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1、年处理量100万吨卡宾达原油常压蒸馏塔设计毕业论文目 录前 言1第一章 产品方案及工艺流程41.1产品方案41.2 工艺流程6第二章 工艺计算及说明72.1 设计数据72.1.1 已知数据72.1.2原油的基础数据72.2原油实沸点蒸馏曲线的绘制由表82.3 常压塔工艺计算92.3.1 各产品的恩氏蒸馏数据和实沸点数据的换算92.3.2 产品的有关数据计算132.3.3 物料衡算152.3.4 确定塔板数和汽提蒸汽用量162.3.5 操作压力172.3.6 汽化段温度182.3.7 塔底温度232.3.8 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配232.3.9 侧线及塔顶温度的校核242.4 全塔气
2、、液相负荷分布28第三章 塔的设计及水力学计算363.1塔板的操作条件363.2塔板间距初选373.3塔径初算373.4浮阀数及开孔率的计算393.5溢流堰及降液管的决定393.6水力学计算403.7塔板上的适宜操作区和负荷上下限42第四章塔的部工艺结构454.1板式塔的部工艺结构454.2 塔高H47第五章换热流程设计485.1换热流程计算485.1.1初馏塔之前的换热流程485.1.2常压塔前换热流程535.2热量利用率计算54结 论56致 谢57附 录58 第一章 产品方案及工艺流程1.1产品方案原油性质：卡宾达原油密度为0.8596g，API度为32.3，凝固点为11，50时的粘度为1
3、3.92s，酸值不高，为1.21KOHg,残炭为3.61，硫含量为0.20m,盐含量为36mgNaCLL,氮含量为0.20m,金属Ni和V含量分别为16.2ppm和1.7ppm。原油特性因数为12.3，该原油属低硫石蜡基原油。该原油350的轻油收率为42.78m, 500的总拔为69.41m。该油属低硫石蜡基原油。初馏-140，不是好的重整料。140-190不宜作汽油料。190-240可以作烷基苯料，240-300和300-350馏分是良好的-10和0#柴油调合组分，蜡油是好的催化裂化原料，渣油可以作焦化原料各直馏馏分油性质：初馏-140重整料：收率为11.43m，密度为0.7189g，硫含量
4、为0.012m，溴价为97Br100g,芳潜含量为31.3m,酸度为0.22KOH100 ml,该馏分不是好的重整原料。140-190汽油料：收率为6.61m，密度为0.7703g，硫含量为0.031m，酸度为0.71KOH100 ml，溴价为301Br100g。90-240煤油料：收率为6.61m，密度为0.8080g，硫含量为0.038m，酸度为2.84KOH100 ml，芳烃含量为13.36v,烟点为18mm,正构烷烃为20.1m，该馏分是性质一般烷基苯原料。240-300轻柴油：收率为9.45m，密度为0.8294g，硫含量为0.067m，酸度不高，为5.7KOH100 ml，柴油的凝
5、固点为-20，十六烷值为59.0，该馏分是良好的-10和0柴油调合组分。300-350重柴油：收率为8.68m，密度为0.8516g，硫含量为0.13m，酸度不高，为13.76KOH100 ml，柴油的凝固点为6，十六烷值较高，为65.1，该馏分是良好的0柴油调合组分。350-500蜡油:收率为26.63m,密度为0.8854g,硫含量为0.17m,凝固点为35，残炭为0.03m, Cp和CA分和为65、16，金属含量都很低，该蜡油是最好的催化裂化原料。500渣油：收率为30.27m,密度为0.9563g,硫含量为0.33，100时的粘度不高，为424.1mm s,残炭值为11.71m，饱合烃
6、为45.40m，芳烃为36.39m,金属Ni和V含量分别为78ppm和13.5ppm，该渣油可作焦化原料。确定原油加工方案是炼厂设计和生产的首要任务。炼油厂根据所加工原油的性质, 市场需求,加工技术的先进性和可靠性以及经济效益等方面的综合考虑,进行全面的综合分析,研究对比,才能制定出合理的加工方案. 根据卡宾达原油本身的特性,本次设计产品为燃料型方案.由于卡宾达原油轻组分含量较高,所以设计初馏塔拔出部分轻组分,再和常压塔的塔顶产品调和为燃料汽油. 图1-1 常压塔的工艺流程图方案：初馏塔:重整料 常压塔顶:汽油常压一线:煤油常压二线:轻柴油 常压三线:重柴油注解：初馏塔拔出重整料，常压塔采取三
7、侧线，常压塔塔顶生产汽油，三个侧线分别生产煤油，轻柴油，重柴油。设计了一个初馏塔、一个常压塔、一段汽化蒸馏装置，此装置由一台管式加热炉、一个初馏塔，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。流程简单，投资和操作费用较少。原油在这样的蒸馏装置下，可以得到350-360以前的几个馏分，可以用作石脑油、汽油、煤油、轻柴油、重柴油产品，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
