1350萬噸年大慶原油常壓蒸餾裝置工藝設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 7090100溫度/℃2172312962）由《石油化工工藝計(jì)算圖表》%點(diǎn)實(shí)沸點(diǎn)溫度，由圖查的恩氏蒸餾50%點(diǎn)與實(shí)沸點(diǎn)50%點(diǎn)溫差為 ℃，所以有： 50%點(diǎn)實(shí)沸點(diǎn)溫度=+=℃3）由石油化工工藝計(jì)算圖表查知實(shí)沸點(diǎn)曲線各段溫差，結(jié)果如下表35：表35 柴油恩氏蒸餾溫差與實(shí)沸點(diǎn)溫差曲線線段恩氏蒸餾溫差/℃實(shí)沸點(diǎn)蒸餾溫差/℃0～10%1410%～30%30%～50%50%～70%70%～90%90%～100%4）由實(shí)沸點(diǎn)50%點(diǎn)及各段曲線溫差計(jì)算實(shí)沸點(diǎn)曲線的各點(diǎn)溫度： 30%點(diǎn)==℃ 10%點(diǎn)==℃ 0%點(diǎn)==℃ 70%點(diǎn)=+=℃ 90%點(diǎn)=+=℃ 100%點(diǎn)=+=℃（1）體積平均沸點(diǎn)由公式：tv=(t10+t30+t50+t70+t90)/5可知汽油：tv=(t10+t30+t50+t70+t90)/5=（93+114+131+150+182）/5=134℃煤油：tv=(t10+t30+t50+t70+t90)/5=（220+224+231+244+）/5=℃輕柴油：tv=(t10+t30+t50+t70+t90)/5=（231+++296+）/5=℃（2）恩氏蒸餾10%~90%餾分的曲線斜率由公式：S=（t90t10）/9010,可知汽油：S=(18293)/(9010)=(℃/%)煤油：S=()/(9010)=(℃/%)柴油：S=()/(9010)=(℃/%)(3)立方平均沸點(diǎn)由《石油化工工藝計(jì)算圖表》查的立方平均沸點(diǎn)校正值，見下表36。表36 產(chǎn)品的立方平均沸點(diǎn)產(chǎn)品校正值℃立方平均℃汽油煤油柴油故：汽油：tcu=134+=℃煤油：tcu=+=℃柴油：tcu=+=℃(4)中平均沸點(diǎn)由《石油化工工藝計(jì)算圖表》查的立方平均沸點(diǎn)校正值，見下表37。表37 產(chǎn)品的中平均沸點(diǎn)產(chǎn)品校正值中平均沸點(diǎn)汽油煤油柴油故：汽油：tMe=134—= ℃ 煤油：tMe =—=℃ 柴油：tMe =—=℃(5)質(zhì)量平均沸點(diǎn)tw(℃)由《石油煉制工程》的圖34可查得質(zhì)量平均沸點(diǎn)的校正值，見下表38。表38 產(chǎn)品的質(zhì)量平均沸點(diǎn)產(chǎn)品校正值℃質(zhì)量平均℃汽油煤油柴油故：汽油：tw=134+= ℃ 煤油：tw =+=℃ 柴油：tw=+= ℃(6)實(shí)分子平均沸點(diǎn)由《石油煉制工程》的圖34可查得實(shí)分子平均沸點(diǎn)的校正值，見下表39。表39 產(chǎn)品的實(shí)分子平均沸點(diǎn)產(chǎn)品校正值℃實(shí)分子平均℃汽油煤油柴油故：汽油：tw=134—= ℃ 煤油：tw =—= ℃ 柴油：tw=—= ℃整理見表310：產(chǎn)品體積平均沸點(diǎn)質(zhì)量平均沸點(diǎn)實(shí)分子平均沸點(diǎn)立方平均沸點(diǎn)中平均沸點(diǎn)汽油134煤油柴油(7) d與d的換算 由公式： = d4 20 +△d,查GB188583，△d=（ d4 20）/( d4 20)表311 產(chǎn)品的密度換算表產(chǎn)品△d，g/cm3 ，g/cm3汽油煤油柴油(8)產(chǎn)品的分子量M、比重指數(shù)API、特性因數(shù)K分子量M由《石油化工工藝計(jì)算圖表》查的，API由石油煉制工程中公式：API=。表312 產(chǎn)品的分子量和API產(chǎn)品分子量M比重指數(shù)API特性因數(shù)K汽油115煤油188柴油219切割點(diǎn)的確定方法以汽油和煤油之間的切割點(diǎn)的確定為例，由前面的計(jì)算可知：℃，℃。 則：汽油和煤油之間的切割點(diǎn)=（ +）/2=℃℃ 處作一水平線交曲線一點(diǎn)，以此點(diǎn)作垂線交橫軸體積分?jǐn)?shù)，%，%，由此可確定汽油的體積收率為： %%=% ：%%=%同理可確定各產(chǎn)品的切割點(diǎn)和收率，結(jié)果表313如下：表313 原油常壓切割方案及產(chǎn)品性質(zhì)[12]產(chǎn)品實(shí)沸點(diǎn)切割點(diǎn)/℃實(shí)沸點(diǎn)沸程/℃收率密度恩氏蒸餾溫度/℃體積質(zhì)量（g/cm3）010%30%50%70%90%100%汽油~ 173．1煤油~ 90．8063柴油~341．5根據(jù)物料衡算要求，進(jìn)入蒸餾塔進(jìn)料的質(zhì)量應(yīng)等于各出料的質(zhì)量之和。再根據(jù)已知數(shù)據(jù)和進(jìn)料質(zhì)量可以求出各產(chǎn)品的質(zhì)量，具體數(shù)據(jù)見下表314。