【正文】 硫 (ppm) 水 (ppm) 氮 (ppm) 銅、汞 (ppb) 要求 ＜ 1 ＜ 10 ＜ ＜ 5 ＜ ＜ 10 廠址選擇 格爾木地處青藏高原腹地，市區(qū)位于柴達木盆地中南部，海拔 2780 米。 氣候 格爾木屬高原大陸性氣候，夏無酷署，冬無嚴寒，晝夜溫差大。年均風速 ；年均降雨量 — 毫米?，F(xiàn)已探明各種鹽類、石油天然氣、有色金屬和非金屬資源礦種 50 余種，有 30 余種儲量居全國前 10 位，其中鉀、鈉、理、鎂四種礦產(chǎn)資源儲量居全國之首。其中氯化鉀保有儲量 4． 4 億噸，占全國總儲量的 97％的 氯化鈉保有儲量 3263億 噸，占全國總 儲量的 81％；鉀礦保有儲量 1392 萬噸，占全國總儲量的 83%：氯化 鎂 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 保有儲量 31 億噸，占全國總儲量的 %。天然氣儲量占全國已探明儲量的第 4 位。此外，格爾木還有豐富的水利、土地、野生動植物和旅游資源。它南通西藏、印度、尼伯爾及南亞諸國，西接新疆、中亞、東歐諸國，北與蘭新鐵路僅一山之 隔，東連青海省會西寧。青、新、甘、藏及川、陜、寧夏等地的工業(yè)品、農(nóng)牧產(chǎn)品在這里集散，成交規(guī)模迅速擴大。 交通：己成為我國西部一個重要交通樞紐。青藏鐵路西寧一格爾木段己于 1984 年通 車。 電力：現(xiàn)有水、火和天然氣電站 4 座，總裝機 萬千瓦。 管道運輸：已建成青海油田至格爾木年輸原油 100 萬噸的輸油管線一條，澀北天然氣田至格爾木年輸氣 9 億立方米的輸氣管線一條，格爾木至拉薩成品泊輸油管線一條。 供水：建有水庫 3 座、自流引水渠 38 條，城市自來水管道 102 公里，日供水能力已達 10 萬立方米。一批以鹽湖、石油天然氣為依托的現(xiàn)代化大中型項目正在進行前期工作。 設(shè)計依據(jù) 大慶石化公司煉油廠催化重整車間，老師下達的任務(wù)書。 生產(chǎn)制度 化工生產(chǎn)企業(yè)屬于高危生產(chǎn) ,所以設(shè)計生產(chǎn)一線要求連續(xù)安全運轉(zhuǎn)，采用 四 班三倒制，每班 8 小時工作制，其他部門采用每天每班 8 小時工作制。 輔助材料的具體組成見 16： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 表 16 輔助材料的具體組成 名稱 分子式 比重 d420 沸點 ℃ 凝點 ℃ 閃點 ℃ 自然點 ℃ 在水中 20℃ 溶解度 wt% 四氯化碳 CCl4 不燃 — 1， 2 二氯乙烷 CH2Cl2 12 — 二硫化碳 CS2 124 乙醇 C2H5OH 11 470 ∞ 單乙醇胺 NH2CH2CH2OH 93 — 全溶 顆粒白土的化學(xué)性質(zhì)見表 17： 表 17 顆粒白土的化學(xué)性質(zhì) 游離酸 %（ wt） SiO2 %（ wt） Al2O3 %（ wt） Fe2O3 %（ wt） CaO %（ wt） MgO %（ wt） 60 23 1 重整進料要求見表 18： 表 18 重整進料要求 項目 砷 （ ppb） 鉛 (ppb) 硫 (ppm) 水 (ppm) 氮 (ppm) 銅、汞 (ppb) 要求 ＜ 1 ＜ 10 ＜ ＜ 5 ＜ ＜ 10 顆粒白土的物理性質(zhì)見表 19 表 19 顆粒白土的物理性質(zhì) 比表面積 m2/g 損失 %（ w） 粒度 m/m 堆比 ml/g 水分 % 20 10 2060 12 產(chǎn)品規(guī)格 石油苯質(zhì)量指標見表 110： 表 110 產(chǎn)品石油苯質(zhì)量指標 項目 優(yōu)級品 一級品 合格品 試驗方法 外觀 透明液體、無不溶水及機械雜質(zhì) 目測 (注 ) 顏色 (Hazen 單位－鉑－鈷色號 )，不大 于 20 GB3143 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 續(xù)表 110 產(chǎn)品石油苯質(zhì)量指標 密度 (20℃ )Kg/m3 878～ 881 876～ 881 GB2021 流程范圍 ℃ — ~ GB3146 酸洗比色不深于 酸層顏色不深于 1000ml 烯酸中含 重鉻酸鉀的標準溶液 酸層顏色不深于 1000ml 烯酸中含 重鉻酸鉀的標準溶液 GB2021 總硫含量， mg/kg不深于 3 SY2506 中性試驗 中性 GB1816 蒸發(fā)余物，mg/100ml,不大于 5 — GB3209 注：將試樣注入 100mL 玻璃量筒中，在 (20177。