常常缩小以缩短渣油在塔内的停留时间。此外，有的减压塔还在塔底打入急冷油以降低塔底温度，减少渣油分解、结焦的倾向。5、由于塔内是负压，为保证减底泵入口有足够的灌注压头，防止减底泵抽空，故减压塔底离地面较高。6、填料型减压塔的内回流不是从塔顶流到进料段，是分段的。在每个填料段上部，中段回流通过喷嘴均匀地喷淋到填料上，与气相进行传质传热。进行完传质传热的液相被集油箱收集抽出，换完热后再打回来。7、减压塔处理的油料比拟重、粘度比拟高，而且还可能含有一些外表活性物质。加之塔内的蒸气速度又相当高，因此蒸气穿过塔板上的液层时形成泡沫的倾向比拟严重。为了减少携带泡沫，减压塔内的板间距比常压塔大，加大板间距同时也是为了减少塔板数。此外，在塔的进料段和塔顶都设计了很大的气相破沫空间，并常设有破沫网等设施。8、在生产裂化原料时不超过减压塔气化段温度并不是常压重油在减压蒸馏系统中所经受的最高温度，此最高温的部位是在减压炉出口。为了防止油品分解，对减压炉出口温度要加以限制，在生产润滑油时不得超过398℃，在生产裂化原料时不得超过400至420℃，同时在高温炉管内采用较高的油气流速以减少停留时间。如果减压炉到减压塔的转油线压降过大，那么炉出口压力高，使该处的气化率降低而造成重油在减压塔气化段中由于热量缺乏而不能充分气化，从而降低了减压塔的拔出率。降低转油线压降的方法是降低转油线中的油气流速。以往采用的转油线中流速为300m/s，近年来转油线多采用低流速。在减压炉出口之后，油气先经一段不长的转油线过渡段后进入低速段，在低速段采用的流速约为35至50m/s，国内那么多采用较低值。9、为了降低馏出油的残炭值和重金属含量，在气化段上面设有洗涤段。所用的回流油可以是最下一个侧线馏出油，也可以设循环回流。循环回流的流程比拟复杂，而且目前多倾向于认为：在这里气相内存在的杂质主要并不是被气流夹带上去的雾沫或液滴，而是从闪蒸段气化上去的馏分。因此，使用上一层的液相回流通过蒸馏作用除去杂质的效果比使用冷循环回流的效果要更好一些。为了保证最低侧线抽出板下有一定的回流量，通常应有1%至2%的过气化度。对裂化原料要求严格时，过气化度可高达4%。一般来说，过气化度不要过高。1.2.8常减压装置的用能分析1、降低水耗〔1〕减少循环水用量。常减压蒸馏装置循环水主要用于水冷器冷却油品，单耗设计值为723m3/h，除了E-1027/1.2减压塔顶油气冷凝冷却器和E-1024渣油冷却器外,均采用了二次循环水。为进一步降低循环水单耗，使单位加工费用降低到最小，经仔细研究，采取的措施为：夏季用空冷器代替水冷器，冬季利用装置的侧线余热加热采暖水输出热量。在调节侧线油品离开装置温度时，采取将侧线油品尽量与原油换热的方式，使其到达离开装置时的温度，可节约大量循环水。取消E-1025含盐污水冷却器。经过以上措施的实施，循环水的单耗平均控制在500m3/h左右。另外对水冷器进行定期化学清洗，提高其冷却效果，减少了循环水用量。〔2〕减少软化水的用量。常减压蒸馏装置软化水的消耗主要用于塔顶注水、机泵冷却水、电脱盐罐注水及配剂用水等。因此采用了回收两塔顶油水别离罐的排水，注入电脱盐罐内，可节约软化水3t/h。另外，对机泵冷却用的软化水量做适宜调整。建议机泵冷却水尽可能回收至系统，做到零排放。2、降低电耗〔1〕机泵、风机采用变频器。对机泵电机采用变频技术，以满足当原油性质变化时，侧线及回流油量变化情况下的节能。对常压塔顶油气空冷器的4台风机采用变频技术，以适应不同工况条件。〔2〕风机调角。根据油品的冷后温度及时调整风机扇叶角度或停用风机。〔3〕电脱盐系统。本次改造，对电脱盐采用了交直流电脱盐技术，该技术的主要特点是在电脱盐罐内产生了直流强电场和交流弱电场，具有交流电脱盐和直流电脱盐的优点，同时克服了各自的缺乏。