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1、、/. 前言一、蒸馏过程的目的石油是极其复杂的混合物。要从原油提炼出多种多样的燃料、润滑油和其他产品，基本的途径是：将原油分割为不同沸程 的馏分，然后按照油品的使用要求，除去这些馏分中的非理想组 分，或者是经由化学转化形成所需要的组成，进而获得合格的石 油产品。因此，炼油厂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。蒸馏正是一种合适的手段，而且也是一种 最经济、最容易实现的分离手段。它能够将液体混合物按其所含 组分的沸点或者蒸汽压的不同而分离为轻重不同的各种馏分。几 乎在所有的炼油厂中，第一个加工装置就是蒸馏装置。借助于蒸 馏过程，可以按所制定的产品方案将原油分割成相应的直馏汽
2、油、煤油、轻柴油或重柴油馏分及各种润滑油馏分；也可以按照 不同的生产方案分割出一些二次加工所用的原料，进一步提高轻 质油的产率或改善产品的质量。二、装置生产方案的确定本设计所用原油为辽河油田欢喜岭地块原油。辽河油田地质 构造复杂，重质低凝环烷基原油储量较为丰富，这种重质低凝环 烷基原油具有密度大、粘度高的特点，往往含有大量的胶质、沥 青质，所以又称沥青基原油，可以生产各种优质沥青。通常还含 有大量的环状烃和较多的芳烃，含蜡低，甚至不含蜡，是生产某 些特种润滑油的良好原料，用它生产的低凝环烷基润滑油可以作 为电气绝缘油、冷冻机油、橡胶工艺用油、润滑脂的基础油等。本设计为 150 万吨 /年辽河原
3、油加工方案，因为只对常压蒸馏 部分进行工艺计算，故确定的方案如下：从初馏点至195C可作为汽油的调合组分。195 C300 C可作为轻柴油的调合组分。300 C339 C可作为电气绝缘油的基础原料。339 C399 C可作为橡胶工艺用油的基础原料。三、流程的确定及特点 装置加工辽河低凝环烷基原油，生产润滑油基础原料和优质 的道路沥青原料，流程的特点是燃料润滑油型装置，工艺路线 为原油进装置-换热-电脱盐-常压炉-常压塔-减压炉-减压 塔。装置未设初馏塔 闪蒸塔）是因为所加的原油属重质原油，轻 组分较少的缘故。常压塔设三条侧线，二个中循环回流。常顶油作为汽油的调 合组分 汽油产品升级后可作为化工
4、裂解原料），常一线作为轻柴 油的调合组分，常二线作为电气绝缘油的基础原料，常三线作为 橡胶工艺用油的基础原料。设计中预留了增设塔顶循环回流的换 热塔板。本设计只是对常减压蒸馏装置的常压塔进行设计，其余部分 包括减压塔、加热炉、抽真空系统、换热网络、机泵、容器等不在本设计的范围内毕业设计任务书一.题目辽河原油150万吨/年常减压装置常压塔工艺计算.基础数据1. 产品性质馏分d40%10%30%50%70%90%100%常顶:0.768876P108128 :140149163187常一0.8768213225240257272289302常二：0.9059286P 301310316321327
5、334常三0.9377332348362374398422439常底0.99262724002. 原油实沸点馏程d420=0.9730馏分C0-200200-300300-350350-400400-450450-500500收率V%1.428.899.105.3213.58P 15.7446.953. 设计加工量150万吨/年三.内容要求1. 说明部分1）蒸馏过程的目的2）装置生产方案的确定3）流程的确定和特点2. 计算部分1）常压塔参数的确定2)塔板的设计3)塔板水力学计算3. 绘图部分1)常压塔设备图/5 得：常顶 t v=(108+128+140+149+163/5=1376C常一 t
6、 v=(225+240+257+272+289/5=256C常二 t v=(301+310+316+321+327/5=315C常三 t v=(348+362+374+398+422/5=3808C2. 恩氏蒸馏曲线斜率由公式 S =t 90-t 10)/90-10 )得：常顶 S=163-108) /90-10 ) =0.6875 C /%常一 S =289-225) /90-10 ) =0.8000 C /%常二 S =327-301 )/90-10 )=0.3250 C /%常三 S=422-348 )/90-10 )=0.9250 C /%3. 立方平均沸点由公式 t cu=t v-
7、3 得：ln3=-0.82368-0.089970t v0.45 +2.45679s0.45常顶 3=1.53t cu=137.6-1.53=136.07 C常一3=1.36t cu=256-1.36=254.6 C常二3= 0.18tcu=315-0.18=314.82 C常三 3=1.28tcu=380.8-1.28=379.51 C4. 中平均沸点由公式 t mc=t v- 4 得：ln4=-1.53181-0.0128t v0.6667+3.64678s0.3333常顶4=3.84tmc=137.6-3.84=133.75C常一4=1.36Tmc=256-3.81=252.19 C常二
