【正文】 %點(diǎn)和斜率可計(jì)算得其它點(diǎn)溫度 : 0%點(diǎn) =（ 500） =299℃ 10%點(diǎn) =（ 5010） =327℃ 20%點(diǎn) =（ 5020） =355℃ 30%點(diǎn) =（ 5030） =383℃ 40%點(diǎn) =（ 5040） =411℃ 50%點(diǎn) =（ 5050） =439℃ （ 5）計(jì)算實(shí)沸點(diǎn)曲線與其參考線各點(diǎn)溫差 FI% 10%點(diǎn) =293293=0℃ 20%點(diǎn) =355335=20℃ 17 30%點(diǎn) =419377=42℃ 40%點(diǎn) =455419=36℃ 50%點(diǎn) =487461=26℃ （ 6）由《石油化工工藝計(jì)算圖表》 P80圖 227 查出平衡黨汽化各點(diǎn)的溫差△ T， 10%點(diǎn)的比值為 ,20%點(diǎn)的比值為 ,其余各點(diǎn)為 10%點(diǎn) =0 =0℃ 20%點(diǎn) =20 =7℃ 30%點(diǎn) =42 =14℃ 40%點(diǎn) =36 =12℃ 50%點(diǎn) =26 =8℃ （ 7）平衡汽化曲線各點(diǎn)的溫度為： 10%點(diǎn) =327+0=327℃ 20%點(diǎn) =355+7=362℃ 30%點(diǎn) =383+14=397℃ 40%點(diǎn) =411+12=423℃ 50%點(diǎn) =439+8=447℃ 將以上數(shù)據(jù)匯總 原油常壓切割方案及產(chǎn)品性質(zhì) 產(chǎn)品 平 衡 汽 化 溫 度 ℃ 實(shí)沸點(diǎn) 實(shí)沸點(diǎn) 18 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 餾程℃ 切割點(diǎn)℃ 常頂 132 135 138 142 ～ 190 195 常一 238 242 250 259 200～ 324 300 常二 315 321 325 328 277～ 356 339 常三 371 377 385 390 322～ 477 374 油品有關(guān)性質(zhì)參數(shù) 油 品 密度 ρ 20 g/cm3 比重 指數(shù) API 特性 因數(shù) K 相對(duì) 分子量 M 臨界參數(shù) 焦點(diǎn)參數(shù) 溫度 ℃ 壓力atm 溫度 ℃ 壓力atm 常頂 115 常一 192 常二 242 常三 305 常底 二、產(chǎn)品收率和物料平衡 ，根據(jù)實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線可得到各餾分的體積收率 餾 分 常頂 常一 常二 常三 常底 收 率 v% 又已知原油的比重 d420=，各餾分的重量收率為： 19 常頂 w=（ ） %=% 常一 w=（ ） %=% 常二 w=（ ） %=% 常三 w=（ ） %=% 底常 w=（ ） %=% 常壓塔物料平衡（年加工按 8000 小時(shí)計(jì)） 項(xiàng) 目 年加工量 104t 小時(shí)加工量 t/h 重量收率 w% 體積收率 v% 原 油 160 200 100 100 常 頂 常 一 常 二 10 常 三 17 常 底 155 由于計(jì)算的方便，本設(shè)計(jì)采用 33g F1浮閥。設(shè)計(jì)中預(yù)留了增設(shè)塔頂循環(huán)回流的換熱塔 3 板。 常壓塔設(shè)三條側(cè)線，二個(gè)中循環(huán)回流。 三、流程的確定及特點(diǎn) 裝置加工遼河低凝環(huán)烷基原油，生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ) 原料和優(yōu)質(zhì)的道路瀝青原料，流程的特點(diǎn)是燃料 — 潤(rùn)滑油型裝置，工藝路線為原油進(jìn)裝置→換熱→電脫鹽→常壓爐→常壓塔→減壓爐→減壓塔。 300℃～ 339℃可作為電氣絕緣油的基礎(chǔ)原料。 本設(shè)計(jì)為 160 萬(wàn)噸 /年遼河原油加工方案，由于只對(duì)常壓蒸餾部分進(jìn)行工藝計(jì)算，故確定的方案如下： 從初餾點(diǎn)至 195℃可作為汽油的調(diào)合組分。