常减压设计说明与计算.docx

常减压装置设计说明与计算一、装置概况与特点本项目 是为新建炼厂设计 500 万吨/年常减压装置加工沙中 原油， 年开工日按 330 天 计算，该装置 的常压 蒸馏生产汽油、煤油轻柴 油 重柴油和重油本装置主要由电脱盐系统、换热网络系统、常压系统 减压系统等部分组成原油在本装置内经脱盐脱水、常 压蒸馏、减压 蒸馏后被分为石脑 油、柴油 馏分、加氢裂化等满足后 续加工装置要求 的物料，常顶气、减顶气经送至轻烃回收装置进行处理二、工艺路线和方案1、原油蒸馏采用成熟的二级蒸馏（即常压蒸馏和减压蒸馏）方 案2、原油电脱盐系统为二级电脱盐，采用长江（扬中）电脱盐设备 公司吸收国外先进技术开发的高速电脱盐技术3、常压塔选用板式塔结构，塔内件拟采用国内先进、高效浮阀 塔盘如导向浮阀等4、通过系统化的减压蒸馏技术（干式减压塔、减压炉、减压转 油线和抽真空系统），使装置生产高质量馏份油减压塔选用 全填料内件，采用先进的液体分布器和特殊的洗涤段设计， 确保加氢裂化原料的质量5、减压塔顶系统采用三级抽空系统第一级、二级为传统的蒸 汽抽空方式，第三级采用机械抽空系统，以节约能量6、采用窄点技术，对原油换热网络进行优化设计，充分利用装 置余热，使原油换热终温达到290°C以上。

并在不影响换热终 温的前提下， 利用合适温位的物流发生蒸汽供装置自用， 回 收低温余热， 降低能耗7、 为回收原油中的轻烃组分， 提高装置的经济效益， 本装置将 初、常顶气及减顶气送出装置去轻烃回收8、 在常压塔顶和减压塔顶的馏出线上设置了注缓蚀剂、注水等 防腐设施三、常压蒸馏塔的工艺计算1 原料 性质密度(20 °C) /kg.m-3API度运动粘度（40C）凝 点/C闪点（开 口法）/ C特性因素K原油类别871.430.127.186-21-2011.8高硫中间基2 产品实沸点蒸馏数据实沸点蒸馏质温度（°C）、密度01030507090100汽油729.618.740.565.4111.9137.4154.4169.8煤油789.2171.7179.1182.9187.7194.2204.6218.3柴油836.2219.5231.8248.5269.6294.4327.4347.3常压渣油945.83503 原油 切割方案根据设计任务书及 原油、产品性质数据，确定切割方案，见表 3-2表 3-2 沙中原 油常压切割方案产品实沸点沸程/C实沸点切割温度/ C收率体积分数％质量分数％汽油〜17 0169. 822.4 918.3 2煤油170 〜22 0218. 37.776.98柴油220 〜 35 0347. 323.1 522.2 4重油350 〜46.5 952.4 64.产品性质见表产 品体积 平均 沸点°C中平 均沸 占八、、°C立力 平均 沸点°C比 重 指 数 0API特性因数/K平衡汽化温度/ °C临界参数焦点参数0%10%30%50%70%90%100%温 度°C压力MPa温度°C压力MPa汽 油11.97688929699104109208.63.313285.86煤 油10.9162170181187193204211381.42.824113.80柴 油10.7254260268272276284291461.62.134672.62以汽油为例列出详细的计算、换算过程其他产品仅将计算、换算结果列于上表(1) 体积平均沸点t体t = (40.5+65.4+111.9+137.4+154.4) /5=101.92°C体(2) 恩氏蒸馏 90%~10%斜率90%~10%斜率=(154.4－40.5) /(90－10)=1.42C/%( 3)立方平均沸点由图查得校正值为-3.8CT 立=101.92 —3.8=98.12°C(4) 中平均沸点由图查得校正值为-9.5Ct 中=101.92 —9.5=92.42°C(5) 比重指数。

api由汽油密度查表得：API =141.5/0.7926-131.5=47.03(6) 特性因数k由图查得：K=1.216X (92.42+273)(日)/0.7926=11.0(7) 相对分子质量：查图的相对分子质量=908)平衡汽化温度由图求得平衡汽化50%温度为89.9130恩氏蒸馏/% •(体)馏出温度/C恩氏蒸馏温差/C581087293093509970106901211810012因恩氏蒸馏10%~70%斜率二106 - 87=0.31770 - 10由图查得：平衡 50%点-恩氏蒸馏50%点二-7平衡汽化50%点的温度/C 99 - 7 = 92C平衡汽化温度 /C 71 84 88 92 96 101 105( 9)临界温度由图查得：临界温度=295 r( 10 )临界压力由图查得：临界压力=2.26MPa(11)焦点压力由图查得：焦点压力=36.47MPa(12)焦点温度由图查得：焦点温度=82+295=377°C5 物料平衡由开工天数 330 天按 8000 小时计及各产品的收率，即可作出常 压塔的物料平衡，如表 3-3表中的物料平衡忽略了损失(气体+损 失)，实际生产中常压塔的损失约占原油的 0.5%。

