石油炼制论文09725.doc

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1、 第一章文献综述1 石油基本介绍石油,也称原油,是一种粘稠的、深褐色(有时有点绿色的)液体。石油的性质因产地而异,密度为0.81.0克/厘米,粘度范围很宽,凝固点差别很大(30 60),沸点范围为常温到500以上,可溶于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。不过不同油田的的石油的成分和外貌可以区分很大。石油主要被用作燃油和汽油,燃料油和汽油组成目前世界上最重要的一次能源之一。石油也是许多化学工业产品如化肥、杀虫剂和塑料等的原料。今天88%开采的石油被用作燃料,其它的12%作为化工业的原料。由于石油是一种不可再生资源,许多人担心石油用尽会对人类带来的后果。石油是由低等生物遗骸大量沉积在湖泊

2、和浅海中转化而成的。 石油,它由不同的碳氢化合物混合组成,组成石油的化学元素主要是碳(83%87%)、氢(11% 14%),其余为硫(0.06% 0.8%)、氮(0.02% 1.7%)、氧(0.08% 1.82%)及微量金属元素(钒、铁、锑等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95% 99%,各种烃类按其结构分为:烷烃、环烷烃、芳香烃。 一般天然石油不含烯烃而二次加工产物中常含有数量不等的烯烃和炔烃。含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害,在石油加工中应尽量除去。石油的颜色非常丰富,有红、金黄、墨绿、黑、褐红、甚至透明;原油的颜色原油的成分是它本身所含胶质、沥青质的含量,含的越高

3、颜色越深。 石油主要有:油质(这是其主要成分)、胶质(一种粘性的半固体物质)、沥青质(暗褐色或黑色脆性固体物质)、碳质(一种非碳氢化合物)。石油由碳氢化合物为主混合而成的,具有特殊气味的、有色的可燃性油质液体!天然气是以气态的碳氢化合物为主的各种气体组成的,具有特殊气味的、无色的易燃性混合气体。在整个的石油系统中分工也是比较细的:构成石油的化学物质,用蒸馏能分解。原油作为加工的产品,有煤油、苯、汽油、石蜡、沥青等。严格地说,石油以氢与碳构成的烃类为主要成分。石油是一个国家经济发展国家稳定的命脉。 在石油、化工生产中,塔设备是非常重要的设备之一,塔设备的性能,对于整个化工和炼油装置的产品质量及其

4、生产能力和消耗额等均有较大影响。据相光关资料报道,塔设备的投资和金属用量,在整个工艺装置中均占较大比例,因此塔设备的设计和研究,始终受到很大的重视。塔设备广泛应用于蒸馏、吸收、介吸、萃取、气体的洗涤、 增湿及冷却等单元操作中,它的操作性能好坏,对整个装置的生产,产品产量,质量,成本以及环境保护,“三废”处理等都有较大的影响。近些年来,国内外对它的研究也比较多,但主要是集中在常压塔的结构和性能方面,例如:如何提高塔的稳定性、如何利用理论曲线解决常压塔在性能方面存在的问题等。在原油的一次加工过程中,常压蒸馏装置是每个正规炼厂都必须具备的,而其核心设备常压塔的性能状况将直接影响炼厂的经济效益,由于在

5、原油加工的第一步中,它可以将原油分割成相应的直馏汽油,煤油,轻柴油或重柴油馏分及各种润滑油馏分等。同时,也为原油的二次加工提供各种原料.在进一步提高轻质油的产率或改善产品的质量方面,都有着举足轻重的地位.考虑到常压塔在实际应用方面的价值和意义,如何实现这样一种最经济、最容易的分离手段,是毕业设计选题的重要依据。2国内外发展近年来,由于石油、化工企业不断向大型化的生产发展,因此塔设备的单台规模也随之增大。例如:有的板式浮阀塔的直径可达10m以上,塔的总高度可达到80m,而填料塔更有直径为15m ,塔高为100m的大塔已经投产。应当指出,设备大型化后,必须保证它在全负荷下运转,否则经济损失将是非常

