【正文】 gn. Oil is one important source of energy, China39。 heat exchanger greater intensity of the heat exchanger。根據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2021 年中國(guó)共有 51 座煉廠， 煉廠數(shù)和煉油能力均位居世界第二 [1]。中國(guó)融入世界清潔燃料進(jìn)程，不斷提高煉油技術(shù)水平，盡快與國(guó)際接軌，任務(wù)緊迫而重大。 國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防部門眾多的各種應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)石油產(chǎn)品提出了許多不同的使用要求。目前，我國(guó)原油的年加工量約為 2 億噸。為了更好的提高石油資源的利用率，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)從國(guó)外進(jìn)口的原油煉制構(gòu)成進(jìn)行開發(fā)研究也是十分必要的。 原油精餾裝置是煉油企業(yè)的“龍頭”，是煉油工業(yè)的第一道工序，為二次加工裝置提供原料，是原油加工的基礎(chǔ)，其能量的綜合利用程度和拔出率高低體現(xiàn)在石化企業(yè)的效益上，因此，開展常壓精餾裝置的研究很有意義 。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。 常減壓蒸餾過(guò)程經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展，已成為一個(gè)比較完整成熟的工藝〔 45〕。 原油常減壓蒸餾作為最基本的一次加工工藝，在煉廠具有舉足輕重的地位，其運(yùn)行的好壞直接影響到后續(xù)的加工過(guò)程。 [4] 塔設(shè)備是化工，石油化工、 煉油廠等廠中，塔設(shè)備的性能對(duì)于整個(gè)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗定額，以及三廢處理和環(huán)境保護(hù)等各個(gè)方面，都有重大的影響。因此，塔設(shè)備的設(shè)計(jì)和研究，受到化工、煉油等行業(yè)的極大重視。此外，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，塔設(shè)備還得考慮下列的各項(xiàng)要求 。 、彈性大。并且塔設(shè)備應(yīng)保證能長(zhǎng)期連續(xù)操作 [6]。這將有助于節(jié)省生產(chǎn)中的動(dòng)力消耗，用來(lái)降低經(jīng)常操作費(fèi)用。 、材料用量小、制造和安裝容易，這可以減少基建過(guò)程中的投資費(fèi)用。 大慶原油是一種低硫、低膠、高含蠟、高凝點(diǎn)、的石蠟基 石油。C 餾分，馬達(dá)法辛烷值僅 40 左右。由于硫含量很低，輕質(zhì)燃料油不需要精制。大慶原油的餾分組成較重，故須采取二次深度加工，以提高輕質(zhì)燃料收率 [7]。勝利原油相對(duì)密度較大，含硫較多，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量較多，屬于含硫中間基原油?？死斠朗褪堑土蛑虚g基原油，特點(diǎn)是含硫量很低約為 %到 %，含蠟少，凝點(diǎn)低， 是生產(chǎn)噴氣燃料和低凝點(diǎn)的輕柴油的良好原料，但直餾餾分的酸度較高，需堿洗。遼河曙光首站原油密度大，黏度大，含蠟量低，屬于硫環(huán)烷 中間基原油。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中煤炭仍占 70%左右，煤煙對(duì)大氣污染程度不易減輕，環(huán)保治理技術(shù)水平落后，嚴(yán)重地制約環(huán)保工作的深入開展?！叭嬉?guī)劃，合理布局，綜合利用，化害為利，依靠群眾，大家動(dòng)手，保護(hù)環(huán)境，造福人民”的中國(guó)環(huán)保方針，明確了環(huán)境保護(hù)的綜合防止思想，是將環(huán)境作為一個(gè)有機(jī)整體，根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，按污染物的產(chǎn)生、變遷和歸宿的各個(gè)環(huán)節(jié)，采取法律、行政、經(jīng)濟(jì)和工程技術(shù)相結(jié)合的措施，以防為主，以最 大限度地合理利用資源、減少污染物的產(chǎn)生和排放，用最經(jīng)濟(jì)的方法獲取最佳的防止效果，以實(shí)現(xiàn)資源、環(huán)境與發(fā)展的良性循環(huán)。其目的是把生產(chǎn)的有害物質(zhì)再近期危害限制在一定水平內(nèi)。 