【正文】 ................................................................................. 55 加熱爐總熱負荷 ..................................................................................................... 55 燃燒過程計算 ......................................................................................................... 56 全爐熱平衡 ............................................................................................................. 58 輻射段計算 ............................................................................................................. 59 對流室計算 ............................................................................................................. 64 爐管內(nèi)壓力降 ......................................................................................................... 69 煙囪的設(shè)計計算 ..................................................................................................... 72 6 熱管式空氣預(yù)熱器的熱力設(shè)計 ............................................................................ 76 基礎(chǔ) 數(shù)據(jù) ................................................................................................................. 76 單管結(jié)構(gòu)設(shè)計 ......................................................................................................... 76 熱管換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ......................................................................................... 79 爐效率 ..................................................................................................................... 84 西安石油大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） II 設(shè)計體會與心得 ............................................................................................................ 85 參考文獻 .......................................................................................................................... 86 致 謝 ............................................................................................................................... 87 西安石油大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 1 緒論 設(shè)計依據(jù) 本次 ： （ 1） 西安石油大學化學化工學院化工教研室下發(fā)的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書。 Keywords： The Saudi light crude crude oil。常壓塔產(chǎn)品有重整原料， 3航煤， 20柴油， 5柴油 ，采用兩個中段循環(huán)回流和一個常壓塔頂油汽二級冷凝冷卻。循環(huán)水不大于 25℃ ， P=，燃料溫度為常溫， P=； 4. 氣象條件：夏季平均氣溫 ℃ ， 冬季平均氣溫為 ℃ 大氣壓力為； 內(nèi)容要求： 1. 制定生產(chǎn)方案； 2. 進行閃蒸塔和常壓塔的工藝設(shè)計計算； 3. 進行常壓塔塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計及其水力學 計算； 4. 進行常壓爐的工藝設(shè)計計算； 5. 用 A2圖紙畫出該裝置的工藝流程原理圖（圖紙可加長）； 6. 撰寫工藝設(shè)計計算書； 7. 翻譯外文資料，要求不少于 15000 個印刷符。 設(shè)計（論文）起止時間 2020 年 月 日 至 2020 年 月 日 設(shè)計（論文）地點 西安石油大學 1806 指導教師簽名 年 月 日 系（教研室）主任簽名 年 月 日 學生簽名 年 月 日 西安石油大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘 要 ： 沙特輕質(zhì)原油的密度小、粘度、瀝青質(zhì)、酸值含量很低，屬 高硫中間基原油。常壓塔采用 F1 雙溢流塔板，利用質(zhì)量衡算、全塔熱平衡等方法設(shè)計計算了常壓塔的工藝參數(shù)和全塔的氣液相負荷，并進行了塔板水力學核算。 Flash tower 。 （ 2） 安塞 原油評價報告。 設(shè)計加工能力 （ 1） 處理量： 。