6、巨大的。对于大型设备的设计、制造、操作和维修等,应提出更高、更严格的要求。常压塔的研究也趋向于结构材料的探索,提高设备的使用周期,主要体现在所选择材料的防腐性和一些防腐材料的研究,同时也着眼于设备的安去性和环保性,以上这些都成为了当今常压塔研究的热门课题。原油必须经过各种物理及化学加工过程转变为石油产品后才能被有效利用,这些转化过程的组合就构成石油炼制过程. 经过150多 年的发展,石油炼制工业已经成为世界石油经济不可分割的一部分,各种炼油技术相继被开发出来,并被成功地应用于工业生产,极大地增加了石油产品的数量和提高了石油产品的质量.1991 至2011年世界各种石油加工能力的变化. 在此期间

7、,世界原油蒸馏能力增加了9.6%,表明世界各国对油品的需求量在不断增加. 在主要的二次加工过程中,加氢裂化和加氢精制的能力增加较快,分别增加了5.3%和4.6%,而FCC FCC等级是精油中的最高等级 和重整能力增加较慢.加氢能力的增加主要缘于世界各国对低硫和超低硫车用燃料需求的不断增加,这使炼油厂普遍采用各种加氢手段降低燃料中的硫含量,以生产清洁燃料 为美国、欧盟和亚太地区主要二次加工能力的对比. 二次加工能力定义为转化能力(FCC 和加氢裂化)和燃料生产能力(催化重整和烷基化)占原油蒸馏能力的百分比. 二次加工能力通常被认为是衡量炼厂复杂度的一个指标.可知,从1991 年到2003 年,全

8、球二次加工能力中转化能力(FCC 和加氢裂化)增加较快,从1991年的13.8 Mb/d 增大到2003 年底的18.9 Mb/d,约增加了37%;燃料生产能力(催化重整和烷基化)的增长速度稍慢,从1991 年的11.2 Mb/d 增大到2003 年底的13.4Mb/d,约增加了20%. 上述4 种二次加工能力的增长速度都远远超过同期原油蒸馏能力的增长速度,表明世界炼厂的规模复杂度在不断增加,世界各国炼油企业一直在努力提高轻质油品收率,增加运输燃料的产量和提高其质量.在过去的10 年中,美国炼厂的FCC和加氢裂化能力略有增长,而燃料生产(催化重整和烷基化)能有一定程度的下降. 在美国,这4 种

9、主要二次加工过程的能力占原油蒸馏能力的比例达到了70%以上,这说明美国的炼油业已是比较成熟的工业. 事实上,美国不仅拥有世界上最大的炼油能力,而且炼厂规模一般较大,炼厂的复杂度也较高.在欧盟国家,近10 年来,FCC 和加氢裂化能力增加较明显,催化重整和烷基化能力略有下降;而在亚太地区,FCC 和加氢裂化的能力有极大的提高,催化重整和烷基化的能力在19951998 年间增加较快,1998 年以后又慢慢减少. 在欧盟地区,4 种主要加工过程的总能力占原油蒸馏能力的38%左右,而亚太地区则更少,不到30%. 与美国相比,欧盟和亚太地区的二次加工能力明显不足。随着汽车制造业及机械工业的飞速发展以及环

10、保要求日益严格,我国润滑油工业面临着经济效益及环保法规的双重挑战,同时还将面临着与国外公司在高档润滑油市场的激烈竞争,因此润滑油的升级换代已势在必行,迫切需要生产出具有高粘度指数、抗氧化安定性好、低挥发性的高档润滑油基础油。国外APIAPI是美国石油学会对润滑油质量等级评定标准,类、类润滑油基础油的生产工艺有加氢裂化(加氢改质)、异构脱蜡(催化脱蜡)、加氢补充精制等全加氢工艺,也有与润滑油老三套相结合的组合工艺。我国润滑油生产主要以老三套(包括溶剂脱沥青、糠醛精制和酮苯脱蜡装置)生产工艺为主,润滑油加氢研究工作虽在20世纪60年代就已开始,但直到80 - 90年代才大规模开展起来。.石油石化工

