常減壓設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)計(jì)算部分綜述_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、第一章設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)11裝置的概況和特點(diǎn)本設(shè)計(jì)主要以錦州石化公司二套常減壓為設(shè)計(jì)原型, 主要數(shù)據(jù)取自生產(chǎn)實(shí) 際。所處理的原料為70%遼河原油、20%的江西原油、10%的冠軍原油,經(jīng)過(guò) 常壓塔、減壓塔的分離得到合格的產(chǎn)品。遼河原油屬于低硫中間基原油,含環(huán)烷酸多根據(jù)原油的性質(zhì)、特點(diǎn)和市場(chǎng) 的需求主要生產(chǎn)重整汽油、航空煤油、輕柴油、重柴油、混合蠟油、渣油等。 裝置由原油電脫鹽、常減壓蒸餾、航煤精制部分組成。根據(jù)加工含環(huán)烷酸原油 的特點(diǎn),結(jié)合加工含環(huán)烷酸原油的經(jīng)驗(yàn),優(yōu)化了設(shè)備選型及選材,采用了目前 最先進(jìn)技術(shù)既初餾塔、常壓塔塔盤(pán)為 ADV咼效塔盤(pán)。減壓塔米用規(guī)整填料, 處理物料能力大,汽、液接觸均勻,傳質(zhì)

2、效果較好。以實(shí)現(xiàn)裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行。 高溫部位設(shè)備和管線全部采用不銹鋼材質(zhì), 以達(dá)到防腐的目的。初頂、常頂用 空冷代替水冷,節(jié)約了用水量,也減少了三廢處理量。常壓塔設(shè)頂循環(huán)回流和二個(gè)中段回流,以使塔內(nèi)汽、液相負(fù)荷分布均勻,提高塔的處理能力,減小 塔頂冷凝器的負(fù)荷。為了降低減壓塔內(nèi)真空高度,提高沸點(diǎn),減壓塔采用二級(jí) 抽真空器。即蒸汽噴射泵和水環(huán)抽真空泵。在采用新工藝新設(shè)備的同時(shí)優(yōu)化了工藝流程, 為了節(jié)能常壓系統(tǒng)采用4 臺(tái)空冷器,為增加處理量常壓爐四路進(jìn)料四路出。環(huán)烷酸對(duì)金屬的腐蝕一般發(fā)生在介質(zhì)流速高和渦流狀態(tài)處,其溫度范圍為 230280E和350400E。常減壓蒸餾裝置受環(huán)烷酸腐蝕較重的部位常發(fā)現(xiàn)

3、 在下述幾處:常壓爐出口部分爐管、減壓爐全部爐管、常減壓爐轉(zhuǎn)油線和塔汽 化段。采取的防護(hù)措施除原油住堿外,適當(dāng)?shù)卦黾訝t子轉(zhuǎn)油線尺寸以降低介質(zhì) 流速,并結(jié)合具體條件選用耐腐蝕材質(zhì), 可以減少有關(guān)部位的腐蝕速率。 綜上 所述,在采取了 “一脫四注”的綜合措施后,常減壓蒸餾裝置有關(guān)系統(tǒng)的腐蝕 率大大下降。為使相當(dāng)數(shù)量的中間餾分得到合理利用,因?yàn)樗鼈兪呛芏嗟亩渭庸ぴ?料,又能從中生產(chǎn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)所需的各種潤(rùn)滑油、蠟、瀝青的原料。因此本設(shè)計(jì) 采用三段汽化蒸餾,即預(yù)汽化一常壓蒸餾一減壓蒸餾。12生產(chǎn)流程方案的確定遼河原油屬于低硫中間基原油,由實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)可知:遼河混合原油的密 度為921.6Kg/m3 ,酸

4、值為3.55mgKOH/g,含硫量為0.21% 與大慶原油相 比它的密度偏高,酸值偏大,含硫量偏低。根據(jù)產(chǎn)品使用性能和當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求, 確定常壓塔側(cè)線的數(shù)目為三 個(gè),即航煤、輕柴、重柴。 各個(gè)組分切割溫度的確定:塔頂為130 C原因:因?yàn)樗數(shù)漠a(chǎn)品為汽油(它的實(shí)際切割溫度為:初餾點(diǎn)180C),而在實(shí)際生產(chǎn)中汽油做為重整的原料,針對(duì)重整原料的需求所以常壓塔頂產(chǎn)品的切割溫度為130C。航煤為130C230r、輕柴為230r320r、重柴為320r350r原 因:都是根據(jù)它們各自的物理性質(zhì),初餾點(diǎn)到終餾點(diǎn)的溫度范圍而決定和產(chǎn)品 使用的需求。13工藝流程概況常減壓蒸餾利用精餾原理根據(jù)原油中各個(gè)組

5、分的揮發(fā)度(沸點(diǎn))不同,在一定的工藝條件下分離出各餾份產(chǎn)品(瓦斯、直餾汽油、直餾柴油、蠟油、渣 油)。原油由原油罐區(qū)經(jīng)泵送入常減壓裝置的原油泵 (B-701AB)入口,泵出口經(jīng) 過(guò)初餾塔進(jìn)料控制閥(LI-101 )后分成兩路,一路經(jīng)原油-常一線一次換熱器 H-701AB、原油-常頂循環(huán)一次換熱器H-702ABCDE、原油-減二中二次換熱器 H-716AB換熱。另一路經(jīng)原油-減一線一次換熱器H-743、原油-減三線四次換 熱器H-714、原油-常二線二次換熱器H-715AB、原油-常三線二次換熱器H-703 換熱。換熱后的兩路原油混合溫度達(dá)到 130r左右進(jìn)入電脫鹽裝置。一、二級(jí) 電脫鹽入口注入

