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1、设计题目：5.8Mt/a原油常压蒸馏塔设计学 院：石油化工学院学生姓名：马钰、岳炜烨学 号：1210140094、 1210140095专业班级：化学工程与工艺（本）1202指导教师：刘晓瑞2015年12月银川能源学院课程设计评审意见表指导教师评语:第一名小组成员成绩：第二名小组成员成绩：指导教师：年 月 日答辩小组评语：第一名小组成员成绩：第二名小组成员成绩：评阅人：年 月 日课程设计总成绩第一名小组成员成绩：第二名成员小组成绩:答辩小组成员签字:课程设计任务书设计题目5.8Mt/a原油常压蒸馏塔设计学生姓名马饪亦立宀皆右讪宀皆专业、年化学工程与工艺岳炜烨所在学院石油化工学院级、班1202
2、（本）班设计 要 求1、根据设计要求选择并绘制原油常减压蒸馏装置工艺流程图2、根据设计参数（原油及产品性质、产品收率等）进行全塔的工艺计算并绘制常 压塔的计算草图及全塔的气液相负荷图3、根据设计参数进行常压塔的尺寸并绘制常压塔设备图4、根据设计参数塔板的水力计算并绘制全塔的塔板负荷性能图（选作）学生 应 宀兀成 的 工 作1、根据设计要求选择并绘制原油常减压蒸馏装置工艺流程图2、根据原料油性质及产品方案确定产品收率，作出物料平衡（列出油品性质）3、确定汽提方式及汽提蒸汽用量，选择塔板类型确定塔板数，画出精馏塔草图4、确定塔各部位压力和加热炉出口压力，确定进料过汽化度及汽化段温度和塔底 温度，假
3、设塔顶及各侧线抽出温度，作全塔热量平衡，确定回流热并分配回流热5、校核各侧线抽出温度、塔顶温度，绘制出全塔的气液相负荷分布图6、计算塔径和塔高绘制常压塔设备图7、作塔板水力学核算，绘制出全塔的塔板负荷性能图（选作）参 考 文 献徐春明，杨朝合.石油炼制工程M.北京:石油工业出版社,2009,4上海化工学院炼油教研组.石油炼制设计数据图表集（上下册）M.上海:上海化工学 院,1978工作 计 划第1-2天：杳阅文献，收集资料，选择并绘制常减压蒸馏装置工艺流程图进行原油 及油品性质计算和产品收率及物料平衡第3-4天：进行全塔的热量衡算并绘制出精馏塔的计算草图第5-6天：进行塔的温度校核并绘制出全塔
4、的气液相负荷分布图第7-8天：进行塔的尺寸并绘制全塔的设备图及塔板水力计算并绘制塔板负荷性能 图（选作）第9天：整理设计资料，制作PPT,准备答辩第10天：答辩任务下达日期：2015年11月24日 任务完成日期：2015年12月3日指导教师（签名）：学生（签名）：5.8Mt/a原油常压蒸馏塔设计摘 要：本次设计主要是针对年处理量5.8Mt大庆原油的常压蒸馏塔设计。原油 常压蒸馏作为原油的一次加工工艺，在原油加工总流程中占有重要作用，在炼厂具有举 足轻重的地位，其运行的好坏直接影响到后续的加工过程。其中重要的分离设备一常压 塔的设计，是能否获得高收率、高质量油的关键。近年来常减压蒸馏技术和管理经
5、验不 断创新，装置节能消耗显著，产品质量提高。但与国外先进水平相比，仍存在较大的差 距。关键词：原油；常压蒸馏；塔；物料衡算1设计背景11.1选题背景11.2设计技术参数22. 设计方案42.1设计要求42.2设计计划43. 工艺计算63.1原油的实沸点切割及产品性质计算63.2产品收率和物料平衡193.3汽提水蒸汽用量203.4塔板型式和塔板数203.5操作压力213.6汽化段温度213.7塔底温度243.8塔顶及侧线温度的假设与回流分配243.9侧线及塔顶温度核算253.10塔顶温度校核323.11全塔汽，液相负荷324塔的工艺计算444.1塔板工艺计算455收获与感谢486参考文献487
6、附件491设计背景11选题背景石油是一种极其复杂的混合物，而蒸馏是分离液体混合物的典型操作。通过对原油 的提炼，可以得到多种多样的燃料油、润滑油和其他产品，基本途径是：将原油分割为 不同沸程的馏分，然后按照原油的要求，除去这些馏分中的非理想组分。蒸馏正是一种 合适的手段，它能够将液体混合物按其所含组分的沸点或蒸汽压的不同二分离为轻重不 同的各种馏分。正因为如此，几乎在所有的炼油厂中，第一加工装置就是蒸馏装置。因 此，原油的蒸馏装置在炼化企业中占有重要的地位，又被称为炼化企业的“龙头”。111设计目的及意义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 进行常压蒸馏设计
7、。设计的基本方案是：初馏塔拔出石脑油，常压塔采取三侧线，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，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350-360C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
