【正文】 國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“石油工程制圖標(biāo)準(zhǔn)”（SYJ—391）。精餾塔的種類很多，其主要有板式塔和填料塔。圖01 常壓蒸餾工藝簡(jiǎn)圖作為主要用于傳質(zhì)過(guò)程的塔設(shè)備，首先必須使氣（汽）液兩相能充分接觸，以獲得較高的傳質(zhì)效率。除塔頂冷回流外常壓塔通常還設(shè)置2~3個(gè)中段回流。塔底重油可作鋼鐵或其他工業(yè)的燃料；在某些特定情況下也可做催化裂化或加氫裂化裝置的原料。 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)常壓蒸餾技術(shù)近年來(lái)有很大發(fā)展，在改進(jìn)加工流程，提高設(shè)備效率，降低能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量方面做了大量的開發(fā)性工作，常壓蒸餾裝置的平均能耗已達(dá)到世界先進(jìn)水平，近年來(lái)國(guó)內(nèi)主要工藝進(jìn)展表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)采用原油預(yù)閃蒸技術(shù)或設(shè)置初餾塔；(2)多產(chǎn)柴油技術(shù)；(3)吸收引進(jìn)電脫鹽成套技術(shù)，提高了脫鹽脫水效果，同時(shí)降低了電耗；(4)塔內(nèi)件，不斷推出新型塔盤，逐步取代傳統(tǒng)的浮閥塔盤。但與國(guó)外先進(jìn)水平相比，仍存在較大的差距，裝置能耗仍然偏高，分餾精度和減壓拔出深度偏低，對(duì)含硫原油的適應(yīng)性差等。但是石油又不能直接作為產(chǎn)品使用，必須經(jīng)過(guò)加工煉制過(guò)程，生產(chǎn)出符合各種質(zhì)量要求的合格石油產(chǎn)品，才能投入使用。這些半成品經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)木坪驼{(diào)配便成為合格的產(chǎn)品。 material balance。摘 要本次250Mt/a長(zhǎng)慶馬嶺混合原油常壓蒸餾設(shè)計(jì)的基本方案是：常壓塔采取三側(cè)線，常壓塔塔頂生產(chǎn)汽油餾分，三個(gè)側(cè)線分別生產(chǎn)煤油、輕柴油與重柴油餾分。 heat balance目 錄緒 論 1 選題背景 1 課題意義 2 研究方法 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 2 國(guó)外現(xiàn)狀 3 方案論證 3 方案選擇 3 工藝原理 3 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 4第一章 產(chǎn)品加工方案及工藝流程 5 設(shè)計(jì)原則 5 設(shè)計(jì)能力 5 加工方案 5 長(zhǎng)慶馬嶺原油的一般性質(zhì) 5 原油切割方案 6 工藝流程 7 裝置特點(diǎn) 7 工藝流程介紹 8 物料衡算 8 產(chǎn)品性質(zhì) 8 體積平均沸點(diǎn)（tv） 8 恩氏蒸餾10%90%斜率（S） 9 立方平均沸點(diǎn) 9 中平均、實(shí)分子、質(zhì)量平均沸點(diǎn) 9 比重指數(shù)（176。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(guò)程的原料，如催化裂化原料、加氫裂解原料等。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況的變化、科學(xué)技術(shù)水平以及工業(yè)生產(chǎn)水平的大幅度提高，對(duì)石油產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的要求不斷嚴(yán)格，所要求的石油產(chǎn)品的品種和數(shù)量也不斷增加。進(jìn)一步提高常減壓裝置的操作水平和運(yùn)行水平，對(duì)提高煉油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。我國(guó)常壓蒸餾裝置發(fā)展趨勢(shì)是逐漸呈現(xiàn)規(guī)模大型化，原油加工品種多樣化，生產(chǎn)操作智能化等趨勢(shì)，技術(shù)水平有了較大的提高。我國(guó)主要原油的輕質(zhì)餾分含量較低，因此最常采用的是二段汽化（常壓蒸餾減壓蒸餾）或三段汽化（預(yù)汽化常壓蒸餾減壓蒸餾）。塔底用水蒸氣汽提，塔底重油（或稱常壓渣油）用泵抽出送減壓部分。此外，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，塔設(shè)備還得考慮下列各項(xiàng)要求：。