ss年原油常減壓蒸餾裝置工藝設(shè)計(jì)-副本-副本

1、廣東石油化工學(xué)院 課程設(shè)計(jì)題 目： 460萬噸原油常減壓蒸餾裝置工藝設(shè)計(jì) 學(xué)院： 化工與環(huán)境工程學(xué)院 專業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 班級(jí)： 化工12-3 學(xué)號(hào)：12014280421學(xué)生姓名： 李云龍 任課教師： 謝穎 完成時(shí)間： 2015年09月 廣東石油化工學(xué)院 化學(xué)工程與工藝 專業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 2015 年 9 月 1 日 批準(zhǔn) 系 主 任 謝 穎 發(fā)給學(xué)生 1.設(shè)計(jì)題目: 原油常減壓蒸餾裝置工藝設(shè)計(jì) 2. 學(xué)生完成全部設(shè)計(jì)之期限: 2015 年 9 月 21 日 3. 設(shè)計(jì)之原始數(shù)據(jù): (另給) 4. 計(jì)算及說明部分內(nèi)容: (設(shè)計(jì)應(yīng)包括的項(xiàng)目) 一、總論 1概述；2文獻(xiàn)綜述；3設(shè)計(jì)任

2、務(wù)依據(jù)；4主要原材料；5其他 二、工藝流程設(shè)計(jì) 1. 原料油性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì)；2. 生產(chǎn)方案；3.工藝流程；4. 蒸餾塔類型、塔器結(jié)構(gòu)；5環(huán)保措施 三、常壓蒸餾塔工藝計(jì)算 1. 工藝參數(shù)計(jì)算；2. 物料平衡計(jì)算；3.操作條件的確定；4. 蒸餾塔各點(diǎn) 溫度核算；5. 蒸餾塔汽液負(fù)荷計(jì)算 四、常壓蒸餾塔尺寸計(jì)算 1. 塔徑計(jì)算；2. 塔高計(jì)算 五、常壓蒸餾塔水力學(xué)計(jì)算 六、車間布置設(shè)計(jì) 1. 車間平面布置方案；2. 車間平面布置圖；3. 常壓蒸餾塔裝配圖 七、參考資料 5. 繪圖部分內(nèi)容: (明確說明必繪之圖) (1) 原油常減壓蒸餾裝置工藝流程圖 (2) 車間平面布置圖 (3) 常壓蒸餾塔裝配圖

3、插圖: 主要塔器圖, 蒸餾塔汽液負(fù)荷分布圖, 計(jì)算草圖等. 化學(xué)工程與工藝課程設(shè)計(jì)原油常減壓蒸餾裝置工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1、 原油的一般性質(zhì)伊朗拉萬原油，=0.8045；特性因數(shù) K=11.902、原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)表1 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)序號(hào)餾分范圍/每餾分/%（重）總收率/%（重）序號(hào)餾分范圍/每餾分/%（重）總收率/%（重）12345HK606080801001001201201453.232.763.293.294.663.235.999.2812.5717.2314151617183003203203403403603603803803953.223.673.531.522.5949.2

4、552.9256.4557.9760.566789101451601601801802002002202202302.913.993.633.721.6520.1424.1327.7631.4833.1319202122233954254254604604804805005005205.251.594.662.962.9465.8167.4072.0675.0277.961112132302502502752753003.694.784.4336.8241.6046.03242526520530530540540+損失1.261.1719.6179.2280.39100.00表2 原油平衡蒸發(fā)

5、數(shù)據(jù)累計(jì)餾出, (體)310203040506070平衡蒸發(fā)溫度, 42.066.674.982.999.4114.9133.7143.73、產(chǎn)品方案及產(chǎn)品性質(zhì) 表2 產(chǎn) 品 產(chǎn) 率 及 其 性 質(zhì)產(chǎn) 品沸點(diǎn)范圍產(chǎn) 率相對(duì)密度恩 氏 蒸 餾 數(shù) 據(jù), 名 稱%(重)初10%30%50%70%90%終重整原料HK14517.230.703272.785.993.8103112.7127.2142.2航空煤油14523015.900.7833165.7175.5179184191.5203214輕柴油23032016.120.8398246.9250.3258.3 268.5282.3297.33

6、05.1重柴油3203607.20.8802321.6323.4326.6330.8335.6340.8344.6重 油36043.550.9506減一線油3604259.360.9012360.7363.1368.7376384.7394.5400.7減二線油42554014.580.9448411.9416.6427.4441.6458.6476.6489.9減壓渣油54019.611.02734. 設(shè)計(jì)處理量: 250+學(xué)號(hào)10萬噸/年, 開工：8000小時(shí)/年。5. 汽提水蒸汽采用過熱水蒸汽: 420, 0.3MPa(表)6. 可采用二段汽化流程，設(shè)3個(gè)中段循環(huán)回流; 過汽化油為24(

7、重)。7. 按時(shí)完成設(shè)計(jì)，交電子版和紙質(zhì)版以及手稿。8原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)（由產(chǎn)品體積收率數(shù)據(jù)代替原油實(shí)沸蒸餾數(shù)據(jù)換算）目錄第一章：總論711概述71.1.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)71.1.2設(shè)計(jì)方案71.1.3 生產(chǎn)規(guī)模81.1.4 工藝技術(shù)路線81.1.5工藝技術(shù)特點(diǎn)81.2、文獻(xiàn)綜述:81.2.1國外蒸餾裝置技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)91.2.2國內(nèi)蒸餾裝置技術(shù)現(xiàn)狀101.3、課程設(shè)計(jì)任書101.4. 主要原材料111.5.其他11第二章工藝流程設(shè)計(jì)112.1原料油性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì)112.1.1原油一般性質(zhì)112.1.2原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)122.2工藝流程132.3塔器結(jié)構(gòu)132.4環(huán)保措施142.4.1污染源分析