主要產(chǎn)品為 重整料、 航煤餾分 、 20輕柴餾分 、 5柴油餾分， 常壓渣油 。常二線、常三線和塔底采用水蒸汽汽提。 塔頂油氣 （ 134℃ ， ） ,經(jīng)空冷器冷凝至 60℃ 分為兩部分， 一 部分作為西安石油大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 熱 回流 （ 60℃ ）返回塔頂 ； 另一部分經(jīng)冷卻后（ 40℃ ）進產(chǎn)品罐作為重整原料出裝置 。 常三線由常壓塔第 25 層 （ 311℃ ， ） 抽出，進入常三線汽提塔， 輕組分 返回常壓塔第 24 層上， 其余組分由常三線 抽出換熱 、酸堿 精制后作為 0柴油出 裝置。 （ 4） 加熱爐 由于處理量較大，熱負荷較高，采用雙圓筒加熱爐并聯(lián)，以避免爐膛較空，爐管沿長度受熱不均，熱效率低等缺點。沙特輕質(zhì)原油 收率較高 ， 220℃ 汽油餾分 收率為%,350℃ 餾分 收率為 %， 500℃ 餾分 收率為 %， 560℃ 餾分 收率為%。 表 21 原油性質(zhì) 餾分性質(zhì) （ 1） 1565℃ 1565℃餾分 收率 為 %， 20℃密度為 ,硫含量 較高 為，烷烴含量高為 %， 環(huán)烷烴含量為 %，芳烴含量為 %，是很好的裂解乙烯原料。 （ 4） 柴油餾分 分析項目 性質(zhì) 分析項目 性質(zhì) 凝 固 點 /℃ 37 蠟 /m% 酸值 /mgKOH/g S/m% 粘度（ 50℃ ） /mm2/s N/m% 粘度（ 80℃ ） /mm2/s 瀝青質(zhì) /m% 比重指數(shù) /176。 可見 這倆個餾分 精制后 后可分別生產(chǎn) 20 和 10 號 柴油。硫含量較高，為 %，殘?zhí)恐禐?%， 鎳+釩 金屬含量較高，為 ， 膠質(zhì) +瀝青質(zhì)含量較低，為 %。該原油的輕質(zhì)油收率高， 總拔出率也高 ，按原油的硫含量和兩個關(guān)鍵餾分的比重來分類，屬于高硫硫中質(zhì)中間基原油。 180365℃ 和230365℃ 柴油 餾分， 精制 后可分別生產(chǎn) 20 和 10 號柴油 。 綜合產(chǎn)品市場需求情況和產(chǎn)品質(zhì)量要求，確定加工方案為化工型，加 ℃ 工方案見圖 21。 例如：重整原料密度： ρ=質(zhì)量分數(shù)（ ω%） 原油密度 ρ∕體積分數(shù)（ ψ%） = 3 油品性質(zhì)參數(shù)及 閃蒸 塔工藝計 算 油品性質(zhì)參數(shù)的計算 油品性質(zhì)參數(shù)的計算以重整餾分為例進行 計算 。 由圖 321[1]查得恩氏蒸餾曲線各段溫差如表 32： 表 32 恩氏蒸餾曲線各段溫差 曲線線段 實沸點蒸餾溫差， ℃ 恩氏蒸餾溫差， ℃ 0%~10% 45 28 10%~30% 25 14 30%~50% 31 21 50%~70% 27 19 70%~90% 25 20 90%~100% 12 10 由恩氏蒸餾 50%點（ ℃ ）推 算得其他恩氏蒸餾點溫度。 所以， 平衡汽化 50%點 =1163=113℃ 由圖 325[4]查得平衡汽化曲線各段溫差如表 34： 表 34 平衡汽化曲線各段溫差 曲線線段 實沸點 蒸餾溫差， ℃ 平衡汽化蒸餾溫差， ℃ 0%~10% 45 13 西安石油大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 10%~30% 25 7 30%~50% 31 11 50%~70% 27 10 70%~90% 25 90%~100% 12 3 由平衡汽化 50%點（ ℃ ）推算得其他平衡汽化點溫度。 =項目 重整原料 204d 比重指數(shù) 求分子量 M、特性因素 K 由 API。 =， tw= ℉ 查圖 422[1]得： tc=558℉ = R? 由 API。 油品性質(zhì)參數(shù)計算結(jié)果匯總 表 36 油品性質(zhì)參數(shù)（ 1） 項 目 分子量 恩氏蒸餾溫度 ， ℃ 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 原油 189 — 216 309 382 493 — 重整原料 107 52 80 94 115 134 154 164 常一線 164 183 186 204 常二線 207 247 257 268 282 291 常三線 265 307 322 324 352 359 表 37 油品性質(zhì)參數(shù)（ 2） 項 目 體積平均沸點 ， ℃ 恩氏蒸餾10%90%斜率 立方平均沸點， ℃ 中平均 沸點 ， ℃ 質(zhì) 量平均沸點 ， ℃ 實分子平均 沸點， ℃ 特性因數(shù) ， K 原油 重整原料 西安石油大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 常一線 常二線 常三線 表 38 油品性質(zhì)參數(shù)（ 3） 項 目 平衡汽化蒸餾溫度 ， ℃ 臨界溫度 ， ℃ 臨界壓 力 ， Mpa 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 原油 — 200 289 348 — 重整原料 82 95 102 113 123 常一線 常二線 常三線 495 表 39 油品性質(zhì)參數(shù)（ 4） 項 目 比重 焦點溫度 ， ℃ 焦點壓力 ,Mpa 實沸點蒸餾溫度 204d 比重指數(shù) 0% 100% 原油 — — 重整原料 常一線 常二線 常三線 509 閃蒸塔的工藝設(shè)計計算 閃蒸塔的操作條件計算 根據(jù)經(jīng)驗選取閃蒸塔頂操作壓力為 ，假設(shè)進料溫度為 225℃ ，根據(jù)原油焦點壓力、焦點溫度和平衡汽化蒸餾溫度繪制原油 PTe 相圖 見 圖 31。 閃頂油 m%= 閃低油 m%=如下表： 西安石油大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 圖 31 原油的 PTe相圖 原油在 下的平衡氣化數(shù)據(jù) v% 10 30 50 70 90 溫度， ℃ 184 254 317 375 429 項目 v% m% 閃頂油 閃低油 西安石油大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 圖 32 閃頂、閃底油性質(zhì)的計算 （ 1） 恩氏餾程 在 、 225℃ 時， e=%， 原油的恩氏蒸餾曲線 10％ —70％點的斜率S=℃ /%，查 圖 361[1]、 362[1]， 求出閃頂、閃底油在常壓下的恩氏蒸餾溫度，結(jié)果如下 : 310 恩氏蒸餾溫度匯總表 體積分數(shù) 原油恩氏蒸餾溫度 ， ℃ 閃頂油恩氏蒸餾溫度和