第三層是用潔凈的綠色工藝代替有污染的工藝。 第四層是建立“生態(tài)化工” 的概念，即根 據(jù)對(duì)產(chǎn)品和過(guò)程生命周期的分析，使用自然界代謝的全過(guò)程來(lái)規(guī)劃生產(chǎn) 。 表 11 沈北 原油性質(zhì) 沈北 原油 采樣時(shí)間 年 月 餾程 v％ 密度（ 20℃） 初餾℃ 103 比重指數(shù) 100℃ 0 粘度（ 50） mm2/s 120℃ 凝固點(diǎn)℃ 30 140℃ 閃點(diǎn)（閉口）℃ 7 160℃ 酸值 ,mgKoH/g 180℃ 含蠟 ,％ (m/m) 200℃ 鹽含量 ,mgNacl/L 220℃ 瀝青質(zhì) ,％ (m/m) 240℃ 膠質(zhì) ,％ (m/m) 260℃ 殘?zhí)?,％ (m/m) 280℃ 重金屬 ,ug/g 300℃ Fe Ni 元素分析 Cu S Pb N V 含水 ,％ (V/V) 痕跡 灰分 ,％ (m/m) 特性因數(shù)（ k） 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 5 表 1— 2 沈北 原油每 10℃餾分蒸餾收率（％（ m/m）） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 60℃不凝氣 ％（ m/m） 100 200 300 400 500 200 萬(wàn)噸 /年 7680 小時(shí) /年 P=℃ 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 6 數(shù)據(jù)處理 ，平衡汽化 曲線 見 圖 11，數(shù)據(jù)的質(zhì)量收率體積收率見表 13。 表 14 實(shí)沸點(diǎn)數(shù)據(jù) 餾出（體積分?jǐn)?shù)）， % 0 10 30 50 70 80 溫度，℃ 32 141 280 388 480 540 點(diǎn)蒸餾曲線參考的斜率 =（ 480141） /（ 7010） =℃ ％ 計(jì)算參考線的各點(diǎn)溫度 見表 15。 表 16 各點(diǎn)溫差 餾出（體積分?jǐn)?shù)）， ％ 0 10 30 50 70 80 △ F，℃ 0 26 21 0 求 平衡汽化曲線各點(diǎn)溫度 查 [石油煉制工程 ]208 頁(yè) 717 得各餾出百分?jǐn)?shù)時(shí)的溫差比值得 [10]： 0 比值 = 10％比值 = 其余各點(diǎn)比值都是 平衡汽化曲線各點(diǎn)與其 參考線相應(yīng)各點(diǎn)的溫差 △ T等于其參考線相應(yīng)各點(diǎn)的 △ Fi乘以對(duì)應(yīng)的比值，由此得平衡汽化各點(diǎn) △ T，見 表 17。 表 18 平衡汽化溫度 餾出（體積分?jǐn)?shù)）， % 0 10 30 50 70 80 T，℃ 194 419 由表 1— 8數(shù)據(jù)做 平衡汽化曲線，見圖 11. 圖 11 實(shí)沸點(diǎn)、平衡汽化曲線 各種餾出產(chǎn)品的性質(zhì) 各種餾出產(chǎn)品的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 見表 19。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 9 校正后的恩氏蒸餾數(shù)據(jù) 見表 110。故實(shí)沸點(diǎn)蒸餾 50％點(diǎn)分別為 ℃， ℃， ℃。 表 111 蒸餾溫差 曲線線段 組分 恩氏蒸餾溫差 ℃ 實(shí)沸點(diǎn)蒸餾 溫差 ℃ 0%— 10% 汽油 28 45 煤油 16 柴油 14 10%— 30% 汽油 21 33 煤油 4 柴油 44 30%— 50% 汽油 17 煤油 7 柴油 50%— 70% 汽油 19 煤油 13 柴油 70%— 90% 汽油 32 煤油 41 柴油 90%— 100% 汽油 12 14 煤油 11 13 柴油 12 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 10 c. 由實(shí)沸點(diǎn)蒸餾 50%點(diǎn)，推算得其實(shí)沸點(diǎn)溫度 見 表 112。 