在到达同等脱盐、脱水水平的条件下，可节电约30%。3、降低蒸汽用量常减压蒸馏装置所用蒸汽压力分别为1.0MPa和0.35MPa。通过细心调整操作可提高它们的自产量。1.0MPa蒸汽的消耗主要在减压抽真空系统、加热炉雾化蒸汽及冬季伴热系统等。投用机械抽真空泵，可节约蒸汽0.6t/h；加热炉可采用高效火嘴，调整其适宜的雾化蒸汽量；对蒸汽伴热系统及蒸汽放空尾部安装疏水阀，减少“小白龙〞现象。建议对汽包排污水也可作为水伴热热源，可减少蒸汽用量。0.35MPa蒸汽的消耗主要在侧线汽提及塔底吹汽，合理调整其侧线汽提蒸汽用量及常减压塔底吹汽量。4、降低燃料油的用量〔1〕提高换热终温。换热终温是衡量常减压装置原油换热回收情况的重要标志〔换热终温每提高3℃,可降低炉子燃料0.1kg/t〕。尽管在改造设计时采用了窄点技术对换热网络进行优化，但运行中，由于换热器本身泥沙沉积、积垢较严重，大大影响了传热效率，使换热终温大幅下降。提高换热终温措施如下：①进一步优化换热流程，由于装置运行中，渣油出装置时的温度达180℃，为了回收这局部热量，在脱盐前加了一组渣油—原油换热器，以提高电脱盐温度，进而提高换热终温。②采用高效换热器并进行定期清洗，装置在改造设计时，就采用了高效的波节管、螺纹管及折流杆式换热器。但由于原油中泥沙含量较多，在装置运行22个月时，原油换热终温大幅降低。对15台脱盐前及脱盐后换热器进行了单台切除清洗后，换热效果明显提高，原油换热终温提高了近10℃。另外，弓型折流板换热器容易出现死角堵塞，建议采用螺旋式折流板换热器。〔2〕管理好燃烧系统。火嘴燃烧不好就会影响加热炉热效率。严格工艺纪律，控制好燃料油的压力及温度，加热炉参数不作大幅度调整，保证加热炉的燃烧状态良好，作到火苗齐、火焰短、炉膛明亮、火焰不直扑炉管。〔3〕采用保温材料降低炉壁热损失。对炉壁外表采用优质隔热材料，并对炉衬外表喷涂反辐射涂料，减少炉壁散热损失，可提高加热炉效率1%~1.5%。〔4〕多烧系统干气。由于催化干气量较大，不能得到很好平衡而白白烧掉，浪费大量的能源，加热炉采用多烧系统干气的措施，可节约燃料油0.7t/h，使燃料油单耗降至0.6kg/t。既降低大量的燃料油量又平衡全公司干气系统。〔5〕高效燃烧器。高效燃烧器可以在很低的过剩空气系数下充分的完全燃烧，能够保证良好的燃烧状态。定期清洗更换加热炉火嘴，可以提高其燃烧效率。〔6〕烟气回收系统。加热炉排烟温度高，损失大量热量，正压严重影响装置操作，方案对余热回收系统进行改造，改造成功后回收热量折合燃料全年可节约170余万元。〔7〕吹灰器。装置改造时采用的是声波吹灰器，由于车间一直用原油作为燃料油，原油中的盐类物质及泥沙较多，炉管和空气预热器积垢较严重，其吹灰效果不太理想。方案在加热炉改造时上一套激波吹灰器，提高吹灰效果。5、其他节能降耗措施〔1〕机泵采用集中油雾润滑。对热油泵房机泵采用集中油雾润滑技术，每年可节约40%润滑油、软化水10000t，油雾润滑使轴承的故障率降低90%。机泵因轴承原因检修的频次明显减少，每年可节省机泵检修费、备件损消耗近20万元。〔2〕塔顶瓦斯回收利用。将瓦斯引至罐内，进行脱水后引入加热炉作为燃料。塔顶瓦斯含量0.24%，每年可回收近2400t，可节约本钱近300万元。〔3〕污油回收系统改造。为更好地降低装置炼油损失，利用原有设备进行改造将隔油池中的污油定期回收至罐内，再用机泵打入电脱盐罐内，进行炼制，每年可节约近5万元。〔4〕常减压装置塔顶热源回收。常减压装置塔顶有2t蒸汽、5t油气相变热，在冬季可利用其采暖，并可节电和循环水用量，每年可节约30～40万元。