11、业在我国国民经济的发展中发挥着极其重要的作用。虽然我国石油石化工业起步较晚,但经过多年的发展,特别是改革开放以来,我国的石油石化工业已经发展迅速,已建成门类齐全、具有相当规模、自动化水平较高的产业,已成为我国国民经济的基础和振兴我国民族工业、保持国民经济持续稳定发展重要支柱产业。石油石化工业不但对经济增长的贡献很大,而且还能带动农业、建筑业、汽车制造业、机械电子业等相关产业的发展;带动科技进步和股民经济增长;提供和扩大就业机会。石油石化工业是国民经济的重要产业,是技术密集型、资金密集型行业,其产品广泛应用于工业、农业以及人民生活的各个领域。随着我国各项改革的稳步推进,我国石油石化市场将走向全面

12、开放、投资主体多元化、市场竞争格局逐步形成。未来几年,我国石油和化学工业市场空间将进一步加大,石化行业将成为投资热点,以炼油和乙烯为龙头和核心的石化工业将保持持续发展的态势,化肥行业优化结构,农用化工、精细化工前景广阔。随着世界经济复苏与全球化进程的加快,以及我国国民经济的快速发展和市场开放程度的提高,我国石油石化工业规模实力也在不断地增强,已跻身于世界石化大国行列。特别是近几年的发展,已经形成了包括石油天然气开采、石油化工、化学矿山、化学肥料、无机化学品、纯碱、氯碱、基本有机原料、农药、染料、涂料、精细化学品、橡胶加工、新型材料等主。行业的石油和化学工业体系。目前,我国已经有十余种主要石油化

13、工产品的产量居世界前列,其中化肥、合成氨、纯碱、硫酸、染料、磷矿、磷肥、合成纤维、胶鞋等产量居第一位;药、烧碱、轮胎产量分别居世界第二位;原油加工、乙烯、涂料等居世界第三位;原油生产、合纤单体、合成胶、合成树脂、合成纤维能力和产量、部分合成单体生产能力和产量都居世界前列。 目前,我国大型石油化工装置和化肥装置等通过引进,生产技术和装备水平已经达到或接近世界先进水平。尤其我国入世后,许多国外公司纷纷来华投资建厂,带来了一大批先进技术,这也从一定程度上促进了我国石油和化学工业的发展。在引进的基础上,我国的石油石化工业也已具备了一定的科技创新能力,拥有一批具有自主知识产权的核心技术和专有技术,不断地

14、自主开发了一大批新技术,如:炼油方面先后开发成功包括重油催化裂化、加氢裂化、加氢精制、渣油加氢处理、加氢改质等一系列有特色的成套工艺技术,并得到广泛工业应用;化工方面开发成功了乙烯裂解炉、丙烯腈、乙苯苯乙烯、淤浆法聚乙烯、聚丙烯、溶聚丁苯、甲苯歧化与烷基转移、芳烃抽提和碳五分离等成套技术,并实现工业应用,部分技术已出口国外。另外,我国还建立了一批省级和国家级工程研究中心,这必将促进我国石油和化学工业的发展。3 工艺流程简述及流程图完整的原油蒸馏过程,除了精馏塔之外,还必须陪加热炉、换热器、冷却器和控制仪表及泵等设备,这些设备按一定的关系用工艺管道有机结合起来,并设置自动检测和控制仪表,从而组成

15、一个有机体,才能从原油中得到目的产品并能取得较好的经济效益。 工艺流程的确定主要取决原料的来源和性质、对产品的要求、采用的工艺路线或生产方法、以及具体的技术、经济条件等因素。 为了最有效地利用石油资源,在制定原油加工方案是充分考虑所加工原油的特性。例如大庆原油高沸馏分制备润滑油时质量高、收率好,生产润滑油时得到石蜡的质量也很好。但是从大庆原油的减压渣油制沥青时则难以得到高质量的沥青。 经上所诉,流程设计为如下图1-1,在常压塔之前再设置一个初馏塔(预汽化塔)。原油经换热器升温至一定温度(约200250)即进入初馏塔,在初馏塔中分馏出原油中的最轻馏分(占原油的5%10%),由初馏塔底抽出的液相部

