【正文】 摘 要常減壓蒸餾裝置是煉油廠的“龍頭”裝置，它的拔出率、產(chǎn)物質量、分離精度、能耗等對整個煉廠的后繼加工過程影響很大。本次設計是年處理量為370萬噸原油的常壓蒸餾塔，其次為塔板的設計及水利學核算。利用大學期間學習過的石油煉制工程﹑化工原理及煉油類參考書籍順利的完成了本次設計。常壓塔的設計主要是依據(jù)原油和產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)，計算產(chǎn)品的各物性數(shù)據(jù)并確定切割方案、計算產(chǎn)品收率。參考同類裝置確定塔板數(shù)、進料及側線抽出位置，再確定各主要部位操作壓力及假設操作溫度，進行全塔熱平衡計算，采取塔頂二級冷凝冷卻和兩個中段回流。塔頂取熱：第一中段回流取熱：第二中段回流取熱為5：2：3，最后校核各主要部位溫度是否在允許的誤差范圍內。塔板形式選用浮閥塔板,依據(jù)常壓塔內最大汽、 m。這部分最主要的是核算塔板流體力學性能及操作性能，使塔板在適宜的操作范圍內操作。關鍵詞：常壓塔，節(jié)能，浮閥塔板，流體力學AbstractRefinery39。s crude distillation unit is the leading device, it pulled out rate, product quality, segmentation accuracy, and energy consumption of the entire refinery great influence subsequent design is with capacity of million tons of crude oil atmospheric distillation tower, followed by plate design and hydrologic accounting.avail university period study ultra petroleum refining engineering and chemical engineering theory andreference oil refining chemical engineering munication grade half cloth propitious finish these degree design off of.Atmospheric tower design is mainly products Engler distillation data to calculate the product of the physical property data to determine the cutting program to calculate the yield of the product. Reference to similar devices to determine the plate number, location of feeding and lateral line out, and then determine the major parts of the operating pressure and assumed operating temperature, fulltower heat balance calculations, to take two condensing cooling tower and two midback. Tower for heat: the first heat to take back the middle: midback to take the second heat 5:2:3, the last check of all the major parts of the temperature within the allowable error range.Plate in the form selected valve trays , according to the largest tower vapor pressure, liquid load at the tower diameter is , take the plate spacing m. This part is most important is accounting tray hydrodynamics and operational performance, make the plate in the appropriate operating ranges.Keywords: atmospheric tower, energy, valve trays, fluid mechanics目 錄370萬噸/年大慶原油常壓蒸餾工藝設計 11 文獻綜述 1 1 2 3 3 4 5 6 常壓加熱爐 6 7 8 9 10 11 13 腐蝕的監(jiān)測和防護方法 142 設計任務說明書 19 19 19： 21．