8、142.4.2廢氣處理152.4.3廢水處理152.4.4噪聲防護(hù)163.1工藝參數(shù)計(jì)算173.1.1體積平均沸點(diǎn)173.1.2恩氏蒸餾10%90%斜率173.1.3分子平均沸點(diǎn)t分183.1.4質(zhì)量平均沸點(diǎn)t質(zhì)183.1.6中平均沸點(diǎn)183.1.7特性因數(shù)/183.1.9平衡蒸發(fā)溫度193.1.10臨界溫度和臨界壓力20產(chǎn)品20真臨界溫度 20假臨界溫度 20真臨界壓力MPa20假臨界壓力MPa2027320265203.23202.992036120357202.53202.332044620442201.82201.752049921494211.62211.52215992155321

9、1.16211.222161921611210.99210.91213.1.11 焦點(diǎn)溫度和焦點(diǎn)壓力213.1.12實(shí)沸點(diǎn)切割范圍213.2原油和產(chǎn)品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù)計(jì)算匯總23265232.9923357232.3323442231.7523494231.5223553231.22230.91233.3操作條件的確定233.3 操作條件的確定233.3.1 汽提蒸汽用量233.3.2 塔板型式和塔板數(shù)243.3.3 操作壓力253.3.4汽化段溫度253.3.5塔底溫度283.3.6 塔頂及各側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱分配283.4蒸餾塔各點(diǎn)溫度核算293.4.1重柴油抽出板(第27層)293.4

10、.2 輕柴油抽出板和煤油抽出板溫度313.4.3塔頂溫度的校正313.5全塔汽、液負(fù)荷分布圖323.5.1 第1塊塔板下的氣液相負(fù)荷323.5.2 第14塊塔板下的氣液相負(fù)荷32第四章：常壓蒸餾尺寸計(jì)算344.1 塔徑的計(jì)算344.1.1塔徑的初算344.1.2計(jì)算適宜的氣速Wa354.1.3 計(jì)算氣相空間截面積354.1.4 降液管內(nèi)流體流速, Vd364.1.5計(jì)算降液管面積364.1.6塔橫截面積Ft的計(jì)算364.1.7采用的塔徑D及空塔氣速W364.2塔高的計(jì)算374.3 塔板布置, 浮閥丶溢流堰及降液管的計(jì)算, 參照塔的工藝計(jì)算P131137,374.3.1浮閥型式：374.3.2

11、臨界閥孔流速374.3.3開孔率374.3.4 浮閥數(shù)374.3.5溢流堰38五 常壓蒸餾塔的水力學(xué)計(jì)算385.1 塔板總壓力降385.1.1干板壓力降Pd385.1.2氣體克服鼓泡表面張力的壓力降Po值很小, 可忽略不計(jì)395.1.3氣體通過塔板上液層的壓力降PL395.2 霧沫夾帶395.3 泄漏405.4 淹塔405.5 降液管負(fù)荷415.6 適宜操作區(qū)和操作線415.6.1霧沫夾帶線415.6.2 淹塔界線425.6.3降液管超負(fù)荷界線435.6.4 液相負(fù)荷下限線445.6.5 泄漏線445.6.6 操作線445.6.7適宜操作區(qū)和操作線44六 車間布置設(shè)計(jì)456.1 車間平面布置方

12、案456.2 車間平面布置圖圖紙說明45參考資料46第一章：總論11概述1.1.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)石油煉制工業(yè)生產(chǎn)汽油、煤油、柴油等燃料和化學(xué)工業(yè)原料，是國民經(jīng)濟(jì)最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，關(guān)系國家的經(jīng)濟(jì)命脈和能源安全，在國民經(jīng)濟(jì)、國防和社會(huì)發(fā)展中具有極其重要的地位和作用。原油在常壓條件下呈液態(tài)的復(fù)雜的烴類混合物。原油是一種主要由碳?xì)浠悬c(diǎn)從常溫到500度以上，分子結(jié)構(gòu)也是多種多樣合物組成的復(fù)雜混合物。石油中的烴類和非烴類化合物，相對(duì)分子質(zhì)量從幾十到幾千。不同油區(qū)所產(chǎn)的原由在性質(zhì)上差別較大，不同組成的原油表現(xiàn)出的物理性質(zhì)不同，而不同的化學(xué)組成及物理性質(zhì)對(duì)原油的使用價(jià)值、經(jīng)濟(jì)效益都有影響。對(duì)許多原油來說，它的

13、各項(xiàng)性質(zhì)指標(biāo)間往往存在著利弊交錯(cuò)、優(yōu)劣共存的現(xiàn)象，這樣就需要對(duì)原油進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。人們根據(jù)對(duì)所加工原油的性質(zhì)、市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求、加工技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性，以及經(jīng)濟(jì)效益等諸方面的分析、制訂合理的加工方案。石油不能直接作汽車、飛機(jī)、輪船等交通運(yùn)輸工具發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，必須經(jīng)過各種加工過程，才能獲得符合質(zhì)量要求的各種石油產(chǎn)品。人們根據(jù)對(duì)所加工原油的性質(zhì)、市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求、加工技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性，以及經(jīng)濟(jì)效益等諸方面的分析、制訂合理的加工方案。原油常減壓蒸餾是常用基本的加工方案。石油煉制加工方案，主要根據(jù)其特性、市場(chǎng)需要、經(jīng)濟(jì)效益、投資力度等因素決定。石油煉制加工方案大體可以分為三種類型：（1）燃料型 主

