【正文】 出口處攜帶的熱量 (P=, t=360℃ ) 進(jìn)料在爐出口處的熱量 Qo(P=,t=360℃ ） h0= KJ/Kg hf 物料 焓， kJ/kg 熱量， kJ/h 焓， kcal/kg 204d204d長(zhǎng)江大學(xué)石油化工課程設(shè)計(jì) 第 15 頁 汽相 液相 汽相 液相 常頂油 286 航空煤油 279 輕 柴 油 274 重 柴 油 269 常四線（汽） 269 常四線（液） 223 過汽化油 227 重 油 222 合計(jì) 核算結(jié)果表明 ho 略高于 hF, 所以在設(shè)計(jì)的汽化段溫度 357℃ 之下 , 能保證所需的拔出率 (體 ),爐出口溫度也不致超過充許限度。 取每層浮閥塔板壓力降為 (4mmHg)則推算常壓塔各關(guān)鍵部位的壓力如下 ： (單位為 MPa) 塔頂壓力 一線抽出板 (第 13 層 )上壓力 二線抽出板 (第 27 層 )上壓力 三線抽出板 (第 35 層 )上壓力 四線抽出板 (第 41 層 )上壓力 汽化段壓力 (第 47 層下 ) 取轉(zhuǎn)油線壓力降為 則加熱爐出口壓力 =+= 長(zhǎng)江大學(xué)石油化工課程設(shè)計(jì) 第 13 頁 汽化段溫度 取過汽化率為進(jìn)料的 2％ (質(zhì) )(經(jīng)驗(yàn)值為 2~4)或 ％ (體 )， 則過汽化油量為 3250002%=6500kg/h； 要求進(jìn)料在汽化段的汽化率為 ： eF = (++++)％ =％ 表 54 物料平衡表 (250 萬噸 /年，每年開工 8000 小時(shí)計(jì) ) 物料平衡表 （按 8000 小時(shí) /年計(jì)） ? 油 品 產(chǎn) 率， % 處 理 量 或 產(chǎn) 量 ? 質(zhì)量 體積 104t/Y t/h kg/h kmol/h m3/h 原油 100 100 260 325 325000 產(chǎn)品 初頂油 31720 常頂油 航空煤油 輕 柴 油 52325 重 柴 油 常四線 15340 重 油 0501001502002503003504004505005506000 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)3 、油氣分壓下的平衡曲線4 、爐出口壓力下平衡汽化曲線 圖 51 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線與平衡汽化曲線 汽化段中各物料的流量如下 ： 表 55 汽化段的物流 年加工 250 萬噸原油生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 第 14 頁 常頂油 kmol/h 航空煤油 kmol/h 輕 柴 油 kmol/h 重 柴 油 kmol/h 常四線 kmol/h 過汽化油 kmol/h 油氣量合計(jì) kmol/h 水蒸汽 (塔底汽提 ) kmol/h 汽化段的油氣分壓 MPa 其中過汽化油的相對(duì)分子質(zhì)量取 300，水蒸氣取 (塔底汽提 ) 是由此計(jì)算得汽化段的油氣分壓為： (+)= MPa 由圖 3—2可得到原油在常壓下的實(shí) 沸點(diǎn)曲線與平衡汽化曲線的交點(diǎn) 為 316℃ 。 焦點(diǎn)壓力， PF 由《石油化工工藝計(jì)算圖表》中圖 2218 查得 ， 匯總?cè)缦卤恚? 表 47 原油餾分的焦點(diǎn)溫度和焦點(diǎn)壓力匯總表 產(chǎn)品 初頂油 常頂油 航空煤油 輕 柴 油 重 柴 油 常四線 焦點(diǎn)溫度 ℃ 312 333 423 490 530 566 焦點(diǎn)壓力 MPa 原油和產(chǎn)品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù)計(jì)算匯總 表 48 油品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù)計(jì)算匯總 油品名稱 密度204d 比重指數(shù) oAPI 特性因 數(shù) K 分子量 M 平衡蒸發(fā)溫度 ℃ 臨界參數(shù)（假） 焦點(diǎn)參數(shù) 0 % 100% 溫度 ℃ 力 MPa 溫度 ℃ MPa 初頂油 95 256 312 常頂油 109 279 333 航空煤油 152 378 423 輕 柴 油 11 219 460 490 重 柴 油 265 502 530 長(zhǎng)江大學(xué)石油化工課程設(shè)計(jì) 第 11 頁 