板式塔是一種應(yīng)用極為廣泛的氣液傳質(zhì)設(shè)備，它由一個(gè)通常呈圓柱形的殼體及其中按一定間距水平設(shè)置的若干塊塔板所組成。(4) 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)車用柴油標(biāo)準(zhǔn)（GBT191472003 ）(5) 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)車用汽油標(biāo)準(zhǔn)（GB 179302006 ）(6) 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)煤油（GB 2532008） 設(shè)計(jì)能力(1) ；(2) 年開工330天。(2) 采用一脫三注（為了防止重油中鈉離子含量過(guò)高，裝置中不注堿），即電脫鹽、注水、注緩蝕劑、注破乳劑、注氨。塔頂油氣經(jīng)空冷和后冷卻器冷卻至40186。表中物料衡算忽略了損失（氣體+損失），%。（1） 汽油=，t重=℃ 查圖得真臨界溫度Tc=227℃ ；=，t實(shí)=℃ 查圖得假臨界溫度Tcˊ=272℃；（2） 煤油、輕柴、重柴產(chǎn)品比重質(zhì)量平均沸點(diǎn)t重實(shí)分子平均沸點(diǎn)t實(shí)真臨界溫度Tc假臨界溫度Tcˊ煤油379376輕柴451446重柴491487 臨界壓力（a） 汽油=，t中=℃ 查圖得假臨界壓力Pcˊ=；由汽油Pcˊ=，Tr=Tc/Tcˊ= 查圖得真臨界壓力Pc=；（b) 煤油、輕柴、重柴產(chǎn)品Tr = Tc/ Tcˊ假臨界壓力Pcˊ真臨界壓力Pc煤油輕柴重柴 焦點(diǎn)壓力（i） 汽油由汽油體積平均沸點(diǎn)tv=℃，ASTM斜率 S1090=℃/% 查圖得ΔP=，則焦點(diǎn)壓力=Pc+ΔP=； （ii） 煤油、輕柴、重柴產(chǎn)品tv/℃真臨界壓力PcΔP/MPa焦點(diǎn)壓力/℃煤油輕柴重柴 焦點(diǎn)溫度Ⅰ) 汽油由汽油體積平均沸點(diǎn)tv=℃，ASTM斜率 S1090=℃/% 查圖得Δt=21℃，則焦點(diǎn)溫度=Tc+Δt=298℃；Ⅱ) 煤油、輕柴、重柴產(chǎn)品tv/℃ASTM斜率 S1090真臨界溫度Δt/℃焦點(diǎn)溫度/℃煤油37915394輕柴4519460重柴4918499 產(chǎn)品性質(zhì)參數(shù)匯總油品密度/g使用一個(gè)管式后冷器。h1氣相液相汽油719378751171—煤油793442081150—輕柴829400831134—重柴841302921129—過(guò)氣化油85363141117—重油930156928—907合計(jì)—315700——所以hF=106/315700= KJKg1熱量106/KJh1MPa℃氣相液相入方進(jìn)料315700355——汽提蒸汽3265—4203316—內(nèi)回流L—795795L合計(jì)318965+L—————335106+795L出方汽油378757193101063—煤油442087933101035—輕柴400838293101024—重柴30292841310—823重油163242930348—887水蒸氣3265—3103100—內(nèi)回流L3101017—1017L合計(jì)318965+L—————307106+1017L由熱平衡得：335106+795L=307106+1017L 內(nèi)回流L=126126Kg/h=重柴油抽出板上方氣相總量：375+285+184+181+=重柴油蒸汽（即內(nèi)回流）分壓為：有重柴EFV數(shù)據(jù):餾出體積0%10%30%50%常壓EFV338340319321℃與原假設(shè)很接近，認(rèn)為原假設(shè)正確。最后驗(yàn)證一下塔頂條件下水蒸氣是否會(huì)冷凝。Kg1熱量106/KJKg1熱量106/KJ表210 全塔汽液相負(fù)荷板數(shù)氣相負(fù)荷/m3液相符合/m3板數(shù)氣相負(fù)荷/m3液相符合/m3136449183740523824425429719386391978385682248518303935610265264619710352062062742643248134215926930415639817399193112419第三章 塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化浮閥塔板在石油化學(xué)工業(yè)上廣泛應(yīng)用在常壓、減壓下的精餾、穩(wěn)定、吸收等傳質(zhì)過(guò)程中。