勝利原油常壓蒸餾工藝設(shè)計(jì)

1、石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙1000萬噸/年勝利原油常減壓工藝設(shè)計(jì)摘 要 本次設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)一年勝利原油處理量能力為1000萬噸的常壓塔,其次為塔板的設(shè)計(jì).原油常壓蒸餾作為原油的一次加工工藝，在原油加工總流程中占有重要作用，在煉廠具有舉足輕重的地位，其運(yùn)行的好壞直接影響到后續(xù)的加工過程。其中重要的分離設(shè)備常壓塔的設(shè)計(jì)，是能否獲得高收率、高質(zhì)量油的關(guān)鍵。近年來常減壓蒸餾技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)不斷創(chuàng)新，裝置節(jié)能消耗顯著，產(chǎn)品質(zhì)量提高。但與國(guó)外先進(jìn)水平相比，仍存在較大的差距。 塔板型式選用F型33克重閥浮閥塔板,依據(jù)常壓塔內(nèi)最大汽,液相負(fù)荷處算得塔板外徑為8m,板間距為0.6m.這部分最主要的是核算塔板

2、流體力學(xué)性能及操作性能,使塔板在適宜的操作范圍內(nèi)操作.本次設(shè)計(jì)結(jié)果表明,參數(shù)的校核結(jié)果與假設(shè)值間誤差在允許范圍內(nèi),其余均在經(jīng)驗(yàn)值范圍內(nèi),本次設(shè)計(jì)就此完成。關(guān)鍵詞：常壓塔，浮閥塔板，流體力學(xué)。1000Mt/a shengli crude oil normal pressures columnsAbstractA 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 proc

3、essing 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

4、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

5、 techniques,there are a long distance. A type of Fvalve tary ,which weigth 33g a valve ,is be chosen .It is outside diamete 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 flexibili

6、ty 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

7、,hydromechanics.24目 錄1文獻(xiàn)綜述11.1 勝利油田的性質(zhì)11.2 常減壓裝置在煉廠總加工流程中的作用11.3 常減壓裝置的目的產(chǎn)品及性能21.3.1常減壓裝置的目的產(chǎn)品種類21.3.2常減壓裝置產(chǎn)品性能21.4 常減壓蒸餾塔頂緩蝕劑的篩選及防腐問題的應(yīng)對(duì)61.4.1常減壓蒸餾塔頂腐蝕原因的機(jī)理分析71.4.2常減壓蒸餾塔頂緩蝕劑的篩選71.4.3 緩蝕劑的合成81.4.4 緩蝕劑性能比較評(píng)價(jià)81.4.5 緩蝕劑與中和劑的復(fù)配效果評(píng)價(jià)81.4.6 加強(qiáng)常減壓蒸餾塔頂防腐蝕工作的幾點(diǎn)建議91.5 常減壓蒸餾裝置用緩蝕劑的研究現(xiàn)狀及展望101.5.1 常減壓蒸餾裝置腐蝕機(jī)理101

8、.5.2常減壓蒸餾裝置用緩蝕劑的研究現(xiàn)狀111.5.3緩蝕劑的作用機(jī)理141.5.4 緩蝕劑的發(fā)展趨勢(shì)151.6 常減壓蒸餾裝置的節(jié)能降耗措施151.7總結(jié)172 設(shè)計(jì)說明書183 常壓塔的工藝計(jì)算193.1 設(shè)計(jì)任務(wù)193.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)193.2.1 原油性質(zhì)193.2.2 原油蒸餾各餾分收率203.2.3 原油蒸餾餾分油性質(zhì)203.3 餾分油性質(zhì)參數(shù)的確定223.3.1 部分參數(shù)的確定223.3.2 餾分的平衡汽化0%的確定243.3.3 各餾分油的臨界壓力，臨界溫度，焦點(diǎn)壓力，焦點(diǎn)溫度的確定273.4 實(shí)沸點(diǎn)切割點(diǎn)和產(chǎn)品收率303.4.1 繪制原油常壓實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線和平衡汽化曲線303.