6、破乳劑、水,經(jīng)混合閥與原油充分混合后進(jìn)入電脫鹽罐,在高壓交直流電場(chǎng)的作用下,把原油中的大部分鹽和水分脫除出來(lái)。 脫后原油再分 成三路換熱:一路經(jīng)減壓爐予熱器加熱到200r左右,一路經(jīng)原油-渣油四次換熱器H-704CDAB、原油-常一中一次換熱器H-705AB、原油-常三線一次換 熱器H-706、原油-渣油三次換熱器H-707ABC、原油-常二中二次換熱器 H-709AB換熱。一路經(jīng)原油-渣油四次換熱器H-717CDAB、原油-常二線二次 換熱器H-718AB、原油-減三線二次換熱器H-719ABCD、原油-常二線一次換 熱器H-720AB換熱,三路混合后溫度達(dá)到200E左右,進(jìn)入初餾塔。初餾塔

7、塔頂油氣餾出后經(jīng)空冷H-736A-L、后冷H-737AB冷凝冷卻后進(jìn)入蒸 頂回流罐,其中不凝氣-瓦斯進(jìn)入瓦斯罐后分兩路:一路去常壓爐,一路去火 炬。回流罐內(nèi)汽油經(jīng)初頂回流泵(B-704AB)抽出后,一路經(jīng)回流控制閥(FIC-103)做回流返回塔內(nèi)控制塔頂溫度,另一路經(jīng)出裝置控制閥(LIC-103)送入電精制裝置堿洗后,去西山貯運(yùn)廠或重整裝置。初餾塔底拔頭油由塔底泵(B-702AB)抽出后,分成三路換熱,一路經(jīng)拔頭 油-渣油三次換熱器H-708AB、拔頭油-常二中一次換熱器H-712AB、拔頭油- 渣油一次換熱器H-713ABC換熱,另一路經(jīng)拔頭油-減四線二次換熱器H-745、 拔頭油-渣油二次

8、換熱器H-710AB、拔頭油-渣油二次換熱器H-711ABC、拔頭 油-減四線一次換熱器H-744換熱,第三路經(jīng)拔頭油 -減三線一次換熱器H-721ABCDE、拔頭油-渣油一次H-722ABCD換熱,換熱后的三路拔頭油混 合溫度達(dá)到310C左右,然后進(jìn)入常壓爐加熱。拔頭油經(jīng)常壓爐四路進(jìn)料控制閥(FIC-105、FIC-106、FIC-107、FIC-108) 進(jìn)入常壓爐對(duì)流室,加熱到 310C出來(lái)后進(jìn)入輻射室,加熱到 365 C進(jìn)入常壓 塔。常壓塔塔頂油氣餾出后經(jīng)空冷H-739A-J、后冷H-740AB冷凝冷卻后進(jìn)入常 頂回流罐,其中不凝氣-瓦斯進(jìn)入瓦斯罐后分兩路:一路去常壓爐,一路去火 炬。

9、回流罐內(nèi)汽油經(jīng)常頂回流泵(B-706AB)抽出,一路經(jīng)回流控制閥(FIC-1119) 做回流返回塔內(nèi)控制塔頂溫度,另一路經(jīng)出裝置控制閥(LIC-106)送入電精制裝置堿洗后去西山貯運(yùn)廠或重整裝置。常頂循環(huán)回流從46層塔板抽出,經(jīng)泵(B-707AB )送至頂循換-原油二次 熱器H-702ABCDE,換熱到70C后返回塔頂。常一線從39層或41層塔板抽出后入汽提塔,汽相返回塔內(nèi)40層,汽提塔底油經(jīng)航煤重沸器H-738加熱后返回汽提塔,液相由常一線泵B-710AB抽出,經(jīng)氧化鋅罐、常一線-原油一次換熱器H-701A換熱后,與風(fēng)經(jīng)混合閥混 合后去脫硫醇反應(yīng)器,反應(yīng)后的常一線油與原油一次換熱器 H-70

10、1B換熱后去 脫風(fēng)罐,脫風(fēng)罐底的油品由泵B-718AB抽出后經(jīng)過(guò)控制閥LICN-101去H-732, 經(jīng)過(guò)H-732冷卻后,一路走不合格線,一路并常二線,一路補(bǔ)封油,一路經(jīng) 脫水罐、浸酸活性炭罐精制后出裝置。常一中由常壓塔35層抽出,經(jīng)泵(B-708AB ),送至常一中-原油脫后二次 換熱器H-705、航煤重沸器H-738、常一中蒸發(fā)器H-725,換熱到145C后返 回塔內(nèi)38層。常二線由常壓塔27層抽出后進(jìn)入汽提塔,汽提塔底吹入蒸汽,汽相返回 常壓塔28層。液相由常二線泵(B-711AB)抽出經(jīng)常二線-原油脫后四次換熱 器H-720AB、常二線-原油脫后二次換熱器 H-718AB、常二線-原