16、分在经过进一步换热和加热至规定的温度(约370),再进入常压塔。通常在初馏塔只取出一个塔顶产品(轻汽油馏分和重整原料),也有的初馏塔除塔顶产品外,还出的一个侧线产品。如果蒸馏装置中还有减压蒸馏部分,则此蒸馏流程即为三段汽化流程,既包括初馏塔和常压塔。工艺流程草图1-1参考文献1 闵恩泽主编,石油化工,北京,化学工业出版社,20092 廖久明等编,石油化学,北京,中国石化出版社,20093 谭天恩主编,化工原理,北京,化学工业出版社,20064 陈声宗主编,化工设计,北京,化学工业出版社,20085 林世雄主编,石油炼制工程,北京:石油工业出版社,20006 米镇涛主编,化工工艺学,北京,化学工

17、业出版社,2006.37 历玉鸣主编,华工仪表及自动化,北京,化学工业出版社,2006.5第二章 工艺计算2.1.1已知数据1)原油类型:胜利原油2)处理量:180万吨年3)操作时间:330天年4)汽提蒸汽:过热蒸汽4203公斤平方厘米(表压)2.1.2原油的实沸点及产品性质1、原油实沸点蒸馏数据累计馏出()累计馏出()馏出温度.由上表的下图2-1和2-2表2-1表2-22、产品方案及产品性质:产品沸点范围产率%(w)D420恩氏蒸馏馏出温度初馏10%50%90%干点汽油初馏1302.80.7112567188130煤油1302206.40.7951137158186.5221236轻柴油22

18、02854.50.8276231247271306324重柴油2853507.40.8311250265290320.5333重油 35078.90.95373、汽油、煤油、轻柴油、重柴油的恩式蒸馏曲线1).汽油2) 煤油3)轻柴油4)重柴油由上述的下表产品恩式蒸馏馏出温度初馏10%30%50%70%90%干点汽油5671858893116130煤油137158178186.5198221236轻柴油231247264271283306324重柴油250265281.5290302320.53332.1.3各产品的恩式蒸馏数据和沸点数据的换算【汽油】1)由石油化工工艺计算图表3表2-2-2常压

19、恩式蒸馏50%馏出温度与实沸点蒸馏50%馏出温度换算图确定50%实沸点温度,由图查的恩式蒸馏50%点与实沸点50%点差为0.3,则有:50%点实沸点温度=88+0.3=88.32)由石油化工工艺计算图表3表2-2-3常压恩式蒸馏曲线各段温差与实沸点蒸馏50%馏出温度换算图查的实沸点曲线温差,结果表如下汽油恩式蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩式蒸馏温差/实沸点蒸馏温差/0%10%1528.610%30%142830%50%3650%70%57.970%90%2330.590%100%14163)由50%点及各段计算实沸点曲线的各点温度 30%点=88.3-6=82.310%点=82.3-28=54

20、.30%点=54.3-28.6=25.770%点=88.3+7.9=96.290%点=96.2+30.5=126.7100%点=126.7+16=142.7【煤油】1)由石油化工工艺计算图表3表2-2-2常压恩式蒸馏50%馏出温度与实沸点蒸馏50%馏出温度换算图确定50%实沸点温度,由图查的恩式蒸馏50%点与实沸点50%点差为4.8,则有:50%点实沸点温度=186.5+4.8=191.32)由石油化工工艺计算图表3表2-2-3常压恩式蒸馏曲线各段温差与实沸点蒸馏50%馏出温度换算图查的实沸点曲线温差,结果表如下煤油恩式蒸馏温差与实沸点温差煤油曲线线段恩式蒸馏温差/实沸点蒸馏温差/0%10%2

21、13610%30%2033.430%50%8.51550%70%11.517.870%90%232990%100%15193)由50%点及各段计算实沸点曲线的各点温度 30%点=191.3-36=155.310%点=155.3-33.4=121.90%点=121.9-15=106.970%点=191.3+17.8=209.190%点=209.1+29=238.1100%点=238.1+19=257.1【轻柴油】对由恩式蒸馏温度高出264时需要考虑裂化影响,进行温度校正,公式如下: D=0.00852t-1.691 式中:D温度校正值(加至t上),单位; t超出246的恩式蒸馏温度,单位;1)按