表 3-3 物料 平 衡油品产率处理量或产量重％万t/a体％t/dkg/hkmol/h原油10010050015150625000汽油22.4918.3291.62776114500煤油7.776.9834.9105843600柴油23.1522.24111.23370139000重油46.5952.46262.379483280006 汽提 蒸汽用量侧线产品及塔底重油都用过热水蒸汽汽提，使用的是温度42 0°C , 压力 2.98 atm 的过热水蒸汽表3-5 汽提水蒸气用量油品% （重，对油）千克/时千摩/时一线煤油3130872.7二线柴油34170231. 7塔底重油26560364. 4合计1203 8668. 87. 塔板形式和塔板数选用 浮阀塔板参照《石油炼制工艺学》P 表5-1选定塔板数如下:178汽油--煤油段煤油--柴油段柴油－-汽化段9层12 层4层塔底汽提段考虑采用两个中段回流，4层每个用 3层换热塔板，共 6层，全塔塔板数总计 为 35 8.操作压力取塔顶产品罐压力为：0.131MPa塔顶采用两级冷凝冷却流程图取塔顶空 冷器压力降为O.OIMpa使用一个管壳式后冷器，壳程压力降取0.0171Mpa故塔顶 压力=0.13+0.01+0.017=0.1571MPa （绝）。

取每层浮阀塔板压力降为0.00051MPa （4mmHg）则推算常压塔各关键部位的压力如下： （单位为 MPa）塔顶压力0.157一线抽出板（第9层）上压力0.161二线抽出板（第18层）上压力0.170汽化段压力（第30层下）0.172取转油线压力降为0.0351Mpa则加热炉出口压力=0.172+0.035=0.2071Mpa9. 计算草图10. 汽化段温 度①汽化段中进料的汽化率与过汽化率取过汽化率为进料的 2％（质）（经验值为2~4）或 2.03％（体）则过汽化油量为 12500kg/h, 要求进料在汽化段的汽化率为:eF=（5.0++10.5 + 14.2+5.9+2.03） %=37.63% （体）① 汽化段油气分压汽化段中各物料的流量如下:汽油199kmol/h煤油279kmol/h轻柴油278kmol/h重柴油89kmol/h过汽化油30kmol/h油气量合计875kmol/h其中过汽化油的分子量取300水蒸汽336kmol/h（塔底汽提）由此计算得过汽化段的油气分压为:0.172X875/(875+336)=0.124Mpa③汽化段温度的初步求定汽化段温度应该是在汽化段油气分压 0.124MPa 之下汽化 37.63％（体）的温 度为此需要作出在 0.124MPa 下的原油平衡汽化曲线见图 1 中的曲线 4。

在不具 备原油的临界参数与焦点参数而无法作出原油的P-T-e相图的情况下曲线4可用 简化法求定: 由图 1可得到原油在常压下的实沸点曲线与平衡汽化曲线的交点 为310°C将此交点温度换算成在0.124MPa压力下的温度为320°C当eF为 37.63% （体）时的温度为350C此即欲求的汽化段温度tF此tF是由相平衡关系 求得还需对它进行校核tF的校核校核的目的是看tF要求下的加热炉出口温度是否合理校核的方法是作绝热 闪蒸过程的热平衡计算以求得炉出口温度当汽化率eF=37.63% （体）tF=350°C,进料在汽化段中的焓hF计算如表8所 示进料带入汽化段的热量QF（P=0.172Mpat=350°C）见表3-9物料焓 Kj/kg热量kJ/h汽相液相汽油11761176X 18900=22.27*106煤油11471147 X42300=48.52X 106轻柴油11301130X60750=68.65X 106重柴油11221122 X25650=28.78X 106过汽化油〜11189000X1118=10.06X106重油888888X302400=268.5X106合计Q =446.8 X 106F表3-9进料带入汽化段的热量QhF=446.8X 106/450000=992.89kJ/kg再求出原油在加热炉出口条件下的热焓ho按前述方法作出原油在炉出口压 力0.207MPa压力之下平衡汽化曲线（即图1中的曲线3）。

此处忽略了水分若原 油中含有水分则应按炉出口处油气分压下的平衡汽化曲线计算因考虑生产航空 煤油限定炉出口温度不超过360°C ,转化为常压下温度为325°C时汽化率eo为 31.5%，显然eo