優(yōu)級石油苯的主要性質(zhì)：苯為無色可燃、具有特殊芳香氣味的液體，結(jié)晶點為℃ ，沸點為 ℃ ，相對密度 (d204)為 ，折光率 (n204)為 。 經(jīng)濟核算 化工工程建設(shè)項目在籌備階段就要進行費用估算，目的是給項目主管部門提供決策依據(jù)。 在本設(shè)計中，經(jīng)調(diào)查初頂石腦油的市場價為 8 700 元 /噸，加氫裂化重石腦油的市場價為 8 100 元 /噸， 新鮮 水的市場價為 元 /噸。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 本設(shè)計的經(jīng)濟核算見表 17。如砷、鉛、銅、汞、鈉等。預(yù)加氫過程可以把原料中的硫、氮、氧、烯烴和金屬雜質(zhì)，分別轉(zhuǎn)化為易于除去的 H2S、 NH H2O、和飽和烴，這就是預(yù)加氫精制的作用原理。使用過 3665 催化劑，3761 鉬鈷鎳，其 性能很好，還用過 DZ1 鎢鎳催化劑，目前裝置使用的是大慶研究院研制的 DZ1 鉬鈷鎳催化劑，主活性金屬鉬 (Mo)通常含量為 13～ 17%，助劑鎳 (Ni)或鈷 (Co)為 2～ 3%， NiO 為 ～ 其余為單體氧化鋁 (AL2O3)。脫氮速度比脫硫速度小，故加氫進行的深度以脫氮率合格為基準，當?shù)锶砍?，其它雜質(zhì)即可完全達到規(guī)定的要求。 CnH2n + H2 → CnH2n+2 烯烴飽和的程度，可用溴價表示，一般要求重整原料油溴價＜ 1 克 Br/100 克油。 RO + H2 → R + H2O 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 （ 5）脫金屬反應(yīng)： 脫金屬，金屬是以金屬有機化合物的形式存在 ，它在加氫條件下，使金屬還原成元素狀態(tài)，吸留于催化劑表面，有機化合物變成相應(yīng)的烴，工業(yè)裝置中能使含砷為 50～500ppb 的原料油，經(jīng)預(yù)加氫后，完全除去。 工藝路線的選擇 典型的鉑錸重整工藝流程 圖 21鉑錸雙金屬催化劑半再生式重組反應(yīng)工藝原理流程 麥格納重整工藝流程 圖 22麥格納重整系統(tǒng)工藝流程 麥格納重整工藝的主要理念是根據(jù)每個反應(yīng)器所進行反 應(yīng)的特點，對主要操作條件進行優(yōu)化。在第一、二反應(yīng)器采用高空速、較低反應(yīng)溫度及較低氫油比，這樣可有利于環(huán)烷烴的脫氫反應(yīng)，同時抑制加氫裂化反應(yīng)。這種工藝的主要特點是可以得到較高的液體收率、裝置能耗也有所降低。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 固定床半再生式重整過程的工藝優(yōu)點：工藝反應(yīng)系統(tǒng)簡單，運轉(zhuǎn)、操作與維護比較方便， 建筑費用較低，應(yīng)用最廣泛。隨著雙 (多 )金屬催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性得到改進，使其能在苛刻條件下長期運轉(zhuǎn)，發(fā)揮了它的優(yōu)勢。 UOP 和 IFP 連續(xù)重整采用的反應(yīng)條件基本相似，都用鉑錫催化劑。從外觀來看， UOP 連續(xù)重整的三個反應(yīng)器是疊置的，稱為軸向重疊式連續(xù)重整工藝。 IFP 連續(xù)重整的三個反應(yīng)器則是并行排列，稱為徑向并列式連續(xù)重整工藝。在具體的技術(shù)細節(jié) 上，這兩種技術(shù)也還有一些各自的特點。塔頂餾出物經(jīng)空冷 101和冷凝器換 103 冷凝冷卻成液體，其中一部分作為塔頂回流，一部分作為輕汽油送出裝置。