660万吨原油常压蒸馏课程设计
胜利原油常压蒸馏工艺的设计说明
1000万吨/年胜利原油常减压工艺设计摘要本次设计主要是设计一年胜利原油处理量能力为1000万吨的常压塔,其次为塔板的设计.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。
塔板型式选用F型33克重阀浮阀塔板,依据常压塔内最大汽,液相负荷处算1得塔板外径为8m,板间距为0.6m.这部分最主要的是核算塔板流体力学性能及操作性能,使塔板在适宜的操作范围内操作.本次设计结果表明,参数的校核结果与假设值间误差在允许范围内,其余均在经验值范围内,本次设计就此完成。
关键词:常压塔,浮阀塔板,流体力学。
1000Mt/a shengli crude oil normal pressurescolumnsAbstractA atmosperic distillation column,which is able to treat crucd oil 1000Mt a year ,is designed mainly ,and atype of tray.As a part of crude oil processing technic ,the normal pressures distilion of crude 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 recent years,firstly the distillion 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.valve tary ,which weigth 33g a valve ,is be chosen .It is outsideA type of F1diamete determined by the vapour load of the column is 8m .The tray spacing is 0.6m . The most important work is to calculate the hydromechanics performance and the operating flexibility of the tray .The tray should be operatd in a proper area .The results show that the errors between the assumed values and the results ate in the range pwemitted or the results are in the range os empirical values .So the design is completed .Key word :Atmospheric distillating column ,valve tray ,hydromechanics.目录1文献综述 (1)1.1 胜利油田的性质 (1)1.2 常减压装置在炼厂总加工流程中的作用........................................... 错误!未定义书签。
石油炼制课程设计
2、减少初级能
常减压蒸馏过程耗用的燃料、电、蒸汽等所带入能量,在利用过程中数量并没有减少。但功变热,高温热变成低温热,有效能损耗增大,能级质量逐次降低,最后排放到周围环境中。各厂在节能改造中,都注意到减少初级能,提高能量转化率。
对于装置产生的含盐和含油废水,先在装置含油污水系统最末端设置隔油池,清除一部分油,然后进入污水处理装置,采用污水处理方面比较成熟可靠的生化处理、浮选等技术对污水进行处理,处理后的废水再经过滤消毒、臭氧氧化等一系列深处理,达到标准后进入循环水系统作为其补水使用。对于含硫废水,一般采用的是单塔汽提工艺汽提出硫化氢,将其送硫磺回收装置使用,汽提净化水部分可以作为电脱盐注水回用,另一部分送污水处理装置处理
2.3塔器结构
根据设计要求和实际情况,选择采用板式塔。各板式塔有关结构性能比较如下表所示:
表2-4各种塔板比较
塔板
优点
缺点
泡罩塔板
不容易发生漏液现象,有较好的操作弹性,对赃物不敏感。
结构复杂造价高,塔板压降大,雾末夹带现象严重,塔板效率均匀。
筛板
结构简单,造价低,气体压降小。
操作弹性低,筛孔小,易堵塞。
2.4.2废气处理
加热炉是常减压装置的主要设备,为蒸馏过程的正常进行提供充足热量。而常减压蒸馏装置排放废气的主要来源也是加热炉燃料燃烧产生的烟气。烟气中主要含有硫化物、氮化物、一氧化碳和粉尘,其中燃烧废气中的硫主要以 SO2状态存在,其含量与燃料中硫含量有关,目前常用的废气脱硫的方法为石灰/石灰石浆液洗涤法,使SO2与石灰/石灰石反应生成亚硝酸钙和硫酸钙而除去。
根据目的产品的不同,原油加工方案大体上可以分为三种基本类型:
原油常压蒸馏塔工艺设计
原油常压蒸馏塔工艺设计原油常压蒸馏塔工艺设计原油常压蒸馏塔是炼油厂中最基本的设备之一,其主要作用是将原油分离成不同的馏分。
在设计常压蒸馏塔时,需要考虑多个因素,包括原油的物理化学性质、塔的结构和操作参数等。
下面将详细介绍常压蒸馏塔的工艺设计。
一、原油物性分析在设计常压蒸馏塔时,首先需要对原油进行物性分析。
原油的物性包括密度、粘度、沸点范围、蒸汽压等。
这些物性参数对于确定塔的操作参数和分离效果至关重要。
二、塔的结构设计常压蒸馏塔的结构包括塔底、塔体和塔顶三部分。
塔底主要包括进料管、分离器和液位控制器等。
塔体由多个塔板组成,塔板上通常设置有气液分离器和液相收集器。
塔顶包括冷凝器、回流器和出料管等。
在设计塔的结构时,需要考虑原油的物性和塔的操作参数。
例如,对于高沸点的原油,需要增加塔板数目和塔高度,以提高分离效果。
而对于低沸点的原油,则需要减少塔板数目和塔高度,以降低能耗和成本。
三、操作参数设计常压蒸馏塔的操作参数包括进料温度、进料流量、回流比、塔顶温度等。