11、油脫前三次 換熱器H-715換熱經(jīng)H-733冷卻后分成兩路,一路去重污油,一路經(jīng)齒輪表 出裝置,在齒輪表后可以補(bǔ)封油。常二中由常壓塔22層經(jīng)泵(B-709AB )抽出,送至常二中-拔頭油二次換 熱器H-712AB、常二中-原油脫后四次換熱器H-709AB換熱,經(jīng)蒸發(fā)器H-727, 換熱到240E后返回塔內(nèi)26層。常三線由塔15層餾出后進(jìn)入汽提塔,汽提塔底可吹入蒸汽,汽相返回塔 內(nèi)16層,液相經(jīng)常三線泵(B-712AB )抽出,送至常三線-原油脫后三次換熱 器H-706、常三線-軟化水換熱器H-726換熱,經(jīng)H-728冷卻后分成三路,一 路并入重污油;一路并入蠟油;一路做為重柴油出裝置。常壓塔底

12、重油經(jīng)泵(B-703AB )抽出后分成四路經(jīng)減壓爐四路進(jìn)料控制閥(FIC-201、FIC-202、FIC-203、FIC-204)進(jìn)入減壓爐對(duì)流室,加熱到 365E 出來(lái)后進(jìn)入輻射室,加熱到385C進(jìn)入減壓塔, 在減壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)也可以不進(jìn)入減壓爐而直接入渣油系統(tǒng)即甩減壓。減壓塔塔頂汽相經(jīng)減頂冷卻器 H-230ABCD冷卻后,液相通過(guò)大氣腳流入 水封罐,汽相通過(guò)一級(jí)抽真空器抽出后,液相通過(guò)大氣腳流入水封罐,汽相經(jīng) 一級(jí)冷卻器H-231AB冷卻后進(jìn)入二級(jí)抽真空器,經(jīng)過(guò)二級(jí)抽真空器抽出后, 液相通過(guò)大氣腳流入水封罐,汽相經(jīng)二級(jí)冷卻器H-232AB冷卻后,液相通過(guò)大氣腳流入水封罐,汽相通過(guò)減頂瓦斯

13、罐去加熱爐做燃料。汽相經(jīng)一級(jí)冷卻器 H-231AB冷卻后也可以進(jìn)入真空泵(B-237),經(jīng)過(guò)真空泵抽出后,液相流入 地溝,汽相通過(guò)減頂瓦斯罐去加熱爐做燃料。水封罐內(nèi)的水通過(guò)控制閥排入地溝,減頂油則流入產(chǎn)品罐,再經(jīng)泵 B-231打入脫水罐,一路并蠟油,一路并輕減一線蠟油由一線集油箱抽出,通過(guò)泵(B-232AB )送至減一線-原油脫 前一次換熱器H-743換熱、經(jīng)H-731、H-735C冷卻后分成兩路,一路經(jīng)回流 控制閥(FI-214)做回流返回塔頂,一路經(jīng)出裝置控制閥(FI-209)并蠟油或輕柴油。減二線蠟油由二線集油箱抽出,通過(guò)泵(B-233AB)送至蒸發(fā)器H-724, 減二線-原油脫前三次換

14、熱器H-716AB換熱后分成兩路,一路經(jīng)過(guò)減二中回流 控制閥(FIC-206)做回流返回塔內(nèi),另一路經(jīng)出裝置控制閥(FI-210)并蠟油。減三線蠟油由三線集油箱抽出,通過(guò)泵(B-234AB)送出后分成兩路,一路經(jīng)減三線-拔頭油一次換熱器 H-721ABCDE、減三線-原油脫后三次換熱器 H-719ABCD換熱,一部分經(jīng)過(guò)減三中回流控制閥(FIC-208)返回塔內(nèi)做回流, 另一部分再經(jīng)蒸發(fā)器H-723、減三線-原油脫前二次換熱器H-714AB換熱,然 后經(jīng)出裝置控制閥(FI-211)并入蠟油。減四線蠟油由四線集箱抽出,通過(guò)泵(B-235AB)經(jīng)出裝置控制閥(FI-212) 送至減四線-拔頭油四-

15、次換熱器H-744、減四線-拔頭油一次換熱器H-745、常 三線-原油脫前三次換熱器H-703、蒸發(fā)器H-727、水箱換熱后分成三路,一路 并入一常渣油,一路并入蠟油,一路并入燃料油。渣油系統(tǒng)分成兩路換熱,一路經(jīng)渣油-拔頭油三次換熱器 H-713ABC、渣 油-拔頭油二次換熱器H-710AB、渣油-原油脫后四次換熱器H-707ABC、渣油 -原油換熱器H-704ABCD換熱,另一路經(jīng)渣油-拔頭油二次換熱器H-722AB、 渣油-拔頭油三次換熱器H-711ABC、渣油-拔頭油一次換熱器換熱器H-708AB、 渣油-原油換熱器H-717ABCD換熱,兩路換熱混合后分成兩路,一路去瀝青, 一路經(jīng)過(guò)水

