1400万吨年大庆原油常压蒸馏装置工艺设计

1、本科生毕业论文设计1400万吨/年大庆原油常压蒸馏装置工艺设计姓 名： 指导教师： 院 系： 专 业： 提交日期： 2021年4月20日 目 录中文摘要3外文摘要4设计说明书5第一章 文件综述.7 1.1 背景.7 1.2 常减压蒸馏的概述. .7 1.3 石油的用途. 8 1.4 大庆原油. .9第二章产品方案及工艺流程10 2.1 产品方案.10 2.2 工艺流程.12第三章 工艺设计计算及说明.13 3.1 数据设计.13 3.2工艺设计计算过程.16 3.3产品收率及物料平衡.17 3.4汽提蒸汽用量.18 3.5塔板形式和塔板数.18 3.6精馏塔计算图表.20 3.7操作压力.21 3.8汽化段温度的初步求定.21 3.9塔底温度.21 3.10塔顶及侧线温度的假设与回流热分配.22第四章 塔板的设计.24 4.1根底数据.24 4.2塔板设计计算局部.24 4.3塔径初算.24 4.4塔高计算.25 4.5溢流装置.25 4.6浮阀板塔板布置.26参考文献.27致谢.281400万吨/年大庆原油常压蒸馏装置工艺设计 摘 要：本次设计主要是针对年处理量1400万吨大庆原油的

2、常压设计。 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。设计了一个初馏塔、一个常压塔、一段汽化蒸馏装置，此装置由一台管式加热炉、一个初馏塔，一个常压塔以及假设干台换热器完善的换热流程应到达要求：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。本次设计共用40块浮阀塔板，塔距3.36m，塔径22m，塔高154.5m。 关键词：大庆原油；常压蒸馏；塔；换热14 million tons / year of Daqing crude oil atmospheric distillation unit process design Abstract :This design mainly regards to which Daqing crude oil are distilled by a process capacity of 1.4107t/a in normal pressures. In order to improve the produc

3、t ability of crude oil ,In the principle of shoestring , lowenergy consumption , high-efficiency ,designing the normal pressures distillion of Daqing crude oil. 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. This design adopts 40block floating v

4、alve trays. Tower distance is 3.36m. Tower diameter is 22m.Tower level is 154.5m. Key words: Daqing crude Oil; Atmospheric distillation; Tower; Heat exchange设计说明书本次设计以大庆原油为原料设计常压塔、常压炉及塔板，下面对设计过程中的一些参数确实定加以说明。1、原油性质及产品性质1按照关键馏分特性分类方法，大庆原油是低硫石蜡基原油，其主要特点是含蜡量高、凝点高、沥青质含量低、重金属含量低、硫含量低。2直馏汽油的辛烷值低，仅有37。3直馏航空煤油的密度较小，结晶点高，只能符合2号航空煤油的规格标准。4 直馏柴油的十六烷值高、有良好的燃烧性能，但其收率受凝点的限制。5煤、柴油馏分含烷烃多，是制取乙烯的良好裂解原料。2、常压塔设计的参数确定1操作压力确实定确定操作温度和压力条件的主要手段是热平衡和相平衡计算。原油常压精馏塔的最低操作压力最终是受制约于塔顶产品接受罐的温度下塔顶产品的泡点压力。常压塔顶产品接受罐在1.02.5MPa的压力操

5、作时，常压塔顶的压力应稍高于产品接收罐的压力。在确定塔顶产品接收罐或回流罐的操作压力后，加上塔顶馏出物流经管线、管件和冷凝冷却设备的压降即可计算得塔顶的操作压力。根据经验，通过冷凝器或换热器壳程的压力降一般约为0.2MPa，使用空冷器时的压力降可能稍低些。塔顶操作压力确定后，塔的各部位的操作压力也随之可以计算得，塔的各部位的操作压力与油汽流经塔盘时所造成的压降有关。本次设计选用浮阀塔板，其压力降在0.40.65kPa。由加热炉出口经转油线到精馏塔汽化段的压力降通常为0.034MPa，因此，由汽化段的压力可推出炉出口压力1。2操作温度确实定确定精馏塔的各部位的操作压力后，就可以确定各点的操作温度。气相温度是该处油汽分压下的露点温度，而液相温度那么是其泡点温度。设计中按塔板上的汽、液两相处于相平衡状态计算。汽化段温度汽化段温度就是进料的绝热闪蒸温度。汽化段和炉出口的操作压力，而且产品总收率或常压塔拔出率和过汽化度、汽提蒸汽量等也已确定，就可以算出汽化段油汽分压，于是可以作出进料在常压、在汽化段油汽分压下以及炉出口压力下的三条平衡汽化曲线，根据预定的汽化段中总汽化率eF，查得汽化段温度tF。

6、塔底温度根据经验原油蒸馏装置的初馏塔、常压塔及减压塔的塔底温度一般比汽化段温度低510。侧线温度严格地说，侧线抽出温度应该是未经汽提的侧线产品在该处的油汽分压下的泡点温度。然而往往手头所有的是经汽提后的侧线产品的平衡汽化数据，为简化起见，通常都是按经汽提后的侧线产品在该处油汽分压下的泡点温度来计算。侧线温度的计算要用猜想法。先假设侧线温度tm，作适当的隔离体和热平衡，求出回流量，认为假设正确，否那么，重新假设，直到到达至要求精度为止。塔顶温度塔顶温度是塔顶产品在其本身油汽分压下的露点温度。原油常压塔塔顶不凝气量很少，可以忽略不计，忽略不凝气量以后求得的塔顶温度较实际塔顶温度约高出3%，可将计算结果成乘以0.97作为采用的塔顶温度。侧线汽提塔塔底温度当用水蒸气汽提时，汽提塔塔底温度比侧线抽出温度约低810。第一章 文献综述1.1背景 我国是最早发现和使用石油的国家之一。虽然我国发现和应用石油最早，但近代石油工业起步较晚，大量进口石油产品。1949年全国解放时，我国仅延长、玉门等地有小型炼油厂，加工当地产的天然石油。东北地区的大连、锦西建有1500千吨/年处理进口石油装置，在抚顺等地建有局

7、部人造石油装置。到1948年为止，全国累计生产石油仅3.08Mt。全国解放后石油工业得到了飞速的开展，大体开展经历的四个阶段，一是探索成长阶段20世纪50年代；二是快速开展阶段20世纪60-70年代；三是稳步开展阶段20世纪80年代；四是战略转移阶段20世纪90年代至今：90年代初我国提出了稳定东部、开展西部、开发海洋、开拓国际的战略方针，东部油田成功实现高产稳产，特别是大庆油田连续27年原油产量超过5000万吨，创造了世界奇迹。进入21世纪，特别是我国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，不可防止的要参与世界贸易大环境下的竞争，根本依靠自有技术开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，但是又不能直接作为产品使用，必须经过加工炼制过程，连制成多种在质量上符合使用要求的石油产品，才能投入使用。国民经济和国防部门众多的各种应用场合对石油产品提出了许多不同的使用要求。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。目前，我国将石油产品分为燃料、润滑剂、石油沥青、石油蜡、石油焦、溶剂和化工原料六大类2。1.2常减压蒸馏的概述 常压蒸馏是石油加工的“龙头装置，后续二次加工装置的原料及产品都是由常减压蒸馏装置提供。常减压蒸馏主要是通过精馏过程，在常压和减压的条件下，根据各组分相对挥发度的不同，在塔盘上汽液两相进行逆向接触、传质传热，经过屡次汽化和屡次冷凝，将原油中的汽、煤、柴馏分切割出来，生

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