【正文】 分送出裝置。 3 設(shè)計任務(wù)依據(jù) 指導(dǎo)老師指定課題 4 主要原材料 大港原油 、水源、電、氣 1 原油性質(zhì)、來源 原油含水量大于 %時先脫水。包含相對密度、粘度、凝點或傾點、含硫量、含氮量、含蠟量、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、殘?zhí)俊⑺帧⒑}量、灰分、機械雜質(zhì)、元素分析、微量金屬、餾程、閃點及原油基屬等 原油的一般性質(zhì) 大港 原油， 204d = ；特性因數(shù) K= 原油實沸點蒸餾數(shù)據(jù)： 表 1 大慶原油實沸點蒸餾及窄餾分性質(zhì)數(shù)據(jù) 餾 分 號 沸點范圍/℃ 占原油 (質(zhì) )/% 密度 (20℃ ) /gs 1 凝點/℃ 閃點(開 )/℃ 折射率 每餾分 累計 20℃ 50℃ 100℃ 20Dn 70Dn 1 初 ~112 — — — — — — 2 112~156 — — — — 3 156~195 — 65 — — 4 195~225 — 41 78 — 5 225~257 — 24 — — 6 257~289 — 9 125 — 7 289~313 — 4 — — 8 313~335 13 157 — 9 335~355 — 22 — — 10 355~374 — 29 184 — 11 374~394 — 34 — — 12 394~415 — 38 206 — 13 415~435 — 43 — — 14 435~456 — 45 238 — 15 456~475 — — 48 — — 16 475~500 — — 52 282 — 11 17 500~525 — — 55 — — 渣油 525 — — — 41① — — — 5 其他 1 交通運輸 及綜合運用 原料大港原油直接由海運到茂名水東港口，再由輸送管道直接輸送到廠區(qū)儲罐內(nèi)，產(chǎn)品則可通過公路，鐵路和水路銷往各地市場。三廢排放也均可依托茂石化工業(yè)園區(qū)的三廢處理中心處理。cm3 運動粘度 / mm2 在電脫鹽罐內(nèi) 12020～ 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。 常頂油汽、水蒸汽從塔頂揮發(fā)線出來，（在揮發(fā)線依次注有氨水，緩蝕劑和堿性水），先分八路進(jìn)入 8 片空冷器冷卻到 60～ 75℃后，再分兩路冷卻到 40～45℃，冷后合并進(jìn)入容 罐作油、水、汽分離。常頂汽油由泵抽出，部份打回塔 1 頂作冷回流，部份經(jīng)混合柱堿洗進(jìn)入容沉降罐分離堿渣后出裝置或經(jīng)脫砷后出裝置。 常壓二線自第 18 層餾出，進(jìn)入汽提中段汽提，油汽返回塔 1 第 17 層 ，餾出油由泵抽出后經(jīng)冷卻至 50～ 70℃后與堿液混合進(jìn)入柴油電離罐，在罐內(nèi)約 ～ 萬伏高壓直流電的電場作用下分出堿渣，常二經(jīng)沉降后作輕柴裝置，若作 10軍柴則改進(jìn)鹽罐后出裝置。 常壓三線自第 27 層抽出，經(jīng)汽提下段汽提，油汽返回塔 1 第 26 層，餾出油由泵抽出后經(jīng)冷卻至 60～ 75℃作變壓器油原料出裝置，若作輕柴則與常二合并出裝置。 常壓二中自第 20 層餾出，由泵抽出后經(jīng)換熱后經(jīng)三通溫控調(diào)節(jié)閥返回塔 1第 18 層。 3 減壓系統(tǒng) （設(shè)計不要求計算故參考同類裝置） 從爐 2 加熱出來的油（約 385~395℃）進(jìn)入塔 4 第 4 層，在塔內(nèi) 9197Kpa真空度下進(jìn)行減壓分餾。 減壓一線自塔 3 上段填 料下集油箱餾出，由泵抽送去與爐用空氣換熱，換熱后再經(jīng)換熱器與原油換熱，然后進(jìn)入冷卻至 40～ 50℃，部份打回塔 4 作冷回流，另一部份作重柴或催化料出裝置。冷 9 出口引一支路去泵 32 進(jìn)口以作重質(zhì)封油用。 減二中自塔 3 第 15 層餾出，由泵 抽送先后經(jīng)換熱后返回塔 4 第 17 層。（注；換 11/3AB 及換 11/2CD 出來各引一支路作本裝置及四蒸餾裝置爐用燃料油）。 3 塔器結(jié)構(gòu) 1 塔器概述 高徑比很大的設(shè)備稱為塔器。塔設(shè)備是化工、石油化工、生物、制藥等生產(chǎn)過程中廣泛采用的氣液傳質(zhì)設(shè)備。