常四線 321 536 566 重 油 表 49 常壓塔物料平衡表 (250 萬噸 /年，每年開工 8000 小時(shí)計(jì) ) 物料平衡表 （按 8000 小時(shí) /年計(jì)） 油 品 產(chǎn) 率 % 處 理 量 或 產(chǎn) 量 質(zhì)量 體積 104t / Y t / h kg/h kmol/h m3/h 原油 100 100 260 325 325000 產(chǎn)品 初頂油 31720 常頂油 航空煤油 輕 柴 油 52325 重 柴 油 常四線 15340 重 油 5 操作條件的確定 汽提蒸汽用量 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 370℃ ， 壓力 。 4 常壓蒸餾塔工藝設(shè)計(jì) 工藝參數(shù)計(jì)算 處理量為 250 萬噸 /年阿曼原油的常減壓分餾塔 , 產(chǎn)品產(chǎn)率及性質(zhì)數(shù)據(jù)及平衡汽化數(shù)據(jù)表 31及表 32 所示。一般在油品采樣前，都要放掉部分油品，以便將采樣滯留在管線中的油置換掉。排水中帶隋況與油水分 年加工 250 萬噸原油生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 第 8 頁 離器中油水分離時(shí)間、界面控制是否穩(wěn)定有關(guān)。 廢水處理 ① 電脫鹽排水 制電脫鹽過程所排的廢水，來自原油進(jìn)裝置時(shí)自身攜帶水和溶 解 原油中無機(jī)鹽所注入的水。 NO2的排放與燃料中的 N2含量及燃 燒火 嘴結(jié)構(gòu)有關(guān)。減底渣油由泵抽出，分兩路換熱后合并進(jìn)入冷卻器，然后作氧化瀝青料、焦化料或丙烷脫瀝青料出裝置。常壓塔底重油由泵抽出，分四路進(jìn)入減壓爐加熱。分離出來的冷凝水部份用泵注入揮發(fā)線，另一部份排入堿 性水道或經(jīng)泵送北汽提裝置，瓦斯從容器頂出來經(jīng)水封罐脫油脫水后去加熱爐燒或 明放空或去火炬線放空，或去三蒸餾尾氣系統(tǒng)。冷凝油經(jīng)泵后部分打回初餾塔做冷回流，另一部分做重整料或汽油出裝置 。 特種油品精餾與一般的煉油裝置不同，餾分窄 ， 分餾精度要求高，產(chǎn)品的種類繁多，生產(chǎn)操作完全由市場(chǎng)決定，操作靈活要求非常高，根據(jù)產(chǎn)品方案要求，分餾部分采用雙分餾塔多側(cè)線抽出，其中第二分餾塔為減壓操作，滿足不同產(chǎn)品分割及質(zhì)量要求。 工藝技術(shù)路線 阿曼原油屬于 含硫石蠟 中間基原油 。設(shè)計(jì)中采用水蒸氣汽提方式 ,并確定汽提水蒸汽用量；由于浮閥塔操作彈性大，本設(shè)計(jì)采用浮閥塔。除了生產(chǎn)部分重油燃料油外，減壓餾分油和減壓渣油通過各種輕質(zhì)化過程轉(zhuǎn)化為各種輕質(zhì)燃料。 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù) 表 11 阿曼原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù) 序 餾分范圍 餾 出 % 序 餾分范圍 餾 出 % 序 餾分范圍 餾 出 % 號(hào) ℃ 重 累計(jì) 號(hào) ℃ 重 體 號(hào) ℃ 重 體 1 IBP60 9 200220 17 360395 2 6080 10 220230 18 395425 3 80100 11 230250 19 425440 4 100120 12 250275 20 440460 5 120145 13 275300 21 460480 6 145160 14 300320 22 480500 7 160180 15 320340 23 500520 8 180200 16 340360 24 520540 25 540+ 100 原油平衡蒸餾數(shù)據(jù) 表 12 原油平衡蒸餾數(shù)據(jù) 累計(jì)餾出 ％ (體 ) 初餾點(diǎn) 10 20 30 40 50 60 70 平衡蒸發(fā)溫度 ℃ 產(chǎn)品方案及產(chǎn)品性質(zhì) 表 13 產(chǎn)品產(chǎn)率及其性質(zhì) 產(chǎn) 品 名 稱 沸點(diǎn)范圍 ℃ 產(chǎn) 率 %(重 ) 相對(duì)密度 204d 恩 氏 蒸 餾 數(shù) 據(jù) , ℃ 初 10% 30% 50% 70% 90% 終 初頂油 62 74 87 104 117 132 常頂油 初 ~130 30 