[21]1.3产品方案及工艺流程1.3.1产品方案确定原油加工方案是炼厂设计和生产的首要任务。炼厂根据所加工原油的性质、市场需求、加工技术的先进性和可靠性以及经济效益等方面的综合考虑，进行全面的分析、研究比照，才能制定出合理的加工方案。根据原油本身的特性[1]，本次设计产品为燃料型方案。由于原油轻组分含量较高，所以设计初馏塔拔出局部轻组分，再和常压塔的塔顶产品调和为燃料汽油。初馏塔：石脑油常压塔顶：汽油常压一线：煤油常压二线：轻柴油常压三线：重柴油1.3.2工艺流程包括原油预处理、常压蒸馏和减压蒸馏三局部。原油预处理应用电化学别离或加热沉降方法脱除原油所含水、盐和固体杂质的过程。主要目的是防止盐类〔钠、钙、镁的氯化物〕离解产生氯化氢而腐蚀设备和盐垢在管式炉炉管内沉积。采用电化学别离时,在原油中要参加几到几十ppm破乳剂〔离子型破乳剂或非离子型聚醚类破乳剂〕和软化水，然后通过高压电场(电场强度1.2～1.5kV/cm),使含盐的水滴聚集沉降，从而除去原油中的盐、水和其他杂质。电化学脱盐常以两组设备串联使用〔二级脱盐,图1〕以提高脱盐效果。常压蒸馏预处理后的原油经加热后送入常压蒸馏装置(图2)的初馏塔,蒸馏出大局部轻汽油。初馏塔底原油经加热至360～370°C，进入常压蒸馏塔〔塔板数36～48〕，该塔的塔顶产物为汽油馏分〔又称石脑油〕，与初馏塔顶的轻汽油一起可作为催化重整原料，或作为石油化工原料，或作为汽油调合组分。常压塔侧线出料进入汽提塔，用水蒸气或再沸器加热,蒸发出轻组分，以控制轻组分含量(用产品闪点表示)。通常,侧一线为喷气燃料〔即航空煤油〕或煤油馏分，侧二线为轻柴油馏分，侧三线为重柴油或变压器油馏分〔属润滑油馏分〕，塔底产物即常压渣油(即重油)。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，至此原油温度升至131℃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、常压一中段〔一次〕换热、重柴〔三次〕换热、轻柴〔一次换热〕和重柴〔二次〕换热，至此原油温度升至230℃左右，与二路原油混合进入初馏塔；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〕和常二中段〔三次〕换热，原油温度至此升为129℃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、常二中段〔二次〕换热、重油〔三次〕换热和常二中〔一次〕换热，至此原油温度升至230℃左右，与一路原油混合进入初馏塔加工。初馏塔塔顶出来的塔顶油气即初顶油经换热之后，局部回流初馏塔内，局部进入产品罐。塔底物料温度为223℃左右，分为平衡两路，一路和重柴〔一次〕换热温度升至268℃左右，和二路混合再次加热。二路和重油〔二次〕换热，温度升至269℃左右，同一路混合后同重油〔一次〕换热，温度升至298℃。进入常压加热炉，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30块板进入常压塔。塔顶的油气经过空冷、水冷、一局部作冷回流，经常压塔顶回流泵打回常压塔，另一局部作为产品流出装置。一线煤油与原油换热一次，温度至115℃左右去产品罐，二线轻柴油与原油换热两次次，温度至70℃左右去产品罐，常压第一中段回流从常压塔的第13板抽出，经过常压泵与原油换热，温度降至140℃左右，然后回流至常压塔。常压第二中段回流从常压塔的23板抽出，经过常压泵与原油换热，温度降至197℃左右，然后回流至常压塔。