按塔內(nèi)氣液接觸方式，有逐級接觸式和微分接觸式之分。 填料塔內(nèi)裝有一定高度的填料層，液體自塔頂沿填料表面下流，氣體逆流向上流動，氣、液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)與傳熱。固本設(shè)計采用板式塔 2 塔板類型 按照塔內(nèi)氣、液流動的方式，可將塔板分為錯流塔板與逆流塔板兩類。在幾種主要類型錯流塔板中，應(yīng)用最早的是泡罩塔板，目前使用最廣泛是篩板塔板和浮閥塔板。缺點是：塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量大，造價高；塔板 壓降大，兼因霧末夾帶現(xiàn)象較嚴(yán)重，限制了氣速的提高，致使生產(chǎn)能力及板效率均較低。主要缺點是：操作彈性小，篩孔小時容易堵塞。缺點：浮閥塔不宜處理易結(jié)焦或黏度大的系統(tǒng)。 結(jié)合上述塔板類型的優(yōu)缺點，本裝置常壓塔采用浮閥型塔板。這些污染物均會污染環(huán)境及危害人體。 2 廢氣： 廢氣主要為加熱爐煙氣，主要污染物是二氧化硫、氮氧化物、一氧化氮、硫化氫和煙塵。一般通過高煙囪排放或利用煙道氣脫硫技術(shù)及提高加熱爐操作水平，改善燃燒條件，是燃料燃燒完全。含游離堿 、油、環(huán) 16 烷酸、硫化物和酚等?？赏ㄟ^工業(yè)園區(qū)的環(huán)保設(shè)施回收處理。 17 第三章 工藝計算 工藝參數(shù)計算 ： 1 原料及產(chǎn)品的有關(guān)參數(shù)的計算 以下的轉(zhuǎn)換計算均以重整原料為例，其它產(chǎn)品僅寫出計算結(jié)果。確定后列出物料平衡表。 如表 1 所示 , 相鄰兩個產(chǎn)品是互相重疊的 , 即實沸點蒸餾 (tHtL)是負(fù)值。決定年開工天數(shù)后 , 即可作出常壓塔的物料平衡表 , 如表 3 所示。 注 : tH 為相鄰兩餾分重餾分實沸點的 0％點溫度 。 處理量為 250+50 10=750 萬噸 /年 物料平衡可參考同一原油、同一產(chǎn)品方案的生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定。 重整原料（體積）：（ ） /(100/) 100%=% 航空煤油（體積）：（ ） /(100/) 100%=% 22 輕質(zhì)柴油（體積）：（ ） /(100/) 100%=% 重質(zhì)柴油（體積）：（ ） /(100/) 100%=% 重 油（體積）：（ ） /(100/) 100%=% 物料平衡表 (按每年開工 333 天計 ) 油 品 產(chǎn)率 % 處 理 量 或 產(chǎn) 量 體積 質(zhì)量 104t/Y t/D kg/h kmol/h 原 油 100 100 750 937500 產(chǎn) 品 重整原料 435 航空煤油 573 輕柴油 101625 466 重柴油 209 重油 1549 側(cè)線產(chǎn)品及塔底重油都用過熱水蒸汽汽提 , 使用的是溫度 420℃ , 壓力 的過熱水蒸汽。在設(shè)計中可參考經(jīng)驗數(shù)據(jù)選擇汽提蒸汽用量 表 4 汽提水蒸氣用量 油品 質(zhì)量分?jǐn)?shù) Kg/h Kmol/h 一線航空煤油 3 二線輕柴油 2 三線重柴油 塔底重油 2 合計 2 操作條件的確定 1 決定塔板數(shù)、塔頂壓力和塔板壓力降 （ 1） 根據(jù)《塔的工藝計算》表 13 決定塔板數(shù)如下： 重整原料 ── 航空 煤油段 12 層 (循環(huán)回流 4 塊 ) 煤油──輕柴油段 14 層 （第一中段循環(huán) 4 塊） 23 輕柴油──重柴油段 10 層 （第二中段循環(huán) 4 塊） 重柴油──汽化段 4 層 塔底汽提段 4 層 全塔用兩個中段回流 , 每個用 3 層換熱塔板 , 共 6 層 , 全塔塔板總數(shù)為50 層。塔頂采用兩級冷凝冷卻流程圖。 