【正文】 ?？諝庀禂?shù)可使排煙溫度有下降的余地。過?？諝庀禂?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(jìn)入爐內(nèi)的過剩空氣多，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。其能耗占全裝置能耗70％80％左右。將常壓塔塔底重油在加熱爐中加熱至380～400℃,進(jìn)入減壓蒸餾塔。 原油的常壓蒸餾流程是原油經(jīng)預(yù)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”)。 （3） 注水原油在電脫鹽罐中繼續(xù)受到超聲波動效應(yīng)作用，強(qiáng)化了油水的重力沉降作用效果，尤其有利于強(qiáng)化重質(zhì)原油的油水分離效果。具有生產(chǎn)成本高、適應(yīng)性差、對后續(xù)加工過程不利等缺陷。 原油含鹽和水對后續(xù)的加工工序帶來不利影響。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?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。以降低油氣分壓使更多的輕組分從塔底蒸出。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。2010年全球能源消費(fèi)強(qiáng)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。蒸餾正是一種合適的手段，它能夠?qū)⒁后w混合物按其所含組分的沸點(diǎn)或蒸汽壓的不同二分離為輕重不同的各種餾分。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。關(guān)鍵詞：常壓塔，節(jié)能，浮閥塔板，流體力學(xué)AbstractRefinery39。參考同類裝置確定塔板數(shù)、進(jìn)料及側(cè)線抽出位置，再確定各主要部位操作壓力及假設(shè)操作溫度，進(jìn)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。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(zhì)量、分離精度、能耗等對整個煉廠的后繼加工過程影響很大。常壓塔的設(shè)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。這部分最主要的是核算塔板流體力學(xué)性能及操作性能，使塔板在適宜的操作范圍內(nèi)操作。進(jìn)而使我國的合成纖維﹑塑膠、橡膠及其他化學(xué)品等高附加值的產(chǎn)業(yè)能快速成長。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。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》。(兆)桶，去年全球石油日消費(fèi)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。常在常壓塔的旁邊設(shè)置若干個側(cè)線汽提塔，側(cè)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(fù)合塔下部注入水蒸氣進(jìn)行汽提。,。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(jié)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。 傳統(tǒng)的原油電脫鹽采用添加化學(xué)破乳劑—電脫鹽組合技術(shù)方式，技術(shù)原理是注水后的原油，利用添加化學(xué)破乳劑的表面化學(xué)作用方式，降低油水界面張力，破壞油水乳化結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)油水在電場與重力的作用下的分離能力。 （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(jī)械式振動波的作用，強(qiáng)化了破乳與脫鹽的效果。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(shè)備的腐蝕。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]。 常壓加熱爐加熱爐是煉廠生產(chǎn)中的主要能耗設(shè)備，其提供了煉油工藝過程中所需的大部分能量[13]。加熱爐的煙氣氧含量是監(jiān)測加熱爐熱效率的重要指標(biāo)，其煙氣氧含量主要通過過剩空氣系數(shù)來衡量，在工業(yè)爐中燃料不可能在化學(xué)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(shí)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)增大后，降低了燃燒溫度，使輻射室爐管熱強(qiáng)度下降，吸熱量減少，這時必然增加燃料用量才能維持恒定的加熱爐熱負(fù)荷即保持穩(wěn)定的加熱爐出口溫度，從而使熱效率下降。