150萬(wàn)噸俄羅斯原油常壓蒸餾塔設(shè)計(jì)

helloshigy

摘要
本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)年處理量150萬(wàn)噸俄羅斯混合原油的常壓設(shè)計(jì)。
原油常壓蒸餾作為原油的一次加工工藝，在原油加工總流程中占有重要作用，在煉廠具有舉足輕重的地位，其運(yùn)行的好壞直接影響到后續(xù)的加工過(guò)程。其中重要的分離設(shè)備—常壓塔的設(shè)計(jì)，是能否獲得高收率、高質(zhì)量油的關(guān)鍵。近年來(lái)常減壓蒸餾技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)不斷創(chuàng)新，裝置節(jié)能消耗顯著，產(chǎn)品質(zhì)量提高。但與國(guó)外先進(jìn)水平相比，仍存在較大的差距。
為了更好地提高原油的生產(chǎn)能力，本著投資少，能耗低，效益高的思想對(duì)俄羅斯混合原油進(jìn)行常壓蒸餾設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的基本方案是：初餾塔拔出石腦油，常壓塔采取三側(cè)線，常壓塔塔頂生產(chǎn)汽油，三個(gè)側(cè)線分別生產(chǎn)煤油，輕柴油，重柴油。設(shè)計(jì)了一個(gè)初餾塔一個(gè)常壓塔一段汽化蒸餾裝置，此裝置由一臺(tái)管式加熱爐、一個(gè)初餾塔，一個(gè)常壓塔以及若干臺(tái)換熱器（完善的換熱流程應(yīng)達(dá)到要求：充分利用各種余熱；換熱器的換熱強(qiáng)度較大；原油流動(dòng)壓力降較小。）冷凝冷卻器、機(jī)泵等組成，在常壓塔外側(cè)為側(cè)線產(chǎn)品設(shè)汽提塔。流程簡(jiǎn)單，投資和操作費(fèi)用較少。原油在這樣的蒸餾裝置下，可以得到350-360℃以前的幾個(gè)餾分，可以用作石腦油、汽油、煤油、輕柴油、重柴油產(chǎn)品，也可分別作為重整化工（如輕油裂解）等裝置的原料。蒸余的塔底重油可作鋼鐵或其它工業(yè)的燃料。在某些特定的情況下也可以作催化裂化或加氫裂化裝置的原料。本次設(shè)計(jì)共用34塊浮閥塔板，塔距0.8m，塔徑3.4m，塔高28.23m.換熱流程一共通過(guò)12次換熱達(dá)到工藝要求，換熱效率是73.1%。
關(guān)鍵詞：原油；常壓蒸餾；物料衡算；熱量衡算；塔；換熱
Abstract
This design mainly regards to which Russia commingled crude oil are distilled by a process capacity of 1.5×104t/a in normal pressures.
As a part of crude oil processing technic ,the normal pressures distilion of crude oil is very important in the whole processing schemes of crude oil and refineries and its operation status directly affects the continuing machine process.There are a kind of important separate equipment---- normal pressures columns ,which is the key to attain high efficient , high quality oil. In recent years,firstly the distillion technique of normal pressures and manage experience were innovated constantly ;secondly equipments’ effect of saving energy is remarkable ;thirdly product quality was improved.But compare to international advanced techniques,there are a long distance.
In order to improve the product ability of crude oil ,In the principle of shoestring , low—energy consumption , high-efficiency ,designing the normal pressures distillion of Russia commingled crude oil.Design’s basic scheme : Prefractionator extracts naphtha. atmospheric column has three lateral line .Its tower top extracts gasoline and three lateral line respectively extrct kerosene, light diesel fuel, heavy diesel fuel.Design a distillion device with a prefractionator，a atmospheric column with a piece of gasification.This device is consist of a tubular-furnace,a prefractionator,a atmospheric column ,several heat exchangers, cooling
condenser and pumps.This procedure is simple; Investment and operation fee is short .According to this design device ,we can attain 350—360℃ previous some fraction.They can be used to be naphtha ,gasoline, kerosene,light diesel fuel, heavy diesel fuel products and they can be used tobe reforming chemical engineering’s raw material.Other tower bottle’ heavy oil can be as raw material of steel industries or other industries. At all under certain condition, they can be as raw material of catalytic cracking and hydrogen cracking .This design adopts 34 block floating valve trays. Tower distance is 0.8m. Tower diameter is 3.4m.Tower level is 28.23m.Heat exchangers process reach to the technics requirement by 12 time heat exchangers processes.The heat exchangers efficiency is 73.1%.