取每層浮閥塔板壓力降為 (4mmHg), 則推算常壓塔各關(guān)鍵部位的壓力如下 : (單位為 MPa) 塔頂壓力 一線抽出板 (第 12 層 )上壓力 二線抽出板 (第 29 層 )上壓力 三線抽出板 (第 42 層 )上壓力 汽化段壓力 (第 49 層下 ) 取轉(zhuǎn)油線壓力降為 , 則 加熱爐出口壓力 =+= 24 0 10 20 30 40 50 60 70 80100150200250300350400450500550溫度，0C餾出，%（體）1243圖31 原油的實沸點蒸餾曲線與平衡汽化曲線 1—原油在常壓下的實沸點蒸餾曲線；2—原油的常壓平衡汽化曲線； 3—爐出口壓力下的原油平衡汽化曲線； 4—汽化段油氣分壓下的原油平衡汽化曲線 汽化段溫度 （ 1）汽化段中進(jìn)料的汽化率與汽化率（原油相對密度 ?d ） 取過汽化率為進(jìn)料的 2%（質(zhì)）（經(jīng)驗值為 2~4%）或 %（體）則過汽化油量為 937500 2%=18750 kg/h，要求進(jìn)料在汽化段的汽化率為： eF=（ ++++） %=% （ 2）汽化段油氣分壓 汽化段中各物料的流量如下： 重整原料： 435kmol/h 航空煤油： 573 kmol/h 輕質(zhì)柴油： 466 kmol/h 重質(zhì)柴油： 205 kmol/h 過汽化油： k m o l/ ? （假定過汽化油分子量為 300） 油汽量合計： kmol/h 水蒸汽 ： kmol/h（塔底汽提） 由此計算得汽化段的油氣分壓為： a1 2 8 2 7 4 1 7 4 11 8 MP??? 分別根據(jù)表 1 和表 2 的數(shù)據(jù)作出原油的實沸點蒸餾曲線和平衡汽化曲線，如下圖所示。在不 具備原油的臨界參數(shù)與焦點參數(shù)而無法作出原油的 PTe相圖的情況下 ,曲線 4可用簡化法求定 : 由上圖中曲線 1與曲線 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 306℃。過該交點作垂直于橫座標(biāo)的直線 A, 在 A線上找到 318℃之點 , 過此點作平行于原油常壓平衡汽化曲線 2 的線 4, 即為原油在 下的平衡汽化曲線。此 tF 是由相平衡關(guān)系求得 , 還需對它進(jìn)行校核。此處忽略了水分 , 若原油中含有水分 , 則應(yīng)按爐出口處油氣分壓下的平衡汽化曲線計算。顯然 eoeF,即在爐出口條件下 ,過汽化油和部分重柴油處于液相。 表 39 進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量 (P=, t=365℃ ) 物料 焓， Kj/kg 熱量， kJ/h 汽相 液相 重整原料 1228 1228 = 106 航空煤油 1206 1206 = 106 輕柴油 1193 1193 101625= 106 26 重柴油 (g) 1180 1180 = 106 重柴油 (l) 963 963 18750= 106 重油 958 958 = 106 合計 106 kgkj / 2 3 18 0 0 0 0 0 6 ??? 核算結(jié)果表明 ho略高于 hF, 所以在設(shè)計的汽化段溫度 353℃之下 ,能保證所需的拔出率 (％體 )。 3 蒸餾塔各點溫度核算 取塔底溫度比汽化段低 7℃ , 即 : 3537=346℃ 1 塔頂及各側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱分配 （ 1） 假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度 參考同類裝置的經(jīng)驗數(shù)據(jù) , 假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度如下 : 塔頂溫度 105℃ 煤油抽出板 (第 12 層 ) 180℃ 輕柴油抽出板 (第 29 層 ) 256℃ 重柴油抽出板 (第 42 層 ) 315℃ 則列出全塔熱平衡如表 10 所示。采用兩個中段循環(huán)回流 , 一中在煤油側(cè)線與輕柴油側(cè)線之間 (第 14~16 層 ), 二中位于輕柴油側(cè)線與重柴油側(cè)線之間 (第 31~33 層 )，三中位于重柴油與重油側(cè)線之間（ 44— 46） 回流熱分配 ％ 熱量 , kJ/h 塔頂 冷回 10 106 塔頂 循環(huán) 15 106 一中 30 106 二中 45 106 （ 4） 側(cè)線及塔頂溫度的校核 校核應(yīng)自下而上進(jìn)行。 可以用《石油煉制工藝學(xué)》圖 512 和圖 513 先換算得常壓下平衡汽化數(shù)據(jù)，再用圖 523 換算成 下的平衡汽化數(shù)據(jù)。 輕柴油抽出板和煤油抽出板溫度 校核的方法與重柴油的方法相同 ,可通過作第 29 層板以下和第 14 層板以下