9、4.2 確定產(chǎn)品收率和物料平衡323.5 汽提蒸汽用量333.6 塔板型式和塔板數(shù)333.7 操作壓力343.8 常壓塔計(jì)算草圖343.9 汽化段溫度的確定363.9.1 汽化率的確定363.9.2 汽化段油氣分壓363.9.3 汽化段溫度的初步求定363.9.4 汽化段溫度的校核373.10 塔底溫度383.11 塔頂及側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱383.11.1 假設(shè)塔頂及側(cè)線溫度383.11.2 全塔熱平衡383.11.3 回流方式及回流熱分配393.12 側(cè)線及塔頂溫度的校核393.12.1 重柴油抽出板（第27層）溫度403.12.2 輕柴油抽出板（第12層）溫度423.12.3 塔頂溫度

10、校核423.13 全塔氣、液負(fù)荷分布圖433.13.1 對(duì)所選塔板進(jìn)行氣、液相負(fù)荷的計(jì)算433.13.2 繪制氣、液相負(fù)荷分布圖444塔板的工藝計(jì)算454.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)454.1.1 進(jìn)入塔板的氣體454.1.2 進(jìn)入塔板的液體454.2 塔徑的工藝計(jì)算464.2.1 最大允許氣速464.2.2 適宜的氣體操作速度464.2.3 塔徑464.3 溢流裝置工藝計(jì)算464.3.1 流動(dòng)形式選擇464.3.2 出口堰尺寸464.4 浮閥數(shù)及開孔率的計(jì)算484.5 塔板水力學(xué)計(jì)算494.5.1 流體力學(xué)特性494.5.2 塔板負(fù)荷性能圖51參考文獻(xiàn)55致 謝581文獻(xiàn)綜述摘要：常減壓裝置將原油用蒸餾的

11、方法分割成為不同沸點(diǎn)范圍的組分，以適應(yīng)產(chǎn)品和下游工藝裝置對(duì)原料的要求。常減壓蒸餾是煉油廠加工原油的第一個(gè)工序，即原油的一次加工，在煉油廠加工總流程中的中國(guó)要作用，常被稱之為“龍頭”裝置。關(guān)鍵字：勝利油田，常減壓裝置，節(jié)能措施11 勝利油田的性質(zhì)勝利原油相對(duì)密度較大，硫、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量較高，屬于含硫中間基原油。一般來說，原油經(jīng)常減壓裝置加工后，可得到直鎦汽油、噴氣燃料、燈用煤油、輕、重柴油和燃料油等產(chǎn)品，某些富含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的原油，經(jīng)減壓深拔后還可直接生產(chǎn)出道路瀝青。在上述產(chǎn)品中，除汽油由于辛烷值較低，目前已不再直接作為產(chǎn)品，還有部分產(chǎn)品可直接或經(jīng)過適當(dāng)精制后作為產(chǎn)品出廠（如噴氣燃1.3 常減

12、壓裝置的目的產(chǎn)品及性能1.3.1常減壓裝置的目的產(chǎn)品種類常減壓蒸餾裝置可從原油中分離出各種沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)品和二次加工的原料。當(dāng)采用初餾塔時(shí)，塔頂可分出窄餾分重整原料或汽油餾分。常減壓能生產(chǎn)如下產(chǎn)品：塔頂生產(chǎn)汽油組分、重整原料、石腦油；常一線出噴氣燃料、燈用煤油、溶劑油、化肥原料、乙烯裂解原料或特種柴油；常二線出輕柴油、乙烯裂解原料；常三線出重柴油或潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油；常壓塔底出重油。減壓塔能生產(chǎn)如下產(chǎn)品：減一線出重柴油、乙烯裂解原料；減二線可出乙烯裂解原料；減壓各側(cè)線油視原油性質(zhì)和使用要求而可作為催化裂化原料、加氫裂化原料、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油原料和石蠟的原料；減壓渣油可作為延遲焦化、溶劑脫瀝青、減粘裂化的原

13、料，以及燃料油的調(diào)和組成。1.3.2常減壓裝置產(chǎn)品性能高于120，確切地說35%點(diǎn)餾出溫度是保證暖車性和加速性，而60%點(diǎn)餾出溫度才是保證常溫行車的加速性。一般車用汽車在汽化器里的有效揮發(fā)度為30%50%,暖車時(shí)揮發(fā)度30%40%，正常行駛時(shí)揮發(fā)度為65%左右。因而用35%及65%的平均數(shù)50%餾出溫度來控制車用汽油的行車氣化性能。90%點(diǎn)餾出1.4.1常減壓蒸餾塔頂腐蝕原因的機(jī)理分析常減壓蒸餾塔頂冷凝系統(tǒng)的腐蝕主要發(fā)生在冷凝液的水相中。水相的pH值與冷凝溫度、氣相水含量，HCI、H2S及注入的NH，在氣相中的濃度有關(guān)。而這些濃度又與原料油性質(zhì)和脫鹽脫水預(yù)處理過程有關(guān)。(1)由于目前電脫鹽脫水