16、箱(正常生產(chǎn)時(shí)不投用)分成兩路,一路去焦化裝置,另一路經(jīng) H-729AB、H-735AB冷卻后去油品。14主要原料、工藝及能耗指標(biāo)從相關(guān)數(shù)據(jù)中表明常減壓蒸餾裝置能耗約占煉廠總能耗的1/5,是煉油工業(yè)中的能耗大戶。因此蒸餾裝置節(jié)能工作的好壞直接影響煉油工業(yè)能耗指標(biāo)。 蒸餾裝置的節(jié)能途徑:1. 本裝置由于處理量大,所以多采用一個(gè)初餾塔形成三段汽化的方式,從而可減少加熱爐熱負(fù)荷降低損耗。2. 由于二中的熱量較大,從初底出來(lái)的拔頭油和二中進(jìn)行換熱達(dá)到降低常壓 爐負(fù)荷的目的。3. 采用換熱系統(tǒng),原料油與常壓塔側(cè)線、減壓塔側(cè)線進(jìn)行換熱,這樣即可以 提高進(jìn)料溫度降低常壓爐的熱負(fù)荷可以達(dá)到節(jié)能的目的。4. 減

17、壓塔頂增加一臺(tái)水環(huán)真空泵可進(jìn)一步降低塔頂壓力提高減壓塔拔出率。表1-1原材料指標(biāo)原材料名稱項(xiàng)目單位指標(biāo)原油含水% 2.0脫后原油含 鹽Mg/g 3含水% 0.3表1-2半成品、成品主要指標(biāo)汽油質(zhì)量扌曰標(biāo):蒸頂汽油干點(diǎn) 170C常頂汽油干點(diǎn) 170C常一線質(zhì)量指標(biāo):98%點(diǎn) 260 C閃點(diǎn) 38柴油質(zhì)量指標(biāo):95%點(diǎn) 365 C0#柴油凝固點(diǎn)0 4C-10#柴油凝固點(diǎn)-10土 4 C-20#柴油凝固點(diǎn)-20 4 C注二凝固點(diǎn)與95%點(diǎn)控制其中一項(xiàng)混合蠟油指標(biāo):殘?zhí)?0.3表1-3公用工程(水、電、汽、風(fēng)等)名稱要求指標(biāo)循環(huán)水溫度 0.4MPa系統(tǒng)蒸汽壓力0.8 1.0 MPa儀表風(fēng)壓力 0.3M

18、Pa燃料油壓力 I.OMPa咼壓瓦斯壓力0.20.5 MPa封油壓力 2.0MPa循環(huán)冷卻水:供水溫度 30 C回水溫度 40 C供水壓力0.35MPa回水壓力0.20MpaPH值69渾濁度 2000mg/l污垢系數(shù)2w 0.0004m hC /kcal電量:高壓電壓6000V 10%頻率50 1Hz低壓電壓380V/220V 5%頻率50 1Hz儀表壓縮空氣:0.4MPaG下露點(diǎn)-20 C溫度常溫壓力0.4MPa表1-4原材料消耗、公用工程消耗及能耗指標(biāo)序號(hào)原料名稱單位數(shù)量備注1燃料油+燃料氣kg/h4605.752電KWh/h3673.83循環(huán)水t/h17374新鮮水t/h7.1635軟化

19、水t/h19.9026污水t/h10.3870.9Mpa蒸汽t/h7.60980.3Mpa 蒸汽t/h5.891.5設(shè)備匯總表表1- 5塔的類型序號(hào)工藝編號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)結(jié)構(gòu)形式容積m3操作壓力Mpa操作溫度C1T-701初餾塔巾 3000*54154條形浮閥3750.083002T-702常壓塔巾 3800*47758*16/18條形浮閥5300.083503T-203減壓塔巾 6400/4200*35145填料908.2-0.0934404T-703常一線汽提塔巾 1200*7502*10浮閥80.083505T-704常二線汽提塔巾 1200*6550*10浮閥80.082506T-7

20、05常三線汽提塔巾 1200*6000*12浮閥80.083507T-101A脫水塔巾 1200*6800*16填料8.31.7常溫表1-6換熱器類序號(hào)工藝編號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)殼程介質(zhì)介質(zhì)壓力Mpa壓力Mpa1H-701A原油/常一線BES1000-4.0-265-6/25-4 I16MnR原油2.31.52H-702A原油/常頂循環(huán)FB900-220-25-216MnR原油2.51.53H-703A原油/常三線FB700-125-25-216MnR重柴1.82.34H-704A原油/渣油FB700-125-25-216MnR渣油1.82.35H-705A原油/常一中FB700-125-40-

21、416MnR原油2.326H-706A原油/常三線FB700-125-25-216MnR重柴227H-709A原油/常二中BES800-4.0-160-6/25-4 II16MnR原油1.828H-712A拔頭油/常二中BES700-4.0-120-6/25-416MnR拔頭油2.529H-714A原油/減三線BES1100-40-365-6/25-216MnR蠟油2.3210H-718A原油/常二線FB700-120-25-416MnR原油21.811H-719A原油/減三線FB1100-330-25-416MnR原油2212H-721A拔頭油/減三線RBEU900-4.0-205-6/25

22、-418-8蠟油22.513H-727A減四線蒸發(fā)器FB1000-265-40-416MnR軟化水20.914H-728A常三線冷卻器FB700-125-25-416MnR重柴1.50.515H-730A初側(cè)冷卻器FB700-120-25-416MnR汽油0.40.516H-731A減一中冷卻器FB800-160-25-416MnR蠟油1.80.517H-732A常一線冷卻器FB600-90-40-416MnR航煤1.50.518H-733A常二線冷卻器FB700-120-25-416MnR柴油1.50.519H-735C減一線冷卻器FB700-125-25-216MnR蠟油1.8120H-7