[13]本次设计以原油为进料设计常压塔和塔板，下面对设计过程中的一些参数确实定加以说明。1.4.1设计任务年处理量为3.25Mt原油的常压塔分馏塔，原油实沸点蒸馏数据。要求画去实沸点曲线，并计算出塔板的塔径和塔高。1.4.2常压塔的工作原理及工艺路线从原油的处理过程来看，上述常减压蒸馏装置分为原油初馏〔预汽化〕、常压蒸馏和减压蒸馏三局部，油料在每一局部都经历一次加热——汽化——冷凝过程，故称之为“三段汽化〞。如从过程的原理来看，实际上只是常压蒸馏与减压蒸馏两局部，而常压蒸馏局部可采用单塔〔仅用一个常压塔，不用初馏塔〕流程或者用双塔〔用初馏塔和常压塔〕流程。国内大型炼油厂的原油蒸馏装置多采用的典型三段汽化常减压蒸馏流程：图2—1常压塔的工艺流程图在炼油工艺中，原油在蒸馏前必须进行严格的脱盐、脱水、脱盐后原油换热到230—240oC进初馏塔〔又称预汽化塔〕，塔顶出轻汽油馏分或重整原料。塔底为拔头原油经常压炉加热至360—370oC进入常压分馏塔，塔顶出汽油。图2—2常压塔的根本结构和工作原理图由图可知，在塔1中精馏段最下一板的液体全部流入提留段中〔此局部液体量由于受进料气化率的限制，流率不大甚至接近于零〕。而其余各塔，那么只有局部液相从精馏段流入自己的汽提塔中，剩余局部那么作为下一塔的回流；另外，原料进入塔1时，是气，液两相的，而其余各塔的进料都是气相进料。塔1的进料组成一般不变，而其余各塔的进料组成那么与其下而塔的操作情况有关。[12]1.4.3确定设计的操作条件常压塔的操作条件的参数确定主要有三个方面：压力操作，温度压力和回流量。确定操作温度和压力条件的主要手段是热平衡和相平衡计算。1、操作压力确实定—0.25MPa的压力操作时，常压塔顶的压力应稍高于产品接受罐的压力。在确定塔顶产品接受罐或回流罐的操作压力后，加上塔顶馏出物流经管线、管件和冷凝冷却设备的压降即可计算得塔顶的操作压力。根据经验，通过冷凝器或换热器壳程的压力降一般约0.2MPa，实用空冷器时的压力降可能稍低些。—0.65kPa。2、操作温度确实定确定精馏塔的各部位的操作压力后，就可以确定各点的操作温度。气相温度是该处油汽分压下的露点温度，而液相温度那么是其泡点温度。设计中按塔板上的汽、液两相处于相平衡状态计算。〔1〕汽化段温度汽化段温度就是进料的绝热闪蒸温度。汽化段和炉出口的操作压力，而且产品总收率或常压塔拔出率和过汽化度、汽提蒸汽量等也已确定，就可以算出汽化段油汽分压，于是可以作出进料在常压、在汽化段油汽分压下以及炉出口压力下的三条平衡汽化曲线，根据预定的汽化段中总汽化率eF，查得汽化段温度tF。〔2〕塔底温度根据经验原油蒸馏装置的初馏塔、常压塔及减压塔的塔底温度一般比汽化段温度低5～10℃。〔3〕侧线温度严格地说，侧线抽出温度应该是未经汽提的侧线产品在该处的油汽分压下的泡点温度。然而往往手头所有的是经汽提后的侧线产品的平衡汽化数据，为简化起见，通常都是按经汽提后的侧线产品在该处油汽分压下的泡点温度来计算。侧线温度的计算要用猜想法。先假设侧线温度tm，作适当的隔离体和热平衡，求出回流量，认为假设正确，否那么，重新假设，直到到达至要求精度为止。〔4〕塔顶温度塔顶温度是塔顶产品在其本身油汽分压下的露点温度［18］。原油常压塔塔顶不凝气量很少，可以忽略不计，忽略不凝气量以后求得的塔顶温度较实际塔顶温度约高出3%，可将计算结果成乘以0.97作为采用的塔顶温度。〔5〕侧线汽提塔塔底温度当用水蒸气汽提时，汽提塔塔底温度比侧线抽出温度约低8～10℃，有的也可能更多一些。