14、裝置效率不高，導(dǎo)致最終處理的進(jìn)塔原料油中含鹽量高于5mLg的行業(yè)平均水平值。原料油中所含鹽類主要成分為NaCI、CaC12及MgC12。其中CaC12及MgC12是導(dǎo)致腐蝕作用的主因【2】。它們受熱發(fā)生水解，生成HCI氣體，與未脫除完全的水生成強(qiáng)腐蝕性的鹽酸。其反應(yīng)式如下：MgCl2+2H20Mg(OH)2+2HClCaC12+2H20Ca(OH)2+2HCl結(jié)合工藝流程和腐蝕成分分析發(fā)現(xiàn)，常壓塔頂冷凝系統(tǒng)的腐蝕介質(zhì)主要來自MgC12的水解，而減壓塔頂中主要是CaC12的水解作用。(2)由于濱化集團(tuán)加工原油含硫量較高，尤其加工的部分進(jìn)口高硫原油，導(dǎo)致較嚴(yán)重的低溫硫腐蝕的存在。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)【3】，

15、當(dāng)HC1與H2S同時(shí)存在時(shí)，腐蝕作用具有一定的協(xié)同效應(yīng)。1.4.2常減壓蒸餾塔頂緩蝕劑的篩選現(xiàn)有煉廠采用的中和緩蝕劑主要是為HCI+H2S+H20型腐蝕環(huán)境開發(fā)的。其主要作用為抑制HC1的腐蝕。針對(duì)煉油廠加工高硫原油比例逐漸增加，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)對(duì)塔頂H2S高濃度腐蝕環(huán)境下的緩蝕劑?，F(xiàn)有水溶性緩蝕劑與中和劑復(fù)配時(shí)容易出現(xiàn)淀，導(dǎo)致使用效果不理想。本文在實(shí)驗(yàn)室采用模擬裝置塔頂冷凝系統(tǒng)的工況，開發(fā)水溶性好的中和緩蝕劑。作為比較，與現(xiàn)有的7019型緩蝕劑和ZHX一5緩蝕劑進(jìn)行了對(duì)比。1.4.3 緩蝕劑的合成將烷基酸與有機(jī)胺縮合【4-5 】，在不同溫度下進(jìn)行真空脫水，于60150完成酰胺化，于1.4.5

16、 緩蝕劑與中和劑的復(fù)配效果評(píng)價(jià)選取水溶性較好的低分子有機(jī)胺ON一1、ON一2作為中和劑，與合成的YX一1型緩蝕劑分別進(jìn)行復(fù)配。仍舊采用靜態(tài)掛片法評(píng)價(jià)其緩蝕性，并與氨水及YX一1型緩蝕劑單獨(dú)使用相對(duì)照，其中YXl型緩蝕濃度為10mgL。結(jié)果見表2。表2 不同緩蝕劑與中和劑復(fù)配的緩蝕效果比較緩蝕劑用量/(mg/L)中和劑種類（濃度為40mg/L）緩蝕率/%腐蝕速率/(mm.a-1)-25.62整。既不因加入量不足而帶來嚴(yán)重腐蝕，也不因加入量過高而增加生產(chǎn)成本。(3)對(duì)于進(jìn)蒸餾裝置的原料油運(yùn)用高效的脫鹽脫水工藝。比如采用“原油低溫脫鹽脫水技術(shù)”，可解決大部分原油罐區(qū)劣質(zhì)油脫鹽脫水問題。只有高效地降低

17、國(guó)內(nèi)煉油廠從1960年后開始使用緩蝕劑，應(yīng)用最多、最普遍的是有機(jī)緩蝕劑。但是國(guó)內(nèi)開發(fā)的緩蝕劑主要是針對(duì)煉油廠塔頂系統(tǒng)HC1一H2sH20型腐蝕環(huán)境，重點(diǎn)在于抑制HC1的腐蝕，而對(duì)高溫腐蝕部位緩蝕劑的研究較少。近年來，隨著加工高酸值、高含硫原油量越來越大，常減壓裝置高溫部位腐蝕問題越來越突出，因而，高溫緩蝕劑也受到了更為廣泛的關(guān)注。1 低溫緩蝕劑國(guó)內(nèi)較早開發(fā)應(yīng)用的低溫緩蝕劑主要是長(zhǎng)碳鏈烷基酰胺、長(zhǎng)碳鏈吡啶衍生物以及含硫化合物，如4502(氯代烷基吡啶)、7019(脂肪族酰胺類化合物)、尼凡丁一18(十八胺聚氧乙烯醚)、1017(多氧烷基咪唑啉油酸鹽)、蘭一4A(聚酰胺類)等【1，5，9】。其中以

