【正文】 ..................................................... 11 比重系數(shù) API。 要從原油中提煉出多種多樣的燃料和潤滑油產(chǎn)品，基本的途徑是：將原油分割成不同沸程的餾分，然后按油品的使用要求，除去這些餾分中的非理想成分，或者經(jīng)化學轉化形成所需要的組分，從而獲得一系列的石油產(chǎn)品。 正因為這樣，幾乎在所有的 煉油廠中，原油的第一個加工裝置就是蒸餾裝置，如常壓蒸餾等。在蒸餾裝置中，也可以按不同的生產(chǎn)方案，除生產(chǎn)直餾汽油、煤油、柴油餾分外，再分割出一些二次加工過程的原料，如催化裂化原料、加氫裂解原料等等。它的意義在于，通過常壓蒸餾對原油的處理，可以按所指定的產(chǎn)品方案將原油分割得到汽油、煤油、輕柴油、重柴油餾分以重油餾分等。 我國的兩大超大型煉油和石化企業(yè)（中國石油和中國石化 ）不僅需要適應這種全球的原油市場形式也必須要應對嚴重的政策性虧本燃油的升級換代和越來越高的環(huán)保要求等巨大的壓力節(jié)能降能提高經(jīng)濟效益已經(jīng)成為企業(yè)生存發(fā)展的重要手段 。 國內(nèi)外現(xiàn)狀、發(fā) 展趨勢及研究的主攻方向 國內(nèi)現(xiàn)狀 20xx年 4季度全球金融動蕩可能加劇世界經(jīng)濟增速將進一步放緩行業(yè)經(jīng)濟運行的外部環(huán)境可能繼續(xù)惡化但石油和化工行業(yè)應對風險的能力明顯增強 。 全行業(yè)總產(chǎn)值增速可能減緩全年增幅在 28%左右；銷售收入增長約 27%；進出口貿(mào)易將繼 續(xù)保持較快的增長態(tài)勢增幅約為 35%；固定資產(chǎn)投資增幅在 27%左右；主要化工產(chǎn)品產(chǎn)量增幅在 520%之間 。 統(tǒng)計顯示 20xx 年年底至 20xx 年年初國內(nèi)將有 5400 余萬噸的新建原油加工能力投產(chǎn)如已投產(chǎn) 1000 萬噸的中石化青島大煉化以及即將投產(chǎn)的 1200萬噸的中海油惠州煉廠、中石油 1000 萬噸中石油欽州石化等 。 全球逾五分之四煉油廠建設項目面臨下馬 。 我國石化工業(yè)在生產(chǎn)和技術上雖然取得了長足的進步但和國民經(jīng)濟 的發(fā)展需要相比和世界先進水平相比還存在著較大的差距主要表現(xiàn)在 8 個方面 。 國家已經(jīng)確定要把石化工業(yè)建成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè) 。 二是國際間競爭加劇 。 世界石油化工科學技術的迅猛發(fā)展也對我國現(xiàn)有的一些科技優(yōu)勢構成新的威脅 。 從現(xiàn)有的裝置和裝備兩方面著手開展擴能增效、節(jié)能降耗、實現(xiàn)安穩(wěn)長滿優(yōu)生產(chǎn)的挖潛改造的研究工作 。 一個工藝裝置的好壞不僅取決于各種設備性能而且與采用的工藝流程合理程度有很大關系 。 我國的主要原油輕質餾分含量低若采用上述工藝流程則有相當數(shù)量（ 25%~30%左右）的 350~500?C 中間餾分未能合理利用它們是很多的二次加工原料又能從中生產(chǎn)國民經(jīng)濟所必需的各種潤滑油、蠟、瀝青的原料 。 塔頂出輕油餾分或重整原料 。除了用增減回流量及各側線鎦出量以控制塔的各處溫度外通常各側線處設有汽提塔用吹 入水蒸氣或采用 ―熱重沸 ‖（加熱油品使之汽化）的方法調節(jié)產(chǎn)品 的 質量 。 常壓塔低油經(jīng)減壓爐加熱到 405~410?C 送減壓塔 。 在煉油廠中二元精餾是罕見的經(jīng)常遇到的是多組分混合物的分餾即多元精餾 。 其次石油精餾的產(chǎn)品多為石油餾分而非高純度的單體烴類產(chǎn)品故其分餾精度的要求不如一般化工產(chǎn)品的精餾那么高 。 所有這一切 為石油精餾規(guī)定了一系列的特點 。 所謂工藝流程就是一個生產(chǎn)裝置的設備機泵、工藝管線和控制儀表按生產(chǎn)的內(nèi)在聯(lián)系而形成的有機組合 。 