遼河油田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，重質(zhì)低凝環(huán)烷基原油儲(chǔ)量較為豐富，這種重質(zhì)低凝環(huán)烷 2 基原油具有密度大、粘度高的特點(diǎn)，往往含有大量的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，所以又稱瀝青基原油，可以生產(chǎn)各種優(yōu)質(zhì)瀝青。借助于蒸餾過(guò)程，可以按所制定的產(chǎn)品方案將原油分割成相應(yīng)的直餾汽油、煤油、輕柴油或重柴油餾分及各種潤(rùn)滑油餾分；也可以按照不同的生產(chǎn)方案分割出一些二次加工所用的原料，進(jìn)一步提高輕質(zhì)油的產(chǎn)率或改善產(chǎn)品的質(zhì)量。它能夠?qū)⒁后w混合物按其所含組分的沸點(diǎn)或者蒸汽壓的不同而分離為輕重不同 的各種餾分。因此，煉油廠必須解決原油的分割和各種石油餾分在加工過(guò)程中的分離問(wèn)題。 1 150 萬(wàn)噸 /年勝利混合原油常減壓蒸餾裝置工藝設(shè)計(jì) 前 言 一、蒸餾過(guò)程的目的 石油是極其復(fù)雜的混合物。要從原油提煉出多種多樣的燃料、潤(rùn)滑油和其他產(chǎn)品，基本的途徑是：將原油分割為不同沸程的餾分，然后按照油品的使用要求，除去這些餾分中的非理想組分，或者是經(jīng)由化學(xué)轉(zhuǎn)化形成所需要的組成，進(jìn)而獲得合格的石油產(chǎn)品。蒸餾正是一種合適的手段，而且也是一種最經(jīng)濟(jì)、最容易實(shí)現(xiàn)的分離手段。幾乎在所有的煉油廠中，第一個(gè)加工裝置就是蒸餾裝置。 二、裝置生產(chǎn)方案的確定 本設(shè)計(jì)所用原油為遼河油田歡喜嶺地塊原油。通常還含 有大量的環(huán)狀烴和較多的芳烴，含蠟低，甚至不含蠟，是生產(chǎn)某些特種潤(rùn)滑油的良好原料，用它生產(chǎn)的低凝環(huán)烷基潤(rùn)滑油可以作為電氣絕緣油、冷凍機(jī)油、橡膠工藝用油、潤(rùn)滑脂的基礎(chǔ)油等。 195℃～ 300℃可作為輕柴油的調(diào)合組分。 339℃～ 399℃可作為橡膠工藝用油的基礎(chǔ)原料。裝置未設(shè)初餾塔（閃蒸塔 ） 是因?yàn)樗拥脑蛯僦刭|(zhì)原油，輕組分較少的緣故。常頂油作為汽油的調(diào)合組分（汽油產(chǎn)品升級(jí)后可作為化工裂解原料），常一線作為輕柴油的調(diào)合組分，常二線作為電氣絕緣油的基礎(chǔ)原料，常三線作為橡膠工藝用油的基礎(chǔ)原料。 本設(shè)計(jì)只是對(duì)常減壓蒸餾裝置的常壓塔進(jìn)行設(shè)計(jì)，其余部分包括減壓塔、加熱爐、抽真空系統(tǒng) 、換熱網(wǎng)絡(luò)、機(jī)泵、容器等不在本設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。參照《石油煉制工程》（第 3 版）及部分煉廠的常減壓裝置，選定的塔板數(shù)如下： 常頂～常一段 12 層（預(yù)留增設(shè)頂循環(huán)回流的換熱塔板） 常一～常二段 9 層 20 常二～常三段 9 層 常三～進(jìn)料段 10 層 塔底汽提段 4 層 考慮采用兩個(gè)中段回流，每個(gè)回流用 3 層換熱塔板，共 6 層，全塔塔板總數(shù)為 50層。 要求進(jìn)料在汽化段的汽化率為 eF為： eF=（ ++++） %=% （ 2）汽化段的油汽分壓 汽化段各物料量（過(guò)汽化分子量取 320）： 油 品 t/h ㎏ /h kmol/h 常 頂 1560 常 一 13760 常 二 8720 常 三 15350 過(guò)汽化油 3750 合 計(jì) 43140 汽化段的油汽分壓為： （ ＋ 329） = atm （ 3）汽化段溫度的初步求定 在圖中常壓實(shí)沸點(diǎn)曲線與平衡汽化曲線的交點(diǎn)為 371℃，利用《石油煉制工程》圖 31 將 371℃換算成 atm 下的溫度為348℃，從該交點(diǎn)做垂直于橫坐標(biāo)的直線 A，在 A 線上找到 348℃點(diǎn)，過(guò)此點(diǎn)做平行于原油常壓平衡汽化曲線（ 2）的曲線（ 4），即為原油在 atm 下的平衡汽化曲線。