18、7019的性能較好，對(duì)減緩常頂、減頂和加氫汽提塔頂冷凝系統(tǒng)碳鋼設(shè)備的腐蝕都有較當(dāng)采用經(jīng)典失重法測(cè)定時(shí)，7019的緩蝕率為8689，而HT01的緩蝕率為9850；采用電化學(xué)極化曲線法測(cè)定時(shí)，7019的緩蝕率為7224 ，而HT01的緩蝕率為965O。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了咪唑啉類緩蝕劑成膜性能較脂肪族酰胺類好，在較低的pH值下仍有比較好的緩蝕性能。定、不分解。近年來，國(guó)內(nèi)外研究和使用的高溫緩蝕劑主要有磷系和非磷系兩種系列。磷系緩蝕劑是指含磷酸或亞磷酸基的有機(jī)化合物，如磷酸酯類、亞磷酸芳基酯類和硫代(亞)磷酸酯類等；非磷系緩蝕劑是一些含氮、硫等元素的有機(jī)化合物。研究劑主要包括硫代單烷基(雙烷基、三烷基)磷

19、酸酯和硫代亞磷酸酯等。這類化合物中的硫代磷配或者在緩蝕劑中添加其它成分往往具有更好的緩蝕效果。因此，緩蝕劑與其它藥劑的復(fù)配成為發(fā)展趨勢(shì)，也有必要探尋其中的復(fù)配規(guī)律。(2)開發(fā)環(huán)保型緩蝕劑。研究從動(dòng)植物中提取、分離、合成新型緩蝕劑的有效成分，積極開發(fā)綠色、環(huán)保型緩蝕劑，如利用國(guó)內(nèi)豐富的松香資源開發(fā)咪唑啉類等環(huán)境友好型緩蝕劑。(3)加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究。應(yīng)用量子化學(xué)理論、分子設(shè)計(jì)科學(xué)和計(jì)算成【22】，使緩蝕劑的研究和開發(fā)有“理”可依，減少新產(chǎn)品開發(fā)時(shí)的盲目性。1.6 常減壓蒸餾裝置的節(jié)能降耗措施遼河石化分公司南常減壓蒸餾裝置始建于1987年，于2000年12月改造，并于2001年5月一次開車成功，裝置

20、改加工低凝環(huán)烷基原油裝置改造中在節(jié)能降耗方面進(jìn)行了全裝置能量利用綜合分析，有效地降低了裝置的過剩余熱，并采用了窄點(diǎn)技術(shù)對(duì)換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。1.降低水耗(1)減少循環(huán)水用量。常減壓蒸餾裝置循環(huán)水主要用于水冷冷卻油品，單耗設(shè)計(jì)值為723m3/h，除了E一10271.2 減壓塔頂油氣冷凝冷卻器和E一1024渣油冷卻器外，均采用了二次循環(huán)水。為進(jìn)一步降低循環(huán)水單耗，使單位加工費(fèi)用降低到最小，經(jīng)仔細(xì)研究，采取的措施為：夏季用空冷器代替水冷器，冬季利用裝置的側(cè)線余熱加熱采暖水輸出熱量。在調(diào)節(jié)側(cè)線油品離開裝置溫度時(shí)，采取將側(cè)線油品盡量與原油換熱的方式，使其達(dá)到離開裝置時(shí)的溫度，可節(jié)約大量循環(huán)水。取消E一10

21、25含鹽污水冷卻器。經(jīng)過以上措施的實(shí)施，循環(huán)水的單耗平均控制在500m3h左右。另外對(duì)水冷器進(jìn)行定期化學(xué)清洗，提高其冷卻效果，減少了循環(huán)水用量。(2)減少軟化水的用量。常減壓蒸餾裝置軟化水的消耗主要于塔頂注水、機(jī)泵冷卻水、電脫鹽罐注水及配劑用水等。因此采用了回收兩塔頂油水分離罐的排水，注入電脫鹽罐內(nèi)，可節(jié)約軟化水3th。另外，對(duì)機(jī)泵冷卻用的軟化水量做適宜調(diào)整。建議機(jī)泵冷卻水盡可能回收至系統(tǒng)，做到零排放。2.降低電耗機(jī)泵、風(fēng)機(jī)采用變頻器。對(duì)機(jī)泵電機(jī)采片變頻技術(shù)，以滿足當(dāng)原油性質(zhì)變化時(shí)，側(cè)線及同流油量變化情況下的節(jié)能。對(duì)常壓塔頂油氣空冷器的4臺(tái)風(fēng)機(jī)采用變頻技術(shù)，以適應(yīng)不同工況條件。(2)風(fēng)機(jī)調(diào)角。