塔底餾出物經(jīng)加氫進料泵（泵 20 202）送出，與來自氫氣循環(huán)壓縮機（機 2020 203）出口的氫氣混合，經(jīng)過預(yù)加氫換熱器（換 201）換熱、預(yù)加氫爐（爐 204）加熱，然后進入預(yù)加氫脫砷反應(yīng)器（反 201/1）、預(yù)加氫反應(yīng)器（反 201），反應(yīng)后的產(chǎn)物經(jīng)換熱、冷卻與來自界區(qū)外的 (加氫裝置 57罐區(qū) )加氫裂化重石腦油分別進入預(yù)加氫油氣分離罐（容 201/1），分離出的氫氣經(jīng)脫氯后送去加氫二車間，液相作為重整原料靠自壓經(jīng)換熱去脫水系統(tǒng) 。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 工藝參數(shù) 脫水塔參數(shù)見表 21 和表 22： 表 21 脫水塔參數(shù) 物流名稱 汽油 塔頂氣 重整原料油 水 烷烴 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 環(huán)烷烴 C5 C6 C7 C8 C9 C10 芳烴 C6 C7 C8 表 22 脫水塔參數(shù) 物流名稱 汽油 塔頂氣 重整原料油 相態(tài) 液 氣 液 溫度（ ℃ ） 160 104 117 壓力（ MPaG） 流量（ kg/h） 38 4 115 37 500 分子量 密度（ kg/m3） 比熱（ kJ/） 粘度（ ） 表面張力（ N/m） 壓縮因子 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 物料衡算 對脫水塔進行物料衡算，因設(shè)計要求是 30 萬噸 /年，所以原料的預(yù)處理為 30 萬噸 /年。 流股進料為烷烴的 C1C10組分 ,環(huán)烷烴的 C1C10組分，芳烴的 C1C10 組分和水，進料溫度為 25℃ ，操作壓力為 ,進料量為38049kg/h。 （ 5） 根據(jù)簡單模擬的結(jié)果進行詳細模擬，最小回流比為 ，實際塔板數(shù)為 12，進料板位置為 7，蒸餾物進料比為 . （ 6）把上述數(shù)據(jù)代入詳細模塊中進行下一步模擬 （ 7）在模塊中輸入所需吸收劑的量，吸收劑的溫度，以及反應(yīng)的壓力，點擊運行之后，即可得到模擬數(shù)據(jù)。造成這種現(xiàn)象可能主 要有以下兩個原因引起的：一是可能由于實際物料衡算中對出料量記算的不夠準確：二是可能由于在 Aspen 模擬脫水塔對物料中的關(guān)鍵組分的選取不太恰當。盡管塔設(shè)備中進行的工藝過程各不相同，結(jié)構(gòu)類型有多種形式，但仍可按塔的內(nèi)件結(jié)構(gòu)分為兩大類：板式塔和填料塔 [17]。 填料塔是以塔內(nèi)堆放的填料作為傳熱元件，操作時，液體自塔頂沿頂沿填料表面向下流動，氣相自塔底向上流動，兩相間相互逆流接觸，從而進行傳質(zhì)和傳 熱過程 [18]。 堰長 lw 取堰長 lw = mD 即 lw = m 出口堰高 hw hw= hL how 采用平直堰，堰上液層高度 how: how = 31 ????????whlLE （ 34） 取 E = 1 ，則可由列線圖查得 how值。 降液管底細高度 ho = 39。o 是液體通過降液管時的流 速，一般取 u39。o = m/s,則 H0 = ?? 取 h0 = m 塔板布置及浮閥數(shù)目：取閥孔動能因子 F0 =10，那么 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 u0 = 10)( 21210 ??VF? m/s 每層塔板上的浮閥數(shù) N = 154)(44 2020???? ?? udV S 計算結(jié)果見表 31： 表 31 計算結(jié)果 項目 數(shù)值 備注 塔徑 m — 板間距 m — 塔板形式 單溢流弓形降液管 分塊式塔板 空塔氣速 m/s — 堰長 m — 堰高 m — 浮閥數(shù) 個 154 — 浮閥氣速 m/s — 浮閥動能因子 10 — 停留時間 s 10 — 塔頂： aD = 55103 ?? = （ 36） 進料： aF = 55103 109?? = 3 塔底： aW = 5 ?? = （ 37） 全塔的平均揮發(fā)度為： am=（ aDaW） 1/2= 精餾段相對平均揮發(fā)度：