表 113 沈北 原油常壓切割方案及產(chǎn)品性質(zhì) 產(chǎn)品 切割點(diǎn) ℃ 沸程 ℃ 收率， % 密度 g/cm3 恩氏蒸餾溫度℃ 體積分?jǐn)?shù) 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0% 10% 30% 50% 70% 90% 汽油 ～ 211 17 65 93 114 131 150 182 煤油 ～ 20 204 220 224 231 244 275 柴油 ～ 35 217 231 257 273 290 311 各餾出產(chǎn)品的性質(zhì) 體積平均沸點(diǎn) tv=（ 93+114+131+150+182） /5=134（ ℃ ） tv=（ 220+224+231+244+275） /5=（℃） 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 11 tv=（ 231+257+273+290+311） /5=（℃） 斜率 s=（ 90%餾出溫度 10%餾出溫度） /（ 9010） 得 汽油： 煤油： 柴油： 1 查 [石油煉制工程 ]69 頁(yè) 表 34 得質(zhì)量平均沸點(diǎn)分別為 ： ℃， ℃， ℃ 立方平均沸點(diǎn)分別為 ℃， ℃， ℃ 中平均沸點(diǎn)分別為 ℃， ℃， ℃ 實(shí)分子平均沸點(diǎn)分別為 ℃， ℃， ℃ 查石油化工工藝計(jì)算圖表 128 頁(yè)得 k1=,k2=,k3= 查石油化工工藝計(jì)算圖表 59 頁(yè)得 M1=127,M2=193,M3=210 1API =, 2API =, 3API = 查石油化工工藝計(jì)算圖表 89 頁(yè)焦點(diǎn)溫度 臨界溫度分別為 [11]： 60℃， 22℃， ℃ 查石油化工工藝計(jì)算圖表 88 頁(yè) 焦 點(diǎn) 壓 力 臨界壓力分別為 ：, 查石油化工工藝計(jì)算圖表 102 頁(yè)臨界溫度分別為： 321℃， ℃， ℃ 查石油化工工藝計(jì)算圖表 106 頁(yè)假臨界壓力分別為： ， ， 查石油化工工藝計(jì)算圖表 105 頁(yè)假臨界溫度分別為： 580K， 687K， 724K 真臨界溫度分別為： 595k， 693k， 730k。 以上數(shù)據(jù)見下表 114。根據(jù)已知數(shù)據(jù)和進(jìn)料質(zhì)量可以求出個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量 ， 具體數(shù) 見表 115。使用的是 420℃， 的過(guò)熱蒸汽 汽提水蒸氣用量見 表 21。 表 22 各段的層數(shù) 各段名稱 塔板數(shù) （層） 汽油 — 煤油段 10 煤油 — 柴油段 10 柴油 — 汽化段 3 塔底氣提段 4 考慮采用一個(gè)中段回流， 用 3層換熱塔板。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 14 精餾塔計(jì)算草圖： 將塔體、塔板、進(jìn)料及產(chǎn)品進(jìn)出口、汽體返塔位置、塔底汽提點(diǎn)等匯成草圖，見圖 21。塔頂采用兩級(jí)冷卻流程。故 塔頂壓力 =++=（絕對(duì)壓力） 取每層浮閥塔板壓力降為 （ 4mmHg），則推算得常壓塔各關(guān)鍵部位的壓力如下（單位為 Mpa） 塔頂壓力為 一線抽出板 （第 10 層）上壓力為 二線抽出板 （第 22 層）上壓力為 汽化段壓力（第 25 層）下 壓力為 取轉(zhuǎn)油線壓力降為 ，則 加熱爐出口壓力 =+= 汽化段和塔底溫度的確定 汽化段溫度 32 29 25 14 10 12 塔底重油 塔底氣提 柴油 柴油氣提蒸汽 煤油 煤油氣提 塔頂冷回流 汽油 蒸汽 進(jìn)料 過(guò)汽化油 6750KG/H 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 15 取過(guò)汽化度為進(jìn)料 的 2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）或 %（體積 分?jǐn)?shù)），即過(guò)汽化量為 要求進(jìn)料在汽化段中的汽化率 ef=（ 17%+20%+35%+%） =% 汽化段中物料的流量見表 23。由曲線 4可查 ef 為 %的溫度為 365℃ 進(jìn)料在汽化段中的焓 查圖 3— 17【石油煉制】 [13] ， 進(jìn)料在汽化段中的焓計(jì)算見 表 24（ p=,t=365℃） 。 12%時(shí)，側(cè)線抽出板溫度大致相當(dāng)于與該油品恩氏蒸餾 50%點(diǎn)的溫度。 表 31 假設(shè)的塔頂及各側(cè)線溫度 塔頂溫度 ℃ 煤油抽出板（第 10層）溫度 ℃ 柴油抽出板（第 22層）溫度 ℃ 全 塔回流熱 按上述假設(shè)條件作全塔熱平衡，由此求出全塔回流熱 見圖 32。 回流 熱分配 見表 33。 圖 31 柴油抽出板下方草圖 22層以下塔段的熱平衡見表 34。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 20 表 35 柴油蒸汽分壓下的溫度換算 項(xiàng) 目 0 10% 30% 50% 恩氏蒸餾溫度，℃ 恩氏蒸餾溫差，℃ 平衡汽化溫差，℃ 常壓平衡汽化溫度，℃ 溫度，℃ 217 231 14 26 — — 257 257 273 16 — — — 280 281 下的泡點(diǎn)溫度為 257℃，與原假設(shè)的 ℃很接近，可認(rèn)為原假設(shè)溫度是正確的。