22、照上述公式的校正后煤油恩式蒸馏温度数据如下:轻柴油裂化校正后恩式蒸馏温度馏出体积分数(%)01030507090100温度()231246.6263.7270.8282.9305.63242)由石油化工工艺计算图表3表2-2-2常压恩式蒸馏50%馏出温度与实沸点蒸馏50%馏出温度换算图确定50%实沸点温度,由图查的恩式蒸馏50%点与实沸点50%点差为11.8,则有:50%点实沸点温度=270.8+11.8=282.63)由石油化工工艺计算图表3表2-2-3常压恩式蒸馏曲线各段温差与实沸点蒸馏50%馏出温度换算图查的实沸点曲线温差,结果表如下轻柴油恩式蒸馏温差与实沸点温差轻柴油曲线线段恩式蒸馏温

23、差/实沸点蒸馏温差/0%10%1629.410%30%1739.230%50%715.150%70%121870%90%2328.290%100%1819.83)由50%点及各段计算实沸点曲线的各点温度 30%点=282.6-29.4=253.210%点=253.2-39.2=2140%点=214-15.1=198.970%点=282.6+18=300.690%点=300.6+29.2=329.8100%点=329.8+19.8=349.6【重柴油】对由恩式蒸馏温度高出264时需要考虑裂化影响,进行温度校正,公式如下: D=0.00852t-1.691 式中:D温度校正值(加至t上),单位;

24、t超出246的恩式蒸馏温度,单位;1)按照上述公式的校正后煤油恩式蒸馏温度数据如下:重柴油裂化校正后恩式蒸馏温度馏出体积分数(%)01030507090100温度()249.6255.7281.4289.9302320.53332)由石油化工工艺计算图表3表2-2-2常压恩式蒸馏50%馏出温度与实沸点蒸馏50%馏出温度换算图确定50%实沸点温度,由图查的恩式蒸馏50%点与实沸点50%点差为12.8,则有:50%点实沸点温度=289.9+12.8=302.73)由石油化工工艺计算图表3表2-2-3常压恩式蒸馏曲线各段温差与实沸点蒸馏50%馏出温度换算图查的实沸点曲线温差,结果表如下重柴油恩式蒸馏

25、温差与实沸点温差重柴油曲线线段恩式蒸馏温差/实沸点蒸馏温差/0%10%613.210%30%25.538.730%50%8.51550%70%121870%90%18.52890%100%12.514.23)由50%点及各段计算实沸点曲线的各点温度 30%点=302.7-13.2=289.510%点=289.5-38.7=250.80%点=250.8-15=235.870%点=302.7+18=320.790%点=320.7+28=348.7100%点=348.7+14.2=362.92.1.4产品的有关参数的计算1、体积平均沸点由=(取10%、30%、50%、70%、90%计算)汽油 =煤油

26、 =轻柴油 =重柴油 =2、恩氏蒸馏9010%斜率由恩式蒸馏温度斜率=汽油:(116-71)/80=0.5625煤油:(221-158)/80=0.7875轻柴油:(306-247)/80=0.7375重柴油:(320.5-265)/80=0.69383、方平均沸点由石油化工工艺计算图表3表2-1-1查的立方平均沸点校正值产品的立方平均沸点产品校正值/立方平均沸点/汽油-1.589.1煤油-1.4186.9轻柴油-0.8273.4重柴油-0.6289.44、中平均沸点由石油化工工艺计算图表3表2-1-1查的立方平均沸点校正值产品的中平均沸点产品校正值/中平均沸点/汽油-486.6煤油-4.21

27、84.1轻柴油-3.8270.4重柴油-3.6286.45、重量平均沸点由石油化工工艺计算图表3表2-1-1查的立方平均沸点校正值产品的重量平均沸点产品校正值/重量平均沸点/汽油1.692.2煤油1.4189.7轻柴油1.1275.3重柴油0.9290.95、实分子平均沸点由石油化工工艺计算图表3表2-1-1查的立方平均沸点校正值产品的实分子平均沸点产品校正值/重量平均沸点/汽油-5.685煤油-6.3182轻柴油-5.8268.4重柴油-5.7284.36、d420与d15.615.6的换算由公式:d15.615.6= d420+d产品d/(g/cm3)d15.615.6/(g/cm3)汽油