2工艺计算及说明2.1设计数据2.1.1数据1、原油类型：混合原油〔1#、2#、3#按1：1：2比例混合〕2、处理量：280万吨/年3、操作时间：330天/年4、汽提蒸汽：420℃，0.3MPa〔绝压〕2.1.2原油的实沸点及窄馏分数据1、混合原油的性质表2.1混合原油的一般性质分析工程性质分析工程性质密度〔20oC〕/g/cm3盐含量/mgNaCl/LAPIC粘度20oC元素分析H50oC/m％N80oC—S水分/m％无Fe残炭〔康氏〕/m％Ni机械杂质/m％0金属含量Cu灰分/m％/ppmV酸值/mgKOH/gPb凝点/oC3Na闪点〔闭口〕/oC<20Ca平均分子量348Mg胶质/m％Al沥青质/m％特性因数蜡含量/m％原油类别含硫—中间基2、产品的恩氏蒸馏数据表2.2产品的恩氏蒸馏数据3、原油的实沸点蒸馏数据表2.3混合原油的实沸点蒸馏及窄馏分性质沸点范围/℃收率/m%收率/m%密度20℃/g/cm3APIo粘度/mm2/s酸度/mgKOH/100ml每馏分总收率每馏分总收率20℃40℃100℃气体15～6060～8080～100100～120120～145145～165165～180180～200200～220220～230230～24049240～260260～280280～300300～320320～350350～370370～400400～420420～450450～470470～500500～530530～540＞5401001002702.2原油实沸点蒸馏曲线的绘制由表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1、石脑油℃，所以有：50%点实沸点温度=102.6+0.4=103℃〔2〕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差/oC实沸点蒸馏温差/oC0～10％10％～30％30％～50％50％～70％70％～90％90％～100％〔3〕由50%点及各段温差计算实沸点曲线的各点温度30%点＝103－15.2＝87.8℃10%点＝87.8－15.3＝72.5℃0%点＝72.5－30.2＝42.3℃℃℃℃2、汽油〔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，由图查得恩氏蒸馏50%点与实沸点50%点温差为4.0℃℃〔2〕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差/oC实沸点蒸馏温差/oC0～10％10％～30％1430％～50％50％～70％70％～90％1690％～100％12〔3〕由50%点及各段曲线温差计算实沸点曲线的各点温度℃℃℃℃℃℃3、煤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〕[2]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，校正后的煤油恩氏蒸馏温度数据如下：表2.6煤油裂化校正后恩氏蒸馏温度℃℃〔3〕由?石油化工工艺计算图表?[3]中图2.2.1查得实沸点蒸馏曲线各段温差：表2.7煤油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温差/oC实沸点蒸馏温差/oC0～10％10％～30％30％～50％50％～70％70％～90％90％～100％〔4〕由实沸点50%点温度计算其他实沸点各点温度：30%点＝227.2－19.2＝208℃℃℃℃℃℃4、轻柴油〔1〕按式2.1对高于246℃的恩氏蒸馏温度进行裂化校正，校正后的恩氏蒸馏数据如下：表2.8轻柴油裂化校正后恩氏蒸馏温度℃℃〔3〕由?石油化工工艺计算图表?