23、36ABCDEFGH初頂空冷P9X 3-4-3020/129-16R U a16MnR初頂油汽0.421H-737A初頂后冷FB1100-330-16-416MnR汽油0.40.422H-739常頂空冷P9X 3-4-3020/129-16R U a常頂油汽0.423H-739常頂空冷P9X 3-6-196-16S-23.4/RU a常頂油汽0.424H-739常頂空冷P9X 3-4-3020/128-16R U a常頂油汽0.425H-740A常頂后冷FLB1100-360-16-416MnR汽油0.40.426H-740B常頂后冷FLB1100-360-16-416MnR汽油0.40.42

24、7H-741常三空冷SLX 3-4-2440/129-25R U b1.528H-743減一線/原油BES900-4.0-265-6/25-4 I16MnR原油29H-230A減頂冷卻器FLB1100-350-16-4 U16MnR柴油00.430H-231A減頂一級(jí)冷卻器FLB1100-350-16-4 U16MnR柴油00.431H-232A減頂二級(jí)冷卻器FLB1100-350-16-4 U16MnR柴油00.4表1-7泵類設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)揚(yáng)程m入口壓力MPa出口 壓力MPa介質(zhì)溫 度 C流量m/h轉(zhuǎn)速r/m軸功 率KW原油泵250YH -150 X2A2620.22.1原油5047229

25、50488初底泵250AYSH 150 QA2600.061.8拔頭油1604802985430常底泵250YS皿 150 X2C1901.45常渣3504002950269初頂泵100YH -1201230.081汽油30100295054.1渣油泵65YH -100 左C125渣油20295020常頂泵80YH 100B730.050.6汽油3040295015.3常頂循環(huán)泵150YH -1501500.20.64汽油901802950113常一中泵150Y II -150B110輕柴155295076常二中泵150Y I -150B110輕柴155295076常一線泵100YH 120

26、疋C1500.151.39航5常二線泵100YH 120 疋C1500.111.1柴油25079295055.5常三線泵100AY皿 120 X2C1500.060.65重柴33079295055.7減頂油泵50Y I -60 QA1050.110.95減頂油2012.529509.82減一線泵100丫皿 120 疋C1050.211.65蠟油8079295055.5減二線泵200AY 皿 150150蠟油2703002950/減三線泵250AYS 皿 150150蠟油3205002985259減四線泵80丫皿 100 QA1750.061.2蠟油3704729504

27、4.8減壓渣油泵200 X150R2DM300渣油3703002980245減粘渣油泵200 X150R2DM300渣油3703002950245減粘凝縮油泵50AYH -35 X519014凝縮油4012.5295015常爐鼓風(fēng)機(jī)G4-73-11NO11900.35空氣常溫601001450常爐引風(fēng)機(jī)Y4-73-11NO12900.16煙氣120895001450減爐引風(fēng)機(jī)Y4-73-11NO141350.163煙氣120895009601.5存在的問(wèn)題和設(shè)想1.6.1存在問(wèn)題對(duì)含環(huán)烷酸高的原油所引起的環(huán)烷酸腐蝕問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外均有經(jīng)驗(yàn)介紹,一般認(rèn)為當(dāng)原油酸值大于0.5mg KOH/g時(shí),就將引

28、起對(duì)設(shè)備和管線的腐蝕。由 任務(wù)書(shū)給出的原油性質(zhì)可知原油酸度為 3.55 mgKOH/g,屬于高環(huán)烷酸類原油。由于此次設(shè)計(jì)階段,條形浮閥塔盤(pán)還尚屬于專利開(kāi)發(fā)階段, 沒(méi)有資料根據(jù) 計(jì)算塔盤(pán)的開(kāi)空率、所以這次設(shè)計(jì)沒(méi)有作開(kāi)空率的計(jì)算加熱爐溫度達(dá)730C,由于設(shè)計(jì)時(shí)間倉(cāng)促,未能考慮到這部分的能量利用。 本次設(shè)計(jì)完畢,經(jīng)檢查塔盤(pán)性能負(fù)荷圖上的操作點(diǎn) P落在了霧沫夾帶上限 線和液泛線附近,故本次設(shè)計(jì)結(jié)果是滿負(fù)荷操作1.6.2設(shè)想以前提到加熱爐熱能的浪費(fèi),如果將這部分能源用在給原油的預(yù)熱上, 不 僅能減少對(duì)能源的消耗,而且還利用了加熱爐的熱能,減少了能源的浪費(fèi)。1.7三廢的處理情況及燥聲消除目前,為了減少環(huán)境

29、污染,在三廢處理上大致有以下幾點(diǎn):(1) 盡可能將含硫含酚污水進(jìn)行閉路循環(huán),或者一水多用,減少污染源。(2) 加強(qiáng)維修減少泄漏,特別是水冷器的泄漏。(3) 裝置排水系統(tǒng)要清濁分流。(4) 三個(gè)塔頂?shù)臍怏w回收利用。噪音主要來(lái)源于空壓機(jī),大型鼓風(fēng)機(jī),加熱爐和排氣放空等。主要采用的 措施是:研制噪音小的機(jī)器和設(shè)備,在機(jī)器的聲源周圍采取各板,隔音和吸音 等措施,操作室的窗戶要加雙層的玻璃,同時(shí)加強(qiáng)綠化,美化環(huán)境,保證工人 的身心健康。第二章計(jì)算書(shū)部分2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的換算2.1.1原油實(shí)沸點(diǎn)數(shù)據(jù)的計(jì)算原油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)餾程:HK 10% 30% 50% 70% 90%200 266 342 390 42

