原油常压塔化工设计 毕业论文

摘要

石油是现代工业的血液，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。

原油常减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，效益高的思想对大庆原油进行常压蒸馏设计。设计的基本方案：设计了一个常压一段汽化蒸馏装置，此装置由一台管式加热炉、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。原油通过这样的常压蒸馏，一般可得到350—370℃以前的几个馏分，可用作汽油、煤油（航空或灯用、）柴油等产品，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。

关键词：原油；常压设计；换热；常压塔

目录

前言 (1)

一、物料衡算 (3)

1.1 基准数据的处理 (3)

1.1.1 基准数据 (3)

1.1.2 数据处理 (4)

1.1.3 求平衡汽化曲线各点温度 (5)

1.2 各种馏出产品的性质 (6)

1.2.1 各种馏出产品的基础数据 (6)

1.2.2 各馏出产品的性质 (8)

1.3 物料衡算 (9)

二、塔的工艺参数的选取 (10)

2.1 原油精馏塔计算草图求取 (10)

2.1.1 确定蒸汽用量 (10)

2.1.2 塔板型适合塔板数 (10)

2.1.3 精馏塔计算草图： (10)

2.1.4 操作压力的确定 (11)

2.2 汽化段和塔底温度的确定 (11)

2.2.1 汽化段温度 (11)

2.2.2 进料在汽化段中的焓 (12)

2.2.3.塔底温度 (13)

三、塔顶及侧线温度的假设与回流热分配 (14)

3.1 全塔回流热 (14)

3.1.1 假设塔顶及各侧线温度 (14)

3.1.2 全塔回流热 (14)

3.1.3 流热分配 (14)

3.2 侧线及塔顶温度的校 (15)

3.2.1 柴油抽出板（第22层）温度 (15)

3.2.2 煤油抽出板（第10层）温度 (16)

3.2.3 塔顶温度 (17)

四、塔设备的设计计算 (20)

4.1 全塔气液负荷的分布计算 (20)

4.1.1 塔顶（第一块板上方）的气液负荷 (20)

4.1.2 第一层板下方的气液负荷 (20)

4.1.3 常一线抽出口下方（即第10层下方）的气液负荷 (21)

4.1.4 中段循环回流入口板上方的气液相负荷 (22)

4.1.5 中段循环回流抽出板下方的气液相负荷 (23)

4.1.6 煤油抽出板上方的气液相负荷 (25)

4.1.7 柴油抽出板上方的气液相负荷 (26)

4.1.8 汽化段气液相负荷 (27)

4.2 各段气液相负荷列表 (28)

五、常压塔和塔板主要工艺尺寸计算 (29)

5.1 塔径的初算 (29)

5.1.2 适宜的气体操作速度Wa (30)

5.1.3 气相空间截面积Fa (30)

5.1.4 计算降液管内液体流速Vd (30)

5.1.5 计算降液管面积Fd (31)

5.1.6 计算塔横截面和塔径 (31)

5.1.7 采用塔径及相应的设计空塔气速 (31)

5.1.8 液相的表面张力：(260.6℃时） (32)

5.2 浮阀数及开孔率的计算 (32)

5.2.1 浮阀的选取 (32)

5.2.2 浮阀数及开孔率的计算 (32)

5.3 溢流堰及降液管的决定 (33)

5.3.1 决定液体在塔板上的流动型式 (33)

5.3.2 决定溢流堰 (33)

5.3.3 溢流堰高度及塔板上清夜层高度的决定 (34)

5.3.4 液体在降液管的停留时间及流速 (34)

5.3.5 降液管底缘距塔板高度 (34)

5.4 水力学计算 (34)

5.4.1 塔板压力降 (34)

5.4.2 雾沫夹带 (35)

5.4.3 泄漏 (35)

5.4.4 淹塔情况 (35)

5.4.5 降液管的负荷 (35)

5.5 塔板的负荷性能图 (36)

5.5.1 雾沫夹带线 (36)

5.5.4 漏液线 (37)

5.5.5 液相负荷下限线 (37)

六、塔的内部工艺结构 (39)

6.1 板式塔的部工艺结构 (39)

6.1.1 塔顶 (39)

6.1.2 进口 (39)

6.1.3 抽出盘及出口 (40)

6.1.4 人孔 (40)

6.1.5 塔底 (40)

6.1.6 塔裙 (41)

6.1.7 封头 (41)

6.2 塔高H (41)

七、换热过程 (42)

7.1 换热方案的确定 (42)

7.1.1 换热的意义 (42)

7.1.2 换热方案 (42)

7.2 换热设备的选取和计算 (42)