22、根據(jù)油品的冷后溫度及時(shí)調(diào)整風(fēng)機(jī)扇葉角度或停用風(fēng)機(jī)。(3)電脫鹽系統(tǒng)。本次改造，對(duì)電脫鹽采用了交直流電脫鹽技術(shù)，該技術(shù)的主要特點(diǎn)是在電脫鹽罐內(nèi)產(chǎn)生了直流強(qiáng)電場(chǎng)和交流弱電場(chǎng)，具有交流電脫鹽和直流電脫鹽的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了各自的不足。在達(dá)到同等脫鹽、脫水水平的條件下，可節(jié)電約30 。3降低蒸汽用量常減壓蒸餾裝置所用蒸汽壓力分別為10MPa和 035MPa。通過細(xì)心凋整操作可提高它們的自產(chǎn)量。10MPa蒸汽的消耗主要在減壓抽真空系統(tǒng)、加熱爐霧化蒸汽及冬季伴熱系統(tǒng)等。投用機(jī)械抽真空泵，可節(jié)約蒸汽06th；加熱爐可采用高效火嘴，凋整其合適的霧化蒸汽量；對(duì)蒸汽伴熱系統(tǒng)及蒸汽放空尾部安裝疏水閥，減少“小白龍”現(xiàn)

23、象。建議對(duì)汽包排污水也可作為水伴熱熱源，可減少蒸汽用量。035MPa蒸汽的消耗主要在側(cè)線汽提及塔底吹汽，合理調(diào)整其側(cè)線汽提蒸汽用量及常減壓塔底吹汽量。4降低燃料油的用量(1)提高換熱終溫。換熱終溫是衡量常減壓裝置原油換熱凹收情況的重要標(biāo)志(換熱終溫每提高3，可降低爐子燃料01kgt)。盡管在改造沒計(jì)時(shí)采用窄點(diǎn)技術(shù)對(duì)換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，但運(yùn)行中，由于換熱器本身泥沙沉積、積垢較嚴(yán)重，大大影響了傳熱效率，使換熱終溫大幅下降。提高換熱終溫措施如下：進(jìn)一步優(yōu)化換熱流程，由于裝置運(yùn)行中，渣油出裝置時(shí)的溫度達(dá)180，為了回收這部分熱量在脫鹽前加了一組渣油一原油換熱器，以提高電脫鹽溫度，進(jìn)而提高換熱終溫。采用高

24、效換熱器并進(jìn)行定期清洗，裝置在改造沒汁時(shí)，就采用了高效的波節(jié)管、螺紋管及折流桿式換熱器。但由于原油中泥沙含量較多，在裝置運(yùn)行22個(gè)月時(shí)，原油換熱終溫大幅降低。對(duì)15臺(tái)脫鹽前及脫鹽后換熱器進(jìn)行了單臺(tái)切除清洗后，換熱效果明顯提高，原油換熱終溫提高了近10。另外，弓型折流板換熱器容易出現(xiàn)死角堵塞，建議采用螺旋式折流板換熱器 (2)管理好燃燒系統(tǒng)。火嘴燃燒不好就會(huì)影響加熱爐熱效率。嚴(yán)格工藝紀(jì)律，控制好燃料油的壓力及溫度，加熱爐參數(shù)不作大幅度調(diào)整，保證加熱爐的燃燒狀態(tài)良好，作到火苗齊、火焰短、爐膛明亮、火焰不直撲爐管。(3)采用保溫材料降低爐壁熱損失。對(duì)爐壁表面采用優(yōu)質(zhì)隔熱材料，并對(duì)爐襯表面噴涂反輻射涂