30、5 450確定實(shí)沸點(diǎn)蒸餾50%點(diǎn)由圖417( P143)蒸餾50%與恩氏蒸餾50%點(diǎn)的差值為32故:實(shí)沸點(diǎn)蒸餾50%點(diǎn)為390+32=422 C。再由圖418 (P143)線各段溫度差:曲線線段恩氏蒸餾溫度差C實(shí)沸點(diǎn)溫度差C0-10%668010-30%768530-50%485250-70%3543由實(shí)沸點(diǎn)50%點(diǎn)蒸餾溫度(422 C )推算得其他溫度30%點(diǎn) 422-52=370 C10%點(diǎn) 370-85=285C0% 點(diǎn) 285-80=205 C 70%點(diǎn) 422+43=465C實(shí)沸點(diǎn)餾程:HK 10%3050%70%205 285 3704224652.1.2平衡汽化數(shù)據(jù)的計(jì)算由恩氏蒸

31、餾曲線換算為平衡汽化曲線: 恩氏蒸餾餾程:HK 10%30% 50%70%200 266342 390 425由圖4-19 ( P145)換算其50%點(diǎn)溫度恩氏蒸餾1070%斗率=425 一 266 =2.6570-10由圖419查得:平衡汽化50%點(diǎn) -恩氏蒸餾50%=83則平衡汽化50%=390+8=39!8由圖4-20 ( P145)換算蒸餾曲線各段溫差曲線線段0-10%恩氏蒸餾溫差C平衡汽化溫差C663910-30%30-50%50-70%765848403520根據(jù)各段溫差,推算平衡汽化各點(diǎn)溫度30%點(diǎn) =398-40=358 T10%點(diǎn) =358-58=300 T0%點(diǎn) =300-

32、39=261 T70%點(diǎn) =398+20=418C平衡汽化餾程:HK 10% 30% 50% 70%261 300 358 398 4182.1.3原料及產(chǎn)品的有關(guān)參數(shù)的計(jì)算(1)體積平均沸點(diǎn)t體P21即恩氏蒸餾10% 30% 50% 70% 90%個(gè)餾出溫度的平均值t 體 =t10 t30 t50 t70 t905主要用來(lái)求定其它難以直接測(cè)定的平均沸點(diǎn)已知:汽油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為 10%=94 30%=110 50%=120 70%=12990%=145汽油體積平均沸點(diǎn)=t10t30t50t70t90594 110120 129 145=119.6 C5航煤的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為 10%=159 3

33、0%=163 50%=167 70%=172 90%=1835159 163 167 172 183=168.8 C5輕柴油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為 10%=239 30%=261 50%=281 70%=307 90%=348 輕柴油體積平均沸點(diǎn)=也亙旦二航煤體積平均沸點(diǎn)=t10t30t50t70t905239 +261 +281 +307 +348c -=287.2 C5重柴油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為 10%=321 30%=392 50%=421 70%440 90%=4595321392421440459 =406.6 c重柴油的體積平均沸點(diǎn)10戈0他飛以5渣油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為 10%=349 30%

34、=428 50%=481 70%=5004349 428 481500 =439.5 C渣油的體積平均沸點(diǎn)=也亙(2) 確定中平均沸點(diǎn)利用體積平均沸點(diǎn)查圖1 7 ( P22)求出中平均沸點(diǎn)、重量平均沸點(diǎn)、實(shí)分 子平均沸點(diǎn)。恩氏蒸餾1090%斗率:汽油:(145 -94). (90 -10) =0.637航煤:(183-159) (90-10) =0.3輕柴油:(348-239) (90-10)=1.36重柴油:(459-321). (90-10)=1.725由圖查得中平均沸點(diǎn)校正值,則中平均沸點(diǎn)=體積平均沸點(diǎn)+校正值汽油中平均沸點(diǎn)=119.6-3.8=115.8 C航煤中平均沸點(diǎn)=168.8-

35、2=166.8 C輕柴中平均沸點(diǎn)=287.2-7=280.2 C重柴中平均沸點(diǎn)=406.6-8=398.6 C(3) 重量平均沸點(diǎn)與上述同樣方法查出重量平均沸點(diǎn)的校正值,則重量平均沸點(diǎn)等于體積平 均沸點(diǎn)+校正值。汽油重量平均沸點(diǎn)=119.6+1=120.6 C航煤重量平均沸點(diǎn)=168.8+0.5=169.3 C輕柴油重量平均沸點(diǎn)=287.2+1.2=288.4 C重柴油重量平均沸點(diǎn)=406.6+1.1=407.7 C(4) 實(shí)分子平均沸點(diǎn)同理查得實(shí)分子平均沸點(diǎn)校正值,實(shí)分子平均沸點(diǎn)等于體積平均沸點(diǎn)+校正值。汽油的分子平均沸點(diǎn)=119.6-6=113.6 C航煤的分子平均沸點(diǎn)=168.8-3=1