此塔在接近大氣壓力之下操作故稱常壓（精餾）塔相應的加熱爐就稱為常壓（加熱）爐 。 石油精餾塔的根本特點是 ： 它處理的是一種復雜的混合物 ——石油生產(chǎn)的也是復雜的混合物——各種石油餾分 。 對于許多逆流氣液接觸過程填料塔和板式塔都可適用 。 設計較好的板式塔則具有大得多的操作范圍 。 同理當有側線出料時填料塔也不如板式 塔方便 。 所以實沸點蒸餾 50%點 =+=℃ ② 用圖 Ⅱ 111 查得實沸點蒸餾曲線各段溫差 見表 44： 表 44 實沸點蒸餾曲線溫差 曲線線段 恩氏蒸餾溫差 ℃ 實沸點蒸餾溫差 ℃ 0～ 10% 38 10～ 30% 30～ 50% 13 50～ 70% 70～ 90% 90～ 100% 13 ③ 由實沸點蒸餾 50%點（ ℃ ） 推算出其他各點溫度 實沸點蒸餾 30%點 ==℃ 原油有關性質參數(shù)的計算 第 9 頁 共 67 頁 10%點 ==℃ 0%點 ==℃ 70%點 =+=℃ 90%點 =+=℃ 100%點 =+13=℃ 同上可以得到其他餾分實沸點蒸餾溫度 ⑵ 汽油餾分的實 沸點蒸餾數(shù)據(jù) 見下表 45： 表 45 汽油餾分的實沸點蒸餾數(shù)據(jù) 溜出 %體 0 10 30 50 70 90 100 溫度 ℃ 11 66 90 129 107 (2)煤油的實沸點蒸餾數(shù)據(jù) 見下表 46： 表 46 煤油餾分的實沸點蒸餾數(shù)據(jù) 溜出 %（ v） 0 10 30 50 70 90 100 溫度 ℃ 251 (4)重柴油的實沸點蒸餾數(shù)據(jù) 見下表 47： 表 47 重柴油餾分的實沸點蒸餾數(shù)據(jù) 溜出 %（ v） 0 10 30 50 70 90 100 溫度 ℃ 530 恩氏蒸餾數(shù)據(jù)與平衡汽化溫度之間的轉換 這類換算可借助與 Ⅱ 113 和 Ⅱ 114 來進行 。 106t/a 常壓煉油生產(chǎn)工藝設計 第 12 頁 共 67 頁 表 413 立方平均沸點 名稱 tv℃ S tc 校正值 ℃ tc ＝ tv ＋ tc 校正值 ℃ 汽 油 － 煤 油 － 輕柴油 － 重柴油 － 同上 (4)質量平均沸點 tm 見下表 414： 表 414 質量平均沸點 名稱 tv℃ S tc 校正值 ℃ tm ＝ tv ＋ tc 校正值 ℃ 汽 油 煤 油 輕柴油 重柴油 (5)中平均沸點 met 見下表 415： 表 315 中平均沸點 名稱 tv℃ S tc 校正值 ℃ tme ＝ tv ＋ tc 校正值 ℃ 汽 油 － 5 煤 油 － 輕柴油 － 重柴油 － (6)實分子平均 沸點 見下表 416： 表 416 實分子平均沸點 名稱 tv℃ S tc 校正值 ℃ tm ＝ tv ＋ tc 校正值 ℃ 汽 油 － 煤 油 － 輕柴油 － 重柴油 － 340 比重系數(shù) API。表 422 各餾分焦點壓力 名稱 S vt /℃ 焦點壓力 臨界壓力 /MPa 焦點壓力 /MPa 汽油 煤油 輕柴油 第 15 頁 共 67 頁 重柴油 計算結果匯總 見表 423 和表 424 表 423 餾分平衡汽化溫度表 油品 平衡汽化溫度 /℃ 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 汽油 82 88 煤油 191 輕柴油 重柴油 重油 表 424 油品的有關性質參數(shù) 油品 密度 g/cm3 比重指數(shù) API176。 由餾分的實沸點曲線可以確定餾分的產(chǎn)率此次設計采用的是勝利油田原油的基本性質 按每年開工 330 天計算不考慮 損失 。 操作壓力的確定 去塔頂產(chǎn)品罐壓力為 。 工藝流程設計 第 19 頁 共 67 頁 在以后的計算 各 個塔板的 物熱 平衡 時， 計算中都有相應的圖形 ， 標注有進料量、各段溫度、壓力、汽提蒸汽、各側線產(chǎn)品的產(chǎn)量等相應的物量，以 便于計算和核對各量。 為此需要作出在 大氣壓下的原油平衡汽化曲線見圖中的曲線 4。 