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1、摘 要本次250Mt/a长庆马岭混合原油常压蒸馏设计的基本方案是：常压塔采取三侧线，常压塔塔顶生产汽油馏分，三个侧线分别生产煤油、轻柴油与重柴油馏分。常压蒸馏采用一段汽化蒸馏装置，由一台管式加热炉，一个常压塔以及若干台换热器、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。原油经此蒸馏装置加工， 350-360以前馏分可以生产汽油、煤油、轻柴油、重柴油等产品，也可分别作为重整化工（如轻油裂解）等装置的原料。350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料。本次常压塔设计共用 34 块浮阀塔板，塔板间距0.6m，塔径4.4m，塔高31m，符
2、合工艺要求。关键词：原油；常压蒸馏塔；物料衡算；热量衡算AbstractThe 250Mt/a in Changqing Maling atmospheric distillation of crude oil mixed design of the basic options are: take three sides of the line of atmospheric tower, atmospheric production of gasoline fractions Overhead, three lateral line in the production of kerosene,
3、 light diesel oil and heavy diesel oil. Atmospheric distillation using a vapor distillation unit, by a tube furnace, an atmospheric tower and a number of station heat exchangers, condensate coolers, pumps and other components in the atmospheric tower located outside the side line of products strippe
4、r . Processing of crude oil distillation unit after this, 350-360 distillate can be produced before the gasoline, kerosene, light diesel oil, heavy diesel oil and other products, but also were used as re-Chemical (such as naphtha cracker) and other device materials. 350 the bottom of heavy oil can b
5、e used for steel or other industrial fuel, in certain cases, can be used for catalytic cracking or hydrocracking unit of raw materials. The atmospheric tower design shared 34 valve trays, tray spacing of 0.6m, column diameter 4.4m, tower height 31m, meet the process requirements. Key Words: crude oi
6、l; atmospheric distillation tower; material balance; heat balance目 录绪 论10.1 选题背景10.2 课题意义20.3 研究方法20.4 国内外研究现状20.4.1 国内现状20.4.2 国外现状30.5 方案论证30.5.1 方案选择30.5.2 工艺原理30.6 主要设计内容4第一章 产品加工方案及工艺流程51.1 设计原则51.2 设计能力51.3 加工方案51.3.1 长庆马岭原油的一般性质51.3.2 原油切割方案61.4 工艺流程71.4.1 装置特点71.4.2 工艺流程介绍81.5 物料衡算81.6 产品性质8
7、1.6.1 体积平均沸点（tv）81.6.2 恩氏蒸馏10%-90%斜率（S）91.6.3 立方平均沸点91.6.4 中平均、实分子、质量平均沸点91.6.5 比重指数（API）101.6.6 特性因数（K）101.6.7 相对分子质量（M）101.6.8 平衡气化温度（EFV）101.6.9 临界温度111.6.10 临界压力111.6.11 焦点压力111.6.12 焦点温度121.6.13 产品性质参数汇总12第二章 常压塔操作条件及工艺计算122.1 汽提蒸汽用量122.2 塔板形式和塔板数132.3 操作压力132.4 精馏塔草图132.5 汽化段温度142.5.1 汽化段中进料的气