煙氣氧含量與過?？諝庀禂?shù)的關(guān)系基本呈直線關(guān)系，即不管是那種煙氣中的氧的含量都將隨著過?？諝庀禂?shù)的增加而增多。（1）降低排煙溫度（2）降低加熱爐過?？諝庀禂?shù) (3）減少爐壁散熱損失 (4）設(shè)置和改進(jìn)控制系統(tǒng) 加熱爐又是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)，其運(yùn)行熱效率受到諸多因素的影響。能夠遠(yuǎn)程控制的，應(yīng)當(dāng)包括介質(zhì)出口溫度的控制、氧含量的控制、負(fù)壓的控制。加熱爐節(jié)能技術(shù)，除了在工藝裝備上進(jìn)行改進(jìn)外，通過對加熱爐燃燒過程的自動優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了。常減壓裝置的能耗問題是除工藝技術(shù)之外的又一重要問題，也是直接影響反應(yīng)成本的重要因素。蒸餾裝置節(jié)能的三個階段，即：一是生產(chǎn)管理上的優(yōu)化操作階段。在調(diào)節(jié)側(cè)線油品離開裝置溫度時，采取將側(cè)線油品盡量與原油換熱的方式，使其達(dá)到離開裝置時的溫度，可節(jié)約大量循環(huán)水。對常壓塔頂油氣空冷器風(fēng)機(jī)采用變頻技術(shù)，以適應(yīng)不同工況條件。（3）降低蒸汽用量。建議對汽包排污水也可作為水伴熱熱源，可減少蒸汽用量。盡管在改造設(shè)計時采用了窄點(diǎn)技術(shù)對換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，但運(yùn)行中，由于換熱器本身泥沙沉積、積垢較嚴(yán)重，大大影響了傳熱效率，使換熱終溫大幅下降[18]。對爐壁表面采用優(yōu)質(zhì)隔熱材料，并對爐襯表面噴涂反輻射涂料，減少爐壁散熱損失，可提高加熱爐效率1%~%。煙氣回收系統(tǒng)，加熱爐排煙溫度高，損失大量熱量，正壓嚴(yán)重影響裝置操作，計劃對余熱回收系統(tǒng)進(jìn)行改造。減壓蒸餾裝置雖然工藝較為成熟, 但作為煉油行業(yè)的關(guān)鍵工序, 其重要性不言而喻[15]。國內(nèi)一些科研單位也正在對這項(xiàng)新技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā), 如華東理工大學(xué)對添加劑強(qiáng)化蒸餾進(jìn)行研究,并將其應(yīng)用勝利油田的減壓蒸餾。 腐蝕的監(jiān)測和防護(hù)方法(1) 監(jiān)測方法，對于塔頂?shù)蜏馗g，一般是分析塔頂脫水的PH值來判斷腐蝕狀況。 正常生產(chǎn)時，可進(jìn)行定期定點(diǎn)測厚。最好是利用停工檢修時進(jìn)行大面積測厚。所以，我們必須在材質(zhì)方面采取一定措施。需要注意的是有一些防腐涂料的耐熱溫度很低，在停工吹掃、蒸汽沖洗塔時，要避免長時間超過200℃，否則會出現(xiàn)起皮、脫落現(xiàn)象，進(jìn)而結(jié)垢嚴(yán)重，需要進(jìn)行高壓清洗，但高壓清洗同樣會沖壞其涂層。針對高溫腐蝕的特點(diǎn)，處于腐蝕嚴(yán)重的高溫部位，減壓塔整個塔體，減壓轉(zhuǎn)油線均應(yīng)采用360L內(nèi)襯鋼扳。重油的閥門絲杠會被腐蝕變細(xì)或腐蝕出凹坑，出現(xiàn)壓蓋處泄漏、閥門關(guān)不嚴(yán)的問題，因此重油、高溫閥門應(yīng)保持全開、全關(guān)，避免閥桿遭受腐蝕。（3）工藝防腐，設(shè)備防腐是在裝置初建或檢修中進(jìn)行的[10]。但是要注意，完全脫鹽會加重高溫部位的硫腐蝕，因?yàn)槁然飳Ω邷亓蚋g有抑制作用，因此脫后含鹽控制在5毫克每升，是比較合理的。從上面可以看出，在弱酸、弱堿的環(huán)境下，腐蝕速度最小。氨水的來源是污水汽提裝置的產(chǎn)物或?qū)⒁喊迸c軟化水配成氨水。緩蝕劑是一種表面活性劑，其分子內(nèi)部有硫、氮、氧等強(qiáng)極性因子及烴類的結(jié)構(gòu)因子。效果好的緩蝕劑的注入量僅是塔頂餾出物的10毫克每升。目的是使緩蝕劑盡快成膜，發(fā)揮保護(hù)作用。同時，注入氨后塔頂餾出系統(tǒng)會出現(xiàn)氯化銨沉積，即影響冷凝冷卻器傳熱效果，又引起設(shè)備的垢下腐蝕，故需用注水洗滌加以解決。⑤ 高溫腐蝕的工藝防腐。首先我們必須了解大慶原油的性質(zhì)。：．各產(chǎn)品數(shù)據(jù)：表22側(cè)線產(chǎn)品數(shù)據(jù)項(xiàng) 目密度（20℃）g/cm3餾程℃HK10%30%50%70%90%KK常 頂80100120135149168200常一線170196206215224238259常二線256267275278285294305常三線309319322326331338345常 底340常頂出產(chǎn)品汽油。