【正文】 年煉油減壓裝置 設(shè)計(jì)工作 的參與和完成將會(huì)對(duì) 我的專業(yè)素養(yǎng)有一個(gè)質(zhì)的提升，比如對(duì)化工設(shè)備內(nèi)件的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的熟悉，化工設(shè)備設(shè)計(jì)思路的開拓，設(shè)備設(shè)計(jì)方面經(jīng)驗(yàn)的養(yǎng)成以及 CAD 制圖能力。因此，必須提高煉油廠的應(yīng)變能力，降低生產(chǎn)成本，以保持企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。為了減少對(duì)國(guó)外的依賴，需要獨(dú)立自主地解決重大工程技術(shù)難題。 指導(dǎo)教師（簽字） 年 月 日 審題小組組長(zhǎng)（簽字） 年 月 日 4 天津大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 課題名稱 500 萬噸 /年煉油減壓蒸餾裝置設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱 化工學(xué)院 專業(yè)名稱 過程裝備與控制工程 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 一、課題的來源及意義 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，世界上對(duì)能源的需求量迅速上 升， 我國(guó)原油一次加工能力達(dá)到 億噸 /年，居世界第二位。 (3) 液體分配器等在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮塔內(nèi)安裝過程中能進(jìn)行水平調(diào)節(jié) ?？倛D和支承； DN4800 管子、槽式液體分布器、壓圈、塔盤、集油箱 (不考慮熱膨脹結(jié)構(gòu)，全連通設(shè)計(jì) )、填料支撐（云梯梁支承）； DN7800 管子、槽式液體分布器、壓圈、集油箱 (考慮熱膨脹結(jié)構(gòu)，底部集油箱高度為 250~300mm)、雙切向和能量吸收器；雙列葉片氣體分布器 設(shè)計(jì)要求： (1) 各段填料、集油箱等支撐件需采用輕型結(jié)構(gòu)，盡量減少占塔截面積比例，盡可能避免填料段產(chǎn)生氣液接觸 “ 死區(qū) ”。 二、參考文獻(xiàn) [1] 廖芝文 .常減壓裝置減壓深拔模擬與實(shí)踐 .石化技術(shù)與應(yīng)用 ,2020,26(2): 172176 [2] 劉海燕 , 于建寧 ,鮑曉軍 .世界石油煉制技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì) .過程工程學(xué)報(bào) ,2020,7(1):176185 [3] 趙建明 ． 簡(jiǎn)述煉油技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展 [J]． 中國(guó)科技財(cái)富， 2020， 10. [4] 王松漢主編，石油化工設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]．北京，化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2020 年 [5] 羅資琴 .論原油蒸餾技術(shù)的發(fā)展方向 .蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) ,2020,3 (1):13 3 [6] 湯湘華 ， 丁少恒 ． 2020 年我國(guó)成品油市場(chǎng)半年回顧與展望 ． 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì)， 2020， 8：5560. [7] 于長(zhǎng)青 ． 加氫裂化裝置能耗分析及降耗措施 [J]． 廣石化科技， 2020， 9(3)： 1721. [8] 陳士軍 ， 黃費(fèi)喜 ． 常減壓蒸餾裝置擴(kuò)能改造新途徑 [J]． 石油煉制與化工， 2020， 35(7)：2730. [9] 蘭州石油機(jī)械研究所主編．現(xiàn)代塔器技術(shù) [M]．北京，中國(guó)石化出版社， 2020 三、設(shè)計(jì)（研究）內(nèi)容和要求 設(shè)計(jì)目標(biāo)： 根據(jù)已有的工藝模擬計(jì)算和塔內(nèi)件水力學(xué)計(jì)算結(jié)果，完成 500 萬噸 /年減壓塔內(nèi)件的設(shè)計(jì)，掌握常規(guī)塔的設(shè)計(jì) 方法，并熟練設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用。 