Key words: Oil; Atmospheric distillation; Material balance;
Heat balance; Tower; Heat exchange
目錄
前 言 ................................................ 1
第一章 產(chǎn)品方案及工藝流程 .............................. 5
1.1產(chǎn)品方案 ......................................... 5
1.2 工藝流程 ......................................... 5
第二章 工藝計(jì)算及說(shuō)明 .................................. 7
2.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) ......................................... 7
2.1.1 已知數(shù)據(jù) ...................................... 7
2.1.2 原油的實(shí)沸點(diǎn)及窄餾分?jǐn)?shù)據(jù) ....................... 7
2.2 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線的繪制 .......................... 9
2.3 常壓塔工藝計(jì)算................................... 10
2.3.1 各產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)和實(shí)沸點(diǎn)數(shù)據(jù)的換算 ......... 10
2.3.2 產(chǎn)品的有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算 ........................... 13
2.3.3 物料衡算 ..................................... 14
2.3.4 確定塔板數(shù)和汽提蒸汽用量 ...................... 16
2.3.5 操作壓力 ..................................... 18
2.3.6 汽化段溫度 ................................... 19
2.3.7 塔底溫度 ..................................... 21
2.3.8 塔頂及側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱的分配 ............ 21
2.3.9 側(cè)線及塔頂溫度的校核 ......................... 22
2.4 全塔氣、液相負(fù)荷分布 ............................. 23
第三章 塔的設(shè)計(jì)及水力學(xué)計(jì)算 ........................... 32
3.1塔板的操作條件 ................................... 32
3.2塔板間距初選 ..................................... 33
3.3塔徑初算 ........................................ 33
3.4浮閥數(shù)及開(kāi)孔率的計(jì)算 ............................. 34
3.5溢流堰及降液管的決定 ............................. 34
3.6水力學(xué)計(jì)算....................................... 35
3.7塔板上的適宜操作區(qū)和負(fù)荷上下限 .................... 36
第四章 塔的內(nèi)部工藝結(jié)構(gòu) ............................... 39
4.1板式塔的內(nèi)部工藝結(jié)構(gòu) ............................. 39
4.2 塔高H .......................................... 41
第五章 換熱流程設(shè)計(jì) ................................... 42
5.1換熱流程計(jì)算 ..................................... 42
5.1.1初餾塔之前的換熱流程 .......................... 43
5.1.2常壓塔前換熱流程 .............................. 47
5.2熱量利用率計(jì)算 ................................... 48
結(jié) 論 ................................................ 49
致謝 ................................................. 50
附錄 ................................................. 61
沈陽(yáng)化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 前 言
1
前言
背景
我國(guó)煉油工業(yè)經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，到21世紀(jì)初期，已經(jīng)形成281Mt/a的原油加工能力，生產(chǎn)的汽油、煤油、柴油、潤(rùn)滑油等石油產(chǎn)品基本滿足的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的需要。但是，進(jìn)入21世紀(jì)，特別是我國(guó)成為世界貿(mào)易組織的正式成員后，按照市場(chǎng)準(zhǔn)入、關(guān)稅減讓的相關(guān)壁壘協(xié)議，國(guó)內(nèi)成品油市場(chǎng)將逐漸融入國(guó)際市場(chǎng)，不可避免的要參與世界貿(mào)易大環(huán)境下的競(jìng)爭(zhēng)，基本依靠自有技術(shù)發(fā)展起來(lái)的我國(guó)煉油工業(yè)面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