14、要產(chǎn)品是用燃料的石油產(chǎn)品。除了生產(chǎn)部分重油燃料油外，減壓餾分油和減壓渣油通過各種輕質(zhì)化過程轉(zhuǎn)化為各種輕質(zhì)燃料。（2）燃料潤滑油型 除了生產(chǎn)燃料的石油產(chǎn)品外，部分或大部分減壓餾分油和減壓渣油還用于生產(chǎn)各種潤滑油產(chǎn)品。 （3）燃料化工型 除了生產(chǎn)燃料產(chǎn)品外，還生產(chǎn)化工原料和化工產(chǎn)品。原油經(jīng)過常壓蒸餾可分餾出汽油、煤油、柴油餾分。因原油性質(zhì)不同，這些餾分有的可直接作為產(chǎn)品，有的需要進(jìn)行精制或加工。將常壓塔底油進(jìn)行減壓蒸餾，等到的餾分視其原油性質(zhì)或加工方案不同，可以作裂化（熱裂化、催化裂化、加氫裂化等）原料或潤滑油原料油原料，也可以作為乙烯裂解原料。減壓塔底油可作為燃料油、瀝青、焦化或其它渣油加工（溶

15、劑脫瀝青、渣油催化裂化、渣油加氫裂化等）的原料。1.1.2設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)一套年處理量為460萬噸伊朗拉萬原油加工裝置，由于原料中輕組分不多，所以原油蒸餾裝置采用二段汽化，設(shè)計(jì)常壓塔，減壓塔。設(shè)計(jì)中采用水蒸氣汽提方式, 并確定汽提水蒸汽用量;由于浮閥塔操作彈性大，本設(shè)計(jì)采用浮閥塔。原油蒸餾在煉油廠是原油首先要通過的加工裝置。一般包括預(yù)處理系統(tǒng)（原油電脫鹽）、常壓分餾系統(tǒng)、減壓分餾系統(tǒng)、注劑系統(tǒng)、輕烴回收系統(tǒng)（加工輕質(zhì)原油且達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模時(shí)一般設(shè)置輕烴回收系統(tǒng)）等。常壓蒸餾就是在常壓下對(duì)原油進(jìn)行加熱、氣化、分餾和冷凝。如此得到各種不同沸點(diǎn)范圍的石油餾分。常減壓蒸餾是指在常壓和減壓條件下，根據(jù)原油中各組

16、分的沸點(diǎn)不同，把原油“切割”成不同餾分的工藝過程。1.1.3 生產(chǎn)規(guī)模規(guī)模原油處理量460萬噸/年。按年開工8000小時(shí)計(jì)，即處理量為575000kg/h。1.1.4 工藝技術(shù)路線阿曼原油屬于含硫石蠟-中間基原油。煤油具有相當(dāng)好的揮發(fā)性能，比較高的閃點(diǎn)，適宜的粘度等特性，是一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑，有著廣泛的應(yīng)用前景，但是，直餾煤油和一般的加氫煤油芳烴含量都較量，氮的非烴化合物也很多，致使在使用過程中，不僅使人感到有不舒服的臭味，還對(duì)人體有害。在應(yīng)用上，煤油餾分除用作噴氣燃料、特種溶劑油、燈用煤油以外，還有很大一部分作為鋁軋油基礎(chǔ)油使用。由于鋁軋制在冷卻、潤滑和改善鋁制品表面光潔度等方面都極其重要的

17、作用，因此，隨著鋁加工業(yè)的迅猛發(fā)展，鋁軋制油的用量越來越大。鋁軋制油除應(yīng)用具有餾分范圍窄、飽和烴含量高、閃點(diǎn)高的特點(diǎn)外，還要求具有較低的硫含量和芳烴含量。煤油加氫工藝是生產(chǎn)高檔鋁軋制油最有效的工藝手段，該工藝主要是對(duì)其進(jìn)行深度脫硫、脫氮和脫芳烴。采用加氫法生產(chǎn)無味煤油、鋁軋制油，有著其它方法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。首先是產(chǎn)品質(zhì)量好，收率高，其中產(chǎn)品芳烴含量小于0.1%；其次是不產(chǎn)生酸渣、堿渣等污染物，屬于環(huán)境友好工藝。特種油品精餾與一般的煉油裝置不同，餾分窄分餾精度要求高，產(chǎn)品的種類繁多，生產(chǎn)操作完全由市場(chǎng)決定，操作靈活要求非常高，根據(jù)產(chǎn)品方案要求，分餾部分采用雙分餾塔多側(cè)線抽出，其中第二分餾塔為減壓

18、操作，滿足不同產(chǎn)品分割及質(zhì)量要求。1.1.5工藝技術(shù)特點(diǎn)由于裝置規(guī)模較小，在保證安全平衡生產(chǎn)的前提下，盡量簡(jiǎn)化工藝流程和自動(dòng)控制系統(tǒng)，以節(jié)省工程投資。反應(yīng)部分采用冷高壓分離流程。分餾部分設(shè)置兩臺(tái)分餾塔，其中第二分餾塔為減壓操作，兩臺(tái)分餾塔產(chǎn)品側(cè)線抽出及塔底均設(shè)重沸器，塔內(nèi)裝填高效規(guī)整填料，確保分餾精度。設(shè)置熱載體回執(zhí)系統(tǒng)，熱載體作為塔底重沸器熱源。1.2、文獻(xiàn)綜述:常減壓蒸餾技術(shù)現(xiàn)狀1.2.1國外蒸餾裝置技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)由于原油進(jìn)入煉油廠后必須首先進(jìn)入常減壓裝置進(jìn)行一次加工，因此煉油廠的加工能力一般用原油常減壓蒸餾裝置的加工能力來表示，因此時(shí)間原油加工的能力基本上就是世界常壓蒸餾裝置的加工能

