【正文】 層板上汽液相負荷 .......................................93 第 17 層板上汽液相負荷 .......................................93 第 14 層板上汽液相負荷 .......................................95 第 13 層板上汽液相負荷 ......................................97 第 10 層板上汽液相負荷 ......................................99 第 9 層板上汽液相負荷 ......................................101 第 3 層板上汽液相負荷 ......................................101 第 2 層板上汽液相負荷 ......................................103 第一層板上汽液相負荷 ......................................105 .....................................................108 塔徑計算 .......................................................108 塔徑 ........................................................108 溢流裝置 ....................................................109 塔板布置及浮閥數(shù)目與排列 ....................................111 塔板流體力學驗算 ...............................................112 氣相通過閥塔板的壓強降 ......................................112 淹塔 ........................................................113 霧沫夾帶 ....................................................114 塔板負荷性能圖 ..............................................1154 常減壓蒸餾裝置的節(jié)能降耗措施 ....................................121致 謝 ..........................................................125參考文獻 ...........................................................1261 文獻綜述 前言 石油化工簡介　 　 又 稱 石 油 化 學 工 業(yè) ， 指 化 學 工 業(yè) 中 以 石 油 為 原 料 生 產(chǎn) 化 學 品 的 領 域 ， 廣義 上 也 包 括 天 然 氣 化 工 。 石 油 化 工 作 為 一 個 新 興 工 業(yè) ， 是 20 世 紀 20 年 代 隨石 油 煉 制 工 業(yè) 的 發(fā) 展 而 形 成 ， 于 第 二 次 世 界 大 戰(zhàn) 期 間 成 長 起 來 的 。 戰(zhàn) 后 ， 石 油化 工 的 高 速 發(fā) 展 ， 使 大 量 化 學 品 的 生 產(chǎn) 從 傳 統(tǒng) 的 以 煤 及 農(nóng) 林 產(chǎn) 品 為 原 料 ， 轉(zhuǎn) 移到 以 石 油 及 天 然 氣 為 原 料 的 基 礎 上 來 。 石 油 化 工 已 成 為 化 學 工 業(yè) 中 的 基 干 工 業(yè) ，在 國 民 經(jīng) 濟 中 占 有 極 重 要 的 地 位 。石油化工的范疇 以石油及天然氣生產(chǎn)的化學品品種極多、范圍極廣。石油化工原料主要為來自石油煉制過程產(chǎn)生的各種石油餾分和煉廠氣，以及油田氣、天然氣等。石油餾分(主要是輕質(zhì)油)通過烴類裂解、裂解氣分離可制取乙烯、丙烯、丁二烯等烯烴和苯、甲苯、二甲苯等芳烴，芳烴亦可來自石油輕餾分的催化重整。石油輕餾分和天然氣經(jīng)蒸汽轉(zhuǎn)化、重油經(jīng)部分氧化可制取合成氣,進而生產(chǎn)合成氨、合成甲醇等。從烯烴出發(fā),可生產(chǎn)各種醇、酮、醛、酸類及環(huán)氧化合物等。隨著科學技術的發(fā)展，上述烯烴、芳烴經(jīng)加工可生產(chǎn)包括合成樹脂、合成橡膠、合成纖維等高分子產(chǎn)品及一系列制品，如表面活性劑等精細化學品，因此石油化工的范疇已擴大到高分子化工和精細化工的大部分領域。石油化工生產(chǎn)，一般與石油煉制或天然氣加工結(jié)合，相互提供原料、副產(chǎn)品或半成品，以提高經(jīng)濟效益 石油化工的作用石油化工在現(xiàn)今的社會中，占有十分重要的地位 [1]。 