25、料，減少爐甓散熱損失。1.7總結(jié)煉廠在進(jìn)行原油的加工時(shí)必須解決原油分割和各種石油餾分在加工過程中的分離問題。蒸餾正是一種合適的手段，而且常常也是一種最經(jīng)濟(jì)、最容易的手段，它能夠?qū)⒁后w混合物按其所含組分的沸點(diǎn)或蒸氣壓的不同而分離為輕重不同的各種餾分，或者是分離為近似純的產(chǎn)物。由此可見，蒸餾是煉油工業(yè)中一種最基本的分離方法。蒸餾過程和設(shè)備的設(shè)計(jì)是否合理、操作是否良好，對(duì)煉油廠生產(chǎn)的影響甚為重大。2 設(shè)計(jì)說明書本次設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)一年原油處理量能力為1000萬噸的常壓塔，其次為塔板的設(shè)計(jì)。常壓塔的設(shè)計(jì)主要是依據(jù)所給的原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)及產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)，以及一些所須的工藝圖表等，參考石油加工工藝學(xué)、

26、化工原理、塔的工藝計(jì)算、石油化工工藝圖表等，計(jì)算產(chǎn)品的各物性數(shù)據(jù)，確定切割方案、計(jì)算產(chǎn)品收率。根據(jù)設(shè)計(jì)所須的原理、規(guī)模，對(duì)工藝裝置流程進(jìn)行選擇，確定有關(guān)參數(shù)，得到相關(guān)物性計(jì)算結(jié)果，確定設(shè)計(jì)特點(diǎn)。主要是根據(jù)物料平衡、熱量平衡來確定汽提水蒸氣用量，選擇塔板型式和確定塔板數(shù)、操作壓力、溫度、全塔氣、液相負(fù)荷等。繪制氣、液相負(fù)荷圖，平衡氣化曲線，操作彈性曲線，進(jìn)行塔的工藝曲線。3 常壓塔的工藝計(jì)算3.1 設(shè)計(jì)任務(wù)年處理量為1000104 t勝利原油的常減壓分餾塔。原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)及平衡汽化數(shù)據(jù)由老師提供。3.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)3.2.1 原油性質(zhì)序號(hào)項(xiàng) 目數(shù) 值120密度g/cm30.97342粘度（5

27、0）mm2/s763.53凝點(diǎn)-54酸值KOH/g mg4.135硫ug/g20186氮ug/g31997膠質(zhì)m %18.148灰分m%0.049殘?zhí)?，m%8.5410鹽含量NaCL/L mg5.814平衡汽化溫度5%25710%30820%40030%43840%47247%5003.2.2 原油蒸餾各餾分收率序號(hào)溫度范圍餾分油%（m/m）累計(jì)%（m/m）1HK-1801.561.562180-2001.092.653200-2300.783.434230-2501.084.515250-2751.886.396275-3002.629.017300-3303.8212.838330-350

28、2.9715.819350-3953.1618.9710395-4255.8624.8311425-45010.1234.9412450-50011.6946.631350053.3599.983.2.3 原油蒸餾餾分油性質(zhì)序號(hào)分析項(xiàng)目常頂油常一線油常二線油常三線油常底油120密度g/cm30.75940.87850.90600.94150.99242粘度（20）mm2/s4.68粘度（40）mm2/s8.3720.98170.7粘度100）mm2/s2.163.429.483凝點(diǎn)-50-34-1454閃點(diǎn)（開/閉）-/891441651925酸度mgKOH/ml24.786酸值mgKOH/g

29、2.635.527.07硫ug/g516.61435215222098氮ug/g26.7131.3400.310829折光率，201.49761.50991.523910結(jié)構(gòu)族組成CP%36.634.6粘度指數(shù)（）CN%46.846.731.9CA%16.618.7451135-39-10023.112十六烷指數(shù)3613灰分m%0.00414殘?zhí)縨%0.0215餾程HK5020428530310%9623331335130%11225232336750%13926933238070%15228833939490%165310349418KK1973343644473.3 餾分油性質(zhì)參數(shù)的確定3

30、.3.1 部分參數(shù)的確定1.體積平均沸點(diǎn)由公式：tv（t10t30+t50+t70+t90)/5 得汽油餾分：tv96+112+139+152+165/5=132.8煤油餾分：tv233+252+269+288+310/5=270.4輕柴餾分：tv313+323+332+339+349/5331.2重柴餾分：tv351+367+380+394+418/5=3822. 恩氏蒸餾曲線斜率S由公式：斜率S（T90-T10)/(90-10) /% 得汽油餾分：斜率S165-96/90-100.8625/%煤油餾分：斜率S310-233/90-100.9625/%輕柴餾分：斜率S349-313/90-1