用曲線 4 可以查得當 %（體）時的溫度為 ℃ 此即欲求的汽化段溫度 tF 。 圖 4 當氣化率為 %（體） tF =℃ 時進料在汽化段中的焓值 hF 計算如表 。 顯然 e0 ＜ ef ,即在爐出口條件下過汽化油和部分重油處于液相 。 則 ： 塔底溫度 =－ 7=℃ (1)假設塔頂及各側線溫度見表 56： 56 塔頂及各側線溫度 塔頂溫度 107℃ 106t/a 常壓煉油生產(chǎn)工藝設計 第 22 頁 共 67 頁 煤油抽出板（第 9 層）溫度 180℃ 輕柴油抽出板（第 18 層）溫度 256℃ 重柴油抽出板（第 27 層）溫度 315℃ (2)全塔的熱平衡 見表 57 57 全塔熱平衡 物料 流率 kg/h 密度 g/cm3 操作條件 焓 kJ/kg 熱量 KJ/h 壓力 溫度 氣相 液相 kPa ℃ 入 方 進料 315700 982 106 氣提蒸氣 6763 3316 106 合計 322463 106 出 方 汽油 11100 107℃ 606 106 煤油 21040 180℃ 106 輕柴油 21800 256℃ 106 重柴油 30400 315℃ 106 重油 231360 106 水蒸氣 6763 107 2700 106 合計 322463 106 所以全塔的回流熱 Q=（ － ） 106 =106 （ 3） 回流方式及回流分配 塔頂采用二級冷凝冷卻流程塔頂回流溫度定為 60℃ .采用兩個中段回流第一個位于煤油側線與輕柴油側線之間（第 11～ 13 層）第二個位于輕柴油與重柴油之間（第 20～ 22 層） 。 ② 第 18 層以下塔段的熱平衡 見表 59，塔平衡圖見圖 2 59 第 18 層以下塔段的熱平衡 物料 流率 kg/h 密度g/cm3 操作條件 焓 kJ/kg 熱量、 KJ/h 106 壓力 溫度 氣相 液相 大氣壓 ℃ 入 方 進料 315700 氣提 蒸氣 5478 420 3316 內(nèi)回 L 623 623L 合計 321178+L +L 出 方 汽油 11100 256 煤油 21040 256 輕柴油 21800 256 636 重柴油 30400 315 重油 231360 水蒸氣 4627 256 2980 內(nèi)回 L 256 中回流 合計 321178+L 工藝流程設計 第 25 頁 共 67 頁 入 方合計 ： 106 +623L 出方合計 ： + 故由熱平衡得 ： 106 +623L=+ L=71948kg/h 或 71948/210=342 千摩 /時 輕柴油抽出板上方汽相總量為 ： （ 117+139+342+257） =855 輕 柴油蒸汽（即內(nèi)回流）分壓為 ： 342/855= 大氣壓 由 輕 柴油常壓恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算 大氣下 平衡汽化 0%點溫度 。 ③ 塔頂溫度校核 塔頂冷回流的溫度為 60℃ 其焓值 h為 塔頂溫度為 107℃ 汽油的焓值為 h， kJ/kg 故塔頂冷回流流量為 ： L=Q/（ h－ h， ） L=106 /（ － ） =59069kg/時 塔頂 油汽量為（ 11100+59069） /95= 塔頂油汽分壓為 ： （ +） = 大氣壓 由恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算得汽油常壓露點溫度為 ℃ .已知焦點溫度和壓力一次為 ℃ 和 大氣壓據(jù)此可在平衡汽化坐標紙上做出平衡汽化 100%點的 Pt 線如 附錄圖 1。 全塔汽液相負荷分布圖 選擇塔內(nèi)幾個有代表性的部位 求出各段汽液相負荷就可以做出全塔汽液相負荷分布圖 。 這低于塔頂溫度 108℃ 。 第 9 層塔板熱平衡 見表 510，塔熱平衡見圖 3 510 第 9 層以下塔段的熱平衡 物料 流率 kg/h 密度g/cm3 操作條件 焓 kJ/kg 熱量、 KJ/h 106 壓力 溫度 氣相 液相 大氣壓 ℃ 入 方 進料 315700 氣提 蒸氣 6132 420 3316 內(nèi)回 L 172 106t/a 常壓煉油生產(chǎn)工藝設計 第 26 頁 共 67 頁 合計 321178+L