油 化 工 是 能 源 的 主 要 供 應 者 　 　 石 油 化 工 ， 主 要 指 石 油 煉 制 生 產(chǎn) 的 汽 油 、 煤 油 、 柴 油 、 重 油 以 及 天 然 氣 是當 前 主 要 能 源 的 主 要 供 應 者 。 我 國 1995 年 生 產(chǎn) 了 燃 料 油 為 8 千 萬 噸 。 目 前 ，全 世 界 石 油 和 天 然 氣 消 費 量 約 占 總 能 耗 量 60%； 我 國 因 煤 炭 使 用 量 大 ， 石 油的 消 費 量 不 到 20%。 石 油 化 工 提 供 的 能 源 主 要 作 汽 車 、 拖 拉 機 、 飛 機 、 輪 船 、鍋 爐 的 燃 料 ， 少 量 用 作 民 用 燃 料 。 能 源 是 制 約 我 國 國 民 經(jīng) 濟 發(fā) 展 的 一 個 因 素 ，石 油 化 工 約 消 耗 總 能 源 的 %， 應 不 斷 降 低 能 源 消 費 量 。 油 化 工 是 材 料 工 業(yè) 的 支 柱 之 一 　 　 金 屬 、 無 機 非 金 屬 材 料 和 高 分 子 合 成 材 料 ， 被 稱 為 三 大 材 料 。 全 世 界 石 油化 工 提 供 的 高 分 子 合 成 材 料 目 前 產(chǎn) 量 約 億 噸 ， 1996 年 ， 我 國 已 超 過800 萬 噸 。 除 合 成 材 料 外 ， 石 油 化 工 還 提 供 了 絕 大 多 數(shù) 的 有 機 化 工 原 料 ， 在 屬于 化 工 領 域 的 范 疇 內(nèi) ， 除 化 學 礦 物 提 供 的 化 工 產(chǎn) 品 外 ， 石 油 化 工 生 產(chǎn) 的 原 料 ，在 各 個 部 門 大 顯 身 手 。 油 化 工 促 進 了 農(nóng) 業(yè) 的 發(fā) 展 　 　 農(nóng) 業(yè) 是 我 國 國 民 經(jīng) 濟 的 基 礎 產(chǎn) 業(yè) 。 石 化 工 業(yè) 提 供 的 氮 肥 占 化 肥 總 量 的 80%，農(nóng) 用 塑 料 薄 膜 的 推 廣 使 用 ， 加 上 農(nóng) 藥 的 合 理 使 用 以 及 大 量 農(nóng) 業(yè) 機 械 所 需 各 類 燃料 ， 形 成 了 石 化 工 業(yè) 支 援 農(nóng) 業(yè) 的 主 力 軍 。 工 業(yè) 部 門 離 不 開 石 化 產(chǎn) 品 　 　 現(xiàn) 代 交 通 工 業(yè) 的 發(fā) 展 與 燃 料 供 應 息 息 相 關 ， 可 以 毫 不 夸 張 地 說 ， 沒 有 燃 料 ，就 沒 有 現(xiàn) 代 交 通 工 業(yè) 。 金 屬 加 工 、 各 類 機 械 毫 無 例 外 需 要 各 類 潤 滑 材 料 及 其 它配 套 材 料 ， 消 耗 了 大 量 石 化 產(chǎn) 品 。 全 世 界 潤 滑 油 脂 產(chǎn) 量 約 2 千 萬 噸 ， 我 國 約180 萬 噸 。 建 材 工 業(yè) 是 石 化 產(chǎn) 品 的 新 領 域 ， 如 塑 料 關 材 、 門 窗 、 鋪 地 材 料 、 涂料 被 稱 為 化 學 建 材 。 輕 工 、 紡 織 工 業(yè) 是 石 化 產(chǎn) 品 的 傳 統(tǒng) 用 戶 ， 新 材 料 、 新 工 藝 、新 產(chǎn) 品 的 開 發(fā) 與 推 廣 ， 無 不 有 石 化 產(chǎn) 品 的 身 影 。 當 前 ， 高 速 發(fā) 展 的 電 子 工 業(yè) 以及 諸 多 的 高 新 技 術 產(chǎn) 業(yè) ， 對 石 化 產(chǎn) 品 ， 尤 其 是 以 石 化 產(chǎn) 品 為 原 料 生 產(chǎn) 的 精 細化 工 產(chǎn) 品 提 出 了 新 要 求 ， 這 對 發(fā) 展 石 化 工 業(yè) 是 個 巨 大 的 促 進 。 化 工 業(yè) 的 建 設 和 發(fā) 展 離 不 開 各 行 各 業(yè) 的 支 持 國內(nèi)外的石化企業(yè)都是集中建設一批生產(chǎn)裝置，形成大型石化工業(yè)區(qū)。在區(qū)內(nèi)，煉油裝置為“龍頭” ，為石化裝置提供裂解原料，如輕油、柴油，并生產(chǎn)石化產(chǎn)品；裂解裝置生產(chǎn)乙烯、丙烯、苯、二甲苯等石化基本原料；根據(jù)需求建設以上述原料為主生產(chǎn)合成材料和有機原料的系列生產(chǎn)裝置，其產(chǎn)品、原料有一定比例關系。如要求年產(chǎn) 30 萬噸乙烯，粗略計算，約需裂解原料 120 萬噸， 對應煉油廠加工能力約 250 萬噸，可配套生產(chǎn)合成材料和基本有機原料 80 ~ 90 萬噸。由此可見， 建設石化工業(yè)區(qū)要投入大量資金，廠區(qū)選址適當，不但要保證原料和產(chǎn)品的運輸，而且要有充分的電力、水供應及其他配套的基礎工程設施。各生產(chǎn)裝置需要大量標準、定性的機械、設備、儀表、管道和非定型專用設備。 制造機械設備涉及材料品種多，要求各異，有些重點設備高速超過 50 米，單件重幾百噸；有的要求耐熱 1000176。