80 108 115 127 138 147 航空煤油 130~230 147 167 183 200 219 244 264 輕 柴 油 230~320 228 260 278 292 306 330 349 重 柴 油 320~350 244 297 333 345 356 381 402 常四線 350~420 295 313 366 398 408 434 497 重 油 420 年加工 250 萬噸原油生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 第 2 頁 2 概述 設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 原油在常壓條件下呈液態(tài)的復(fù)雜的烴類混合物。 阿曼原油， 204d = ；特性因數(shù) K= 含硫石蠟 中間基原油。石油煉制加工方案大體可以分為三種類型： （ 1）燃料型：主要產(chǎn)品是用燃料的石油產(chǎn)品。 設(shè)計(jì) 方案 設(shè)計(jì)一套年處理量為 250 萬噸 的 阿曼原油加工裝置，由于原料中輕組分不多，所以原油蒸餾裝置采用二段汽化，設(shè)計(jì)常壓塔，減壓塔。按年開工 8000 小時(shí)計(jì)，即處理量為 312500kg/h。首先是產(chǎn)品質(zhì)量好，收率高，其中產(chǎn)品芳烴含量小于 %； 其次是不產(chǎn)生酸渣、堿渣等污染物， 屬于環(huán)境友好工藝。 初頂油氣從塔頂出來，分為四路進(jìn)入冷凝器，冷凝冷卻到 30~40℃ 進(jìn)入容器。 常頂油汽、水蒸汽從塔頂揮發(fā)線出來，（在揮發(fā)線依次注有氨水，緩蝕劑和堿性水），先分八路進(jìn)入空冷器冷卻到 60~75℃ 后，再分兩路冷卻到 40~45℃ ，冷后合并進(jìn)入容罐作油、水、汽分離。常壓二中自餾出，由泵抽出后經(jīng)換熱后經(jīng)三通溫控調(diào)節(jié)閥返回初餾塔。減二中自常壓塔餾出，由泵 抽送先后經(jīng)換熱后返回減壓塔。的排放量。 另外，蒸餾裝置通常設(shè) “ 三頂 ” 瓦斯回收系統(tǒng)，將初頂、常減頂不凝氣引入加熱爐作為燃料燒 掉或回收，這樣對(duì)節(jié)能、安全、環(huán)保均有利。由于這部分水與油品直接接觸，所以 污染 物質(zhì)較多，排水中硫化物、氨、 COD 均較高。該裝置有汽油、煤油、柴油等油品采樣口用于采集樣品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。對(duì)控制排放廢水的污染較為有效。 表 46 臨界溫度和壓力匯總表 產(chǎn)品 真臨界溫度 ℃ 假臨界溫度 ℃ 真臨界壓力 MPa 假臨界壓力 MPa 初頂油 262 256 常頂油 285 279 航空煤油 383 378 輕 柴 油 468 460 重 柴 油 510 502 常四線 544 536 焦點(diǎn)溫度和焦點(diǎn)壓力 焦點(diǎn)溫度 ， tF 由《石油化工工藝計(jì)算圖表》中圖 2219 查得 ， 汽焦點(diǎn)溫度為 ℃ 。取塔頂空冷器壓力降為 使 用 一 個(gè) 管 殼 式 后 冷 器 ， 殼 程 壓 力 降 取 故 塔 頂 壓 力=++=(絕 )。算出進(jìn)料在爐出口條件下的焓值 H0。 常一線、常二線和常三線抽出板溫度校核的方法與常四線的方法相同，故計(jì)算從略。 塔板間距 Ht 按塔徑選定 ： 表 61 浮閥塔板間距 Ht 與塔徑 D的關(guān)系 塔板直徑 D， mm 板間距 Ht， mm 1200~1400 450 500 600 — 1600～ 3000 450 500 600 800 3200~4200 — — 600 800 其中： ρv=； ρL=； Ht = ； VL=； Vv=將以上數(shù)據(jù)帶入式 (61)， 則求得 Wmax=計(jì)算適宜的氣速 Wa 因?yàn)樗闹睆酱笥?， Ht 大于 ，所以 K 取 ； Ks 系統(tǒng)因數(shù)依《塔的工藝計(jì)算》的 130 頁可得，取 。 F=＝ ＝ m2； W=Vv/F＝ 式中 ： F──采用的塔橫截面積 ， m2； D──采用的塔直徑 ， m； W──采用的空塔氣速 ， m/s。 mHt ? 。采用凹槽受液盤時(shí)，塔板進(jìn)口處浮閥的開啟情況較好，有利于鼓泡，增加了板效率及彈性。 降液管停留時(shí)間： 弓形降液管寬度 dW 與溢流堰長(zhǎng) l 可通過查《塔的工藝計(jì)算》圖58 計(jì)算。 氣體通過一塊塔板的總壓力降 ΔPt： ΔPt =