[3]中图2.2.1查得实沸点蒸馏曲线各段温差：表2.9轻柴油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温差/oC实沸点蒸馏温差/oC0～10％10％～30％30％～50％50％～70％970％～90％90％～100％〔4〕由实沸点50%点温度计算其他实沸点各点温度：℃℃℃℃℃℃ 5、重柴油〔1〕按式2.1对高于246℃的恩氏蒸馏温度进行裂化校正，校正后的恩氏蒸馏数据如下：表2.10重柴油裂化校正后恩氏蒸馏温度〔2〕由?石油化工工艺计算图表?[3]图2.2.2确定实沸点蒸馏50%点，由图查得实沸点50%与恩氏蒸馏50%温差为16.1℃℃〔3〕由?石油化工工艺计算图表?[3]中图2.2.1查得实沸点蒸馏曲线各段温差：表2.11重柴油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温差/oC实沸点蒸馏温差/oC10％～30％30％～50％50％～70％770％～90％2190％～100％〔4〕由实沸点50%点温度计算其他实沸点各点温度：30%点℃℃℃℃℃2.3.2产品的有关数据计算〔1〕体积平均沸点石脑油：tv＝〔t10+t30+t50+t70+t90〕/5＝〔85.6+93.4+102.6+114+129.2〕/5＝105℃汽油：tv＝〔t10+t30+t50+t70+t90℃煤油：tv＝〔t10+t30+t50+t70+t90℃轻柴：tv＝〔t10+t30+t50+t70+t90℃重柴：tv＝〔t10+t30+t50+t70+t90℃〔2〕恩氏蒸馏10%～90%馏分的曲线斜率℃/%汽油：S＝〔202.7－161.4〕/〔90－10〕＝0.5163℃/%煤油：S＝〔250.6－200.9〕/〔90－10〕＝0.6213℃/%轻柴：S＝〔269.4－236〕/〔90－10〕＝0.4175℃/%重柴：S＝〔331.5－303.6〕/〔90－10〕＝0.3488℃/%〔3〕立方平均沸点由?石油化工工艺计算图表?[3]图2.1.1查得立方平均沸点校正值表2.12产品的立方平均沸点〔4〕中平均沸点由?石油化工工艺计算图表?[3]图2.1.1查得中平均沸点校正值表2.13产品的中平均沸点〔5〕d420与d15.6的换算由公式：d15.6＝d420+△d，查GB1885—83表2.14产品的密度换算〔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]查得，API°由?石油炼制工程?[2]中公式API°d15.6－131.5计算表2.15产品的分子量和API2.3.3物料衡算1、切割点和产品收率确实定℃℃。℃℃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41.6%，按同样方法可找出石脑油和汽油切割点对应的横坐标值为28.2%，由此可确定汽油的体积收率为：41.3%－28.2%＝13.1%同样方法在图2.2上确定汽油的质量收率为：36.8%－24.2%＝12.6%同理可确定各产品的切割点和收率，结果表如下：表2.16原油常压切割方案及产品性质2、物料衡算表2.17物料衡算表〔开工天数330d/年〕产率%处理量/产量体积质量/104t/a/t/d/kg/h/kmol/h原油186186280340956石脑油88268355408汽油573165煤油423110轻柴油518110重柴油55592重油13783、初馏塔说明由于混合原油的轻组分含量较高，要采用初馏塔拔出轻组分，所以本设计采用初馏塔拔出石脑油，常压塔中塔顶出喷气燃料油，最终喷气燃料油和石脑油调和生产汽油产品。原油经初馏塔进入常压塔