这些参数对于塔的分离效果和能耗有着重要的影响。
在设计操作参数时,需要考虑原油的物性和塔的结构。
例如,对于高沸点的原油,需要提高进料温度和回流比,以提高分离效果。
而对于低沸点的原油,则需要降低进料温度和回流比,以降低能耗和成本。
四、塔的优化设计在完成初步设计后,需要对塔进行优化设计。
优化设计的目的是提高分离效果和降低能耗和成本。
常用的优化方法包括增加塔板数目、调整操作参数、改变塔的结构等。
总之,常压蒸馏塔的工艺设计需要考虑多个因素,包括原油的物性、塔的结构和操作参数等。
只有在充分考虑这些因素的基础上,才能设计出高效、节能的常压蒸馏塔。
原油常减压蒸馏工艺流程毕业设计
原油常减压蒸馏工艺流程毕业设计英文回答:Introduction.The crude oil atmospheric distillation process is a critical step in the refining process, which separates crude oil into various fractions based on their boiling point ranges. These fractions are further processed to produce valuable products such as gasoline, diesel, and jet fuel.Process Overview.The atmospheric distillation process involves heating crude oil to a high temperature under atmospheric pressure, typically around 300-400°C (572-752°F). The heated oil is then introduced into a distillation column, where it is separated into different fractions based on their volatility. Lighter fractions, such as gases and lighthydrocarbons, rise to the top of the column, while heavier fractions, such as heavy hydrocarbons and residues, settle at the bottom.Process Stages.The crude oil atmospheric distillation process typically consists of the following stages:Preheating: The crude oil is preheated to reduce its viscosity and facilitate vaporization.Distillation: The preheated oil is fed into a distillation column, where it undergoes vapor-liquid separation.Condensation: The vaporized fractions are condensed into liquids and collected at different levels of the column.Fractionation: The condensed fractions are further separated and purified to produce specific products.Product Fractions.The main product fractions obtained from the crude oil atmospheric distillation process include:Light Ends: Gases and light hydrocarbons (C1-C4)。
活动方案 常压蒸馏系统流程图
常压蒸馏系统流程图常压工艺流程简述常压蒸馏系统流程图2.1.工艺原理常压蒸馏是原油加工的第一道工序,本装置是根据原油中各组分的沸点(挥发度)的不同,用加热和蒸馏的方法从原油中分离出各种石油馏分。
原油经过换热进初馏塔,从塔顶馏出,初馏点~80℃的馏分,进入常压塔中部。
拔头原油经常压炉升温为汽液两相,在常压塔内与冷液相充分接触,进行传质传热。
从塔顶分离汽油组份,塔自上而下得到侧线产品:轻柴油、重柴油、蜡油等,塔底分离出沸点较高的重油。
这部分重油分子量较大,在高温下易发生裂解反应,而降低馏分油质量或引起结焦,根据在减压下油品沸点低易蒸馏道理,将减压塔用往复式真空泵抽成负压塔进行蒸馏,从减压塔顶分出的馏分,作为柴油混入常二线;减一线油和常三线油作为重柴油;减二线油做蜡油;减三线油做催化裂化原料.另外,减二、三线油还可以做润滑基础油,减压塔底渣油除做燃料以外,还可做氧化沥青装置原料。
常压蒸馏系统流程图2.2.流程说明2.2.1换热部分常压蒸馏系统流程图大约45℃的原油从原稳灌区的C101、C102罐进装置,经原油泵(B101/1.2)升压后进入原油换热系统。
原油经E-101与常顶循换热到67℃;经E-102与减一线换热至85℃;经E-103与常一中换热;经E-104与减三线(Ⅲ)换热至100℃左右。
原油经E-104后分成两路进行换热。
一路去F201(减压炉)的对流室,做为减压炉冷进料,换热至200℃左右。
另一路经E-105与减二线(Ⅲ)换热至165℃,经E-107与减三线(Ⅱ)换热,经E-108与常二线(Ⅱ)换热,经E-109与减二线(Ⅱ)换热,经E-110与减渣(Ⅱ)换热,最后换热至200℃左右,两路原油合并成一路,进入初馏塔T101,进塔温度约为200℃左右。