36、65.8 C輕柴的分子平均沸點(diǎn)=287.2-11=276.2 C重柴的分子平均沸點(diǎn)=406.6-14=392.6 C(5)確定各餾分分子量和特性因素 K由P34圖1-12,根據(jù)介質(zhì)的密度與中平均沸點(diǎn)來(lái)確定。汽油的分子量=109K=11.8(d:=0.75 t中=115.8 C)航煤的分子量=135K=11.5(df =0.80 t中=166.8 C)輕柴的分子量=220K=11.4(d0 =0.875 t中=280.2 C)重柴的分子量=350K=11.7(d:=0.91 t中=398.6 C)(6)確定臨界參數(shù)由圖1 27、1-28、1-29 (P51)利用d:、分子平均沸點(diǎn)、重量平均沸點(diǎn)確

37、定各餾分的臨界參數(shù)。汽油T 真=300CT假=295CF真=34atmp假 =30atm航煤T 真=360CT假=350CT真=1.02T假T真=1.03T假P真=31atmp 假=27atm輕柴 T 真=480C T假=470CT直=1.02F真=20atmp假 =19atm重柴 T 真=575C T假=570CT直=1.01P真=13.5atm p假=13atm(7)確定焦點(diǎn)參數(shù)查圖428、4-29 ( P153)由平均沸點(diǎn)和恩氏蒸餾斜率確定焦點(diǎn)溫度-臨界溫度差焦點(diǎn)溫度汽油40C300+40=340C航煤17C360+17=377C輕柴30C480+30=510C重柴21C575+21=5

38、96C焦點(diǎn)壓力-臨界壓力差焦點(diǎn)壓力汽油15atm34+15=49atm航煤5.5atm31+5.5=36.5atm輕柴6atm20+6=26atm重柴4.5atm13.5+4.5=18atm(8)產(chǎn)品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù)匯總表2 1原料及產(chǎn)品得有關(guān)參數(shù)恩氏蒸餾餾出溫度 %密度Kg/m3體積 平均 沸 點(diǎn)C中平 均沸 點(diǎn)C恩氏蒸餾斜率特性因數(shù)K分子量臨界參數(shù)焦點(diǎn)參數(shù)溫度C壓 力Mpa溫度C壓力Mpa0%10%30%50%70%90%汽油6394110120129145750119.6115.80.6411.81093003.43404.9航煤147159163167172183804168.8166.

39、80.311.51353603.13773.65輕柴201239261281307348875287.2280.21.3611.42204802.35102.6重柴285321394421440459912406.6398.61.7311.73505751.45961.8常渣96022物料的衡算及熱量衡算2.2.1物料衡算根據(jù)前面附表2給出原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾各餾分油收率刨除初餾塔的產(chǎn)品算出常壓塔各產(chǎn)品的產(chǎn)量。表2-2原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾餾分油收率及累加收率組分號(hào)產(chǎn)品切割溫度C收率 (質(zhì)量分?jǐn)?shù))累積收率(質(zhì)量分?jǐn)?shù))1汽油HKH1302.582.582航煤1302302.55.083輕柴油23032018.

40、2423.324重柴油3203501.0124.335渣油50075.699.93初餾塔的物料衡算:入方:原油=460 萬(wàn)噸 / 年=4.6 106 103/8000=5.75105Kg/h出方:初頂瓦斯=5062Kg/h(按收率=0.09計(jì)算)初頂汽油=12656Kg/h(按收率=2.25計(jì)算)進(jìn)入常壓塔的拔頭油=5.75 105-( 5062+12656)=557282Kg/h,經(jīng)計(jì)算列出常壓塔的物料平衡見(jiàn)表2-3表2 3常壓塔物料平衡項(xiàng)目物料質(zhì)量分率%質(zhì)量流率摩爾流率入方拔頭油100557282出方常頂汽油2.5814378132常一線2.513932103常二線18.241016484

41、62常三線1.01562916常渣75.6421305損失0.073902.2.2確定塔板數(shù),塔頂壓力和板壓力降(1)塔板數(shù)采用實(shí)際數(shù)據(jù)確定常壓塔各產(chǎn)品抽出層的塔板數(shù):汽油航煤:13層航煤輕柴:9層輕柴重柴:9層重柴汽化段:11層塔底汽提段:4層取兩個(gè)中段循環(huán)回流,每個(gè)中段循環(huán)回流用3層換熱塔板,則共6層全塔塔板數(shù)總計(jì)52層。(2)塔頂壓力實(shí)際裝置塔頂采用一級(jí)冷凝、冷卻(即一臺(tái)空冷,一臺(tái)水冷),根據(jù)實(shí)際塔頂產(chǎn)品罐壓力、空冷、后冷及管線總壓力,確定塔頂壓力=0.163Mpa(3)塔板壓力降采用條形浮閥塔板,每塊塔板的壓力降取0.385Kpa,求得各側(cè)線抽出層及汽化段、爐出口壓力如下:一側(cè)線抽出板

42、:0.163+0.38510-3 13=0.168Mpa二側(cè)線抽出板:0.163+0.38510-3 25=0.173Mpa三側(cè)線抽出板:0.163+0.38510-3 37=0.177Mpa汽化段壓力:30.163+0.3851048=0.182Mpa爐出口壓力:0.182+0.035(取)=0.216Mpa (注:爐出口壓力=轉(zhuǎn)油線壓力+汽化段壓力)(4)常壓塔計(jì)算草圖汽油 143T6Kg/h塔頂冷回硫42142Kg/h塔頂循環(huán)回琉5E航煤汽提蒸汽6一 lKmol/h腰熱陰3萬(wàn)千卡/時(shí))航煤 13932Kg/h第一中段回?fù)淼[熱263牙千卡/時(shí))第二中段回疣重柴油汽提蒸.TKmol/h重柴油