sN/m℃KPa液相負(fù)荷303—?dú)庀嘭?fù)荷48518106—（1） 氣相粘度計(jì)算已知?dú)庀嘭?fù)荷中油氣平均分子量M1=；氣相中水汽分子量M2=18油氣摩爾分率y1=；水汽摩爾分率y2=根據(jù)以上已知數(shù)據(jù)查《塔的工藝計(jì)算》℃油氣粘度μ1=℃水汽粘度為μ2=油氣與水蒸氣相互作用因數(shù)按以下公式計(jì)算Фij= [1+(μi/μj)K （55A）=103= 計(jì)算降液管面積由式36得Fd，=Vl/Vd=（36）由事37得Fd，=Fa== m2 （37）取降液管面積Fd，= m2 計(jì)算塔橫截面積和塔徑由式38得塔橫截面積Ft=Fa+Fd，=+= m2 （38）計(jì)算塔徑 Dc=== m 采用塔徑及相應(yīng)的設(shè)計(jì)空塔氣速根據(jù)浮閥塔板直徑系列，選取采用的塔徑D= m采用的橫截面積F按式39 F== m2采用的空塔氣速W按式310 W=Vv/F=采用的降液管面積Fd按式311 Fd=(F/Ft)Fd，=()= m2采用的降液管面積Fd占采用的塔橫截面積F的百分?jǐn)?shù) Fd/F= 浮閥數(shù)及開孔率的計(jì)算 計(jì)算閥孔臨界速度閥孔臨界速度（Wh）C按式（312） (312) 相應(yīng)的閥孔動(dòng)能因數(shù)為：F0===（kg/m3）189。s（2） 液體表面張力已知液相d420=,分子量M=243，K=。浮閥塔板的一般結(jié)構(gòu)，是在帶降液管的塔板上開有許多孔作為氣流通道，孔上方設(shè)有可上下浮動(dòng)的閥片，上升的氣流經(jīng)過(guò)閥片與橫流過(guò)塔板的液相接觸，進(jìn)行傳質(zhì)。Kg1熱量106/KJKg1熱量106/KJ 全塔氣、液相負(fù)荷選擇塔內(nèi)幾個(gè)比較有代表性的部位（如塔頂、第一層板下方、各側(cè)線抽出板上下方、中段回流進(jìn)出口、汽化段及塔底汽提段等），求出這些部位的氣、液相負(fù)荷，就可以作全塔氣、液相負(fù)荷分布圖。Kg1熱量106/KJh1 回流方式及回流熱分配塔頂采用二級(jí)冷凝冷卻流程，塔頂回流溫度定為60℃。m3 流量/Kg 汽化段溫度 汽化段中進(jìn)料的氣化率與過(guò)氣化度取過(guò)氣化度為進(jìn)料的2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（體積分?jǐn)?shù)）；要求進(jìn)料在汽化段的氣化率eF為：eF（體積分?jǐn)?shù)）=（%+%+%+%+%）=% 汽化段油氣分壓汽化段中的物料流量如下：汽油 375 Kmol/h煤油 285 Kmol/h輕柴 184 Kmol/h重柴 110 Kmol/h過(guò)氣化油 21 Kmol/h油氣合計(jì) 975 Kmol/h其中過(guò)氣化油的相對(duì)分子質(zhì)量取300，水蒸氣取181 Kmol/h（塔底汽提），由此計(jì)算得汽化段的油氣分壓為：975/（975+181）= 汽化段溫度初步求定%時(shí)的溫度，已知實(shí)沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下：餾出體積/%1030507080溫度/℃115240340470515根據(jù)《石油煉制工藝學(xué)》將常壓TBP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為常壓EFV數(shù)據(jù)計(jì)算TBP曲線參考線斜率 S1070 =（470115）/（7010）=℃/%，℃/%，再查圖得ΔF=℃，則EFV參考線50%點(diǎn)=TBP參考線50%點(diǎn)ΔF=，再由EFV參考線50%點(diǎn)和EFV參考線斜率計(jì)算其他各點(diǎn)溫度餾出體積/%1030507080TBP參考線115233352470476EFV參考線TBP ΔF/℃0712039EFV ΔF/℃00EFV溫度依據(jù)常壓EFV數(shù)據(jù)作常壓EFV曲線見(jiàn)附錄一。API特性因數(shù)分子量M平衡氣化/℃臨界參數(shù)焦點(diǎn)參數(shù)0%100%℃MPa℃MPa汽油64101—227298煤油46155—379394輕柴218—451460重柴36274—491499重油——————原油——————第二章 常壓塔操作條件及工藝計(jì)算 汽提蒸汽用量側(cè)線產(chǎn)品及塔底重油均采用溫度為420℃，取各段汽提蒸汽用量如下表：表21 汽提水蒸汽用量油品質(zhì)量分?jǐn)?shù)（對(duì)油）/%Kg/hKmol/h一線燈用煤油3132674二線輕柴油3120267三線重柴油390950塔底重油23265181合計(jì)—6702372 塔板形式和塔板數(shù)（1） 選用F1型浮閥塔板。表15 物料平衡（按每年開工330天計(jì)）油 品產(chǎn) 率 %處理量或產(chǎn)量體積分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)104t/at/dKg/hKmol/h原 油1001002507576315700汽 油309