2.2.2常压分馏部分两路原油合为一路进入初馏塔(T101),初馏塔顶油气进入常压塔(T102)的第30层塔盘,作为常压塔的汽相进料。
初馏塔底拔头油,温度为190℃左右,经初底油泵(泵102/1.2)抽出进行换热。
原油常减压蒸馏工艺流程毕业设计
The wild and wacky world of continuous vacuum distillation of crude oil is like a magical potion-making process happening right before our eyes! Picture this: a distillation column is like a giant wizard's cauldron, where the crude oil gets heated and starts to bubble and sizzle, releasing its magical vapors. But here's the twist - instead of using a regular old stove, we bring in the vacuum to work its mysterious powers and lower the boiling points of the oil's differentponents. This allows us to separate out the various magical ingredients without them getting too hot and turning into a gooey mess. And to make sure we get the perfect potion, the distillation column is stacked with all sorts of special trays and packing materials to work their enchanting spells and enhance the separation process. It's like a wild and wonderful chemistry experiment, right in the heart of the industrial world!连续真空蒸馏原油的野生和疯狂的世界,就像一个神奇的制药过程在我们眼前发生!想象一下:蒸馏柱就像一个巨大的法师的炉子,原油在那里被加热,并开始发泡和喷发,释放出它的神奇蒸汽。
5.8Mta原油常压蒸馏塔设计--石油炼制工程课程设计
石油炼制工程课程设计设计题目: 5.8Mt/a原油常压蒸馏塔设计学院:石油化工学院学生姓名:马钰、岳炜烨学号:1210140094、1210140095专业班级:化学工程与工艺(本)1202指导教师:刘晓瑞2015年12月银川能源学院课程设计评审意见表课程设计任务书5.8Mt/a原油常压蒸馏塔设计摘要:本次设计主要是针对年处理量5.8Mt大庆原油的常压蒸馏塔设计。
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。
关键词:原油;常压蒸馏;塔;物料衡算目录1.设计背景 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 设计技术参数 (2)2.设计方案 (4)2.1 设计要求 (4)2.2 设计计划 (4)3.工艺计算 (6)3.1 原油的实沸点切割及产品性质计算 (6)3.2产品收率和物料平衡 (19)3.3汽提水蒸汽用量 (20)3.4塔板型式和塔板数 (20)3.5操作压力 (21)3.6汽化段温度 (21)3.7塔底温度 (24)3.8塔顶及侧线温度的假设与回流分配 (24)3.9侧线及塔顶温度核算 (25)3.10塔顶温度校核 (32)3.11全塔汽,液相负荷 (32)4塔的工艺计算 (44)4.1 塔板工艺计算 (45)5.收获与感谢 (48)6.参考文献 (48)7.附件 (49)1.设计背景1.1 选题背景石油是一种极其复杂的混合物,而蒸馏是分离液体混合物的典型操作。
通过对原油的提炼,可以得到多种多样的燃料油、润滑油和其他产品,基本途径是:将原油分割为不同沸程的馏分,然后按照原油的要求,除去这些馏分中的非理想组分。
蒸馏正是一种合适的手段,它能够将液体混合物按其所含组分的沸点或蒸汽压的不同二分离为轻重不同的各种馏分。
800万吨原油的常减压蒸馏装置设计
800万吨/年原油的常减压蒸馏装置设计李贺杰(洛阳石化工程公司洛阳471003)梗概:镇海炼油化工公司的800万吨原油常减压蒸馏装置设计的设计特点是介绍和比较了各种工艺方案得来的。
生产实践证明了主要工艺设计是先进合理的并且工艺参数基本达到了设计要求。
关键词:蒸馏装置;常减压蒸馏装置;设计;改造;大型工艺设备;进口原油1.简介该800万吨/年原油常减压蒸馏装置设计是镇海炼油化工公司对800吨/年原油项目扩建主要设备之一。
这是一个基于150万吨/年原油常压蒸馏装置改造和扩建工程并且是在中国国内同类单位中最大项目。
它的基本设计是洛阳石化工程公司和镇海炼油化工设计公司共同执行,前者负责换热器的详细设计而后者则负责系统其余部分的设计。
扩建项目在1999年10月29日被批准并且所有产品在同年11月3日符合标准,这标志着调试成功。
2.单位原有状态原来的150万吨/年常压蒸馏装置(三期)主要处理来自东南亚的轻质原油,如:Attaka和Tapis原油。
其主要产品是液化石油气;石脑油;航空煤油;和柴油馏分。
直接用于常压渣油作为重油催化裂化原料。
原有工艺技术特点如下:1.没有压缩机单塔回收轻组分碳氢化合物。