石油是重要的能源之一，我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都離不開(kāi)石油，但是又不能直接作為產(chǎn)品使用，必須經(jīng)過(guò)加工煉制過(guò)程，連制成多種在質(zhì)量上符合使用要求的石油產(chǎn)品，才能投入使用。
國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防部門(mén)眾多的各種應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)石油產(chǎn)品提出了許多不同的使用要求。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況的變化、科學(xué)技術(shù)水平以及工業(yè)生產(chǎn)水平的大幅度提高，對(duì)石油產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的要求不斷嚴(yán)格，所要求的石油產(chǎn)品的品種和數(shù)量也不斷增加。目前，我國(guó)原油的年加工量約為2億噸。而國(guó)內(nèi)所能提供原油量?jī)H為1.3億噸，為了滿足原油的需求量，則需要每年從國(guó)外二十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)進(jìn)口約6940萬(wàn)噸原油。為了更好的提高石油資源的利用率，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)從國(guó)外進(jìn)口的原油煉制構(gòu)成進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究也是十分必要的。
目前，我國(guó)將石油產(chǎn)品分為染料、潤(rùn)滑劑、石油瀝青、石油蠟、石油焦、溶劑和化工原料六大類(lèi)。
常減壓蒸餾的概述
原油精餾裝置是煉油企業(yè)的“龍頭”，是煉油工業(yè)的第一道工序，為二次加工裝置提供原料，是原油加工的基礎(chǔ)，其能量的綜合利用程度和拔出率高低體現(xiàn)在石化企業(yè)的效益上，因此，開(kāi)展常壓精餾裝置的研究很有意義。
原油常減壓蒸餾作為原油的一次加工工藝，在原油加工總流程中占有重要作用在煉廠具有舉足輕重的地位，其運(yùn)行的好壞直接影響到后續(xù)的加工過(guò)程。其中重要的分離設(shè)備—常壓塔的設(shè)計(jì)，是能否獲得高收率、高質(zhì)量油的關(guān)鍵。近年來(lái)常減壓蒸餾技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)不斷創(chuàng)新，裝置節(jié)能消耗顯著，產(chǎn)品質(zhì)量提高。但與國(guó)外先進(jìn)水平相比，仍存在較大的差距，裝置能耗仍然偏高，分餾精度和減壓拔出深度偏低，對(duì)含硫原油的適應(yīng)性差等。進(jìn)一步提高常減壓裝置的操作水平和運(yùn)行水平，顯著日益重要，對(duì)提高煉油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也具有重要意義。
常減壓蒸餾過(guò)程經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展，已成為一個(gè)比較完整成熟的工藝[27-28]。
沈陽(yáng)化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 前 言
2
目前，國(guó)內(nèi)外大致都是采用由初餾塔、常壓塔、壓塔，常壓爐、減刃壓爐組成的三塔兩爐工藝流程，但是仍存在一些問(wèn)題。
近年來(lái)，我國(guó)常減壓蒸餾裝置，呈現(xiàn)了規(guī)模大型化，原油加工品種多樣化生產(chǎn)操作智能化等趨勢(shì)，技術(shù)水平有了較大的提高。作為煉油企業(yè)的“龍頭”，常減壓蒸餾裝置技術(shù)水平高低，不但關(guān)系到原油的有效利用，而且對(duì)全廠的質(zhì)量，產(chǎn)品收率，經(jīng)濟(jì)效益都有很大影響，這就要求我們積極應(yīng)用先進(jìn)適用技術(shù)，繼續(xù)推動(dòng)常減壓蒸餾技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)整體煉油水平的不斷提高。
與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)常減壓蒸餾裝置仍然存在較大的差距，主要是裝置規(guī)模小，運(yùn)行負(fù)荷低，運(yùn)行周期短，關(guān)鍵工藝技術(shù)落后，能耗依然偏高等。
原油中的汽油餾分含量低，渣油含量高是我國(guó)原油餾分組成的一個(gè)特點(diǎn)。此次設(shè)計(jì)的大慶原油屬于低硫石蠟基原油，凝固點(diǎn)高，蠟含量高，膠質(zhì)含量適中，瀝青質(zhì)含量低，金屬含量中Ni含量較高。
為了更好地提高原油的生產(chǎn)能力，本著投資少，能耗低，效益高的思想對(duì)大慶原油進(jìn)行常壓蒸餾設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的基本方案：原油—換熱系統(tǒng)—電脫鹽系統(tǒng)—加熱爐系統(tǒng)—常壓系統(tǒng)—儀表控制系統(tǒng)，經(jīng)常壓蒸餾得到汽油、煤油、柴油等燃料出裝置及常壓重油去催化裂化車(chē)間。
裝制設(shè)備的考慮因素


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linolin

搞化工的孩子傷不起啊

sdqdpd333

化工大有可為

wlq3200

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netsun

謝謝分享，學(xué)習(xí)了！

動(dòng)力火車(chē)

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jinhong10

化工大有可為

zeng504

感謝分享！學(xué)習(xí)啦