各產(chǎn)品數(shù)據(jù) 21： 223 初餾塔的工藝設計 25： 25： 25： 26: 26： 26： 274 常壓塔計算 29 29 31 31 31 31 32 33 34 34 39 40 41 焦點壓力 42 42 47 48 51 53 54 54 56 56 56 57 57 tF的校核 58 60 61 61 61 63 63（第27層）溫度校核 63（第18層）溫度校核 66（第9層）溫度的校核 68 71，液相負荷 72 73 75 75 77 79 81 83 83 85 87 89 91 91 93 95 975 塔的工藝計算 98 98 98 99 101 102 102 103 104 105 110 110 111 112致 謝 120參考文獻 121123370萬噸/年大慶原油常壓蒸餾工藝設計1 文獻綜述石油及石油化學工業(yè)是我國邁向工業(yè)化社會，追求經(jīng)濟發(fā)展的基礎產(chǎn)業(yè)。石油工業(yè)不但提供了我們社會中最主要的動源，同時，也因為我國石油工業(yè)的發(fā)展，提供了石化產(chǎn)業(yè)為數(shù)眾多中下游業(yè)者穩(wěn)定的石化基本原料(甲烷，乙烷，乙烯，丙烯，丁二烯，苯，甲苯，二甲苯等)之供應。進而使我國的合成纖維﹑塑膠、橡膠及其他化學品等高附加值的產(chǎn)業(yè)能快速成長。石油是重要的能源之一，在各個國家石油的重要程度不亞于黃金的儲備。隨著我國社會經(jīng)濟情況的變化，科學技術水平以及工業(yè)生產(chǎn)水平的大幅度提高，對石油產(chǎn)品質量指標的要求不斷嚴格。石油是一種極其復雜的混合物，而蒸餾是分離液體混合物的典型操作。通過對原油的提煉，可以得到多種多樣的燃料油、潤滑油和其他產(chǎn)品，基本途徑是：將原油分割為不同沸程的餾分，然后按照原油的要求，除去這些餾分中的非理想組分。蒸餾正是一種合適的手段，它能夠將液體混合物按其所含組分的沸點或蒸汽壓的不同二分離為輕重不同的各種餾分。正因為如此，幾乎在所有的煉油廠中，第一加工裝置就是蒸餾裝置。因此，原油的蒸餾裝置在煉化企業(yè)中占有重要的地位，又被稱為煉化企業(yè)的“龍頭”。根據(jù)BP公司2011年6月9日在倫敦發(fā)布了《BP世界能源統(tǒng)計2011》。2010年全球能源消費強勁增長，呈現(xiàn)了自1973年以來最大的增長量， 2010年， 萬桶/日（），%， 歐佩克國家石油產(chǎn)量增長了96萬桶/日（%），%，即86萬桶/日。由于海上石油產(chǎn)量增加，也成為非歐佩克國家中增產(chǎn)石油最多的國家；其次是美國和俄羅斯。俄羅斯保持了最大石油生產(chǎn)國的地位，美國本土陸上和墨西哥灣海上石油產(chǎn)量都有所增加。(兆)桶，去年全球石油日消費量減減少120萬桶，為1982年以來最大降幅，2009年全球石油日產(chǎn)量減少200萬桶，亦為1982年以來最大降幅。按照目前的生產(chǎn)速度，全球擁有的石油儲量足夠開采40年。所謂原油的常壓蒸餾，即為原油在常壓（或稍高于常壓）在復合塔下進行的蒸餾[1]。在塔的側部開若干側線以得到如汽、煤、柴等輕質餾分和常壓重油等多個產(chǎn)品。常在常壓塔的旁邊設置若干個側線汽提塔，側線產(chǎn)品從常壓塔中部抽出送入汽提塔上部，從汽提塔和復合塔下部注入水蒸氣進行汽提。以降低油氣分壓使更多的輕組分從塔底蒸出。原油是不同沸點的復雜組分組成的混合物，我們所說的常減壓蒸餾就是指在常壓狀態(tài)下和真空狀態(tài)下，根據(jù)原油中各組分的沸點不同，將原油切割成不同餾出物的過程。不同沸點范圍的餾出物稱之為“餾分”，在一定溫度下蒸餾出來的餾分也是混合物。,。新建較大煉油廠鎮(zhèn)海、高橋8Mt/a及大連西太平洋10Mt/a等大型化的蒸餾裝置,其中高橋為潤滑油型大型蒸餾裝置,擬建的大型蒸餾裝置也基本為燃料型。我國蒸餾裝置側線產(chǎn)品分離精度差別較大,如中石化有些煉廠的常頂和常一線能夠脫空,但尚有40%的裝置的常頂與常一線恩氏蒸餾餾程重疊超過10℃,最多重疊度達到86℃,多數(shù)裝置常二線與常三線 恩氏蒸餾餾程重疊在15 ℃以上,實沸點重疊則超出25 ℃.潤滑油餾分切割也同國外先進水平存在一定差距,主要表現(xiàn)在輕質潤滑油餾分的揮發(fā)度及重質潤滑油餾分的殘?zhí)亢桶捕ㄐ缘确矫娲嬖诓罹噍^大。