2.初馏塔直径2.6米或3.6米,塔高36.625米,含有26块浮阀塔板,设计压力位0.88MPa. 3.常压塔直径2.2米或4.2米,塔高47.443米,含有49块浮阀塔板和一节炬鞍填料板,设计压力是0.26MPa.4.丁烷塔直径2.4米或1米,塔高41.72米,含有40块浮阀塔板,设计压力1.83MPa5.电脱盐鼓直径3.2米,高20.76米,壁厚0.03米,设计压力2.2MPa6.初步分离塔底再沸器和大气加热被纳入一个炉体设计热负荷29075千瓦3.改造后的机组3.1 基本设计该设计项目是处理800万吨/年的沙特轻质原油.它包括原油的热交换,原油预处理.(脱盐和脱水,缓蚀剂和氨注射),初步分离和闪蒸,常压蒸馏,减压蒸馏,轻烃回收,和石脑油的分离.外观设计的产品是重整原料,航空煤油,柴油,柴油用于加氢裂化或加氢精制.在表1和表2分别列出了原油性质和物料平衡.列表1原油性质项目数据API指数33.4粘度(15.6︒C),mm2/s12.8倾点,︒C -34.4酸值,mg KOH/g 0.07含盐量,NaCllb/1000bl 8硫含量,m% 1.80硫醇硫,ppm 115含水量,v% 0.1氮,m% 0.087EVP,psi 4.2轻烃,m/原油﹤C20.01C3 0.21i-C4 0.14n-C4 0.74i-C5 0.56n-C5 1.14总计 2.80355︒C馏分,% 50.95535︒C馏分,% 80.11列表2物料平衡物料产量,m% 流量,kt/年备注原油100.00 8000 沙特轻质油产品气体+损失0.12 9.6液化石油气0.90 72轻石脑油 3.12 249.6重石脑油11.43 914.4 重整原料常压塔侧线第一切割组分13.50 1080.0 航煤组分常压塔侧线第二切割组分9.45 756.0 柴油加氢原料常压塔侧线第三切割组分11.59 927.2 柴油加氢原料减压塔顶油0.13 10.4 加氢原料减压塔侧线第一切割组分 3.72 297.6 柴油加氢原料减压塔侧线第二切割组分13.04 1043.2 加氢裂解原料减压塔侧线第三切割组分15.00 1200.0 加氢裂解/加氢原料减压渣油18.00 1440.0 焦化/脱沥青原料总计100.00 80003.2主要技术特点该800万吨/年常减压装置是中国最大的一个.没有任何技术数据可循.在设计过程中,国外大型常减压蒸馏装置的设计经验被涉及和证明,采用可靠和先进的技术和设备.大型关键设备被使用.主要技术特点如下:(1)没有压缩机轻烃回收顶回流罐在没有气体排出流控制。
原油常压蒸馏塔工艺设计
原油常压蒸馏塔工艺设计在石油工业中,原油常压蒸馏塔是一种常见的设备,用于对原油进行初步加工和分离。
它是炼油厂中最重要的单元之一,具有重要的经济和环保意义。
本文将从工艺设计的角度,详细介绍原油常压蒸馏塔的结构和运行原理。
一、原油常压蒸馏塔的结构原油常压蒸馏塔主要由塔本体、塔底、塔顶和内部组件等部分组成。
塔本体通常为圆柱形,由耐高温、耐腐蚀的材料制成。
塔底设有出液口,用于收集和排出分馏出的各种产品。
塔顶则设有气体出口和液体回流装置,用于控制气体的排放和液体的回流。
二、原油常压蒸馏塔的运行原理原油常压蒸馏塔的运行原理基于原油中各组分的沸点差异。
在塔内,原油被加热至沸点,产生气体和液体两相。
较轻的组分具有较低的沸点,会在塔顶冷凝成液体,而较重的组分则会沿着塔体下降,直至达到其沸点,然后在不同的位置分离出来。
为了实现有效的分离,原油常压蒸馏塔内设有多个塔板。
这些塔板上安装有塔板阶梯,用于增加塔板的有效面积和接触程度。
当原油从塔顶进入塔体时,通过塔板阶梯的阻挡和间隙,使气体和液体两相进行充分接触,以实现组分的分离。
三、原油常压蒸馏塔的工艺设计在设计原油常压蒸馏塔时,需要考虑多个因素,包括原油性质、产品需求、能源消耗和设备成本等。
1. 塔板设计:塔板的设计对分离效果有着重要影响。
一般情况下,塔板的数量越多,分离效果越好。
但过多的塔板会增加设备的复杂性和能耗。
因此,在实际设计中需要综合考虑分离效果和经济效益。
2. 温度和压力控制:温度和压力是影响分离效果的重要参数。
在操作过程中,需要对塔体进行适当的加热和冷却,以控制塔内的温度。
同时,通过调节塔底的压力,可以调整塔内的气体流速和液体回流率,从而优化分离效果。
3. 产品收集和处理:原油常压蒸馏塔的主要产品包括汽油、柴油、煤油和渣油等。
在设计过程中,需要考虑不同产品的收集和处理方式,以满足市场需求和环保要求。
四、总结原油常压蒸馏塔是炼油厂中不可或缺的设备,通过分离原油中不同组分,生产出各种石油产品。
原油蒸馏塔课程设计
第1章. 总论1.1 总论1.1.1设计基础原油蒸馏塔就是我们通常所说的常压塔,根据原油性质情况和厂里的生产安排一般有这样几种生产方案:●常压塔顶:生产石脑油,作为重整原料、乙烯裂解原料等,通常不作为汽油调节组分,主要是由于它的辛烷值很低,一般也就50左右。
●常一线:一般生产航煤或灯媒组分,也有生产溶剂油的,可以生产60#、120#或200#溶剂油组分,不论是生产航煤、灯媒还是生产溶剂油,它的馏分要求都比较严格,不但要求比重、闪点、冰点,还有馏程等要求。
有的炼厂常一线作为柴油调和组分,做柴油调和组分时,对它的质量要求就比较低了,一般控制个闪点就可以了。
●常二线:通常生产柴油,一般做轻柴油或者和常三线以及其他装置生产的柴油调和生产不同牌号的柴油产品。
●常三线:常三线也生产柴油或叫做重柴油,可以单独做柴油产品,也可以和常二线以及其他装置生产的柴油调和生产不同牌号的柴油产品。
常二线、常三线生产的柴油通常叫直馏柴油,没有不饱和烃存在,性质较稳定,如果硫含量及腐蚀等指标合格的话可以直接作为商品。
●常四线:很多常压塔不设常四线,一般设常四线的都作为催化裂化原料,也有在常四线生产光亮油的。
常压塔底油:有减压蒸馏部分的就作为减压的进料,没有减压减压蒸馏部分的一般都作为催化裂化装置的原料或者作为加氢预处理原料。
根据常压塔分离原油的这种情况和分离要求,通常都采用板式塔来完成这种分离任务,常用的是浮阀类塔盘,浮阀类塔盘主要具有操作弹性大、压降适中、分离效果好的特点,所有这些浮阀塔盘都能够很好的完成常压塔的分离任务。