19、力。21世紀(jì)煉油技術(shù)的發(fā)展將呈現(xiàn)這樣一些特點(diǎn)：提高石油產(chǎn)品質(zhì)量，減少產(chǎn)品排放污染；環(huán)境保護(hù)繼續(xù)推動(dòng)煉油工藝技術(shù)發(fā)展；重油深加工、催化等技術(shù)都將有新的提高。今后二三十年，煉油工藝將圍繞不斷滿足新配方汽油和低硫、低芳烴柴油等清潔燃料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開發(fā)創(chuàng)新。30年后，如果燃料電池，特別是氫燃料電池能夠廣泛應(yīng)用，煉油廠的功能及結(jié)構(gòu)將會(huì)發(fā)生重大變化。其中的重點(diǎn)發(fā)展方向是：(1)發(fā)展深度加工，優(yōu)化資源利用，提高資源利用率；(2)采用清潔技術(shù)，生產(chǎn)清潔油品，減少三廢排放； (3)采用生物技術(shù)，生產(chǎn)清潔油品，降低生產(chǎn)成本；(4)采用合成技術(shù)，生產(chǎn)清潔油品，滿足未來需求；(5)煉油化工體化，優(yōu)化資源配置，提高經(jīng)濟(jì)效益

20、。煉油廠的裝置結(jié)構(gòu)決定廠煉油廠所能加工的原油種類和性質(zhì)，同時(shí)也決定于煉油廠可向市場(chǎng)提供的商品油的種類和質(zhì)量。為了適應(yīng)原油質(zhì)量的變化以及石油產(chǎn)品需求結(jié)構(gòu)和質(zhì)量升級(jí)換代的需求，國外煉油廠不斷調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)。催化裂化、加氫裂化、加氫處理等裝置的結(jié)構(gòu)比對(duì)清潔燃料的生產(chǎn)有很大影響。歐洲和亞洲各國的催化裂化裝置結(jié)構(gòu)比般在20左右；美國、意大利、加拿大加氫裂化的結(jié)構(gòu)比較高，分別達(dá)8.50、1419、12.96；日本、德國、美國的加氫處理結(jié)構(gòu)比明顯高于其他國家，其中美國10大煉油廠加氫處理結(jié)構(gòu)比平均值達(dá)65左方。應(yīng)該說在一定程度亡，加氫精制裝置的結(jié)構(gòu)比反映了世界各國的產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的差異。煉油傳廠的大型化是

21、提高其勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益，降低能耗和物耗的一項(xiàng)重要措施。按2004年一月底的統(tǒng)計(jì)，全世界共有717座煉油廠，總加工能力4103Mt/a。其中加工能力在10Mt/a以上的煉油廠126座，分散在34個(gè)國家和地區(qū)，有16座加工能力在20Mt/a以上。現(xiàn)在單套蒸餾裝置一般都在5Mt/a以上，不少裝置已達(dá)到10Mt/a。現(xiàn)在最大的單套蒸餾裝置處理量為15Mt/a。整體蒸餾裝置將原油分為：常壓渣油、含蠟餾分油、中間餾分油和石腦油組分。常壓部分出常壓渣油、中間餾分和石腦油以下的餾分。中間餾分在加氫脫硫分餾塔中分餾煤油、輕、重柴油，常壓渣油進(jìn)入高真空減壓蒸餾，分餾出的蠟油作為催化裂化裝置和加氫裂化裝置的原料

22、。整體蒸餾裝置可以節(jié)省投資30左右。電脫鹽方面：美、歐各國規(guī)定，經(jīng)油田處理后，進(jìn)煉油廠的原油含鹽量不大于50mg/L，含水量小干0.5%。美國練油廠一般脫至3mg/L，有個(gè)別煉油廠(如Eise-gunilol煉油廠)二級(jí)脫鹽結(jié)果達(dá)0.3mg/L。現(xiàn)以Petrolite和Howe-Beaket二公司的專利技術(shù)較為先進(jìn)。Howe-Beaket技術(shù)主要為低速脫鹽，Petrolite已在低速脫鹽的基礎(chǔ)上開發(fā)了高速電脫鹽。塔內(nèi)件方面：以Koch-Glitcsh、Sulzer和Norton為代表，擁有較先進(jìn)的專利技術(shù)，公司開發(fā)出了SuperFRAC I.SuperFRACV高效塔盤和Gempak填料，Su

23、lzer在原有Mellapak填料的基礎(chǔ)上開發(fā)了Mllapakplus和Optiflow高效填料。產(chǎn)品質(zhì)量方面：國外蒸餾裝置典型的產(chǎn)品分餾精度一般為：石腦油和煤油的脫空度ASTM D86(5%-95%)13；煤油和輕柴油的脫空度ASTM D86(5%-95%)-20；輕蠟油與重蠟油的脫空度ASTM D1160(5%-95%)5，潤滑油基礎(chǔ)油也基本滿足窄餾分、淺顏色。1.2.2國內(nèi)蒸餾裝置技術(shù)現(xiàn)狀我國煉油工業(yè)基本上是依靠自己的技術(shù)發(fā)展起來的。50年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的增長和社會(huì)發(fā)展的需要，在穩(wěn)步提高煉油能力的同時(shí)，重點(diǎn)發(fā)展深度加工、降低能源消耗、提高產(chǎn)抓質(zhì)量、更新工藝裝備、推廣先進(jìn)控制技術(shù)，積極開