由于原油進入煉油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用原油常壓蒸餾裝置的加工能力來表示,因此世界原油加工的能力基本上就是世界常壓蒸餾裝置的加工能力。在油田脫過水后的原油,仍然含有一定量的鹽和水,所含鹽類除有一小部分以結晶狀態(tài)懸浮于油中外,絕大部分溶于水中,并以微粒狀態(tài)分散在油中,形成較穩(wěn)定的油包水型乳化液。 原油含鹽和水對后續(xù)的加工工序帶來不利影響。在進入煉油裝置前,要將原油中的鹽含量脫除至小于3mg/L,%。由于原油形成的是一種比較穩(wěn)定的乳化液,煉油廠廣泛采用的是加破乳劑和高壓電場聯(lián)合作用的脫鹽方法[2], 在電脫鹽罐內,在破乳劑和高壓電場(強電場梯度500～1000 v/cm,弱電場梯度為150～300 v/cm)的共同作用下,乳化液被破壞,小水滴聚生成大水滴,通過沉降分離,排出污水，即所謂電脫鹽脫水。 傳統(tǒng)的原油電脫鹽采用添加化學破乳劑—電脫鹽組合技術方式，技術原理是注水后的原油，利用添加化學破乳劑的表面化學作用方式，降低油水界面張力，破壞油水乳化結構，增強油水在電場與重力的作用下的分離能力。具有生產(chǎn)成本高、適應性差、對后續(xù)加工過程不利等缺陷。為了降低裝置生產(chǎn)運行費用、增強電脫鹽操作隨原油性質變化的適應性、減輕添加化學劑對后續(xù)加工的不利影響，可采用新型超聲波——電脫鹽組合技術方式[3]。工藝特點:（1）對裝置現(xiàn)有流程不進行改動，僅在原油進脫鹽罐之前、混合器與混合閥之后的管路上增加一條同徑付線，將超聲波作用區(qū)域安裝在付線上。 （2） 注水原油流經(jīng)超聲波作用區(qū)，受到超聲波換能器發(fā)射的順—逆流超聲波的聯(lián)合作用，通過超聲波的機械式振動波的作用，強化了破乳與脫鹽的效果。 （3） 注水原油在電脫鹽罐中繼續(xù)受到超聲波動效應作用，強化了油水的重力沉降作用效果，尤其有利于強化重質原油的油水分離效果。（4） DCS程序控制設計隨原油性質變化自動調節(jié)超聲波參數(shù)，適應靈活多變的原油加工方案。另外，超聲波系統(tǒng)控制還配有現(xiàn)場手操、控制室遠程手操兩種手動操作模式。在加工含硫原油時,還需向經(jīng)脫水和脫鹽的原油中加入適量的堿性中和劑和緩蝕劑,以減輕硫化物對煉油設備的腐蝕。 原油的常壓蒸餾流程是原油經(jīng)預熱至230～240℃后,入初餾塔，輕汽油和水蒸氣由塔頂蒸出,冷卻到常溫后,入分離器分離掉水和未凝氣體,得輕汽油(國外稱“石腦油”)。未凝氣體稱為“原油拔頂氣”,%～%,其中乙烷2%～4%,丙烷約30%,丁烷約50%,其余為C5及C5以上組分,可用作燃料或生產(chǎn)烯烴的裂解原料[14]。初餾塔底油料,經(jīng)加熱爐加熱至360～370℃,進入常壓塔,塔頂出汽油,第一側線出煤油,第二側線出柴油。為了與油品二次加工所得汽油、煤油和柴油區(qū)分開來,在它們前面冠以“直餾”兩字,以表示它們是由原油直接蒸餾得到的[5]。將常壓塔塔底重油在加熱爐中加熱至380～400℃,進入減壓蒸餾塔。采用減壓操作是為了避免在高溫下重組分的分解(裂解)。減壓塔側線油和常壓塔三、四線油,總稱“常減壓餾分油”,用作煉油廠的催化裂化等裝置的原料。 常壓加熱爐加熱爐是煉廠生產(chǎn)中的主要能耗設備，其提供了煉油工藝過程中所需的大部分能量[13]。其能耗占全裝置能耗70％80％左右。在正常生產(chǎn)條件下影響加熱爐熱效率的因素主要有過?？諝庀禂?shù)和排煙溫度。影響加熱爐熱效率的因素十分復雜，主要有加熱爐的結構，型號，形狀，大小，如常見的爐管是圓筒式加熱爐的主要構件之一，其受熱、結焦和腐蝕等狀況影響加熱爐的熱效率外；另外在保證燃料完全燃燒和爐壁保溫正常情況下，影響加熱爐熱效率的關鍵是取決于降低排煙溫度，降低過?？諝庀禂?shù)即煙氣中的氧含量，減少不完全燃燒的損失，減少散熱損失等[6]。加熱爐的煙氣氧含量是監(jiān)測加熱爐熱效率的重要指標，其煙氣氧含量主要通過過?？諝庀禂?shù)來衡量，在工業(yè)爐中燃料不可能在化學平衡的空氣量(理論空氣量)下完全熱燒，總要在一定過?？諝饬康臈l件下才能完全熱燒，燃燒所用的實際空氣量與理論空氣量之比叫做過?？諝庀禂?shù)。過剩空氣系數(shù)過大會對加熱爐的熱效率造成一系列的影響：（1)造成加熱爐熱效率下降：煙氣氧含量增加表明進入爐內的過?？諝舛?，大量的過?？諝鈺S煙氣將熱量從煙囪帶走排人大氣，增加了爐子的熱損失，使熱效率下降。排煙溫度越高，過?？諝鈳ё叩臒崃吭蕉?，對熱效率影響越大。 （2)使燃燒溫度下降：在加熱爐內，燃料燃燒溫度越高