常压塔除了侧线抽出产品,还设有中段回流取热,一方面平衡塔内的热量,使塔内的汽液负荷分布均匀,有利于缩小塔经,另一方面也回收常压塔的热量,降低装置的加工能耗。
1.1.2 生产规模规模原油处理量640万吨/年。
按年开工8000小时计,即处理量为800000kg/h。
1.1.3工艺技术特点工艺技术采用PRO模拟软件进行全程模拟设计,并进行多方案的比较。
660万吨原油常压蒸馏课程设计方案
660万吨原油常压蒸馏课程设计方案摘要常压塔是石油加工中重要的流程之一,这次的设计主要就是对660万吨/年处理量的原油常压塔进行设计,其中包括塔板的设计。
常压塔的设计主要是依据所给的原油实沸点蒸馏数据及产品的恩氏蒸馏数据,计算产品的相关物性数据从而确定切割方案、计算产品收率。
参考同类装置确定塔板数,进料及侧线抽出位置,再假设各主要部位的操作温度及操作压力,进行全塔热平衡计算。
采取塔顶二级冷凝冷却和两个中段回流,塔顶取热、第一中段回流取热、第二中段回流取热的比依次为5:2:3。
经过校核各主要部位温度都在允许的误差范围内。
塔板型式选用F1型重阀浮阀塔板,依据常压塔内最大气、液相负荷算得塔板外径为5.0m,板间距为0.6m。
这部分最主要的是核算塔板流体力学性能及操作性能,使塔板在适宜的操作范围内操作。
本次设计的结果表明,参数的校核结果与假设值间的误差在允许范围内,其余均在经验值范围内,因此可以确定,该蒸馏塔的设计是符合要求的。
关键词:常压蒸馏;物料衡算;热量衡算目录1.设计背景 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 设计技术参数 (2)2.设计方案 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 设计计划 (4)2.3 原油的实沸点切割及产品性质计算 (5)2.4产品收率和物料平衡 (13)2.5汽提水蒸汽用量 (15)2.6塔板型式和塔板数 (16)2.7常压塔计算草图 (17)2.8 操作压力 (17)2.9汽化段温度 (18)3 塔底温度 (20)4 塔顶及侧线温度的假设与回流分配 (21)4.1全塔回流热 (21)4.2侧线及塔顶温度核算 (22)4.3全塔汽、液相负荷 (27)4.4全塔汽液相负荷分布 (35)5 塔的工艺计算 (35)5.1塔径计算 (35)5.2溢流装置 (36)5.3塔板布置及浮阀数目与排列 (37)6.致谢 (39)7.参考文献 (39)8.附件 (40)1.设计背景1.1 选题背景我国炼油工业经过50多年的发展,到21世纪初期,已经形成281Mt/a的原油加工能力,生产的汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品基本满足的国民经济的发展和人民生活的需要。
原油常压蒸馏塔设计(本科生毕业答辩论文)
目
录
前 言 ................................................ 1 第一章 产品方案及工艺流程 .............................. 5 1.1 产品方案 ......................................... 5 5 1.2 工艺流程 ......................................... 第二章 工艺计算及说明 .................................. 7 2.1 设计数据 ......................................... 7 2.1.1 已知数据 ...................................... 7 2.1.2 原油的实沸点及窄馏分数据 ....................... 7 9 2.2 原油实沸点蒸馏曲线的绘制 .......................... 10 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 ......... 10 2.3.2 产品的有关数据计算 ........................... 13 2.3.3 物料衡算 ..................................... 14 2.3.4 确定塔板数和汽提蒸汽用量 ...................... 16 2.3.5 操作压力 ..................................... 18 2.3.6 汽化段温度 ................................... 19 2.3.7 塔底温度 ..................................... 21 2.3.8 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配 ............ 21 2.3.9 侧线及塔顶温度的校核 ......................... 22 ............................. 23 2.4 全塔气、液相负荷分布 第三章 塔的设计及水力学计算 ........................... 32
常压原油处理工艺课程设计
大连大学课程设计题目:常压原油处理工艺专业班级:过控122学生姓名:曹桂彬学号:124140272015年10月22日目录一总论 (3)1.1概述 (3)1.2世界原油现状 (4)1.3原油常压蒸馏及其特点 (5)二常压原油处理工艺 (5)2.1 常压原油处理流程 (5)2.2原油的预处理 (7)2.3原油的常压加热炉 (8)2.3.1影响加热炉效率的因素 (8)2.3.2提高加热炉的效率途径 (10)2.3.3加热炉优化控制技术 (10)2.4腐蚀的监测和防护方法 (11)三车间布置设计 (12)3.1车间平面布置方案 (12)3.2车间平面布置图图纸说明 (13)3.2.1设备布置满足工艺流程和工艺条件要求 (13)3.2.2设备集中布置 (14)3.2.3安全性 (14)3.2.4经济性 (14)3.2.5安装与维修 (15)3.2.6外观 (15)参考文献 (15)一总论1.1概述石油是一个国家经济发展国家稳定的命脉。