8、4= 3.54Tmc=315-3.54=311.46 C常三4=3.86tmc=380.8-3.86=376.9 C5. 特性因数 K查石油化工工艺计算图表 P57 图 2-1-2常顶K=11.6常一K=11.2常二K=11.3常三K=11.26. 比重指数API15.6由公式 API=141.5/d 15.6 -131.5 得:常顶API=50.76常一API=29.13常二API=24.01常三API=18.797. 各馏分分子量 查石油化工工艺计算图表 P57 图 2-1-2常顶M=115常一M=192常二M=242常三M=3058. 平衡汽化温度换算 50%点温度恩式蒸馏 10%-70
9、%斗率=149-108) /70-10 ) =0.68 C /%# / 57查石油化工工艺计算图表 P77 图 2-2-4 得：平衡汽化50%-恩氏蒸馏50%点 =-8 C平衡汽化 50%=140-8=132S2查平衡汽化曲线各段温差查石油化工工艺计算图表 P76 图 2-2-3 得恩氏蒸馏温差334曲线线段平衡汽化温差50%- 70%970%- 90%1490%- 100%24 3推算平衡汽化曲线各点温度70%=132+3=13S 90%=135+3=138：100%=138+4=142：2）常一：同上步骤查得平衡汽化50%点-恩氏蒸馏50%点 =2C则平衡汽化50%=257+2=259：曲
10、线线段恩氏蒸馏温差平衡汽化温差0%- 10%12410%- 30%15830%- 50%1797 / 57各点平衡汽化温度30%点 =259-9=250 C10%点 =250-8=242 C0%点 =242-4=238C3）常二：同上步骤查得平衡汽化 50%点-恩氏蒸馏则平衡汽化 50%=31612=328C曲线线段0%- 10%10%- 30%30%- 50%恩氏蒸馏温差156946350%点 =12C平衡汽化温差各点平衡汽化温度30%点 =328-3=325C10%点 =325-4=321 C0%点 =321-6=315C4）常三：同上步骤查得平衡汽化 50%点-恩氏蒸馏则平衡汽化 50%
11、=37416=390C曲线线段 恩氏蒸馏温差0%- 10%16 650%点 =16C平衡汽化温差10%- 30%1430%- 50%12各点平衡汽化温度30%点 =390-5=385 C10%点 =385-8=377 C0%点 =377-6=371 C9. 临界温度由计算式2t c=85.66+0.9259D-0.0003959D 2D=S X 1.8t b+132)式中tc临界温度Ctb体积平均沸点CS 相对密度 d15.6常顶 D=0.7736 X 1.8X 137.6+132) =293.72 t c=85.66+0.9259 X 293.7-0.0003959 X 293.7 2=32
12、3.4 C常一 D=0.8879X 1.8X 256+132) =526.32 t c=85.66+0.9259 X 526.3-0.0003959 X 526.32=463.3 C常二 D=0.9059X 1.8X 315+132) =633t c=85.66+0.9259 X 633-0.0003959 X 6332=513.5常三 D=0.9377 X 1.8 X 380.8+132) =7662tc=85.66+0.9259X 766-0.0003959X 7662=563.5 C10. 临界压力公式的计算式Pc=6 . 1 483 X 1 012 X -2.3177 X S2.485
13、8 / 1 . 0 1 3 X105式中P c临界压力atmTb平均沸点KS相对密度 d15.611. 焦点温度由已知恩式蒸馏体积平均沸点和恩氏蒸馏10%-90%馏分的曲线斜率查石油化工工艺计算图表P89图2-2-19得到焦点温度 -临界温度的值，于是：常顶焦点温度 =323.4+47=370.4C常一焦点温度 =463.3+24=487.3C12. 焦点压力由已知恩式蒸馏体积平均沸点和恩氏蒸馏10%-90%馏分的曲线斜率查石油化工工艺计算图表P88图2-2-18得到焦点压力 -临界压力的值，于是：常顶焦点压力 =28.1+17=45.1atm常一焦点压力 =21.6+7=28.6atm13. 实沸点切割范围1 )常顶：1) 换算 50%点的温度查石油化工工艺计算图表 P76 图 2-2-2 则实沸点 50%点温度= 140+2=142C曲线线段实沸点温差50%- 70%970%- 90%1590%- 100%243) 推算实沸点100%点温度2) 实沸点各段温差 查石油化工工艺计算图表 P75 图 2-2-170%=142+13=15E恩氏蒸馏温差13192690%=155+19=17100%=174+26=19d换算 50%点的温度