28、0.0050.7162煤油0.00460.7997轻柴油0.00440.832重柴油0.00440.8355重油0.00380.95757、产品的分子量M、比重指数API0、特性因数K 分子量M由石油化工工艺计算图表3查的,API0由石油炼制工程2中公式 API0=141.5/ d15.615.6-131.5计算产品分子量和API0产品分子量比重指数API0特性因数K汽油9666.0705110312.1煤油21845.4413530112轻柴油23338.5721153811.95重柴油23637.8596648711.88、平衡蒸发温度由石油化工工艺计算图表33-2-3查的汽油平衡蒸发温度

29、恩氏蒸馏,(体) %恩氏蒸馏,恩氏蒸馏温差,平衡蒸发温差,0%5610%7130%8550%8870%9390%116100%130 15 14 3 5 23 14 4.5 4 1 1.5 6.7 3.9平衡蒸发50%点温差,平衡蒸发温度, 88 -3.9 = 84.174.679.183.184.185.692.396.2煤油平衡蒸发温度恩氏蒸馏,(体) %恩氏蒸馏,恩氏蒸馏温差,平衡蒸发温差,0%13710%15830%17850%186.570%19890%221100%236 21 20 8.5 11.5 23 15 6.8 11.8 8 5 11.5 6.9平衡蒸发50%点温差,平衡

30、蒸发温度, 186.5 +6.8 = 193.4166.8173.6185.4193.4198.4209.9216.8轻柴油平衡蒸发温度恩氏蒸馏,(体) %恩氏蒸馏,恩氏蒸馏温差,平衡蒸发温差,0%23110%24730%26450%27170%28390%306100%324 16 17 7 12 23 18 4.9 6.3 3.4 5 10 5.2平衡蒸发50%点温差,平衡蒸发温度, 271 +4.9 = 275.9260.7265.6271.9275.9280.9290.9296.1重柴油平衡蒸发温度恩氏蒸馏,(体) %恩氏蒸馏,恩氏蒸馏温差,平衡蒸发温差,0%25010%25630%2

31、81.550%29070%30290%320.5100%333 6 25.5 8.5 12 18.5 12.5 1.5 15 4 5 7.5 3.5平衡蒸发50%点温差,平衡蒸发温度, 290 +1.5 = 291.5271272.5287.5291.5296.5304307.58、临界温度查石油化工工艺计算图表图4-2-2查的真临界温度如下产品真临界温度()真临界温度()汽油580304.4煤油715379.4轻柴油855457.2重柴油935501.7查石油化工工艺计算图表图4-2-2查的假临界温度如下产品假临界温度()假临界温度()汽油505262.8煤油705373.9轻柴油83544

32、6.1重柴油835446.1查石油化工工艺计算图表图3-5-3查的临界焦点温度如下产品临界焦点温度/汽油348.4煤油414.4轻柴油479.2重柴油521.7查石油化工工艺计算图表图3-5-3查的临界焦点压力如下产品临界焦点压力(磅/时2)(绝)汽油748煤油370轻柴油325重柴油4499、临界压力查石油化工工艺计算图表图4-2-4查的假临界温度如下产品假临界压力(磅/时2)(绝)(1磅/时2=0.068064atm)汽油450煤油340轻柴油278重柴油262查石油化工工艺计算图表图4-2-3查的真临界压力如下产品真临界温度(R)/假临界温度(R)真临界压力(磅/时2)(绝)汽油1.08

33、 728煤油1.01 360轻柴油1.02 320重柴油1.08 44510、物料衡算产品产率(%)处理量/产量体积质量/104t/a/t/d/h/kmol/h原油1001001805454227272汽油3.612.85.04152.736363.6366.3煤油7.386.411.52349.0914545.4566.7轻柴油4.994.58.1245.4510227.2743.9重柴油8.167.413.32403.6416818.1871.3重油75.8678.9142.024303.64179318.2 项目(体)%油品名称恩式蒸馏温度/比重体积平均沸点tv/恩式蒸馏90%-10%斜

