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1、辽 宁 石 油 化 工 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 用 纸第 1 页 目 录一、常减压蒸馏文献综述 .21.1、前 言 .21.2、常减压蒸馏在炼油厂的重要地位 .41.3、目前常减压蒸馏装置存在的问题及国内外蒸馏技术的进展61.4、常减压装置扩能改造 .91.5、常减压蒸馏装置扩能改造案例 .111.6、新技术在常减压蒸馏装置上的应用 .181.7、常减压蒸馏装置节能及发展方向 .21参 考 文 献 .23二、常减压蒸馏设计 .252.1、原油评价及加工方案确定 .262.2、初馏塔的工艺设计说明 .302.3、常压蒸馏塔的工艺设计说明 .312.4、初馏塔设计计算 .362.5
2、、常压塔工艺设计计算 .42辽 宁 石 油 化 工 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 用 纸第 2 页 2.6、塔的工艺计算 .672.7、设计总结及扩能改造方案 .78参 考 文 献 .81三、外文翻译 .82一、常减压蒸馏文献综述摘要：本文概述了常减压蒸馏在炼油厂中的重要地位及近年来蒸馏工艺的发展。从常减压蒸馏的作用、发展史、国内外蒸馏技术的进展等方面总结了目前国内常减压蒸馏装置存在的问题，同时综述了近年来国内常减压蒸馏工艺的改造技术。关键字：常减压蒸馏装置、扩能改造、塔板、填料1.1、前 言原油是极其复杂的混合物。要从原油中提炼出多种多样的燃料、润滑油及其它产品的基本的途径是：首先
3、将原油分割成不同沸程的馏分，然后进行馏分的深加工，从而生产出满足不同要求的各类石油化工产品。因此炼油厂首先必须解决原油的分割和各种石油馏分在加工过程中的分离问题。常减压蒸馏正是一种合适的手段，而且常常也是一种最经济、最易实现的分离手段，因而各大辽 宁 石 油 化 工 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 用 纸第 3 页 炼油企业都将常减压蒸馏作为原油加工的第一步工序。原油进厂之后，首先进行电脱盐脱水，然后进入常减压蒸馏。借助于常减压蒸馏过程，按产品加工方案将原油分割成相应的直馏汽油、煤油、轻柴油和重柴油馏分等。分割出馏分的好坏直接影响到后续加工的成本和最终产品的质量，所以常减压蒸馏一直被视
4、为原油加工能力的一个重要的标志，常减压蒸馏技术的发展直接影响着炼油技术的发展。原油蒸馏是目前炼油工业中必不可少的第一道工序。通过原油蒸馏可以从原油中直接得到各种燃料和润滑油馏分。最初，石油的利用是以取得灯油为主。在那时，生产规模不是很大，所用的工具是简单的蒸馏釜。把原油加入蒸馏釜中，在釜底加热，就可以把原油中各个沸点不同的馏分经过冷凝、冷却后分别收集起来，于是得到汽油馏分和柴油馏分等，而釜底留下较重的残余物。蒸完所需的产品后，冷却蒸馏釜，把釜底残余物放出，再重新装料。操作是间断进行的。单独釜蒸馏的优点是容易建造，容易操作，适合于小型炼油厂。随着生产的发展，要求提高原油处理量，于是把几个单独釜串
5、联起来操作，发展成为连续釜蒸馏。原油加到相对位置最高的一个釜中，该釜的釜底温度最低，蒸出最轻的馏分，而釜底的产物依靠静力压头进入第二个釜，在此釜中蒸出次一个较辽 宁 石 油 化 工 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 用 纸第 4 页 重的馏分。如此进行到最下端的一个釜，从这个釜蒸出最重的馏分并从釜底取出残油。随着处理量的进一步提高，连续釜也不能符合现代工业生产的需要，因为它有以下几个缺点：（1）当生产装置的处理量增大时，建设一套连续釜装置所用的钢材量也增加，同时由于釜经常烧坏需要更换，消耗很多的钢材。（2）无论从哪一个釜中，当蒸出某种产品时，比它重的产品由于分压的关系也有一部分被蒸出来，
6、混在主要产品中，因此产品之间分离就不好。（3）釜中存在着大量油品，很不安全。（4）不利于自动化，劳动生产率低。由于以上原因，因此随着生产的发展，在 1890 年以后出现了管式炉和精馏塔组成的原油蒸馏装置，这是炼油技术上的一大进步。现代化的常减压蒸馏装置就是在这个基础上逐步发展和完善起来的。石油管式蒸馏的加工过程，就是将预处理后的原油在管式炉中加热，原油在无缝优质钢管内迅速流过，被加热到预定的温度。原油加热后，一部分汽化和未汽化的液体一起进入精馏塔中，分离成各个馏分。最后这些馏分被冷凝冷却到一个安全的温度，送到生产装置外的油罐区。这种管式蒸馏有以下几个优辽 宁 石 油 化 工 大 学 毕 业 设
7、 计 （ 论 文 ） 用 纸第 5 页 点：（1）改进了加热设备，釜式蒸馏的加热表面是釜底，而管式蒸馏的加热表面是炉中的管子表面，所以，一个体积庞大的单独釜的传热面积，只要少数炉管就能代替。钢材消耗大为节约，并且可提高燃料的热效率，减轻操作中的劳动强度。（2）精馏塔的使用，大大提高了分馏精确度，使产品的质量达到要求。（3）由于取消了釜，装置上油品的体积大为减小，比釜式蒸馏安全的多。（4）可以实现自动化，劳动生产率大大提高。这些优点使管式炉蒸馏的方法在炼油工业中得到非常广泛的应用，一直沿用至今。1.2、常减压蒸馏在炼油厂的重要地位常减压蒸馏装置是炼油厂和许多石化企业的龙头，它的能耗、收率、分割精