8、况下也可以作 催化裂化或加氢裂化装置的原料。112设计的工艺国内外发展现状据BP公司2011年6月9日在伦敦发布了BP世界能源统计2011。2010年全球 能源消费强劲增长，呈现了自2773年以来最大的增长量，2010年，全球石油产量为 8209.5万桶/日（约39.1亿吨），同比增长了 2.2%,即181.7万桶/日，欧佩克国家石 油产量增长了 96万桶/日（2.5%），至3432.4万桶/日，非欧佩克国家的石油产量增长 了 1.9%,即86万桶/日。由于海上石油产量增加，中国实现了 27.1万桶/日的石油产量 增长，也成为非欧佩克国家中增产石油最多的国家；其次是美国和俄罗斯，分别增加了 2
9、4.2万桶/日和23.6万桶/日。俄罗斯保持了最大石油生产国的地位，美国本土陆上和墨 西哥湾海上石油产量都有所增加。BP年度统计报告称2009年全球探明石油储量为1.33 万亿（兆）桶，去年全球石油日消費量減减少120万桶，为1982年以来最大降幅，2009 年全球石油日产量减少200万桶，亦为1982年以来最大降幅。按照目前的生产速度， 全球拥有的石油储量足够开采40年。我国蒸馏装置规模较小大部分装置处理能力为2.5Mt/a，仅有几套加工能力超过4.5Mt/a 我国蒸馏装置的总体技术水平与国外水平相比在处理能力产品质量和拔出率方 面存在较大差距。新建较大炼油厂镇海、高桥8Mt/a及大连西太平
10、洋10Mt/a等大型化的 蒸馏装置,其中高桥为润滑油型大型蒸馏装置，拟建的大型蒸馏装置也基本为燃料型。我国蒸馏装置侧线产品分离精度差别较大，如中石化有些炼厂的常顶和常一线能够 脱空,但尚有40%的装置的常顶与常一线恩氏蒸馏馏程重叠超过10C,最多重叠度达到 86C,多数装置常二线与常三线 恩氏蒸馏馏程重叠在15 C以上，实沸点重叠则超出25 C. 润滑油馏分切割也同国外先进水平存在一定差距，主要表现在轻质润滑油馏分的挥发度 及重质润滑油馏分的残炭和安定性等方面存在差距较大。由于原油进入炼油厂后必须首先进入常减压装置进行一次加工，因此炼油厂的加工 能力一般用原油常压蒸馏装置的加工能力来表示，因此
11、世界原油加工的能力基本上就是 世界常压蒸馏装置的加工能力。12设计技术参数1、处理量：5.8Mt/a2、开工时间：8000h/a，按开工330d/a计3、原油性质表1-1大庆原油性质性质大庆原油密度(20C),g/cm30.858750C 运动粘度，10-6m2/s19.5凝点，C32含蜡量（吸附法）25.1沥冃质，%0.1硅胶胶质，%8.9酸值,(KOH)mg/g-残炭，%3.0兀素分析，%C86.3H13.5S0.15N-微量金属V0.1Ni2v300C馏出,25.6表1-2原油实沸点蒸馏数据序号沸点范围占原油/v%每馏分收率总收率1IBP1304.24.22IBP1301.15.3313
12、024010.215.542403108.524.053103506.230.263503703.834.0737045012.746.7845053013.360.09530401014、产品性质表1-3产品恩氏蒸馏数据产品D 204恩氏蒸馏IBP10%30%50%70%90%EBP常頂（汽油）0.7401286101119130139139162常一线（煤油）0.7806124142155170188210236常二线（轻柴油）0.8001170205215223233246267常三线（重柴油）0.83852232702842933033213435、汽提蒸汽性质汽提蒸汽温度为420C，
13、压力为0.3MPa6、常压塔塔板选型 塔板型式选用F型重阀浮阀塔板，塔板压降为0.0005MPa7、操作塔压力参数取塔顶产品罐压力为0.15MPa,塔顶采用两段冷凝冷却流程，取塔顶冷凝器压力降为0.01MPa及管式后冷器压力降为0.017MPa，转油线压降为0.035MPa2设计方案2.1设计要求大庆原油是我国的主要油区原油之一，我们本次课程设计是根据580万吨年处理能 力进行关于常压塔的设计计算。2.2设计计划2.2.1常减压蒸馏装置工艺流程1、原油加热大约原油4060C自原油罐区，通过原油泵升压，进入装置分两路送入换热系统，加 热到120C130C后，进入电脱盐一级罐，加入破乳剂和注水，除
14、原油中的油包水和各 种盐类，再依次经过二、三级电脱盐罐，然后通过加热至240C260C进入闪蒸塔。2、常压部分常压油气进入常顶干湿空冷器冷却至60C后，进入冷却器冷疑冷却至40C,进入常 顶汽油分流罐，进行油、气及油、水分离，油品由常顶回流泵抽出，一部分作为石脑油 碱洗后送出装置，一部分作为冷回流分两路打回常压培及闪蒸塔；不凝油气由顶分出至 瓦斯罐分液后作为加热炉燃料，排出的酸性水由泵抽出一路打入常压塔顶作注水回用， 一路多余污水送入污水汽提系统。常压塔设有三个侧线。常一线由常压塔第40层塔板 流入汽提塔上段进行汽提,汽提后由一线泵抽出，经换热器、冷却器换热冷却至约40C送 出装置。常二线由常压塔第22层塔板流入汽提塔中部进行汽提，汽提后经常二线泵抽 出，经换热器冷却器换热冷却至约60C送入常二线精制罐，通过碱洗和水洗后送出装置。 常三线由压塔第14层塔板流入汽提塔下部进行汽提，汽提后由常三线泵抽出经换热器 冷却器换热冷却至约60 C左右送出装置。常底渣油由常底泵抽出经换热器换热至约 150C, 路送催化装置，一路经冷却至90C送至罐区。2.2.2原油的实沸点切割及产品性质计算表1-4原油实沸点蒸馏数据常顶出