表314 物料衡算表（開工天數(shù)330d/年）產(chǎn)率%處理量/產(chǎn)量體積質(zhì)量10000t/at/dKg/hKmol/h石油10010013501704550汽油煤油柴油重油側(cè)線產(chǎn)品都用過熱水蒸汽汽提，使用的是溫度420℃。表315 汽提水蒸氣用量油品質(zhì)量分?jǐn)?shù)（對(duì)產(chǎn)品），%kg/hkmol/h一線煤油3二線柴油3塔底重油2合計(jì)—1858．9計(jì)算過程：一線煤油：=（kg/h）= /18(kmol/h)=(kmol/h)二線柴油：=）=(kmol/h)=(kmol/h)塔底重油：=（kg/h）=(kmol/h)=(kmol/h)參照《石油煉制工程》的表77和表78選用浮閥塔板，表77常壓塔塔板國(guó)外文獻(xiàn)推薦值被分離的餾分推薦板數(shù)輕汽油重汽油6~8汽油煤油6~8煤油柴油4~6輕柴油重柴油4~6進(jìn)料=最低側(cè)線3~6汽提段或側(cè)線汽提4 表78國(guó)內(nèi)某些煉廠常壓塔塔板數(shù)被分離的餾分國(guó)內(nèi)煉廠的參考塔板數(shù)汽油煤油8~10煤油輕柴油6~9輕柴油重柴油4~7重柴油裂化原料4~8最低側(cè)線進(jìn)料3~4選定塔板數(shù)如下：表316 塔板的選定各段名稱塔板數(shù)（層）汽油煤油段9煤油柴油段9柴油汽化段6塔底汽提段4考慮采用兩個(gè)中段回流，每個(gè)用3層換熱塔板，共6層換熱塔板，故全塔塔板數(shù)總計(jì)為34層。塔頂采用兩級(jí)冷凝冷卻流程，使用一個(gè)管殼式后冷器。故：塔頂壓力=++=（絕壓),則推算得常壓塔各關(guān)鍵部位的壓力,如下：塔頂壓力：；一線抽出板（第9層）上壓力：。二線抽出板（第19層）上壓力：；三線抽出板（第27層）上壓力：；汽化段壓力（第32層）上壓力:。，則加熱爐出口壓力=+=。取過汽化度為進(jìn)料的2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%(體積分?jǐn)?shù)）。要求進(jìn)料在汽化段中的汽化率eF,由于采用了初餾塔，所以常壓塔中各餾分的體積分?jǐn)?shù)為：汽油：% 煤油：% 柴油：% eF(體積分?jǐn)?shù)）=%+%+%+%=%（1）初步確定：%(體積分?jǐn)?shù)）的溫度。在不具備將原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線1與常壓平衡汽化曲線2的交點(diǎn)溫度230℃℃。 原油在常壓下的實(shí)沸點(diǎn)曲線與平衡汽化曲線的交點(diǎn)為230℃。從該交點(diǎn)作垂直于橫坐標(biāo)的直線A，在A線上找到246℃的點(diǎn)，過此點(diǎn)作平行于原油常壓平衡汽化曲線2的線4。 由曲線4可以查得當(dāng)eF=% (體積分?jǐn)?shù)）℃，此即欲求的汽化段溫度tF,此tF是由相平衡關(guān)系求得，還需對(duì)它進(jìn)行校核。（2）tF的校核 校核的主要目的是看由tF要求的加熱爐出口溫度是否合理。校核的方法是作絕熱過程的熱平衡計(jì)算以求得爐出口溫度。 %(體積分?jǐn)?shù)），tF=℃時(shí)，進(jìn)料在汽化段中的焓hF(焓值由圖查得）計(jì)算如表。表317進(jìn)料帶入汽化段的熱量QF (P=，t=℃）油料焓，kJ/kg熱量，107 kJ/h氣相液相汽油=煤油=柴油=過汽化油=重油=合計(jì)所以:hF=107/1704550=(kJ/kg) 再求出原油在加熱爐出口壓力下的焓h0,，查圖將交點(diǎn)溫度230℃℃。由曲線3查得當(dāng)eF=%(體積分?jǐn)?shù)）℃。表318 進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量（Q0） 油料焓，kJ/kg熱量，107 kJ/h氣相液相汽油=煤油=柴油=過汽化油11601160=重油=合計(jì)據(jù)此算出進(jìn)料在爐出口壓力下的焓值ho。 所以ho=107/1704550=。核對(duì)結(jié)果表明ho略高于hF，℃之下，既能保證所需的拔出率（%），爐出口溫度也不致超過允許溫度。 校核結(jié)果表明ho高于hF，℃之下，既能保證所需的拔出率，爐出口溫度也不至于超過允許限度。（3）汽化段油氣分壓：汽化段中各物料的流量如下：表319 汽化段各物料的流量產(chǎn)品物料的流量（Kmol/h）汽油 Kmol/h煤油柴油過汽化油油氣量合計(jì)4710 Kmol/h 其中過汽化油的相對(duì)分子量取300，還有塔底汽提水蒸氣1280Kmol/h（塔底汽提）。由此可計(jì)算得汽化段的油氣分壓為： 4710/(1280+4710)= MPa 由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，取原油蒸餾裝置的常壓塔的塔底溫度比汽化段溫度低7℃，℃7℃=℃在塔內(nèi)有水蒸氣存在的情況下，常壓塔塔頂汽油蒸汽溫度可以大致定為該油品恩式蒸餾60%點(diǎn)的溫度。同時(shí)再參考同類裝置的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所以假設(shè)的塔頂及各側(cè)線溫度見下表320。表320 塔頂及各側(cè)線溫度塔頂溫度143℃煤油抽出板（第10層）溫度22