24、展“三廢”治理和綜合利用工作，煉油綜合技術(shù)水平上廠個(gè)新臺(tái)階。隨著中國國民經(jīng)濟(jì)健康、持續(xù)、快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)石油、石化產(chǎn)品的需求不斷增長，小國的煉油工業(yè)也獲得了高速發(fā)展。截至到2004年底，中國的原油一次加上能力為3.5x108ta，2004年的原油加工量約27108ta，其中中國石化和中國石油的煉油能力和加工量合計(jì)分別占全國的867和893.我國煉油工業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在：原油質(zhì)量劣質(zhì)化。我國低硫原油產(chǎn)量正在下降，大慶油田低硫原油連續(xù)27年年產(chǎn)保持在5000 xl04t以上，2003年首次下調(diào)至4830xl04t，國內(nèi)煉油廠加工進(jìn)口含硫原油的比例將逐年增大，進(jìn)口中東原油所占比例將由20

25、00年的536、2001年的562上升到2010年的95。我國蒸餾裝置規(guī)模較小，大部分裝置處理能力為2.5Mt/a，僅有幾套裝置的加工能力超國4.5Mt/a。我國蒸餾裝置的總體技術(shù)水平與國外水平相比，在處理能力、產(chǎn)品質(zhì)量和撥出率方面存在較大的差距。最近幾年，隨著我國煉油工業(yè)的發(fā)展，為縮短與世界先進(jìn)煉油廠的差距，我國新建蒸餾裝置正向大型化方向發(fā)展，陸續(xù)建成了鎮(zhèn)海、高橋8Mt/a及西太平洋10Mt/a等大型化的蒸餾裝置等，其中高橋?yàn)闈櫥托痛笮驼麴s裝置，擬建的大型蒸餾裝置也基本為燃料型。我國蒸餾裝置側(cè)線產(chǎn)品分離精度差別較大，如中石化有些煉油廠常頂和常一線能夠脫空，但尚有40%的裝置常頂與常一線恩氏

26、蒸餾餾程重疊超過10，最多重疊達(dá)86。多數(shù)裝置常二線與常三線恩氏蒸餾餾程重疊15以上，實(shí)沸點(diǎn)重疊則超出25。潤滑油餾分切割也同國外先進(jìn)水平存在一定差距，主要表現(xiàn)在輕質(zhì)潤滑油餾分的發(fā)揮及中質(zhì)潤滑油餾分的殘?zhí)肌㈩伾桶捕ㄐ缘确矫娲嬖诓罹噍^大。原油在蒸餾前必須嚴(yán)格進(jìn)行脫鹽脫水，其目的是降低換熱器或常壓爐的熱負(fù)荷和壓力降，穩(wěn)定常壓分餾的操作以及減輕設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢，一般要求原油含水 0.5%，含鹽 20毫克/升。國內(nèi)煉油廠電脫鹽技術(shù)的發(fā)展大致可分為3個(gè)階段:在1975年以前處于摸索階段;19751985年，由干設(shè)計(jì)、科研和生產(chǎn)單位的共同努力，開始采用了注水混合閥，開發(fā)了微差壓式界面控制儀、35kV的高

27、壓引入棒和新型的破乳劑，操作水平有了明顯提高;1985年以后，由于重油催化裂化技術(shù)有了迅速發(fā)展，為了滿足重油催化裂化原料含鈉量小于lppm的要求，石化總公司先后從Petrolite公司和Howe一Baker公司引進(jìn)了9套電脫鹽設(shè)備并組織了國產(chǎn)化工作，使我國電脫鹽技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)新的階段。1.3、課程設(shè)計(jì)任書所設(shè)計(jì)任務(wù)是以指導(dǎo)老師給出的原油數(shù)據(jù)為依據(jù)，以一些權(quán)威書籍為參考，設(shè)計(jì)處理量：460萬噸/年,開工：8000小時(shí)/年的原油常減壓裝置。通常選常減壓蒸餾裝置的常壓塔或減壓塔的工藝設(shè)計(jì)。原因是：1、石油及其產(chǎn)品的蒸餾是煉油裝置的最基本單元設(shè)備。是任何一次加工與二次加工裝置所不可缺少的設(shè)備。2、課

28、程設(shè)計(jì)一般按排在課程講完原油的一次加工之后, 與課程的聯(lián)接較好。3、蒸餾塔的工藝設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練較全面, 與所學(xué)的基礎(chǔ)課聯(lián)系較密切。1.4. 主要原材料主要原材料是伊朗拉萬原油，其屬含硫石蠟-中間基原油。1.5.其他1.5.1“三廢”綜合利用本設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)計(jì)應(yīng)用在一些交通運(yùn)輸方便，市場(chǎng)需求大的附近。同時(shí)，生產(chǎn)過程中應(yīng)與環(huán)境相給合，注重“三廢”的處理，堅(jiān)持國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，堅(jiān)持和諧發(fā)展的道路，與時(shí)俱進(jìn)。同時(shí)應(yīng)注意到，廢品只是一種放在待定時(shí)間與空間中的原材料，在另一些場(chǎng)所，它們又是一種原材料，因而，在生產(chǎn)過程中，應(yīng)把“三廢”綜合利用。 1.5.2交通運(yùn)輸及綜合利用原料阿曼原油直接由海運(yùn)到茂名水東港口

