【文章內(nèi)容簡介】 (3)加強基礎(chǔ)理論研究。應用量子化學理論、分子設(shè)計科學和計算成 【 22】 ，使緩蝕劑的研究和開發(fā)有 “理 ”可依，減少新產(chǎn)品開發(fā)時的盲目性。 常減壓蒸餾裝置的節(jié)能降 耗措施 遼河石化分公司南常減壓蒸餾裝置始建于 1987年，于 2022年 12月改造，并于2022年 5月一次開車成功，裝置改加工低凝環(huán)烷基原油．裝置改造中在節(jié)能降耗方面進行了全裝置能量利用綜合分析，有效地降低了裝置的過剩余熱，并采用了窄點技術(shù)對換熱網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化。 (1)減少循環(huán)水用量。常減壓蒸餾裝置循環(huán)水主要用于水冷冷卻油品，單耗設(shè)石油化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 5 計值為 723m3/h，除了 E一 1027／ 減壓塔頂油氣冷凝冷卻器和 E一 1024渣油冷卻器外，均采用了二次循環(huán)水。為進一步降低循環(huán)水單耗，使單位加工費用降低到最小，經(jīng) 仔細研究，采取的措施為：夏季用空冷器代替水冷器，冬季利用裝置的側(cè)線余熱加熱采暖水輸出熱量。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，使其達到離開裝置時的溫度，可節(jié)約大量循環(huán)水。取消 E一 1025含鹽污水冷卻器。經(jīng)過以上措施的實施，循環(huán)水的單耗平均控制在500m3／ h左右。另外對水冷器進行定期化學清洗，提高其冷卻效果，減少了循環(huán)水用量。 (2)減少軟化水的用量。常減壓蒸餾裝置軟化水的消耗主要于塔頂注水、機泵冷卻水、電脫鹽罐注水及配劑用水等。因此采用了回收兩塔頂油水分離罐的排水，注入電脫鹽 罐內(nèi)，可節(jié)約軟化水 3t／ h。另外，對機泵冷卻用的軟化水量做適宜調(diào)整。建議機泵冷卻水盡可能回收至系統(tǒng)，做到零排放。 ⑴ 機泵、風機采用變頻器。對機泵電機采片變頻技術(shù)，以滿足當原油性質(zhì)變化時，側(cè)線及同流油量變化情況下的節(jié)能。對常壓塔頂油氣空冷器的 4臺風機采用變頻技術(shù)，以適應不同工況條件。 (2)風機調(diào)角。根據(jù)油品的冷后溫度及時調(diào)整風機扇葉角度或停用風機。 (3)電脫鹽系統(tǒng)。本次改造，對電脫鹽采用了交直流電脫鹽技術(shù)，該技術(shù)的主要特點是在電脫鹽罐內(nèi)產(chǎn)生了直流強電場和交流弱電場，具有交流電脫鹽和直流電脫鹽 的優(yōu)點，同時克服了各自的不足。在達到同等脫鹽、脫水水平的條件下，可節(jié)電約 30％ 。 3．降低蒸汽用量 常減壓蒸餾裝置所用蒸汽壓力分別為 1． 0MPa和 0． 35MPa。通過細心凋整操作可提高它們的自產(chǎn)量。 1． 0MPa蒸汽的消耗主要在減壓抽真空系統(tǒng)、加熱爐霧化蒸汽及冬季伴熱系統(tǒng)等。投用機械抽真空泵，可節(jié)約蒸汽 0． 6t／ h；加熱爐石油化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 6 可采用高效火嘴，凋整其合適的霧化蒸汽量；對蒸汽伴熱系統(tǒng)及蒸汽放空尾部安裝疏水閥，減少 “小白龍 ”現(xiàn)象。建議對汽包排污水也可作為水伴熱熱源，可減少蒸汽用量。 0． 35MPa蒸汽的消耗主要在側(cè)線 汽提及塔底吹汽，合理調(diào)整其側(cè)線汽提蒸汽用量及常減壓塔底吹汽量。 4．降低燃料油的用量 (1)提高換熱終溫。換熱終溫是衡量常減壓裝置原油換熱凹收情況的重要標志 (換熱終溫每提高 3℃ ，可降低爐子燃料 0． 1kg／ t)。盡管在改造沒計時采用窄點技術(shù)對換熱網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化，但運行中，由于換熱器本身泥沙沉積、積垢較嚴重，大大影響了傳熱效率，使換熱終溫大幅下降。提高換熱終溫措施如下： ① 進一步優(yōu)化換熱流程，由于裝置運行中，渣油出裝置時的溫度達 180℃ ，為了回收這部分熱量．在脫鹽前加了一組渣油一原油換熱器，以提高電脫鹽溫度，進而提 高換熱終溫。 ② 采用高效換熱器并進行定期清洗，裝置在改造沒汁時，就采用了高效的波節(jié)管、螺紋管及折流桿式換熱器。但由于原油中泥沙含量較多，在裝置運行22個月時，原油換熱終溫大幅降低。對 15臺脫鹽前及脫鹽后換熱器進行了單臺切除清洗后，換熱效果明顯提高，原油換熱終溫提高了近 10℃ 。