43、5629Kg/h進(jìn)料557282Kg/h高壓渣油421305Kg/li擔(dān)汽化油leaiTKe/h 總熱量:13374.2萬(wàn)千卡丿時(shí))+33J衣序2327S3ZZ1613541越熱旳6. 8萬(wàn)千卡/時(shí))塔底汽提蒸汽9401/h蓉柴油汽提蒸汽33. SKmol/h 輕柴油 101648K/h223計(jì)算各側(cè)線及塔底的總汽提量根據(jù)裝置實(shí)際蒸汽數(shù)據(jù)計(jì)算各段汽提蒸汽量為:占側(cè)線質(zhì)量%一線航煤:0.80.008二線輕柴油:0.590.0059三線重柴油:0.80.008常渣:0.40.004汽提的蒸汽量13932=110 公斤101648=600 公斤5629=50 公斤421305=1690 公斤蒸汽總量

44、=110+600+50+1690=245(公斤=136Kmol/h2.2.4計(jì)算汽化段溫度和估算塔底溫度(1)計(jì)算過(guò)汽化油量選用汽化段的過(guò)汽化油量占進(jìn)料油質(zhì)量的2.3%,則:過(guò)汽化油量為557282 0.023=12817公斤/小時(shí)=42.7Kmol/h (假設(shè)原油分子量為300)那么,進(jìn)料油在汽化段時(shí)的汽化率eF =0.06+2.58+2.5+18.24+1.01+2.328%(注0.06為含少量的瓦斯)。(2)汽化段油氣分壓已知汽化段各組分摩爾流率如下:汽油=132Kmol/h 航煤=103Kmol/h 輕柴=462Kmol/h重柴=16Kmol/h過(guò)汽化油=42.7Kmol/h吹常底油蒸

45、汽量=93.9Kmol/h汽化段油氣總摩爾數(shù):132+103+462+16+42.7=755.7 Kmol/h汽化段油氣和水蒸汽的總摩爾數(shù)為:755.7 Kmol/h+93.9Kmol/h=849.6 Kmol/h汽化段油氣分子分?jǐn)?shù)為:755.7/849.6=0.889根據(jù)分壓定律 P i=P總 yi,汽化段油氣分壓=0.843 0.182=0.162 Mpa(3)確定汽化段溫度汽化段溫度應(yīng)是在汽化段油氣分壓下入塔油料達(dá)到汽化率eF=28%勺平衡汽化溫度。為此繪出原油在常壓下的實(shí)沸點(diǎn)曲線和原油平衡汽化曲線的圖見(jiàn)附 圖1,兩曲線交點(diǎn)溫度為330C,過(guò)交點(diǎn)做垂直橫坐標(biāo)垂線 A;利用圖1-8(P24

46、),將此交點(diǎn)溫度330r換算油氣分壓為0.162 Mpa下的溫度350E,從 圖2-2垂線A上找到350 C之點(diǎn),過(guò)此點(diǎn)作平行于原油平衡汽化曲線的線 4, 線4即為原油在汽化段油氣分壓下的平衡汽化曲線, 在曲線4上可以查得汽化 率為28%寸汽化段溫度=363C。(4) 估算塔底溫度取塔底溫度比汽化段溫度低16C,塔底溫度為:363E-16 C =347C。(5) 進(jìn)料油帶入汽化段的熱量禾I用圖1-40 (P67)查出汽化段油品在363C的熱焓值,計(jì)算出進(jìn)料油帶 入汽化段的熱量見(jiàn)表2-3。表2 4進(jìn)料帶入汽化段的熱量 QF (P=0.153 Mpa, t =363 C)物料名稱流量相態(tài)溫度熱焓千

47、卡/Kg熱量萬(wàn)千卡W /時(shí)常頂汽油14378氣363285409.77航煤13932氣363280390.01輕柴油101648氣3632762805.49重柴油5629氣363269151.42過(guò)汽化油12817氣363269344.78常底油408488液3632279272.68總計(jì)13374.2225塔頂及側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱分配(1) 假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度參考同類裝置數(shù)據(jù),假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度如下:塔頂:130 C航煤抽出層溫度:184 C輕柴油抽出溫度:277 C重柴油抽出層溫度:350 C(2) 確定全塔回流取熱按上述假設(shè)溫度條件,通過(guò)圖1-40 ( P67)石油餾分焓圖,查出

48、各餾分在 不同溫度、不同相態(tài)的焓值作全塔熱平衡見(jiàn)表2-5。表2-5全塔熱平衡物料名稱流量公斤/小時(shí)溫度C焓千卡/千克比重d420熱量萬(wàn)千卡/時(shí)氣液入方常頂汽油143783632850.7498409.77航煤139323632800.7968390.10輕柴油1016483632760.8672805.49重柴油56293632690.9105151.42常底油4084883632270.96239272.68過(guò)氣化油128173632690.9623344.78水蒸氣2450390790193.6合計(jì)13567.8出方常頂汽油14378130147211.36航煤13932184110153.25輕柴油1016482771911941.48重柴油5629350205115.40常底油4213053472138973.80水蒸氣2450130610

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