29、，再由輸送管道直接輸送到廠區(qū)儲(chǔ)罐內(nèi)，產(chǎn)品則可通過公路，鐵路和水路銷往各地市場(chǎng)。本項(xiàng)目的水、電、風(fēng)等公用工程均有茂石化工業(yè)園區(qū)管道輸送。三廢排放也均可依托茂石化工業(yè)園區(qū)的三廢處理中心處理。1.5.3節(jié)能措施煉油廠加工所消耗的能量占原油加工量的4%-8%，而常減壓蒸餾裝置又是耗能量大的生產(chǎn)裝置。2001年中石化常減壓蒸餾裝置平均能耗為0.496GJ/t(不包括不開減壓裝置)，最低0.438 GJ/t，最高0.686 GJ/t，與國外常減壓蒸餾裝置相比，我國常減壓蒸餾裝置的能耗顯然偏高，具有較大的節(jié)能潛力。常減壓蒸餾裝置能耗主要是工藝過程必須消耗的燃料、水蒸汽、電力、水等所產(chǎn)生的能量消耗。其中燃料能

30、耗比例最大，達(dá)60%-85%；其次是電和蒸汽，均占總能耗的10%-15%；水的能耗的占總能耗的4%左右。因此，應(yīng)從降低燃料消耗著手，節(jié)約能源。常減壓蒸餾裝置主要從五個(gè)方面著手：改進(jìn)工藝流程、提高設(shè)備效率、優(yōu)化操作、采用先進(jìn)的自動(dòng)控制流程、加強(qiáng)維修管理。降低燃料消耗，就是在保證產(chǎn)品收率和質(zhì)量的條件下，減少加熱爐有效熱負(fù)荷和提高加熱爐效率。加熱爐負(fù)荷通常包括加熱常壓塔和減壓塔進(jìn)料及蒸汽所需熱負(fù)荷。減少加熱爐有效負(fù)荷的主要措施有：提高常壓爐進(jìn)料溫度、降低加熱爐出口溫度、減少加熱爐進(jìn)料量（包括蒸汽）；提高加熱爐熱效率的主要措施有：回收煙氣余熱，降低排煙溫度、提高燃燒器燃燒效率、優(yōu)化及自動(dòng)控制加熱爐各操

31、作參數(shù)（如煙氣含氧量、爐膛負(fù)壓，排煙溫度等）、應(yīng)用新型隔熱材料，減少加熱爐熱損失。同時(shí)，節(jié)能措施的采用，不僅在技術(shù)上可行，而且必須經(jīng)濟(jì)合理。節(jié)能與投資的關(guān)系實(shí)質(zhì)上是操作費(fèi)用與投資的關(guān)系在節(jié)能領(lǐng)域的體現(xiàn)。第二章工藝流程設(shè)計(jì)2.1原料油性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì)2.1.1原油一般性質(zhì)伊朗拉萬原油，=0.8045；特性因數(shù) K=11.90，含硫石蠟-中間基原油2.1.2原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù) 表1 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)序號(hào)餾分范圍/每餾分/%（重）總收率/%（重）序號(hào)餾分范圍/每餾分/%（重）總收率/%（重）12345HK606080801001001201201453.232.763.293.294.663.235

32、.999.2812.5717.2314151617183003203203403403603603803803953.223.673.531.522.5949.2552.9256.4557.9760.566789101451601601801802002002202202302.913.993.633.721.6520.1424.1327.7631.4833.1319202122233954254254604604804805005005205.251.594.662.962.9465.8167.4072.0675.0277.961112132302502502752753003.694.78

33、4.4336.8241.6046.03242526520530530540540+損失1.261.1719.6179.2280.39100.00產(chǎn)品方案及產(chǎn)品性質(zhì) 表2 產(chǎn) 品 產(chǎn) 率 及 其 性 質(zhì)產(chǎn) 品沸點(diǎn)范圍產(chǎn) 率相對(duì)密度恩 氏 蒸 餾 數(shù) 據(jù), 名 稱%(重)初10%30%50%70%90%終重整原料HK14517.230.703272.785.993.8103112.7127.2142.2航空煤油14523015.900.7833165.7175.5179184191.5203214輕柴油23032016.120.8398246.9250.3258.3 268.5282.3297.3

34、305.1重柴油3203607.20.8802321.6323.4326.6330.8335.6340.8344.6重 油36043.550.9506減一線油3604259.360.9012360.7363.1368.7376384.7394.5400.7減二線油42554014.580.9448411.9416.6427.4441.6458.6476.6489.9減壓渣油54019.611.0273 2.2工藝流程本設(shè)計(jì)采用二段汽化的常減壓蒸餾裝置技術(shù)（雙塔流程）。設(shè)有常壓塔、減壓塔和附屬的汽提塔。原油在進(jìn)入常壓塔前經(jīng)過電脫鹽系統(tǒng)的脫鹽、脫水后，換熱到240,再經(jīng)常壓爐加熱到370進(jìn)入常壓塔