8、化率与过气化度142.5.2 汽化段油气分压142.5.3 汽化段温度初步求定142.5.4 tF的校核152.6 塔底温度152.7 塔顶及侧线温度假设与回流分配152.7.1 假设塔顶及各侧线温度152.7.2 全塔回流热162.7.3 回流方式及回流热分配162.8 侧线及塔顶温度校核162.8.1 重柴抽出板（第27层）温度校核162.8.2 轻柴油抽出板（第18层）温度校核172.8.3 煤油抽出板（第9层）温度校核182.8.4 塔顶温度校核192.9 全塔气、液相负荷192.9.1 第30块塔板气、液相负荷192.9.2 第1块塔板上气、液相负荷202.9.3 第1块塔板下气、液
9、相负荷202.9.4 第8块塔板气、液相负荷212.9.5 第9块塔板气、液相负荷212.9.6 第10块塔板气、液相负荷212.9.7 第13块塔板气、液相负荷222.9.8 第17块塔板气、液相负荷232.9.9 第18块塔板气、液相负荷232.9.10 第19块塔板气、液相负荷232.9.11 第22层塔板气、液相负荷242.9.12 第26块塔板气、液相负荷252.9.13 第27块塔板气、液相负荷252.9.14 第31块塔板气、液相负荷252.10 全塔气、液相负荷图26第三章 塔板结构设计和优化263.1 选取浮阀273.2 塔板间距初选273.3 塔径初算273.3.1 基本操
10、作数据的确定273.3.2 最大允许气体速度Wmax283.3.3 适宜的气体操作速度Wa283.3.4 计算气相空间截面积Fa283.3.5 计算降液管内液体流速283.3.6 计算降液管面积283.3.7 计算塔横截面积和塔径283.3.8 采用塔径及相应的设计空塔气速283.4 浮阀数及开孔率的计算293.4.1 计算阀孔临界速度293.4.2计算塔板开孔率293.4.3 确定浮阀数293.5 溢流堰及降液管的决定293.5.1 决定液体在塔板上的流动形式293.5.2 决定溢流堰293.5.3 决定溢流堰高度及塔板上清液层高度303.5.4 液体在降液管的停留时间及流速303.5.5
11、降液管底缘距塔板高度30第四章 塔板水力学计算304.1 气体通过浮阀塔板的压力降304.1.1 干板压力降304.1.2 气体通过塔板上液层的压力降304.2 雾沫夹带304.3 泄漏314.4 淹塔情况314.5 降液管的负荷314.6 塔板上的适宜操作区和负荷上下限314.6.1 雾沫夹带线314.6.2 淹塔界线324.6.3 降液管超负荷界线324.6.4泄露线334.6.5 适宜操作区和操作线33第五章 常压塔内部工艺结构335.1 塔顶335.1.1 塔顶物料出口335.1.2 塔顶空间335.1.3 破沫网335.2 进口345.3 抽出盘及出口345.4 人孔345.5 塔底
12、355.6 裙座355.7 封头355.8塔高35结论36本次设计产品方案36常压塔工艺设计计算结果36参考文献37附录38附录一 长庆马岭原油TBP及中比性质曲线、EFV曲线38附录二 精馏塔计算草图39附录三 全塔汽液相负荷分布图40附录五 工艺流程图42致 谢43绪 论原油是由挥发度不同的多种组分构成的液体混合物，要从原油中提炼出各种不同燃料和润滑油产品，基本途径是：将原油分割成不同沸程的馏分，然后按油品的使用要求，除去这些馏分中的非理想成分，或者经化学转化形成所需要的组分，从而获得一系列石油产品。基于这个原因，炼油厂必须解决原油的分割和各种石油馏分在加工、精制过程中的分离问题。蒸馏正是
13、一种合适的手段，它能将液体混合物按其所含组分的沸点和蒸汽压的不同而分离为轻重不同的馏分。几乎在所有的炼油厂中，原油的第一个加工装置就是蒸馏装置，如常压蒸馏等。所谓原油的一次加工，就是指原油蒸馏。借助蒸馏过程，可以将所处理的原油按所制定的产品方案分割成相应的汽油、煤油、轻重柴油及各种润滑油馏分等。这些半成品经过适当的精制和调配便成为合格的产品。在蒸馏装置中，也可以按不同的生产方案，除生产直馏汽油、煤油、柴油馏分外，再分割出一些二次加工过程的原料，如催化裂化原料、加氢裂解原料等。由于蒸馏取得的各种馏分基本上不含胶质、沥青质和其它杂质，故随后的精制过程比较简单，用作二次加工的原料质量也比较高，为原油
14、的深度加工打好了基础。本设计的目的是设计出一套原油常压蒸馏装置，原油通过常压蒸馏，可以按所要求的产品方案得到汽油、煤油、轻柴油、重柴油馏分以及重油馏分等。0.1 选题背景我国炼油工业经过最近几十年的发展，到 2006年已经形成 350Mt/a 的原油蒸馏加工能力，居世界第二位；原油加工量达到307Mt/a，四大类成品油（汽油、柴油、煤油和航煤）产量达到188.0Mt/a.按照目前国内主要炼油装置的规划情况，预计20102012年我国原油加工能力将增长约100 Mt/a。目前我国生产的汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品基本能够满足国民经济的发展和人民生活的需要。但是，进入 21 世纪，特别是我国
15、成为世界贸易组织的正式成员后，按照市场准入、关税减让的相关壁垒协议，国内成品油市场将逐渐融入国际市场，不可避免的要参与世界贸易大环境下的竞争，基本依靠自有技术发展起来的我国炼油工业面临着严峻挑战。石油是重要的能源之一，我国的工业生产和经济运行都离不开石油。但是石油又不能直接作为产品使用，必须经过加工炼制过程，生产出符合各种质量要求的合格石油产品，才能投入使用。随着我国社会经济情况的变化、科学技术水平以及工业生产水平的大幅度提高，对石油产品质量指标的要求不断严格，所要求的石油产品的品种和数量也不断增加。但是，中国石油产品质量还相对较低，汽车排气污染控制愈显重要。中国融入世界清洁燃料进程，不断提高炼油技术水平，尽快与国际接轨，任务紧迫而重大