在石油、化工生产中,塔设备是非常重要的设备之一,塔设备的性能,对于整个化工和炼油装置的产品质量及其生产能力和消耗额等均有较大影响。
据相光关资料报道,塔设备的投资和金属用量,在整个工艺装置中均占较大比例,因此塔设备的设计和研究,始终受到很大的重视。
塔设备广泛应用于蒸馏、吸收、介吸、萃取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元操作中,它的操作性能好坏,对整个装置的生产,产品产量,质量,成本以及环境保护,“三废”处理等都有较大的影响。
近些年来,国内外对它的研究也比较多,但主要是集中在常压塔的结构和性能方面,例如:如何提高塔的稳定性、如何利用理论曲线解决常压塔在性能方面存在的问题等。
在原油的一次加工过程中,常压蒸馏装置是每个正规炼厂都必须具备的,而其核心设备——常压塔的性能状况将直接影响炼厂的经济效益,由于在原油加工的第一步中,它可以将原油分割成相应的直馏汽油,煤油,轻柴油或重柴油馏分及各种润滑油馏分等。
原油常减压蒸馏课程设计书
原油常减压蒸馏课程设计书第一章总论1.1概述石油是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物。
石油中的烃类和非烃类化合物,相对分子质量从几十到几千,相应的沸点从常温到500度以上,分子结构也是多种多样。
不同油区所产的原由在性质上差别较大,不同组成的原油表现出的物理性质不同,而不同的化学组成及物理性质对原油的使用价值、经济效益都有影响。
石油不能直接作汽车、飞机、轮船等交通运输工具发动机的燃料,必须经过各种加工过程,才能获得符合质量要求的各种石油产品。
人们根据对所加工原油的性质、市场对产品的需求、加工技术的先进性和可靠性,以及经济效益等诸方面的分析、制订合理的加工方案。
原油常减压蒸馏是常用基本的加工方案。
石油炼制工业生产汽油、煤油、柴油等燃料和化学工业原料,是国民经济最重要的支柱产业之一,关系国家的经济命脉和能源安全,在国民经济、国防和社会发展中具有极其重要的地位和作用。
石油炼制加工方案,主要根据其特性、市场需要、经济效益、投资力度等因素决定。
石油炼制加工方案大体可以分为三种类型:(1)燃料型主要产品是用燃料的石油产品。
除了生产部分重油燃料油外,减压馏分油和减压渣油通过各种轻质化过程转化为各种轻质燃料。
(2)燃料-润滑油型除了生产燃料的石油产品外,部分或大部分减压馏分油和减压渣油还用于生产各种润滑油产品。
(3)燃料-化工型除了生产燃料产品外,还生产化工原料和化工产品。
原油经过常压蒸馏可分馏出汽油、煤油、柴油馏分。
因原油性质不同,这些馏分有的可直接作为产品,有的需要进行精制或加工。
将常压塔底油进行减压蒸馏,等到的馏分视其原油性质或加工方案不同,可以作裂化(热裂化、催化裂化、加氢裂化等)原料或润滑油原料油原料,也可以作为乙烯裂解原料。
减压塔底油可作为燃料油、沥青、焦化或其它渣油加工(溶剂脱沥青、渣油催化裂化、渣油加氢裂化等)的原料。
1.1.1设计方案设计一套年处理量为360万吨大港原油加工装置,由于原料中轻组分不多,所以原油蒸馏装置采用二段汽化,设计常压塔,减压塔。
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课程设计说明书课程名称:《石油炼制工程》设计题目: 6.6Mt/a原油常压蒸馏塔设计学院:石油化工学院学生姓名:***学号:**********专业班级:化学工程与工艺(本)1202 指导教师:***2015年12月银川能源学院课程设计评审意见表课程设计任务书摘要常压塔是石油加工中重要的流程之一,这次的设计主要就是对660万吨/年处理量的原油常压塔进行设计,其中包括塔板的设计。
常压塔的设计主要是依据所给的原油实沸点蒸馏数据及产品的恩氏蒸馏数据,计算产品的相关物性数据从而确定切割方案、计算产品收率。
参考同类装置确定塔板数,进料及侧线抽出位置,再假设各主要部位的操作温度及操作压力,进行全塔热平衡计算。
采取塔顶二级冷凝冷却和两个中段回流,塔顶取热、第一中段回流取热、第二中段回流取热的比依次为5:2:3。
经过校核各主要部位温度都在允许的误差范围内。
塔板型式选用F1型重阀浮阀塔板,依据常压塔内最大气、液相负荷算得塔板外径为5.0m,板间距为0.6m。
这部分最主要的是核算塔板流体力学性能及操作性能,使塔板在适宜的操作范围内操作。
本次设计的结果表明,参数的校核结果与假设值间的误差在允许范围内,其余均在经验值范围内,因此可以确定,该蒸馏塔的设计是符合要求的。
关键词:常压蒸馏;物料衡算;热量衡算目录1.设计背景 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 设计技术参数 (2)2.设计方案 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 设计计划 (4)2.3 原油的实沸点切割及产品性质计算 (5)2.4产品收率和物料平衡 (13)2.5汽提水蒸汽用量 (15)2.6塔板型式和塔板数 (16)2.7常压塔计算草图 (17)2.8 操作压力 (17)2.9汽化段温度 (18)3 塔底温度 (20)4 塔顶及侧线温度的假设与回流分配 (21)4.1全塔回流热 (21)4.2侧线及塔顶温度核算 (22)4.3全塔汽、液相负荷 (27)4.4全塔汽液相负荷分布 (35)5 塔的工艺计算 (35)5.1塔径计算 (35)5.2溢流装置 (36)5.3塔板布置及浮阀数目与排列 (37)6.致谢 (39)7.参考文献 (39)8.附件 (40)1.设计背景1.1 选题背景我国炼油工业经过50多年的发展,到21世纪初期,已经形成281Mt/a的原油加工能力,生产的汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品基本满足的国民经济的发展和人民生活的需要。