35、，經(jīng)過分餾，塔頂分餾出重整原料，側(cè)線自上而下分別出航空煤油、輕柴油、重柴油，塔底分餾出重油。重油經(jīng)減壓爐加熱至400左右,進(jìn)入減壓塔,塔頂抽真空,經(jīng)分餾,減一線出重柴油,減二、三線出蠟油,減四線出潤滑油,塔底出減壓渣油。工藝流程圖如下所示： 2.3塔器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況采用板式塔。各種板式塔有關(guān)結(jié)構(gòu)性能比較如下表：表2-5 各種塔板比較塔板優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)泡罩塔板不容易發(fā)生漏液現(xiàn)象，有較好的操作彈性，對(duì)臟物不敏感結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價(jià)高，塔板壓降大，霧末夾帶現(xiàn)象嚴(yán)重塔板效率均勻篩板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，氣體，壓降小操作彈性地，篩孔小，易堵塞浮閥塔板生產(chǎn)能力大，操作彈性大，塔板效率高，氣體壓降小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造

36、價(jià)低不宜處理易結(jié)焦，或黏度大噴射型塔板開孔率較大，可采用較高的空塔氣速，生產(chǎn)能力大，塔板效率高操作彈性大氣相夾帶由上表比較可知，應(yīng)選擇浮閥塔板作為本次設(shè)計(jì)所需的塔板。2.4環(huán)保措施2.4.1污染源分析常壓加熱爐煙氣 減壓加熱爐煙氣圖2-2 常減壓蒸餾裝置的工藝流程及污染源分布1電脫鹽罐；2一初餾塔；3常壓爐；4常壓塔；5汽提塔；6-穩(wěn)定塔；7分餾塔；8減壓加熱爐；9減壓塔由圖2-2可知，常減壓蒸餾裝置污染源有電脫鹽排水、初頂排水、機(jī)泵冷卻水、常頂排水、減頂排水、常壓加熱爐煙氣、減壓加熱爐煙氣，所以環(huán)保工作應(yīng)圍繞這些污染源采取相應(yīng)措施。2.4.2廢氣處理1）加熱爐煙氣煙氣中的SO2與燃料中硫含量

37、有關(guān)，使用燃料氣及低硫燃制能有效降低SO2。的排放量。NO2的排放與燃料中的N2含量及燃燒火嘴結(jié)構(gòu)有關(guān)。2）停工排放廢氣裝置在停工時(shí)，需對(duì)塔、容器、管線進(jìn)行蒸汽吹掃，大部分存油隨蒸汽冷凝水排出，還有部分未被冷凝的油氣隨塔頂蒸汽放空進(jìn)入大氣；檢修時(shí)，需將塔、容器等設(shè)備的人孔打開，將殘存的油氣排入大氣；要制定停工方案并嚴(yán)格執(zhí)行，嚴(yán)格控制污染。3）無組織排放廢氣一般情況下含硫廢水中硫化氫及氨的氣味較大，輸送這種含硫廢水必須密閉，如有泄漏則毒害嚴(yán)重。含硫化氫廢氣經(jīng)常泄漏的部位是在“三頂”回流罐脫水部位。減少措施是控制好塔頂注氨。輸送輕質(zhì)油品管線、堿渣管線及閥門的泄漏會(huì)造成大氣污染，本裝置設(shè)計(jì)常壓塔頂減

38、壓閥為緊急放空所用，放空氣體進(jìn)入緊急放空罐。管線閥門的泄漏率應(yīng)小于2。另外，蒸餾裝置通常設(shè)“三頂”瓦斯回收系統(tǒng)，將初頂、常減頂不凝氣引入加熱爐作為燃料燒掉或回收，這樣對(duì)節(jié)能、安全、環(huán)保均有利。2.4.3廢水處理1）電脫鹽排水制電脫鹽過程所排的廢水，來自原油進(jìn)裝置時(shí)自身攜帶水和溶解原油中無機(jī)鹽所注入的水。此外，加入破乳劑使原油在電場(chǎng)的作用下將其中的油和含鹽廢水分離。由于這部分水與油品直接接觸，溶人的污染物較多，特別是電脫鹽罐油水分離效率不高時(shí)，這部分排水中石油類和COD均較高。排水量與注水量有關(guān)，一般注入量為原油的58。篩選好的破乳劑、確定合適用量、提高電脫鹽效率都對(duì)提高油水分離效果有利；用含硫

39、污水汽提后的凈化水回注電脫鹽可減少新鮮水用量，同時(shí)減少凈化水排放的揮發(fā)酚含量；增加油水鑭離時(shí)間，嚴(yán)格控制油水界面(必要時(shí)設(shè)二次收油設(shè)施)可減少油含量。2）塔頂油水分離器排水常減壓蒸餾裝置其初餾塔頂、常壓塔頂、減壓塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷后均分別進(jìn)入各自的油水分離器，進(jìn)行油水分離并排水。這部水是由原油加工過程中的加熱爐注水，常壓塔和減壓塔底注汽產(chǎn)品汽提塔所用蒸汽冷凝水，大氣抽空器冷凝水，塔頂注水，緩蝕劑所含水分等組成。由于這部分水與油品直接接觸，所以 AN染物質(zhì)較多，排水中硫化物、氨、COD均較高。排水中帶隋況與油水分離器中油水分離時(shí)間、界面控制是否穩(wěn)定有關(guān)。正常生產(chǎn)情況下，嚴(yán)格控制塔頂油水分離器油水界面是