本課題主要是 根據(jù)工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)原油減壓蒸餾內(nèi)件的結(jié)構(gòu)，使得全塔壓降降低，提高拔出率。為了充分回收熱量，在裝置流程中，將原油與減壓塔各種經(jīng)加工的餾分油在一系列換熱器中進(jìn)行換熱。如對(duì)最下一個(gè)側(cè)線產(chǎn)品的殘?zhí)恐岛椭亟饘俸坑休^高要求，則需在塔進(jìn)口與最下一個(gè)側(cè)線抽出口之間設(shè) 1— 2 個(gè)洗滌段。抽真空設(shè)備的作用是將塔內(nèi)產(chǎn)生的不凝氣 (主要是裂解氣和漏入的空氣 )和吹入的水蒸汽連續(xù)地抽走以保證減壓塔的真空度要求。由于原油在常壓下加熱至 400 ℃ 以上時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂化，引起 加熱爐爐管結(jié)焦，并影響產(chǎn)品質(zhì)量 ， 因此 加熱 溫度不宜再高，采用在負(fù)壓下進(jìn)行蒸餾，可獲得更多的餾出油，以提供更多的二次加工原料。原油通過蒸餾可分割成汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)餾分油，各種潤(rùn)滑油餾分、裂化原料 (即減壓餾分油或蠟油 )等重質(zhì)餾分油及減壓渣油。 原油蒸餾是原油加工的第一道工序，它是先將原油進(jìn)行加熱，使其全部或部分氣化，再將生成的氣化物按照不同的溫度，分段進(jìn)行冷凝和冷卻，得到不同要求的各種產(chǎn)品。 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目： 500 萬噸 /年煉油減壓蒸餾裝置設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)院名稱 化工學(xué)院 專 業(yè) 過程裝備與控制工程 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 職 稱 教授 2 一、原始依據(jù) 隨著 工業(yè) 的興旺發(fā)展，我國(guó)對(duì)于石油的 需求 缺口越來 越大。所以，石油的制備與儲(chǔ)備也重要萬分 ， 煉油裝置的高產(chǎn)高效也日益重要。這種氣化與冷卻冷凝的方式可以重復(fù)進(jìn)行多次。 從常壓塔底抽出的塔底油經(jīng)減壓爐加熱至 370— 410 ℃ 左右后進(jìn)入減壓塔。為了降低塔頂冷卻器的阻力降，減少塔頂抽真空設(shè)備的負(fù)荷，減壓塔餾出的產(chǎn)品基本上全部從側(cè)線抽出，塔頂一般不出產(chǎn)品，直接與抽真空設(shè)備連接，一般塔頂壓力為 40 mmHg 以下。根據(jù)生產(chǎn)要求，減壓塔常開 3— 5 個(gè)側(cè)線，可用來制造潤(rùn)滑油或作催化裂化的原料。塔底渣油可以送至焦化或氧化瀝青裝置或其它渣油深度加工裝置。 減壓精餾塔一般要求有盡可能高的拔出率，為此除了選用適當(dāng)?shù)恼婵毡檬顾敱３州^高真空度外，應(yīng)采用低阻力的塔內(nèi)件。 通過對(duì)流程的分析和塔的設(shè)計(jì)，了解目前國(guó)內(nèi)外該 類 設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀，思考對(duì)其有何改進(jìn)，對(duì)蒸餾減壓 塔設(shè)備的 研究可以提高 學(xué)生 的專業(yè)知識(shí)水平，對(duì)將來工作、 科研 打下良好的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 減壓塔設(shè)計(jì)規(guī)格為φ 4800/φ 7800。 (2) 集油箱、液體分布器的設(shè)計(jì)要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易 于制造安裝，其高度能滿足上限操作即可 。 (4) 汽提段塔盤怕吹翻需考慮加強(qiáng)，輔梁用槽鋼梁采用沖閥結(jié)構(gòu)。我國(guó)的煉油技術(shù)主要借鑒國(guó)外，整體工藝流程多從國(guó)外引進(jìn)，長(zhǎng)期以來缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，流程改進(jìn)甚微，與發(fā)達(dá)國(guó)家有一定的差距，特別是我國(guó)煉油技術(shù)的能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)外能耗水平，是制約我國(guó)原油加工技術(shù)發(fā)展的瓶頸。 