但是,进入21世纪,特别是我国成为世界贸易组织的正式成员后,按照市场准入、关税减让的相关壁垒协议,国内成品油市场将逐渐融入国际市场,不可避免的要参与世界贸易大环境下的竞争,基本依靠自有技术发展起来的我国炼油工业面临着严峻挑战。
石油是重要的能源之一,我国的工业生产和经济运行都离不开石油,但是又不能直接作为产品使用,必须经过加工炼制过程,连制成多种在质量上符合使用要求的石油产品,才能投入使用。
国民经济和国防部门众多的各种应用场合对石油产品提出了许多不同的使用要求。
随着我国社会经济情况的变化、科学技术水平以及工业生产水平的大幅度提高,对石油产品质量指标的要求不断严格,所要求的石油产品的品种和数量也不断增加。
目前,我国原油的年加工量约为2亿吨。
而国内所能提供原油量仅为1.3亿吨,为了满足原油的需求量,则需要每年从国外二十多个国家和地区进约6940万吨原油。
为了更好的提高石油资源的利用率,增加企业的经济效益,对从国外进口的原油炼制构成进行开发研究也是十分必要的。
目前,我国将石油产品分为染料、润滑剂、石油沥青、石油蜡、石油焦、溶剂和化工原料六大类。
1.1.1设计目的及意义通过对化学工程的学习,基本掌握常压塔设计过程中的原始数据处理,设计出基本符合要求的常压塔。
1.1.2 设计的工艺国内外发展现状我国蒸馏装置规模较小大部分装置处理能力为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及大连西太平洋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基本为燃料型。
我国蒸馏装置侧线产品分离精度差别较大,如中石化有些炼厂的常顶和常一线能够脱空,但尚有40%的装置的常顶与常一线恩氏蒸馏馏程重叠超过10℃,最多重叠度达到86℃,多数装置常二线与常三线恩氏蒸馏馏程重叠在15 ℃以上,实沸点重叠则超出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基本上就是世界常压蒸馏装置的加工能力。
1.2 设计技术参数1、处理量:6.6Mt/a2、开工时间:8000h/a,按开工330d/a计3、原油性质表1-2 原油实沸点蒸馏数据4、产品性质表1-3产品恩氏蒸馏数据5、汽提蒸汽性质汽提蒸汽温度为420℃,压力为0.3MPa6、常压塔塔板选型型重阀浮阀塔板,塔板压降为0.0005MPa塔板型式选用F12.设计方案2.1 设计要求1、根据设计要求选择并绘制原油常减压蒸馏装置工艺流程图。
2、根据设计参数(原油及产品性质、产品收率等)进行全塔的工艺计算并绘制常压塔的计算草图及全塔的气液相负荷图。
3、根据设计参数进行常压塔的尺寸并绘制常压塔设备图。
4、根据设计参数塔板的水力计算并绘制全塔的塔板负荷性能图。
2.2 设计计划2.2.1常减压蒸馏装置工艺流程原油进入厂区后(温度为45℃),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,部分回流初馏塔内,部分进入产品罐。
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、一部分作冷回流,经常压塔顶回流泵打回常压塔,另一部分作为产品流出装置。
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。
2.3 原油的实沸点切割及产品性质计算2.3.1体积平均沸点由公式:t v=(t10+t30+t50+t70+t90)/5 ℃得汽油:t v=101+119+130+139+149/5=127.6℃煤油:t v=142+155+170+188+210/5=173℃轻柴油:t v=205+215+223+233+246/5=224.4℃重柴油:t v=270+284+293+303+321/5=294.2℃2.3.2恩氏蒸馏曲线斜率S由公式:斜率S=(T90-T10)/(90-10) ℃/% 得汽油:斜率S=(149-101)/(90-10)=0.6℃/%煤油:斜率S=(210-142)/(90-10)=0.85℃/%轻柴油:斜率S=(246-205)/(90-10)=0.5125℃/%重柴油:斜率S=(321-270)/(90-10)=0.6375℃/%2.3.3立方平均沸点tcu由公式:t c u=t v-△c u∵ln△c u=-0.82368-0.089970t v0.45+2.45679S0.45求得∴△c u=exp(-0.82368-0.089970t v0.45+2.45679S0.45)汽油:△c u=-1.5tc u=127.6-1.5=126.1℃煤油:△c u=-1.2tc u=173-1.2=171.8℃轻柴油:△c u=-0.7tc u=224.4-0.7=223.7℃重柴油:△c u=-0.4tc u=294.2-0.4=293.8℃2.3.4中平均沸点tMe由公式:t Me=t v-△Me∵ln△Me=-1.53181-0.0128t v0.6667+3.64678S0.3333∴△Me=exp(-1.53181-0.0128t v0.6667+3.64678S0.3333)汽油:△Me=-3.6t Me=127.6-3.6=124℃煤油:△Me =-3.8t Me=173-3.8=169.2℃轻柴油:△Me=-2.4t Me=224.4-2.4=222℃重柴油:△Me=-0.3t Me=294.2-0.3=293.9℃2.3.5特性因数K由公式K=(1.216T1/3)/d15.615.6,式中T现一般使用中平均沸点,且T为油品平均沸点的绝对温度(K) 已知:d15.615.6=d420+△d汽油:已知d420=0.7352 , △d =0.0049 d15.615.6=0.7401K=12.05煤油:已知d420=0.7757 , d15.615.6=0.7804K=11.88轻柴油:已知d420=0.7952, d15.615.6=0.7998K=12重柴油:已知d420=0.8336 , d15.615.6=0.838K=11.92.3.6油品的API由API.