150万吨年原油的常压蒸馏工艺设计.doc

150万吨年原油的常压蒸馏工艺设计


内容摘要
本次主要是对每年生产150万吨的大庆原油的常减压设计。
石油是十分复杂的烃类及非烃类化合物的混合物。石油蒸馏的主要任务是如何高效、合理地把原油加工成各种石油产品，研究的目的是通过原油蒸馏，使原油分解为各种馏分，使石油资源得到充分的利用.
为了更好地提高原油的生产能力，本着投资少，能耗低，效益高的思想对大庆原油进行常减压蒸馏设计。设计一个常压一段汽化蒸馏装置，此装置由一台管式加热炉、一个常压塔以及若干台换热器（完善的换热流程应达到要求：充分利用各种余热；换热器的换热强度较大；原油流动压力降较小。）、冷凝冷却器、机泵等组成，在常压塔外侧为侧线产品设汽提塔。本次设计主塔的塔板数25块塔板,塔高为23.27m，塔径为4300mm。进料位置为22块板，流量为208333.33kg/h。中段回流的位置为11块板到13块板之间，流量为107554.27kg/h。侧线采出的位置为第9块板与第18块板，以及侧线产品汽提塔的操作条件为：在0.0939Mpa下,泡点温度为274℃；在0.108Mpa下,泡点温度为236.9℃。换热流程的换热效率是66.98%。原油提供热量为10.38×107(KJ/Kg)。 原油通过这样的常压蒸馏，一般可得到350—370℃以前的几个馏分，可用作汽油、煤油（航空或灯用、）柴油等产品，也可分别作为重整化工（如轻油裂解）等装置的原料。蒸余的塔底重油可作钢铁或其它工业的燃料。在某些特定的情况下也可以作催化裂化或加氢裂化装置的原料。

关键词： 原油； 常压蒸馏； 换热； 常压塔
 
Abstract
This is mainly on the annual production of 1500,000 tons of crude oil in daqing atmospheric design.
Oil is a very complex mixture which is mixed by hydrocarbon compounds and non-hydrocarbon. the main task of the oil distillate is how to take a high efficiency and reasonable manner that make the crude oil processed into a variety of petroleum products, the purpose of the study is through the distillation divided  the crude oil into various fractions, so that oil resources are fully utilized.
In order to increase the crude oil production capacity, in line with low investment, low energy consumption, effective ideas on the design of  daqing crude oil atmospheric distillation.Design a distillation unit at atmospheric pressure vaporization period, this device consists of a furnace, an atmospheric tower and a number of heat exchangers (heat transfer process should be improved to meet the requirement: full use of waste heat; heat exchanger forgreater heat intensity; oil flow pressure drop less), condensation cooler, pumps etc., in the atmospheric tower located outside the side line of products stripper.The design of the main tower of the plate number of 25 trays, tower height of 23.27m, tower diameter is 4300mm.Feeding position of the 22 board, flow 208333.33kg / h.Middle back position for the 11 board to 13 boards between the flow 107554.27kg / h.The location of side draw for the first nine boards and 18 boards, and siding products stripper operating conditions: in 0.0939Mpa, the bubble point temperature is 274 ℃; in 0.108Mpa, the bubble point temperature of 236.9 ℃. heat transfer efficiency is 66.98%. Crude oil to provide heat for the10.38×107(KJ/Kg).Atmospheric distillation of crude oil through such generally available before several fractions 350-370 ℃, can be used as gasoline, kerosene (aviation or lamp), diesel and other products, but also separately as reorganization chemical (such as naphtha cracking) devices such as raw materials.Steamed over the bottom of the column can be used for steel or other heavy industrial fuel.In certain cases, can be used for catalytic cracking or hydrocracking of raw materials.