常壓塔底產(chǎn)品重油。即產(chǎn)品平衡蒸發(fā)100%的溫度?？紤]到同樣條件下汽提前后的側(cè)線產(chǎn)品的溫度都差不多，通常按汽提后側(cè)線產(chǎn)品在該處油氣分壓下的泡點(diǎn)溫度來計算。而使用汽提就是除去這些輕餾分從而提高產(chǎn)品的閃點(diǎn)、初餾點(diǎn)及10%點(diǎn)溫度。過汽化率越大，相應(yīng)進(jìn)料溫度也要提高。同時，打入液相回流也可達(dá)到汽液相平衡塔的蒸汽負(fù)荷的目的。所以，本設(shè)計仍采用塔頂冷回流。3 初餾塔的工藝設(shè)計：根據(jù)同類裝置以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，選定塔板數(shù)，進(jìn)料段以上（不包括進(jìn)料板）取16層塔板，進(jìn)料段以下（包括進(jìn)料板）取4層塔板。本設(shè)計未凝氣作本裝置加熱爐燃料， 。 參照同類裝置，選定塔板如下：進(jìn)料段以上（不包括進(jìn)料板） 16層進(jìn)料段以下（包括進(jìn)料板） 4層：（1）確定進(jìn)料段溫度： 設(shè)t＝225℃，由實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線ef＝％（2）確定塔頂壓力：塔頂壓力為回流罐壓力加上塔頂冷換系統(tǒng)壓降，由于塔頂未凝氣用途不同，回流罐壓力要求也不同。①汽油餾分 已知t0H＝℃ t100L＝210℃ 得切割溫度為:+︱（）/2︱=℃②煤油餾 已知t0H＝℃ t100L＝℃得切割溫度為: +︱（）/2︱＝251℃③輕柴餾分 已知t0H＝℃ t100L＝℃ 得切割溫度為: +︱（）/2︱＝℃④重柴餾分 已知t0H＝350℃ t100L＝℃得切割溫度為: 350+︱（）/2︱＝℃將上面所算所有數(shù)據(jù)制表，如下列表2表2表21示表421各產(chǎn)品物性數(shù)據(jù)產(chǎn)品恩氏蒸餾溫度/℃體積平均沸點(diǎn)tv,℃立方平均沸點(diǎn)tcu,℃中平均沸點(diǎn)tme ,℃0％10％30％50％70％90％100％汽油餾分80100120135149168200煤油餾分170196206215224238259輕柴餾分256267275278285294305258重柴餾分309319322326331338345產(chǎn)品實(shí)沸點(diǎn)沸程/℃實(shí)沸點(diǎn)切割溫度/℃平均氣化溫度/℃0％100％汽油～210煤油~251輕柴~278303重柴~重油 350~表423油品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù)產(chǎn)品密度/d420比重指數(shù)（API）恩氏蒸餾斜率特性因數(shù)（K）相對分子量臨界溫度/℃臨界壓力/MPa焦點(diǎn)溫度/℃焦點(diǎn)壓力/MPa汽油餾分61120煤油餾分174輕柴餾分204重柴餾分12. 557269根據(jù)前面所得數(shù)據(jù)繪制原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線與平衡汽化曲線已知原油d420＝ ， 開工330天按8000小時計，按實(shí)沸點(diǎn)切割溫度，可以從原油的實(shí)沸點(diǎn)曲線查得各產(chǎn)品收率如下表 由公式：餾分的體積收率＝餾分重量收率原油d420/餾分d420 ％ 初餾塔的是5%表424 物料平衡油 品產(chǎn)率處理量或產(chǎn)量體％重％Wt/at/dkg/hkmol/h原 油9535210667444458汽 油56723625197煤 油76731958184輕 柴77932458159重 柴195762400089重 油717978332417側(cè)線產(chǎn)品及塔底重油都用過熱水蒸汽汽提，使用的是溫度420℃。 tF的校核校核的主要目的是看由tF要求的加熱爐出口溫度是否合理。由曲線（3）可讀出在360℃％（體積分?jǐn)?shù)）。表429全塔回流熱物料流率kg/h密度d420操作條件焓，KJ/kg熱量KJ/h壓力MPa溫度℃氣相液相入方進(jìn)料444458350——106汽提蒸氣9253—4203316106合計453711———106出方汽油23625107607106煤油 31958180439106輕柴 32458256661106重柴24000315879106重油332417944106水蒸氣9253—1072700106合計453711—106所以，全塔回流熱Q=Q入－Q出（)106＝106(KJ/h) 塔頂采用二級冷凝冷卻，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(cè)線與輕柴油側(cè)線之間（第11～13層），第二個位于輕柴油側(cè)線與重柴油側(cè)線之間（第20～22