=141.5/d15.615.6-131.5可得汽油:API.=141.5/0.7401-131.5=59.69煤油:API.=141.5/0.7804-131.5=49.82轻柴油:API.=141.5/0.7998-131.5=45.42重柴油:API.=141.5/0.838-131.5=37.352.3.7平衡汽化温度首先校正恩氏蒸馏温度高于246℃的温度,考虑到裂化,用下式校正:logD=0.00852t-1.691式中D—温度校正值(加至t上),℃校正后的各馏分温度为:表2-1 各馏分温度表2-2汽油恩氏蒸馏数据:恩氏蒸馏10%~70%点斜率=(139-100)/(70-10)=0.63℃/% 查图查得:平衡汽化50%-恩氏蒸馏50%=-6.5℃ 故 平衡汽化50%=130-6.5=123.5℃ 则 汽油:%30EFV t =%50EFV t -%50%30-∆t =123.5-5=118.5 %10EFV t =%30EFV t -%30%10-∆t =118.5-10=108.5℃ %0EFV t =%10EFV t -%10%0-∆t =108.5-5=103.5℃ %70EFV t =%50EFV t +%70%50-∆t =123.5+5=128.5℃ %90EFV t =%70EFV t +%90%70-∆t =128+3=131℃ %100EFV t =%90EFV t +%100%90-∆t =131+2=133℃ 煤油恩氏蒸馏数据:恩氏蒸馏10%~70%点斜率=(188-142)/(70-10)=0.7667℃/% 查图查得:平衡汽化50%-恩氏蒸馏50%=-4.5℃ 故 平衡汽化50%=170-4.5=165.5℃则 煤油:%30EFV t =165.5-7=157.5℃ %10EFV t =157.5-7=150.5℃ %0EFV t =150.5-7=143.5℃ %70EFV t =165.5+9.5=175℃ %90EFV t =175+10.5=185.5℃ %100EFV t =185.5+9.5=195℃ 轻柴油恩氏蒸馏数据:恩氏蒸馏10%~70%点斜率=(233-205)/(70-10)=0.47℃/% 查图查得:平衡汽化50%-恩氏蒸馏50%=3.3℃ 故 平衡汽化50%=223+3.3=226.3℃则 轻柴油:%30EFV t =226.3-5=221.3℃ %10EFV t =221.3-11=210.3℃ %0EFV t =210.3-5=205.3℃ %70EFV t =226.3+5=231.3℃ %90EFV t =231.3+4.5=235.8℃%100EFV t =235.8+8=243.8℃重柴油恩氏蒸馏数据:恩氏蒸馏10%~70%点斜率=(310.8-274.1)/(70-10)=0.612℃/% 查图查得:平衡汽化50%-恩氏蒸馏50%=11.8℃ 故 平衡汽化50%=299.4+11.8=311.2℃则 重柴油:%30EFV t =311.2-5=306.2℃ %10EFV t =306.2-6=308.2℃ %0EFV t =308.2-5=303.2℃ %70EFV t =311.2+5=316.2℃ %90EFV t =316.2+8.5=324.7℃%100EFV t =324.7+8=332.7℃ 2.3.8临界温度表2-32.3.9临界压力表2-4由tv 和S 10-90%可查《石油炼制工程》P201页图6-22得到焦点温度-临界温度值 汽油:已算得t v =127.6℃ S 10-90%=0.6℃/% t c =307.3℃ 可查 焦点温度-临界温度=42℃ 焦点温度=42+307.3=349.3℃煤油:已算得t v =173℃ S 10-90% =0.85 t c =356℃ 焦点温度-临界温度=41℃ 焦点温度=41+356℃=397℃轻柴:已算得t v =224.4℃ S 10-90% =0.51 t c =404.1℃ 焦点温度-临界温度=28.5℃ 焦点温度=28.5+404.1=432.6℃重柴:已算得t v =294.2℃ S 10-90% =0.64 t c =470.8℃ 焦点温度-临界温度=17.5℃ 焦点温度=17.5+470.8=488.3℃ 2.3.11 焦点压力 由t v 和S 10-90%可查图得到 焦点压力-临界压力,× 0.101MPa汽油: 焦点压力-临界压力=17.5℃焦点压力=3.41+17.5×0.101=5.1775MPa煤油: 焦点压力-临界压力=10.5℃ 焦点压力=2.94+10.5×0.101=4.0MPa 轻柴: 焦点压力-临界压力=6.5℃焦点压力=2.18+6. 5×0.101=2.84MPa 重柴: 焦点压力-临界压力=5.1℃焦点压力=1.76+5.1×0.101=2.28MPa 2.3.12相对分子质量(M )查《石油炼制工程》P65 图3-4可得:汽油:M=114 煤油:M=138 轻柴油:M=178 重柴油:M=236 2.3.13 实沸点温度计算根据公式可得: }67.491)67.49159(a {9586-+=b D TBP t t=86D t 常压温度℃表2-5 常数a,b 的值表2-6 各油品实沸点温度当产品方案已经确定,同时具备产品的馏分组成和原油的实沸点蒸馏曲线时,可以根据各产品的恩氏蒸馏数据换算得到它们的实沸点蒸馏0%点和100%点,相邻两个产品是互相重叠的,即实沸点蒸馏(t0H-t100L)是负值,通常相邻两个产品的实沸点切割温度就在这个重叠值的一半之处,因此可取t0H和t100L之间的中点温度作为这两个馏分的切割温度。