【正文】 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實沸點蒸餾數(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 原油實沸點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)工藝設計 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 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分子質量取 300，水蒸氣取 (塔底汽提 ) 是由此計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沸點曲線與平衡汽化曲線的交點 為 316℃ 。塔頂采用兩級冷凝冷卻流程圖。 表 53 是常壓塔塔板數(shù)的參考值 常壓塔塔板數(shù)國外文獻推薦值 國內(nèi)某些煉油廠常壓塔塔板數(shù) 被分離的餾分 推薦板數(shù) 被分離的餾分 東方紅 Ⅱ套 南京 Ⅰ 套 上海煉廠 輕汽油 ─重汽油 6～ 8 汽油 ─煤油 3 10 9 汽油 ─煤油 6～ 8 煤油 ─輕柴油 9 9 6 汽油 ─柴油 4～ 6 輕柴油 ─重柴油 7 4 6 輕柴油 ─重柴油 4～ 6 重柴油 —裂化原料 8 4 6 進料 —最低側線 3～ 6 最低側線 —進料 4 4 3 汽提段或側線汽提 4 進料 —塔底 4 6 4 參照表 53 選定的塔板數(shù)如 下 : 分餾塔 分餾塔塔板數(shù) 常頂 常一線 常二線 常三線 常四線 塔底 50 層 12 層 14 層 8 層 6 層 6 層 4 層 其中塔頂循環(huán)回流 3 塊；第一中段循環(huán)回流 3 塊；第二中段循環(huán)回流 3 塊。在設計中可參考經(jīng)驗數(shù)據(jù)來選擇汽提蒸汽用量。 焦點壓力， PF由《石油化工工藝計算圖表》中圖 2218 查得 ， 匯總如下表： 表 47 原油餾分的焦點溫度和焦點壓力匯總表 產(chǎn)品 初頂油 常頂油 航空煤油 輕 柴 油 重 柴 油 常四線 焦點溫度 ℃ 312 333 423 490 530 566 焦點壓力 MPa 原油和產(chǎn)品的有關性質參數(shù)計算匯總 表 48 油品的有關性質參數(shù)計算匯總 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 長江大學石油化工課程設計 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 小時計 ) 物料平衡表 （按 8000 小時 /年計） 油 品 產(chǎn) 率 % 處 理 量 或 產(chǎn) 量 質量 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 。 臨界壓力 Pkp，查《石油化工工藝計算圖表》中圖 238 可得假臨界壓力，再查圖 239 可得真臨界壓力，結果如下表所示。同理可得，常頂油 90%~10%斜率 =（℃ /%）；航空煤油 90%~10%斜率 =（℃ /%）；輕柴油 90%~10%斜率 =（ ℃ /%）；重柴油 90%~10%斜率 =（℃ /%）；常四線 90%~10%斜率 =（℃ /%）。同理可得，常頂油： t 體 =℃；航空煤油： t 體 =℃；重柴油： t 體 =℃；常四線： t 體 =℃。 4 常壓蒸餾塔工藝設計 工藝參數(shù)計算 處理量為 250 萬噸 /年阿曼原油的常減壓分餾塔 , 產(chǎn)品產(chǎn)率及性質數(shù)據(jù)及平衡汽化數(shù)據(jù)表 31及表 32 所示。，要設置計量井，并制定排水定額。 c．地面沖洗原油泵、熱油泵、控制閥等部位所在地面最易遭受污染。 b．設備如拆卸油泵、換熱器等，需將設備內(nèi)的存油放掉進入系統(tǒng)。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。 ④ 裝置其他排水 a．油品采樣。一般熱油泵需冷卻水較多，如端面漏油較多．則冷卻水帶油嚴重。 ③ 機泵冷卻水 機泵 冷卻水由兩部分 構成，一部分是冷卻泵體用水，全部使用循環(huán) 冷卻后進循環(huán)水回水管網(wǎng)循環(huán)使用。排水中帶隋況與油水分 年加工 250 萬噸原油生產(chǎn)工藝設計 第 8 頁 離器中油水分離時間、界面控制是否穩(wěn)定有關。這部水是由原油加工過程中的加熱爐注水，常壓塔和減壓塔底注汽產(chǎn)品汽提塔所用蒸汽冷凝水，大氣抽空器冷凝水，塔頂注水，緩蝕劑所含水分等組成。 篩選好的破乳劑、確定合適用量、提高電脫鹽效率都對提 高 油水分離效果有利；用含硫污水汽提后 的凈化水回注電脫鹽可減少新鮮水用量，同時減少凈化水排放的揮發(fā)酚含量；增加油水鑭離時間，嚴格控制油水界面 (必要時設二次 收油設施 )可減少油含量。由于這部分水與油品直接接觸，溶人 的 污染物較多，特別是電脫鹽罐油水分離效率不高時，這部分排水中 石 油類和 COD均較高。 廢水處理 ① 電脫鹽排水 制電脫鹽過程所排的廢水，來自原油進裝置時自身攜帶水和溶 解 原油中無機鹽所注入的水。管線 閥門 的泄漏率應小于 2％。減少措施是控制好塔頂注氨。 ③ 無組織排放廢氣 一般情況下含硫廢水中硫化氫及氨的氣味較大，輸送這種含 硫廢 水必須密閉，如有泄漏則毒害嚴重。 NO2的排放與燃料中的 N2含量及燃 燒火 嘴結構有關。 