8、度等对全厂、特别是深度加工装置和石油化工装置影响很大。1.2.1、处理能力原油的一次加工（即常减压蒸馏）能力常被看作一个国家炼油工艺发展水平的标志。辽 宁 石 油 化 工 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 用 纸第 6 页 2002 年底，我国原油加工能力已达到 2.65 亿 t/a，居世界第三位，列于美国和俄罗斯之后。随着国内需求增长， 2001 年原油进口量已增长至60.26Mt 占加工总量的 23%。1.2.2、工艺过程原油常减压蒸馏装置以精馏塔和加热炉为主体组成。经过脱盐、脱水的原油（一般要求原油含水500渣油38.5 98.54 35.497.950.935741 损失 1.4
9、6100.002.05100.0在坐标纸上绘制出实沸点蒸馏曲线，如附图所示。（2）原油切割方案及产品性质：表 23：大庆原油常压产品收率及性质恩氏蒸馏馏出温度，产品密度 20 0 10 30 50 70 90100汽油0.710954 75 88 96.5 106 118136.5航煤0.7807148 167 180 187 199 215 236轻柴油0.8072203 219 234 246 259 276 304辽 宁 石 油 化 工 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 用 纸第 56 页 重柴油0.8169279 306 318 331 340 358 366重油0.897433
10、4将各馏分恩氏蒸馏温度换算为实沸点温度及常压平衡汽化温度，以航煤举例计算如下：恩氏蒸馏温度换算为实沸点温度：、用实沸点蒸馏 50馏出温度与恩氏蒸馏 50馏出温度关系图确定实沸点蒸馏 50温度：查图得差值为 4.5，则实沸点温度为：1874.5191.5、用实沸点蒸馏曲线各段温度差与恩氏蒸馏曲线各段温度差关系图确定实沸点蒸馏曲线各段温差：曲线线段 恩氏蒸馏温差， 实沸点蒸馏温差，010 19 331030 13 24辽 宁 石 油 化 工 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 用 纸第 57 页 3050 7 125070 12 187090 16 20.590100 21 23、以实沸点蒸馏
11、 50温度（191.5）为基点推算实沸点蒸馏其它各点温度得：30点191.512179.510点179.524155.50点155.533122.570点191.518209.590点209.520.5230100点23023253恩氏蒸馏温度换算为常压平衡汽化温度：、按常压恩氏蒸馏 50点与平衡汽化 50点换算图换算 50点温度：先求出恩氏蒸馏 1070斜率 0.53/10769查图得 50点温度差为1，则平衡汽化 50点为：辽 宁 石 油 化 工 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 用 纸第 58 页 1871186、由平衡蒸发曲线各段温度与恩氏蒸馏曲线各段温度差关系图确定平衡汽化曲线
12、各段温差:曲线线段 恩氏蒸馏温差， 平衡汽化温差，010 19 7.51030 13 73050 7 35070 12 57090 16 790100 21 7.5、推算平衡汽化曲线各段温度得：30点186318310点18371760点1767.5168.570点186519190点1917198100点1987.5205.5辽 宁 石 油 化 工 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 用 纸第 59 页 用同样的方法换算其它馏分的实沸点温度和常压下平衡汽化温度，如下表所示： 表 24实沸点蒸馏馏出温度，产品0 10 30 50 70 90100切割点汽油 25 61 82 96.5 11
13、1 127 147 135航煤122.5155.5179.5191.5209.5230 253 216轻柴油179.5208.5235.5255.5278.5302.5335.5301.9重柴油268.3315.8340.8365.8383.8414.8428.8360其中切割点温度为：汽油（汽油 100点航煤 0点）/2（147122.5）135航煤（航煤 100点轻柴 0点）/2（253179.5）216轻柴（轻柴 100点重柴 0点）/2（335.5268.3）301.9辽 宁 石 油 化 工 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 用 纸第 60 页 由各馏分切割点查实沸点蒸馏曲线得各馏分收率如下表所示： 表 25平衡蒸发馏出温度， 收率产品0 10 30 50 70 90100m% v%初顶油4.55.5汽油 70 79 86 90 95 99.5 105 1.11.3航煤168.5176 183 186 191 198 206 6.47.1轻柴油229 235 243 249 255 263 272 8.89.4重柴油326 337 343 349 355 362 364 9.29.7各馏分其它性质如下表所示： 表 26名称 常顶汽 航煤 轻柴油 重柴油辽 宁 石 油 化 工 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 用 纸第 61 页