C，有的要求耐冷 150176。C。有些關鍵設備需在國際市場采購。所有這些都需要冶金、電力、機械、儀表、建筑、環(huán)保各行業(yè)支持。 石化行業(yè)是個技術密集型產(chǎn)業(yè)。生產(chǎn)方法和生產(chǎn)工藝的確定，關鍵設備的選型、選用、制造等一系列技術，都要求由專有或獨特的技術標準所規(guī)定， 如從國外引進，要支付專利或技術訣竅使用費。因此，只有加強基礎學科，尤其是有機化學、高分子化學、催化、化學工程、電子計算機、自動化等方面的研究工作，加強相關專業(yè)技術人員的培養(yǎng)，使之掌握和采用先進科研成果，再配合相關的工程技術，石化工業(yè)才有可能不斷發(fā)展，登上新臺階。 原油是由各種碳氫化合物組成的極復雜的混合物。煉油工業(yè)的主要目的是從原油中提煉出各種燃料、潤滑油、化工原料和其他石油產(chǎn)品。要想得到這些產(chǎn)品，基本的途徑是：將原油分割成不同沸點范圍的組分，然后按著油品的使用要求，除去這些餾分中的非理想組分，或者是經(jīng)由化學轉(zhuǎn)化形成所需要的組分，進而獲得合格的石油產(chǎn)品。因此，煉油廠必須解決原油的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、最容易實現(xiàn)的分離手段。它能夠?qū)⒁后w混合物按其所含組分的沸點或蒸汽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。正因為這樣，幾乎在所有的煉廠中，常減壓蒸餾是煉油廠加工原油的第一個工序，即原油的一次加工，在煉油廠加工的總流程中的重要作用。常被稱之為“龍頭”裝置。從地下開采出來的石油送到煉廠后首先進入蒸餾裝置。在這里，原油被初步加工，分離出各種輕、重的中間產(chǎn)品，作為下游裝置的加工原料。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，蒸餾可以說是一門成熟的技術。近幾年來，蒸餾技術又不斷進步，再蒸餾深度、產(chǎn)品質(zhì)量提高、節(jié)能降耗、安全環(huán)保技術等方面都取得了累累碩果，在裝置大型化以及先進的設備和儀表、高效的塔內(nèi)構(gòu)件的應用方面，創(chuàng)造了許多新的技術方法，提高了裝置的拔出率，降低了加工損失和能耗。原油蒸餾在煉廠中是原油首先要通過的加工裝置。一般包括預處理系統(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)原油且達到經(jīng)濟規(guī)模時一般設置輕烴回收系統(tǒng)）等。常壓蒸餾就是在常壓下對原油進行加熱、氣化、分餾和冷凝。減壓蒸餾是原料經(jīng)加熱后，在一定的真空度下使更高沸點的烴類氣化、分餾、再冷凝。如此得到各種不同沸點的石油餾分。常減壓蒸餾是指在常壓和減壓條件下，根據(jù)原油中各組分的沸點不同，把原油“切割”成不同餾分的工藝過程。每一個煉廠都有常壓蒸餾裝置，若有配套減壓蒸餾的稱為常減壓蒸餾。但也有許多煉廠都有幾套常壓蒸餾配置一、二套減壓裝置。如何配置決定于該煉油廠對原油進一步加工的要求。原油蒸餾已有幾百年的歷史，初始為單獨釜式間斷蒸餾，以后發(fā)展為連續(xù)釜式蒸餾，最后發(fā)展為符合塔式蒸餾。這種方法至今已有近百年，過程的原理是相同的，只是在流程的細節(jié)上不斷改進。改進的核心就是在保證產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下力爭節(jié)能。因為原油蒸餾的出流量很大，全世界加工能力已達到 35Mt/a。如果每加工 1t 原油節(jié)約 419MJ，約相當于每年節(jié)約 35Mt 原油，因此是非常值得重視的問題。目前較先進的常減壓蒸餾裝置的能耗已從 20 世紀 70 年代初的1130MJ/a 降到 401MJ/a（2022 年國內(nèi)統(tǒng)計最低值） 。由于原有進入煉廠后必須首先進入常減壓裝置進行一次加工，因此煉油廠的加工能力一般都用原油常壓蒸餾裝的加工能力來表示，因此世界原油加工的能力基本上就是世界常壓蒸餾裝裝置的加工能力。一般來說，原油經(jīng)常減壓加工后，可得到直餾汽油、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)減壓深拔后還可以直接生產(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)過適當精餾后作為產(chǎn)品出廠（如噴氣燃料、直餾柴油等） 。常減壓裝置的另一個主要作用是為下游二次加工裝置或化工裝置提供質(zhì)量較高的原料。例如重整原料、乙烯裂解原料、催化裂化、加氫裂化或潤滑油加工裝置的原料、焦化、氧化瀝青、溶劑脫瀝青或減粘裂化裝置的原料等。近年來，隨著重油催化裂化技術的發(fā)展，某些原油的常壓塔底重油也可以作為重油催化裂化裝置的原料。因此，常減壓蒸餾裝置的操作，直接影響著下游二次加工裝置和全廠的生產(chǎn)狀況。在煉油廠的各種二次加工裝置中，蒸餾仍然是不可缺少的