34、率立方平均沸点tv/中平均沸点tm/特性因数分子量0%10%30%50%70%90%D220比重指数汽油56718588931160.711266.0790.60.562589.186.612.196煤油137158178186.51982210.795145.44188.30.7875186.9184.112169轻柴油2312472642712833060.827638.57274.20.7375273.4270.411.95233重柴油2502562812903023200.831137.862900.6938289.4286.411.8236重油0.9537常压塔实沸点蒸馏曲线图2.1

35、.5决定塔板数、塔顶压力和塔板压力降1、塔板数参考值1)查石油炼制工程表7.7常压塔塔板数国外文献推荐值被分离的馏分推荐板数(块)汽油煤油68煤油柴油68轻柴油重柴油46进料最低侧线46汽提段或侧汽提42)查石油炼制工程表7.8常压塔塔板数国外文献推荐值被分离的馏分推荐板数(块)汽油煤油810煤油柴油68轻柴油重柴油47重柴油裂化原料48进料最低侧线34进料塔底462)选定塔板数根据塔的工艺计算表1-3“国内某些炼油厂采用塔板数”表可决定本常压石油分馏塔的塔板数如下:被分离的馏分板数汽油煤油9煤油轻柴油6轻柴油重柴油6重柴油汽化段3塔底汽提段4取两个中段循环回流,每个中段循环回流用3层换热塔板

36、,所以全塔的换热塔板数共为6层,全塔塔板数34层。3)汽提蒸汽用量参照石油炼制工程2图7.52和汽提水蒸气用量取汽提水蒸气如下表油品质量分数(对产品)%/hkmol/h一线煤油3436.424.2二线轻柴油3306.817三线重柴油2.8470.926塔底重油23586199.2合计4800.46266.74)塔顶压力取塔顶产品罐压力为0.132MPa。塔顶采用两级冷却流程,取塔顶空冷凝器压力降为0.01MPa,使用一个管壳式后冷却,壳层压力降取0.017MPa。则:P顶=0.132+0.01+0.017 =0.159MPa取每层浮阀塔板压力降为0.5 KPa(4mmHg),则推算得常压塔个关

37、键部位的压力如下(单位为MPa) 塔顶压力:0.159 一线抽出板(第9层)上压力:0.164MPa 二线抽出板(第18层)上压力:0.168MPa 三线抽出板(第27层)上压力:0.172MPa 汽化段压力(第30层)下压力:0.174MPa取转油线压力降为0.035 MPa 加热炉出口压力=0.174+0.035=0.209 MPa2.1.6汽化段温度1)汽化段中进料的气化率与过汽化度取过汽化度为进料的2%(质量分数)或2.03%(体积分数),即过汽化量为4545/h要求进料在汽化段中的气化率ef,常压塔中的个组分的体积分数为:汽油:3.61% 煤油:7.38% 轻柴油:4.99% 重柴油

38、:8.16%ef(体积分数)= 3.61%+7.38%+4.99%+8.16%+2.03%=26.17%2)汽化段油气分压汽化油的相对分子为340,塔底水蒸汽提量199汽化段中各物料的流量如下产品流量kmol/h汽油66.3煤油66.7轻柴油43.9重柴油71.3过汽化油13.37油气量合计261.57汽化段的油气分压为: 0.172261.5/(199+261.47)=0.0906(MPa)3)汽化段油气分压作0.069(MPa)下的平衡汽化曲线 石油真沸点蒸馏数据如下馏出体积分数/%馏出温度/馏出温度/102104103037570750490914705501022则有: (1)石油真沸

39、点蒸馏参考线斜率=(70%-10%)/(70-60)=10.2(/%) 查石油化工工艺计算图表图3-2-5常压真沸点蒸馏曲线与平衡汽化曲线换算图的平衡汽化参线的斜率=6.7/% (2)由图的平衡汽化参考线50%的点=410+10.2(50-10)=818=436.7 由图查的真沸点蒸馏参考线50%点与平衡汽化参考线50%点的差值=39 平衡汽化参考线50%点=818-39=779=415 (3)确定平衡汽化参考线的其它各点: 平衡汽化参考线10%点=779-6.7(50-10)=551=288.3 平衡汽化参考线30%点=779-6.7(50-30)=645=340.6 平衡汽化参考线70%点=779+6.7(

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