31、00.45/%重柴餾分：斜率S418-351/90-100.8375/%3. 立方平均沸點(diǎn)tcu由公式：tcutv-cu lncu-0.82368-0.089970tv0.45+2.45679S0.45求得 cuexp（-0.82368-0.089970tv0.45+2.45679S0.45）汽油餾分：cuexp（-0.82368-0.089970132.80.45+2.456790.86250.45）0.25 tcu132.8-0.25132.55煤油餾分：cuexp（-0.82368-0.089970270.40.45+2.456790.96250.45）0.25 tcu270.4-0.2

32、5270.15輕柴餾分：cuexp（-0.82368-0.089970331.20.45+2.456790.450.45）0.33 tcu331.2-0.33330.87重柴餾分：cuexp（-0.82368-0.0899703820.45+2.456790.83750.45）0.26 tcu382-0.26381.744. 中平均沸點(diǎn)由公式：tMetv-Me lnMe-1.53181-0.012800tv0.6667+3.64678S0.3333 Meexp（-1.53181-0.012800tv0.6667+3.64678S0.3333）汽油餾分：Meexp（-1.53181-0.0128

33、00132.80.6667+3.646780.86250.3333）=0.20 tMe138.2-0.20=138煤油餾分：Me exp（-1.53181-0.012800270.40.6667+3.646780.96250.3333）=0.22 tMe270.4-0.22=270.18輕柴餾分：Meexp（-1.53181-0.012800331.20.6667+3.646780.450.3333）=0.52 tMe331.2-0.52=330.68重柴餾分：Meexp（-1.53181-0.0128003820.6667+3.646780.83750.3333）=0.29 tMe382-0

34、.29=381.715特性因數(shù)K由公式 K(1.216T1/3)/d15.615.6，式中T現(xiàn)一般使用中平均沸點(diǎn)，且T為油品平均沸點(diǎn)的絕對(duì)溫度（K)由APIo141.5/d15.615.6-131.5可得d15.615.6141.5/(APIo+131.5)汽油餾 K=1.216(330.68+273.1)1/3/0.8203=12.5重柴餾分：已知API=38.4 , d15.615.6 141.5/(38.4+131.5)=0.8328 K=1.216(381.71+273.1)1/3/0.8328=12.73.3.2 餾分的平衡汽化0%的確定汽油餾分:已知恩氏蒸餾數(shù)據(jù)如下：餾出（體積分?jǐn)?shù)

35、），01030507090100溫度，5096112139152165197根據(jù)圖II-1-13煉油工程換算50點(diǎn)溫度恩氏蒸餾1070點(diǎn)斜率（152-96）/(70-10)=0.93/%由圖查得：平衡汽化50點(diǎn)恩氏蒸餾50點(diǎn)-9.8故 平衡汽化50點(diǎn)139-9.8129.2查得平衡汽化曲線各段溫差：曲線線段恩氏蒸餾溫差，平衡汽化溫差，010462310301693050271450701357090134901003212由50點(diǎn)及各線段溫差推算平衡汽化曲線各點(diǎn)溫度30129.2-14115.210115.2-9106.20106.2-2383.270129.2+5134.290134.2+4

36、.0138.2100138.2+12150.2煤油餾分:已知恩氏蒸餾數(shù)據(jù)如下：餾出（體積分?jǐn)?shù)），01030507090100溫度，204233252269288310334同前面的步驟：恩氏蒸餾1070點(diǎn)斜率（288-233）/(70-10)=0.92/%同前,查得平衡汽化50點(diǎn)恩氏蒸餾50點(diǎn)5故 平衡汽化50點(diǎn)269-5264查得平衡汽化曲線各段溫差：曲線線段恩氏蒸餾溫差，平衡汽化溫差，01029121030191130501795070199.5709090100222410.59由50點(diǎn)及各線段溫差推算平衡汽化曲線各點(diǎn)溫度30264-925510255-112440244-1223270

37、255+9.5264.590264.5+10.5275100275+9284輕柴餾分:已知恩氏蒸餾數(shù)據(jù)如下：餾出（體積分?jǐn)?shù)），01030507090100溫度，285313323332339349364 同前面的步驟：恩氏蒸餾1070點(diǎn)斜率（339-313）/(70-10)=0.43/%查得 平衡汽化50點(diǎn)恩氏蒸餾50點(diǎn)19故 平衡汽化50點(diǎn)332+19351 查得平衡汽化曲線各段溫差：曲線線段恩氏蒸餾溫差，平衡汽化溫差，01028131030106305095507063709010490100155 由50點(diǎn)及各線段溫差推算平衡汽化曲線各點(diǎn)溫度為：30351-534610346-63400