顯然， e0eF ,即在加熱爐出口條件下過(guò)汽化油和部分常三線油處于液相，據(jù)此可算出在加熱爐出口條件下的焓值 h0。 27 原油平衡汽化曲線 ①常壓下原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線 ②常壓下原油平衡汽化曲線 ③加熱爐出口原油平衡汽化曲線 ④汽化段原油平衡汽化曲線 28 取塔底溫度比進(jìn)料溫度低 6℃，塔底溫度為 356－ 6=350℃。 全塔熱平衡 物 料 流率 kg/h 密度 g/cm3 操作條件 焓 kcal/kg 熱 量 kcal/h 壓力 atm 溫度℃ 汽相 液相 入 方 進(jìn)料 187500 356 106 汽提蒸汽 6320 3 420 793 106 合 計(jì) 106 出方 常 頂 1560 112 143 106 常 一 13760 216 121 106 常 二 8720 268 156 106 29 常 三 15350 332 193 106 常 底 148240 350 201 106 水蒸氣 6320 106 641 106 合 計(jì) 106 所以全塔回流熱 Q=（ － ） 106= 106kcal/h （ 3）回流方式及回流熱分配 塔頂采用一段冷凝冷卻流程，塔頂溫度為 40℃，采用 2 個(gè)中段回流。 第 36 層以下塔段的熱平衡 物 料 流率 kg/h 密度 g/cm3 操作條件 焓 kcal/kg 熱 量 kcal/h 壓力 atm 溫度℃ 汽相 液相 入 方 進(jìn)料 187500 356 106 汽 提蒸汽 5200 3 420 793 106 內(nèi)回流 L 324 189 189L 合 計(jì) 106＋ 189L 出方 常 頂 1560 332 263 106 常 一 13760 332 249 106 常 二 8720 332 246 106 常 三 15350 332 193 106 常 底 148240 350 201 106 水蒸氣 5200 332 750 106 內(nèi)回流 L 324 243 243L 合 計(jì) 106＋ 243L 由熱平衡得： 106＋ 189L= 106＋ 243L 所以內(nèi)回流 L=63148kg/h 或 63148/305=207kmol/h 常三線抽出板上方汽相 總量為： 32 +++289+207=617 kmol/h 內(nèi)回流的分壓為： 207/617= atm 由常三線恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算 atm 下平衡汽化 0%溫度。其計(jì)算結(jié)果如下： 項(xiàng) 目 0% 10% 30% 50% 恩氏蒸餾溫度 ℃ 332 348 362 374 恩氏蒸餾溫差 ℃ 16 14 12 平衡汽化溫差 ℃ 6 8 5 常壓平衡汽化溫度 ℃ 371 376 384 390 atm 下的平衡汽化溫度 ℃ 331 337 345 350 由上求得的 atm 下常三線抽出板的泡點(diǎn)溫度為 331℃，與原假設(shè)的 332℃很接近，可以認(rèn)為原假設(shè)溫度是正確的。 第 24 層以下塔段的熱平衡 物 料 流率 kg/h 密度 g/cm3 操作條件 焓 kcal/kg 熱 量 kcal/h 壓力 atm 溫度℃ 汽相 液相 入 方 進(jìn)料 187500 356 106 汽提蒸汽 5660 3 420 793 106 內(nèi)回流 L 262 153 153L 合 計(jì) 106＋ 153L 出方 常 頂 1560 268 226 106 常 一 13760 268 211 106 常 二 8720 268 156 106 常 三 15350 332 193 106 常 底 148240 350 201 106 水蒸氣 5660 268 718 106 常二中 106 內(nèi)回流 L 262 206 206L 合 計(jì) 106＋ 206L 由熱平衡得： 106＋ 153L= 106＋ 206L 所以內(nèi)回流 L=54905kg/h 或 54905/242=227kmol/h 35 常二線抽出板上方汽相總量為： ++289+25+227=626 kmol/h