40、防止排重帶油的關(guān)鍵。3)機(jī)泵冷卻水機(jī)泵冷卻水由兩部分構(gòu)成，一部分是冷卻泵體用水，全部使用循環(huán)冷卻后進(jìn)循環(huán)水回水管網(wǎng)循環(huán)使用。另一部分是泵端面密封冷卻水，隨用隨排入含油廢水系統(tǒng)。一般熱油泵需冷卻水較多，如端面十漏油較多則冷卻水帶油嚴(yán)重。如將泵端面密封改為波紋管式端密封，可以減少漏油污染。4)裝置其他排水 a油品采樣該裝置有汽油、煤油、柴油等油品采樣口用于采 j品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。一般在油品采樣前，都要放掉部分油品，以便二次采樣滯留在管線中的油置換掉。這部分油品會(huì)污染排水。可采用動(dòng)分析儀或密閉采樣法，也可以將置換下的油品放入污油罐中回以減少污染。 b設(shè)備如拆卸油泵、換熱器等，需將設(shè)備內(nèi)的存油放掉進(jìn)入系

41、統(tǒng)。如果能在拆卸設(shè)備處，設(shè)專線將油抽至污油回收系統(tǒng)(或罐)，可以減少污染。 c停工掃線 裝置停工需將設(shè)備、管線中的存油用蒸汽吹掃于此階段排放污染物最為嚴(yán)重。應(yīng)制定停工方案并嚴(yán)格執(zhí)行，盡量油送至污油罐區(qū)，嚴(yán)禁亂排亂放。 d地面沖洗原油泵、熱油泵、控制閥等部位所在地面最易遭受污染。一般不允許用水沖洗的地面，通常用浸有少量煤油的棉紗插去油污。e,裝置廢水排放計(jì)量 各種廢水排出裝置進(jìn)入全廠含油廢水系統(tǒng)之前，要設(shè)置計(jì)量井，并制定排水定額。對(duì)控制排放廢水的污染較為有效。2.4.4噪聲防護(hù)在生產(chǎn)裝置，噪聲的主要來源是：流體振動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲。如流體被節(jié)流后發(fā)出的噪聲(尤其是調(diào)節(jié)閥節(jié)流造成的)、火焰燃燒所造成的

42、氣體振動(dòng)等。機(jī)械噪聲。指各種運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲。電磁噪聲。指由電機(jī)、脫鹽變壓器等因磁場(chǎng)作用引起振動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲。加熱爐噪聲的防治一般有下列幾種方法，可根據(jù)不同情況選用。(1)采用低噪聲噴嘴。(2)噴嘴及風(fēng)門等進(jìn)風(fēng)口處采用消聲罩。(3)結(jié)合預(yù)熱空氣系統(tǒng)，采用強(qiáng)制進(jìn)風(fēng)消聲罩。(4)爐底設(shè)隔聲圍墻。電機(jī)噪聲的防治一般有：(1)安裝消聲罩。一般應(yīng)選用低噪聲電機(jī)，若噪聲不符合要求時(shí)，可加設(shè)隔聲罩(安裝全部隔聲罩或局部隔聲罩。)(2)改善冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、角度。(3)大電機(jī)可拆除風(fēng)扇，用主風(fēng)機(jī)設(shè)置旁路引風(fēng)冷卻電機(jī)。空冷器噪聲的防治一般可選用以下幾種方法：(1)設(shè)隔聲墻，以減少對(duì)受聲方向的輻射。(2)加吸聲屏

43、，可設(shè)立式和橫式吸聲屏。(3)加隔聲罩。(4)用新型低噪聲風(fēng)機(jī)。第三章 原料及產(chǎn)品的有關(guān)參數(shù)的計(jì)算3.1工藝參數(shù)計(jì)算計(jì)算時(shí)，所用到的恩氏蒸餾溫度未作裂化校正，這在工程計(jì)算上是允許的。表2 產(chǎn) 品 產(chǎn) 率 及 其 性 質(zhì)產(chǎn) 品沸點(diǎn)范圍產(chǎn) 率相對(duì)密度恩 氏 蒸 餾 數(shù) 據(jù), 名 稱%(重)初10%30%50%70%90%終重整原料HK14517.230.703272.785.993.8103112.7127.2142.2航空煤油14523015.900.7833165.7175.5179184191.5203214輕柴油23032016.120.8398246.9250.3258.3 268.52

44、82.3297.3305.1重柴油3203607.20.8802321.6323.4326.6330.8335.6340.8344.6重 油36043.550.9506減一線油3604259.360.9012360.7363.1368.7376384.7394.5400.7減二線油42554014.580.9448411.9416.6427.4441.6458.6476.6489.9減壓渣油54019.611.02733.1.1體積平均沸點(diǎn)重整原油t(體)= = 104.5航空煤油t(體)= 186.6輕柴油t(體)= =271.3重柴油t(體)= = 331.4減一線油t(體)= 377.4

45、減一線油t(體)= 444.23.1.2恩氏蒸餾10%90%斜率重整原料：0.5163/%航空煤油：0.3438/%輕 柴 油：0.5875/%重 柴 油：0.2175/%減一線油：0.3925/%減二線油：0.75/%3.1.3實(shí)分子平均沸點(diǎn)t分由圖2-9可查得體積平均沸點(diǎn)校正值，故：重整原料： 校正值=-4.2 t實(shí)=t體-4.2=104.5-4.2=100.3航空煤油： 校正值=-2.8 t實(shí)=t體-2.8=186.6-2.8=183.8輕 柴 油： 校正值=-4.2 t實(shí)=t體-4.2=271.3-4.2=267.1重 柴 油： 校正值=-1.8 t實(shí)=t體-1.8=331.4-1.8=329.6 減一線油： 校正值=-2.0 t實(shí)