Key words: crude oil; atmospheric distillation; heat; atmospheric tower

 
目    录
前    言 1
第一章 物料衡算 8
1.1 基准数据的处理 8
1.1.1 基准数据 8
1.1.2 数据处理 8
1.2 各种馏出产品的性质 12
1.2.1 各种馏出产品的基础数据 12
1.2.2 各馏出产品的性质 14
1.3 物料衡算 15
第二章 塔的工艺参数的选取 17
2.1 原油精馏塔计算草图求取 17
2.1.1 确定蒸汽用量 17
2.1.2 塔板型适合塔板数 17
2.1.3 精馏塔计算草图： 18
2.1.4 操作压力的确定 18
2.2 汽化段和塔底温度的确定 19
2.2.1 汽化段温度 19
2.2.2 进料在汽化段中的焓 20
2.2.3.塔底温度 20
第三章 塔顶及侧线温度的假设与回流热分配 21
3.1 全塔回流热 21
3.1.1 假设塔顶及各侧线温度 21
3.1.2 全塔回流热 21
3.1.3 回流热分配 22
3.2 侧线及塔顶温度的校 22
3.2.1 柴油抽出板（第18层）温度 22
3.2.2 煤油抽出板（第9层）温度 23
3.2.3 塔顶温度 25
第四章 塔设备的设计计算 27
4.1 全塔气液负荷的分布计算 27
4.1.1 塔顶（第一块板上方）的气液负荷 27
4.1.2 第一层板下方的气液负荷 27
4.1.3 常一线抽出口下方（即第9层下方）的气液负荷 28
4.1.4 中段循环回流入口板上方的气液相负荷 29
4.1.5 中段循环回流抽出板下方的气液相负荷 31
4.1.6 煤油抽出板上方的气液相负荷 32
4.1.7 柴油抽出板上方的气液相负荷 33
4.1.8 常二线抽出板下方气液相负荷 34
4.2 各段气液相负荷列表 35
第五章 常压塔和塔板主要工艺尺寸计算 36
5.1 塔径的初算 36
5.1.1最大允许气体速度Wmax 36
5.1.2 适宜的气体操作速度Wa 37
5.1.3 气相空间截面积Fa 37
5.1.4 计算降液管内液体流速Vd 37
5.1.5 计算降液管面积Fd 38
5.1.6 计算塔横截面和塔径 38
5.1.7 采用塔径及相应的设计空塔气速 38
5.1.8 液相的表面张力 39
5.2 浮阀数及开孔率的计算 39
5.2.1 浮阀的选取 39
5.2.2 浮阀数及开孔率的计算 39
5.3 溢流堰及降液管的决定 40
5.3.1 决定液体在塔板上的流动型式 40
5.3.2 决定溢流堰 40
5.3.3 溢流堰高度及塔板上清夜层高度的决定 40
5.3.4 液体在降液管的停留时间及流速 41
5.3.5 降液管底缘距塔板高度 41
5.4  水力学计算 41
5.4.1 塔板压力降 41
5.4.2 雾沫夹带 41
5.4.3 泄漏 42
5.4.4 淹塔情况 42
5.4.5 降液管的负荷 42
5.5 塔板的负荷性能图 43
5.5.1 雾沫夹带线 43
5.5.2 液泛线 43
5.5.3 液相负荷上限线 44
5.5.4 漏液线 44
5.5.5 液相负荷下限线 44
第六章 塔的内部工艺结构 46
6.1 板式塔的部工艺结构 46
6.1.1 塔顶 46
6.1.2 进口 46
6.1.3 抽出盘及出口 47
6.1.4 人孔 47
6.1.5 塔底 47
6.1.6 塔裙 48
6.1.7  封头 48
6.2 塔高H 48
第七章 换热过程 49
7.1 换热方案的确定 49
7.1.1 换热的意义 49
7.1.2 换热方案 49
7.2 换热设备的选取和计算 50
7.2.1 换热设备的计算 50
7.2.2 中段回流作为热源 51
7.2.3 重油作热源 52
7.2.4 冷后重油作为作热源 53
7.2.5 柴油作为热源 53
7.2.6 塔顶冷凝器的计算 54
7.2.7 中段回流冷却 54
7.2.8各段换热所用的换热器型号见表7-1 55
7.3 热源利用率计算 55
7.3.1 热源利用率计算： 55
7.3.2 原油提供热量计算 55
7.3.3 热量利用率计算 55
八、结  论 56
致  谢 58