8、料。1.2 工艺流程原油进入厂区后（温度为45），进注缄后，由原油泵抽出，分为平衡的两路进行换热。第一路原油与初顶油、重柴（五次）换热、轻柴（三次）换热、常一中路（二次）换热和重柴（四次）换热，至此原油温度升至130左右，进入电脱盐罐，从电脱盐罐出来的一路原油再次与轻柴（二次）换热、常一中路（一次）换热、重柴（三次）换热、轻柴（一次）换热、重柴（二次）换热和重柴（一次）换热至此原油温度升至250左右，与二路原油混合再次加热；原油二路和汽油（二次）换热、常二中段（四次）换热、重油（五次）换热、汽油（一次）和常二中（三次）换热，原油温度至此升为128左右，进入电脱盐罐，从电脱盐罐出来的二路原油与重
9、油（四次）换热、煤油换热（一次）、常二中（二次）换热、重油（三次）换热、常二中（一次）换热和重油（二次）换热，至此原油温度升至250左右，同一路原油混合后同重油（一次）换热，温度升至300。进入常压加热炉，加热至365左右，从常压炉出来的原油温度在365左右，自常压塔的第31块板上进入常压塔。 .专业.专注. 第二章 工艺计算及说明2.1 设计数据2.1.1 已知数据 1)原油类型:卡宾达原油2)处理量:100万吨/年3)操作时间:8000小时/年4)汽提蒸汽：420，0.3MPa(绝压)2.1.2原油的基础数据1.卡宾达原油的性质表2.1 卡宾达原油的一般性质分析项目性质分析项目性质API3
10、2.3盐含量，mgNaCl/L36密度（20），g/cm0.8596C/H6.62粘度，mm/s金属含量，ppm5013.92铁3.1807.148镍16.2凝点，11铜0.01残炭，m%3.61钒1.7硫，m%0.1936钙1.5氮，ppm1965.7钠8.3水含量，m%痕迹镁0.65灰分，m%0.01特性因数12.3酸值，mgKOH/g1.21原油类别低硫-石蜡基2.产品的恩氏蒸馏数据表2.2 产品的恩氏蒸馏数据产品初馏点10%30%50%70%90%终馏点密度 g收率重整料618294105116134160.50.719897汽油951511601661721832040.770398
11、.5煤油209213218223.5232.52430.80898.5轻柴24252622672742842920.829499重柴3003133183213273353440.8516983.原油的实沸点蒸馏数据表2.3 原油的实沸点蒸馏数据表收率/m%收率/v%沸点围/每馏分总收率每馏分总收率密度(g/cm)酸度mgKOH/100ml初馏14011.4311.4313.6913.690.71890.221401906.6118.047.4021.090.77030.711902406.6124.657.0528.150.8082.842403009.4534.19.8337.970.829
12、45.73003508.6842.788.7946.760.851613.7635050026.6369.4125.9472.700.885450030.2799.6827.30100.000.95632.2原油实沸点蒸馏曲线的绘制由表由表2.3 相关数据绘制下表：图2.1 原油实沸点蒸馏曲线（体积分数） 图2.2 原油实沸点蒸馏曲线（质量分数）2.3 常压塔工艺计算 2.3.1 各产品的恩氏蒸馏数据和实沸点数据的换算【重整料】 1)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.2 确定50%点实沸点温度,由图查得105温度下的恩氏蒸馏50%点与实沸点50%点温差为0.3,所以有: 50%点实沸点温度=
13、105+0.3=105.32)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.1 查知实沸点曲线温差,结果表如下:表 2.4 石脑油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温度差实沸点蒸馏温度差0%10%2136.010%30%1222.730%50%1119.050%70%1116.770%90%1822.890%100%25.527.53)由 50%点及各段温差计算实沸点曲线的各点温度30%点=105.3-19.0=86.310%点=86.3-22.7=63.60%点=63.6-36=27.670%点=105.3+16.7=125.590%点=125.5+22.8=145.8100%点=145.8+27.5=172.3【汽油】 1)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.2 确定166温度下50%点实沸点温度,由图查得恩氏蒸馏50%点与实沸点50%点温差为3.4有: 50%点实沸点温度=166+3.4=169.4