38、340-1332770327+333090330+4334100334+5339重柴餾分:已知恩氏蒸餾數(shù)據(jù)如下：餾出（體積分?jǐn)?shù)），01030507090100溫度，303351367380394418447 同前面的步驟：恩氏蒸餾1070點(diǎn)斜率（394-351）/(70-10)=0.72/%查得 平衡汽化50點(diǎn)恩氏蒸餾50點(diǎn)22故 平衡汽化50點(diǎn)380+22=402 查得平衡汽化曲線各段溫差：曲線線段恩氏蒸餾溫差，平衡汽化溫差，010482510301693050137507014670902411901002910.5由50點(diǎn)及各線段溫差推算平衡汽化曲線各點(diǎn)溫度為：30402-7395103

39、95-93860386-2536170402+640890408+11419100419+10.5429.53.3.3 各餾分油的臨界壓力，臨界溫度，焦點(diǎn)壓力，焦點(diǎn)溫度的確定1.臨界壓力石油餾分的真臨界壓力Pc（MPa）則可從其假臨界壓力Pc等用下公式求得：lgPc0.052321+5.656282lgTc/Tc+1.001047lgPc式中 Pc為假臨界壓力可用下列經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算：Pc3.195104exp（-8.50510-3TMe4.8014d+5.7490+10-3TMed）TMe0.81067d4.0846d石油餾分的相對(duì)密度（d15.615.6）TMe石油餾分的平均沸點(diǎn)，K；Tc真臨界

40、溫度，KTc假臨界溫度，K且Tc17.1416exp（-9.314510-3TMe0.54444S+6.4791+10-3TMed）TMe0.81067d0.5368根據(jù)以上公式可求得：汽油餾分 Pc3.27MPa煤油餾分 Pc2.66MPa輕柴餾分 Pc2.32MPa重柴餾分 Pc1.69MPa2.臨界溫度石油餾分真臨界溫度可用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算tc85.66+0.9259D-0.395910-3D2Dd15.615.6（1.8tv+132.0)式中tv為石油餾分的體積平均沸點(diǎn)，汽油餾分：已算得tv97.34，d15.615.60.7039 D0.7093（1.897.34+132.0）217

41、.9055 所以tc85.66+0.9259217.9055-0.395910-3217.90552268.62煤油餾分：已算得tv190.18，d15.615.60.7839 D0.7893（1.8190.18+132.0）371.8226 所以tc85.66+0.9259371.8226-0.395910-3371.82262375.20輕柴餾分：已算得tv258.78，d15.615.60.8203 D0.8203（1.8258.78+132.0）490.3786 所以tc85.66+0.9259490.3786-0.395910-3490.37862444.50重柴餾分：已算得tv33

42、0.8，d15.615.60.8328 D0.8328（1.8330.8+132.0）605.8120 所以tc85.66+0.9259605.8120-0.395910-3605.81202501.282.焦點(diǎn)壓力由tv和S10-90%可查石油煉制工程P215，圖7-25得到焦點(diǎn)壓力-臨界壓力, 0.101MPa汽油餾分 焦點(diǎn)壓力-臨界壓力18.40.101MPa1.86MPa 焦點(diǎn)壓力1.86+3.275.13MPa煤油餾分 焦點(diǎn)壓力-臨界壓力18.30.101MPa1.85MPa 焦點(diǎn)壓力1.85+2.664.51MPa輕柴餾分 焦點(diǎn)壓力-臨界壓力3.60.101MPa0.36MPa 焦

43、點(diǎn)壓力0.36+2.322.68MPa重柴餾分 焦點(diǎn)壓力-臨界壓力2.810.101MPa0.28MPa 焦點(diǎn)壓力0.28+1.691.97MPa3.焦點(diǎn)溫度由tv和S10-90%可查工藝圖表I-2-19得到焦點(diǎn)溫度-臨界溫度值汽油餾分：已算得tv132.8 S10-90%0.5375/% tc=132.55可查 焦點(diǎn)溫度-臨界溫度=43.5 焦點(diǎn)溫度43.5+132.55176.05煤油餾分：已算得tv S10-90% tc查表得 焦點(diǎn)溫度-臨界溫度=34.0 焦點(diǎn)溫度34.0+270.15304.15輕柴餾分：同上查得焦點(diǎn)溫度-臨界溫度=13.8 焦點(diǎn)溫度13.8+330.87344.67重柴餾分：同上查得焦點(diǎn)溫度-