廢氣處理 ① 加熱爐煙氣 煙氣中的 SO2與燃料中硫含量有關，使用燃料氣及低硫燃制能有效降低 SO2。各種板式塔有關結構性能比較如下表： 表 31 板式塔有關結構性能表 塔板 優(yōu)點 缺點 泡罩塔板 不容易發(fā)生漏液現(xiàn)象，有較好的操作彈性，對臟物不敏感 結構復雜造價高，塔板壓降大，霧末夾帶現(xiàn)象嚴重．塔板效率均勻 篩板 結構簡單，造價低，氣體，壓降小 操作彈性地，篩孔小，易堵塞 浮閥塔板 生產(chǎn)能力大，操作彈性大，塔板效率高，氣體壓降小，結構簡單，造價低 不宜處理易結焦，或黏度大 噴射型塔板 開孔率較大，可采用較高的空塔氣速，生產(chǎn)能力大，塔板效率高 操作彈性大．氣相夾帶 由上表比較可知，應選擇浮閥塔板作為本次設計所需的塔板。 年加工 250 萬噸原油生產(chǎn)工藝設計 第 6 頁 圖 31 原油常減壓 蒸餾裝置的工藝原則流程圖所示 塔器結構 本裝置的主要塔器包括脫鹽罐、初餾塔、常壓塔、汽提塔、減壓爐、減壓塔等 。減底渣油由泵抽出，分兩路換熱后合并進入冷卻器，然后作氧化瀝青料、焦化料或丙烷脫瀝青料出裝置。 減一中自常壓塔中段填料下集油箱餾出，由泵抽送 分三路并聯(lián)經(jīng)換熱器，換熱器換熱后返回減壓塔上段填料下集油箱之下。 減壓二線自常壓塔下段填料下集油箱餾出，經(jīng)減壓塔 上段汽提，油汽返回中段填料下集油箱之下，餾出油由泵抽出后經(jīng)冷卻至 60～ 70℃ 作潤料或催化料出裝置。 減壓塔頂油汽、水蒸汽由揮發(fā)線引出，分 8 支路進入 4 組間冷凝器冷卻，冷凝油水流入容器進行油水分離，未冷凝油汽被一級蒸汽真空泵抽送入 2 組間冷器，冷卻，冷凝液進入容器，未冷凝氣被二級蒸汽真空泵抽送入冷卻，冷凝液進入容器。常壓塔底重油由泵抽出，分四路進入減壓爐加熱。 常壓一中餾出，由泵抽送。精制罐分離出的堿渣自壓送往汽油泵房回收。 常壓一線餾出，經(jīng)汽提上段汽提，油汽返回初餾塔，餾出油由泵 抽出先后經(jīng)冷卻至 40~45℃進入燈油沉降 罐作航煤，燈油或溶劑油出裝置。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)。 ③ 常壓系統(tǒng) 從常壓爐加熱出來的油進入初餾塔汽化段后，汽相進入精餾段，在精餾段分離切割出五個產(chǎn)品，液相進入提餾段，在塔底液面上方吹入過熱蒸汽作汽提用。初側線從初餾塔集油箱抽出經(jīng)泵送入到常壓塔。冷凝水部分用泵注入揮發(fā)線，另一部分排入下水道或氣提車間。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 。 ② 初餾系統(tǒng) 被加熱到 220~230℃ 的 原油進入初餾塔的汽化段后，分為汽液兩相，汽相進入精餾段，液相進入提餾段。 在電脫鹽罐內(nèi) 12022~24000 伏高壓交流電所產(chǎn)生的電場力和破乳化劑的作用下，微小 的水滴聚集成大水滴沉降下來與原油分離，因原油中的鹽份絕大部分溶于水中，故脫水包括了脫鹽。 主要原材料 主要原材料是阿曼原油，其屬含硫石蠟 中間基原油。 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)品分割及質量要求。采用加氫法生產(chǎn)無味煤油、鋁軋制油，有著其它方法無法比 擬的優(yōu)點。鋁軋制油除應用具有餾分范圍窄、飽和烴含量高、閃點高的特點外，還要求具有較低的硫含量和芳烴含量。 在應用上，煤油餾分除用作噴氣燃料、特種溶劑油、燈用煤油以外，還有很大一部分作為鋁軋基礎油使用。 工藝技術路線 阿曼原油屬于 含硫石蠟 中間基原油 。 生產(chǎn)規(guī)模 規(guī)模原油處理量 250 萬噸 /年。如此得到各種不同沸點范圍的石油餾分。一般包括預處理系統(tǒng)（原油電脫鹽）、常壓分餾系統(tǒng)、減壓分餾系統(tǒng)、注劑系統(tǒng)、輕烴回收系統(tǒng)（加工輕質原油且達到經(jīng)濟規(guī)模時一般設置輕烴回收系統(tǒng)）等。設計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，本設計采用浮閥塔。減壓塔底油可作為 燃料油、瀝青、焦化或其它渣油加工（溶劑脫瀝青、渣油催化裂化、渣油加氫裂化等）的原料。因原油性質不同，這些餾分有的可直接作為產(chǎn)品，有的需要進行精制或加工。 （ 3）燃料－化工型：除了生產(chǎn)燃料產(chǎn)品外，還生產(chǎn)化工原料和化工產(chǎn)品。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化過程轉化為各種輕質燃料。 石油煉制加工方案，主要根據(jù)其特性、市場需要、經(jīng)濟效益、投資力度等因素決定。對許多原油來說，它的各項性質指標間往往存在著利弊交錯、優(yōu)劣共存的現(xiàn)象，這樣就需要對原油進行分析評價。石油中的烴類和非烴類化合物，相對分子質量從幾十到幾千。 原油實沸點蒸餾數(shù)據(jù) 表 11 阿曼原油實沸點蒸餾數(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 ℃ 重 累計 號 ℃ 重 體 號 ℃ 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) 累計餾出 ％ (體 ) 初餾點 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 表 13 產(chǎn)品產(chǎn)率及其性質 產(chǎn) 品 名 稱 沸點范圍 ℃