另外，弓型折流板換熱器容易出現(xiàn)死角堵塞，建議采用螺旋式折流板換熱器 ． (2)管理好燃燒系統(tǒng)。火嘴燃燒不好就會影響加熱爐熱效率。嚴格工藝紀律，控制好燃料油的壓力及溫度，加熱爐參數(shù)不作大幅度調(diào)整，保證加熱爐的燃燒狀態(tài)良好，作到火苗齊、火焰短 、爐膛明亮、火焰不直撲爐管。 (3)采用保溫材料降低爐壁熱損失。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，減少爐甓散熱損失。 總結(jié) 煉廠在進行原油的加工時必須解決原油分割和各種石油餾分在加工過程中的分離問題。蒸餾正是一種合適的手段，而且常常也是一種最經(jīng)濟、最容易的手段，它能夠?qū)⒁后w混合物按其所含組分的沸點或蒸氣壓的不同而分離為輕重不同石油化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 7 的各種餾分，或者是分離為近似純的產(chǎn)物。 由此可見，蒸餾是煉油工業(yè)中一種最基本的分離方法。蒸餾過程和設(shè)備的設(shè)計是否合理、操作是否良好，對煉油廠生產(chǎn)的影響甚為重 大。 2 設(shè)計說明書 本次設(shè)計主要是設(shè)計一年原油處理量能力為 1000 萬噸的常壓塔，其次為塔板的設(shè)計。常壓塔的設(shè)計主要是依據(jù)所給的原油實沸點蒸餾數(shù)據(jù)及產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)，以及一些所須的工藝圖表等，參考《石油加工工藝學》、《化工原理》、《塔的工藝計算》、《石油化工工藝圖表》等，計算產(chǎn)品的各物性數(shù)據(jù)，確定切割方案、計算產(chǎn)品收率。 根據(jù)設(shè)計所須的原理、規(guī)模，對工藝裝置流程進行選擇，確定有關(guān)參數(shù)，得到相關(guān)物性計算結(jié)果，確定設(shè)計特點。主要是根據(jù)物料平衡、熱量平衡來確定汽提水蒸氣用量，選擇塔板型式和確定塔板數(shù)、 操作壓力、溫度、全塔氣、液相負荷等。繪制氣、液相負荷圖，平衡氣化曲線，操作彈性曲線，進行塔的工藝曲線。 石油化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 8 3 常壓塔的工藝計算 設(shè)計任務(wù) 年處理量為 1000104 t勝利原油的常減壓分餾塔。原油的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)及平衡汽化數(shù)據(jù)由老師提供。 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 原油性質(zhì) 序號 項 目 數(shù) 值 1 20℃ 密度 g/cm3 2 粘度（ 50℃ ） mm2/s 3 凝點 ℃ 5 4 酸值 KOH/g mg 5 硫 ug/g 2022 6 氮 ug/g 3199 7 膠質(zhì) m % 8 灰分 m% 9 殘?zhí)浚?m% 10 鹽含量 NaCL/L mg 14 平衡 5% 257 石油化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 9 汽化 溫度 10% 308 20% 400 30% 438 40% 472 47% 500 原油蒸餾各餾分收率 序號 溫度范圍 ℃ 餾分油 %（ m/m） 累計 %（ m/m） 1 HK180 2 180200 3 200230 4 230250 5 250275 6 275300 7 300330 8 330350 9 350395 10 395425 11 425450 12 450500 13 ＞ 500 原油蒸 餾餾 分油性 質(zhì) 序號 分析項目 常 常一 常二 常三 常 石油化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 10 頂油 線油 線油 線油 底油 1 20℃ 密度 g/cm3 2 粘度（ 20℃ ） mm2/s 粘度（ 40℃ ） mm2/s 粘度 100℃ ） mm2/s 3 凝點 ℃ ?50 34 14 5 4 閃點 ℃ （開 /閉） /89 144 165 192 5 酸度 mgKOH/ml 6 酸值 mgKOH/g 7 硫 ug/g 1435 2152 2209 8 氮 ug/g 1082 9 折光率， 20℃ 10 結(jié)構(gòu)族組成 CP% 粘度指數(shù)（ Ⅵ ） CN% CA% 45 11 35 39 ?100 12 十六烷指數(shù) 36 13 灰分 m% 14 殘?zhí)?m% 15 餾程 ℃ HK 50 204 285 303 10% 96 233 313 351 30% 112 252 323 367 50% 139 269 332 380 70% 152 288 339 394 90% 165 310 349 418 石油化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 11 KK 197 334 364 447 餾分油性質(zhì)參數(shù)的確定 部分參數(shù)的確定 由公式： tv＝（ t10＋ t30+t50+t70+t90)/5 ℃ 得 汽油 餾分： tv＝ 96+112+139+152+165/5=℃ 煤油餾分： tv＝ 233+252+269+288+310/5=℃ 輕柴餾分： tv＝ 313+323+332+339+349/5＝ ℃ 重柴餾分： tv＝ 351+367+380+394+418/5=382℃ 2. 恩氏蒸餾曲線斜率 S 由公式：斜率 S＝（ T90T10)/(9010) ℃ /% 得 汽油餾分：斜率 S＝ 16596/9010＝ ℃ /% 煤油餾分：斜率 S＝ 310233/9010＝ ℃ /% 輕 柴餾分：斜率 S＝ 349313/9010＝ ℃ /% 重柴餾分：斜率 S＝ 418351/9010＝ ℃ /% 3. 立方平均沸點 tcu 由公式： tcu＝ tv△ cu ∵ ln△ cu＝ + 求得 ∴△ cu＝ exp（ +） 汽油餾分： △ cu＝ exp（ +） ＝ tcu＝ ＝ ℃ 煤油餾分： △ cu＝ exp（ +）＝ tcu＝ ＝ ℃ 輕柴餾分： △ cu＝ exp（ +）＝ 石油化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 12 tcu＝ ＝ ℃ 重柴餾分： △ cu＝ exp（ +）＝ tcu＝ ＝ ℃ 4. 中平均沸點 由公式： tMe＝ tv△ Me ∵ ln△ Me＝ + ∴△ Me＝ exp（ +） 汽油餾分： △ Me＝ exp（ +） = tMe＝ =138℃ 煤油餾分： △ Me ＝ exp（ +） = tMe＝ =℃ 輕柴餾分： △ Me＝ exp（ +） = tMe＝ =℃ 重柴餾分： △ Me＝ exp（ +） = tMe＝ =℃ 5 特性因數(shù) K 由公式 K＝ ()/，式中 T 現(xiàn)一般使用中平均沸點，且 T 為油品平均沸點的絕對溫度（ K) 由 APIo＝ ＝ (APIo+) 汽油餾 K=(+)1/3/= 重柴餾分：已知 API= , ＝ (+)= K=(+)1/3/= 石油化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 13 餾分的平衡汽化 0%的確定 汽油餾分 : 已知恩氏蒸餾數(shù)據(jù)如下： 餾出（體積分數(shù)），％ 0 10 30 50 70 90 100 溫度， ℃ 50 96 112 139 152 165 197 ○1根據(jù)圖 II113《煉 油工程》換算 50％點溫度 恩氏蒸餾 10％～ 70％點斜率＝（ 15296） /(7010)=℃ /% 由圖查得：平衡汽化 50％點－恩氏蒸餾 50％點 ℃ 故 平衡汽化 50％點＝ ＝ ℃ ○2查得平衡汽化曲線各段溫差： 曲線線段 恩氏蒸餾溫差， ℃ 平衡汽化溫差， ℃ 0～ 10％ 46 23 10％～ 30％ 16 9 30％～ 50％ 27 14 50％～ 70％ 13 5 70％～ 90％ 13 4 90％～ 100％ 32 12 ○3由 50％點及各線段溫差推算平衡汽化曲線各點溫度 30％＝ ＝ ℃ 10％＝ ＝ ℃ 0％＝ ＝ ℃ 70％＝ +5＝ ℃ 90％＝ +＝ ℃ 100％＝ +12＝ ℃ 石油化工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 14 煤油餾分 : 已知恩氏蒸餾數(shù)據(jù)如下： 餾出（體積分數(shù)），％ 0 10 30 50 70 90 100 溫度， ℃ 204 233 252 269 288 310 334 ○1同前面的步驟： 恩氏蒸餾 10％～ 70％點斜率＝（ 288233） /(7010)=℃ /% 同前 ,查得平衡汽化 50％點－恩氏蒸餾 50％點＝ 5 故 平衡汽化 50％點＝ 2695＝ 264℃ ○2查得平衡汽化曲線各段溫差： 曲線線段 恩氏蒸餾溫差， ℃ 平衡汽化溫差， ℃ 0～ 10％ 29 12 10％～ 30％ 19 11 30％～ 50％ 17 9 50％～ 70％ 19 70％～ 90％ 90％～ 100％ 22 24 9 ○3由 50％點及各線段溫差推算平衡汽化曲線各點溫度 30％＝ 2649＝ 255℃ 10％＝ 25511＝ 244℃ 0％＝