目前，由于原油價(jià)格體系與國(guó)際接軌，生產(chǎn)操作成本不斷提高，石油化工行業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 常減壓蒸餾裝置是原油深加工的基礎(chǔ)，蒸 餾過程的方案和設(shè)計(jì)是否合理、生產(chǎn)操作是否穩(wěn)定優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量是否良好等，直接影響各個(gè)后續(xù)加工過程的處理量、收率和全廠的生產(chǎn)均衡性、能耗及經(jīng)濟(jì)效益。另外，從這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我也能學(xué)到設(shè)計(jì)工作的流程與分工，以及了解化工設(shè)備設(shè)計(jì)領(lǐng)域的情況。 二、 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 原油預(yù)處理工藝 ， ? 某新 粘稠 原油預(yù)處理的方法 ： 先將稠油用煤油餾分稀釋，然后將脫鈣劑與稀釋后的稠油混合、沉降，再將脫酸劑與脫鈣后的稠油混合、萃取，最后將脫鈣劑和脫酸劑中的溶劑回收后返回脫鈣段和脫酸段循環(huán)使用。 ? 破乳劑價(jià)格的昂貴和極大短缺導(dǎo)致了必須尋找提 高破乳劑再次使用效果的有效措施。用這種方法已經(jīng)解決了提高破乳劑再次使用的部分問題，它的 關(guān)鍵在 于 乳化劑破 5 壞后確定破乳劑輸入的最佳位置，并且必須在破乳劑轉(zhuǎn)換為水相指標(biāo)的最大值和最小值相應(yīng)的條件下確定。通過對(duì)復(fù)雜的減壓塔系統(tǒng)模型動(dòng)態(tài)分段，控制作用逐級(jí)傳遞到受控輸出，使整個(gè)減壓塔的質(zhì)量控制體系更加具有適應(yīng)性和穩(wěn)定性，進(jìn)而對(duì)提高產(chǎn)品的質(zhì)量 產(chǎn)生 重大的意義。 ? 傳統(tǒng)的濕式減壓蒸餾技術(shù)，能耗較高，并產(chǎn)生大量含油污水。 ? 由于國(guó)內(nèi)外原油日益變重，因此如何采用新技術(shù)來提高拔出率，得到較多的直餾餾分油已受到國(guó)內(nèi)外煉油工作者的重視。近年來我國(guó)在常減壓蒸餾裝置的設(shè)計(jì)和改造工程中，都盡可能采用減壓深拔技術(shù)以提高常減壓蒸餾的總拔出率，使原油得到更充分、更有效的利用以增加經(jīng)濟(jì)效益。 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 減壓塔設(shè)計(jì)規(guī)格為φ 4800/φ 7800。在設(shè)計(jì)條件和操作彈性范圍內(nèi)保證所提供產(chǎn)品的機(jī)械性能、水力學(xué)性能、產(chǎn)品質(zhì)量和收率。 五、 可行性分析 本課題通過資料的收集，以工藝模擬計(jì)算和塔內(nèi)件水力學(xué)計(jì)算各項(xiàng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，完成減壓塔內(nèi)件的設(shè)計(jì)。 由設(shè)計(jì)內(nèi)容與過 程可知，本設(shè)計(jì)內(nèi)容可以有天津大學(xué)過程裝備與控制工程專業(yè)四年學(xué)制的本科生參與。 六、 具備的試驗(yàn)條件 天津大學(xué)精餾技術(shù)國(guó)家工程研究中心擁有各類先進(jìn)的軟件系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于工藝模擬，流體力學(xué)計(jì)算、塔內(nèi)件設(shè)計(jì)、強(qiáng)度校核計(jì)算等，具備本課題研究所需的全部硬件條件。 七、主要參考文獻(xiàn) [10] 廖芝文 .常減壓裝置減壓深拔模擬與實(shí)踐 .石化技術(shù)與應(yīng)用 ,2020,26(2): 172176 [11] 劉海燕 ,于建寧 ,鮑曉軍 .世界石油煉制技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì) .過程工程學(xué)報(bào) ,2020,7(1):176185 [12] 趙建明 ． 簡(jiǎn)述煉油技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展 [J]． 中國(guó)科技財(cái)富， 2020， 10. [13] 王松漢主編，石油化工設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]．北京，化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2020 年 [14] 羅資琴 .論原油蒸餾技術(shù)的發(fā)展方向 .蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) ,2020,3 (1):13 [15] 湯湘華 ， 丁少恒 ． 2020 年我國(guó) 成品油市場(chǎng)半年回顧與展望 ． 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì)， 2020， 8： 5560. [16] 于長(zhǎng)青 ． 加氫裂化裝置能耗分析及降耗措施 [J]． 廣石化科技， 2020， 9(3)： 1721. [17] 陳士軍 ， 黃費(fèi)喜 ． 常減壓蒸餾裝置擴(kuò)能改造新途徑 [J]． 石油煉制與化工， 2020， 35(7)： 2730. [18] 蘭州石油機(jī)械研究所主編．現(xiàn)代塔器技術(shù) [M]．北京，中國(guó)石化出版社， 2020 [19] 姜 斌 ， 林志偉 ， 毛福忠 ， 陳開輩 ， 池 琳 ， 嚴(yán) 諄 ． 特大型減壓深拔的減壓塔石油化工設(shè)備技術(shù) ． 北京 , 2020 [20] 婁世松 ， 張鴻勛 ． 江漢原油預(yù)處理技術(shù)研究 [M]． 北京，石油化工腐 蝕與防護(hù)， 1998 [21] 聶德清．化工設(shè)備設(shè)計(jì) EM]．北京， 化學(xué)工業(yè)出版社， 1991． 7 [22] 張遠(yuǎn)聲．腐蝕破壞事故 100 例 EM]．北京， 化學(xué)工業(yè)出版社， 2020． 選題是否合適： 是□ 否□ 課題能否實(shí)現(xiàn)： 能□ 不能□ 指導(dǎo)教師（簽字） 年 月 日 選題是否合適： 是□ 否□ 課題能否實(shí)現(xiàn)： 能□ 不能□ 審題小組組長(zhǎng)（簽字） 年 月 日 8 摘 要 本文介紹了原油蒸餾生產(chǎn)工藝，具體分析了原油蒸餾生產(chǎn)的工藝流程，結(jié)合工藝流程設(shè)計(jì)了原油減壓蒸餾塔的內(nèi)件裝配 圖。本文結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)要求分析了原油減壓蒸餾的工藝流程和特點(diǎn)，詳細(xì)介紹了這套年處理能力 500 萬噸的原油減壓蒸 餾裝置的內(nèi)件設(shè)計(jì)。對(duì)集油箱進(jìn)行了相關(guān)的流體力學(xué)分析與強(qiáng)度校核。合理的選擇和設(shè)計(jì)塔內(nèi)件，對(duì)保證填料塔的正常操作及優(yōu)良的傳質(zhì)性能十分重要。vacuum distillation。columns。 oil sump tank 10 目 錄 第一章 文獻(xiàn)綜述 ????? ? ???????? ?? 1 石油工業(yè)簡(jiǎn)介 ? ?? ????????????? ? 1 石油蒸餾工藝 ? ????? ??????????? 2 塔設(shè)備及原油減壓塔 ? ???????????? ? 3 小結(jié) ? ??????????????? ????? 6 第 二章 原油蒸餾工藝流程 ? ? ?? ?? ??? ? ? ? 8 原油蒸餾具體工藝流程 ? ???????????? 8 原油蒸餾工藝特點(diǎn) ? ?????????????? 9 第三章 原油減壓蒸餾塔的設(shè)計(jì) ? ? ? ?? ?? ??? 10 原油減壓蒸餾塔基本設(shè)計(jì)要求 ?? ???????? 10 原油減壓蒸餾塔設(shè)計(jì)方案 ????????? ? ?? 10 原油減壓蒸餾塔內(nèi)件設(shè)計(jì) ?? ? ??? ? ???? 14 原油減壓蒸餾塔內(nèi)件應(yīng)力分析 ? ????? ? ?? ? 20 參考文獻(xiàn) ????? ??? ?? ? ??? ?? ???? ? 附錄 外文資料 中文譯文 天津大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 文獻(xiàn)綜述 石油工業(yè) 簡(jiǎn)介 石油又稱原油，是從地下深處開采的棕黑色可燃粘稠液體。不同產(chǎn)地的石油中，各種烴類的結(jié)構(gòu)和所占比例相差很大，但主要屬于烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴三類。我國(guó)主要原油的特點(diǎn)是含蠟較多，凝固點(diǎn)高，硫含量低 ，鎳、氮含量中等，釩含量極少。組成不同類的石油，加工方法有差別，產(chǎn)品的性能也不同，應(yīng)當(dāng)物盡其用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界總能源需求的 40％依賴于石油產(chǎn)品，汽車，飛機(jī)，輪船等交通運(yùn)輸器械使用的燃料幾乎全部是石油產(chǎn)品，有機(jī)