20mt_a沙特轻质原油常压蒸馏装置工艺设计(编辑修改稿)

20mt_a沙特轻质原油常压蒸馏装置工艺设计(编辑修改稿)内容摘要：

案及馏分性质 （ 1） 表中收率可查图 22 得 （ 2） 密度求法： 根据公式：体积分数（ ψ%） =质量分数（ ω%） 原油密度 ρ ∕馏分密度 ρ ，求得馏分密度。 例如：重整原料密度： ρ=质量分数（ ω%） 原油密度 ρ∕体积分数（ ψ%） = 3 油品性质参数及 闪蒸 塔工艺计 算 油品性质参数的计算 油品性质参数的计算以重整馏分为例进行 计算。 蒸馏数据的相互转化 由 图 22 得各馏分的实沸点蒸馏数据列于表 31 中： 表 31 实沸点蒸馏数据 馏出体积分数， ψ % 0 10 30 50 70 90 100 重整原料 15 60 85 116 143 168 180 常一线 170 177 192 210 226 242 250 常二线 225 231 251 268 285 304 315 常三线 285 296 316 340 358 381 39390 （ 1） 重整馏分的常压实沸点蒸馏数据 见上 表 ， 假设其 实沸点蒸馏与 恩氏蒸馏 50%点温度 差 为 1℃ ， 由图 322[1]查得 恩式 蒸馏 50%点 温度 115℃。 则 实沸点蒸馏 50%点 =115+1=116℃ ，则假设正确。 油 品 切割温度 ℃ 沸程， ℃ 密度 g/cm3 收 率 v% m% 重整原料 175 15180 常一线 170250 常二线 300 225315 常三线 365 285390 常压渣油 — 340 西安石油大学本科毕业设计（论文） 10 即恩氏蒸馏 50%点 =105℃。 由图 321[1]查得恩氏蒸馏曲线各段温差如表 32： 表 32 恩氏蒸馏曲线各段温差 曲线线段 实沸点蒸馏温差， ℃ 恩氏蒸馏温差， ℃ 0%~10% 45 28 10%~30% 25 14 30%~50% 31 21 50%~70% 27 19 70%~90% 25 20 90%~100% 12 10 由恩氏蒸馏 50%点（ ℃ ）推 算得其他恩氏蒸馏点温度。 30%点 =115― 21=94℃ 10%点 =94― 14=80℃ 0%点 =80― 28=32℃ 70%点 =115+19=134℃ 90%点 =134+20=154℃ 100%点 =154+10=164℃ 其他产品计算结果汇总于表 33。 表 33 产品恩氏蒸馏数据 产 品 恩氏蒸馏温度 ， ℃ 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 重整原料 52 80 94 115 134 154 164 常一线 204 常二线 247 257 268 282 291 常三线 307 322 324 352 359 （ 2） 将表 31 中 的实沸点蒸馏温度转化成平衡汽化温度。 重整馏分的常压实沸点蒸馏数据如表 31，实沸点蒸馏 50%点温度 116℃ ，其中30%点 － 10%点 =25℃ 由图 326[1]查得实沸点蒸馏 50%点与平衡汽化 50%点之差值为 3℃。 所以， 平衡汽化 50%点 =1163=113℃ 由图 325[4]查得平衡汽化曲线各段温差如表 34： 表 34 平衡汽化曲线各段温差 曲线线段 实沸点 蒸馏温差， ℃ 平衡汽化蒸馏温差， ℃ 0%~10% 45 13 西安石油大学本科毕业设计（论文） 11 10%~30% 25 7 30%~50% 31 11 50%~70% 27 10 70%~90% 25 90%~100% 12 3 由平衡汽化 50%点（ ℃ ）推算得其他平衡汽化点温度。 30%点 =113－ 11=102℃ 10%点 =102－ 7=95℃ 0%点 =95－ 13=82℃ 70%点 =113＋ 10=123℃ 90%点 =123+=℃ 100%点 =+3=℃ 其他产品计算结果汇总于表 35： 表 35 产品平衡汽化数据 产 品 平衡汽化温度 ， ℃ 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 重整原料 82 95 102 113 123 常一线 常二线 常三线 平均温度的计 算 以重整原料为例 体积平均温度 tv tv=(t10%+t30%+t50%+t70%+t90%)/5 =(80+94+115+134+154)/5=℃ （ 2） 恩氏蒸馏曲线 10％ ~90％斜率 S =( 1090 tt  ) /(9010)=（ 15480） / 80=(℃ /%) (3)tw=tv+Δ w,InΔ w=+ tm=tv+Δ m,InΔ m=+ tcu=tv+Δ cu,InΔ cu=+ 西安石油大学本科毕业设计（论文） 12 tMe=(tm+tcu)/2 计算结果汇总于表 37。 其他产品计算结果汇总于表 37 求 ， 比重指数 API176。 由 204d =， Δd=（ 204d ） /( 204d ) = 204d +Δd API。 =项目 重整原料 204d 比重指数 求分子量 M、特性因素 K 由 API。 =， tMe=℉ 查 图 221[1]得： M=107 其他产品计算结果汇总于表 36。 K= 其他产品计算结果汇总于表 37。 临界性质 （ 1）求真临界温度 tc 、假临界温度 tc′ 由 API。 =， tw= ℉ 查图 422[1]得： tc=558℉ = R 由 API。 =， tm=℉ 查图 422[1]得： tc′=540℉ = R （ 2）求假临界压力 cP 项目 重整原料 InΔ w tw InΔ m tm InΔ cu tcu tMe 西安石油大学本科毕业设计（论文） 13 由 API。 =， tMe=℉ 查 图 424[1] 得： cP = 磅 /吋 2（绝压） （ 3）求真临界压力 PC 由 tc/ tc′=cP = 磅 /吋 2，查图 423[1]得： Pc= 磅 /吋 2 = atm 其他产品计算结果汇总于表 38。 求焦点性质 （ 1）求焦点温度 t0 由 tv=℃ 、 S= ℃ /％查图 353[1]得： 焦点温度 临界温度 =53℃ t0 ℃ （ 2）求焦点压力 P0 由 tv=℃ 、 S= ℃ /％查图 354[1]得： 焦点压力 临界压力 = 其他产品计算结果汇总于表 39。 油品性质参数计算结果汇总 表 36 油品性质参数（ 1） 项 目 分子量 恩氏蒸馏温度 ， ℃ 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 原油 189 — 216 309 382 493 — 重整原料 107 52 80 94 115 134 154 164 常一线 164 183 186 204 常二线 207 247 257 268 282 291 常三线 265 307 322 324 352 359 表 37 油品性质参数（ 2） 项 目 体积平均沸点 ， ℃ 恩氏蒸馏10%90%斜率 立方平均沸点， ℃ 中平均 沸点 ， ℃ 质 量平均沸点 ， ℃ 实分子平均 沸点， ℃ 特性因数 ， K 原油 重整原料 西安石油大学本科毕业设计（论文） 14 常一线 常二线 常三线 表 38 油品性质参数（ 3） 项 目 平衡汽化蒸馏温度 ， ℃ 临界温度 ， ℃ 临界压 力 ， Mpa 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 原油 — 200 289 348 — 重整原料 82 95 102 113 123 常一线 常二线 常三线 495 表 39 油品性质参数（ 4） 项 目 比重 焦点温度 ， ℃ 焦点压力 ,Mpa 实沸点蒸馏温度 204d 比重指数 0% 100% 原油 — — 重整原料 常一线 常二线 常三线 509 闪蒸塔的工艺设计计算 闪蒸塔的操作条件计算 根据经验选取闪蒸塔顶操作压力为 ，假设进料温度为 225℃ ，根据原油焦点压力、焦点温度和平衡汽化蒸馏温度绘制原油 PTe 相图 见 图 31。 由原油在 的平衡气化数据做平衡气化曲线图 32 可读出 225℃ ， 下 原油的 体积 气化率为 %。 根据原油的性质： 10%~30%馏分的曲线斜率为 ， 查图 363 [1]得： 闪蒸塔塔顶气体的相对密度： =， 204d =。 闪蒸塔塔底液体的相对密度： =， 204d = =。 闪顶油 m%= 闪低油 m%=如下表： 西安石油大学本科毕业设计（论文） 15 图 31 原油的 PTe相图 原油在 下的平衡气化数据 v% 10 30 50 70 90 温度， ℃ 184 254 317 375 429 项目 v% m% 闪顶油 闪低油 西安石油大学本科毕业设计（论文） 16 图 32 闪顶、闪底油性质的计算 （ 1） 恩氏馏程 在 、 225℃ 时， e=%， 原油的恩氏蒸馏曲线 10％ —70％点的斜率S=℃ /%，查 图 361[1]、 362[1]， 求出闪顶、闪底油在常压下的恩氏蒸馏温度，结果如下 : 310 恩氏蒸馏温度汇总表 体积分数 原油恩氏蒸馏温度 ， ℃ 闪顶油恩氏蒸馏温度和原油恩氏温差 ， ℃ 闪顶油恩氏蒸馏温度 ， ℃ 闪底油恩氏蒸馏温度和原油恩氏温差 ， ℃ 闪底油恩氏蒸馏温度 ， ℃ 10％ 70 51 65 186 30％ 216 130 86 52 268 50％ 309 177 132 40 349 70％ 382 214 168 28 410 （ 1） 求体积平均 沸点 tv、中平均 沸点 tMe。 表 311 平均温度汇总表 油 品 tv， ℃ tMe， ℃ 闪顶油 西安石油大学本科毕业设计（论文） 17 闪底油 （ 2） 求分子量 M、特性因素 K 闪顶油： M=103， K= 闪底油： M=250， K= 热平衡计算 如图 32 设原油在闪蒸塔有 %能量损失 图 32 闪蒸塔的计算草图 首先把体积分数化成质量分数  =%已知： F0= kg/h 闪顶油流量 F2== 闪底油流量 F1== kg/h 假设原油在闪蒸塔有 %的能量损失， 取闪底油出闪蒸塔的温度比原油进料 温 度 低 8℃ ，即 t1=2258=217℃ ， 查焓图 314[2]， 求出原油、闪底油的焓值： 在 t0=225℃ 时，原油的焓值 LtH0=， Ht0v=187kcal/kg 在 t1=217℃ 时，闪底油的焓值 LtH1= （ %）  0 0 1 2020V L L Vt t t tF e H e H F H F H    代入数据 得： VtH2=根据 闪顶油的 204d = 3/gcm ，查焓图 314[2]得闪顶油的温度 t2=218℃ 因 t0、 t t2 三者温差不大， 故 满足工艺要求。 闪蒸塔的塔径计算 闪顶油的分子量 M=103，闪顶温度 T= 西安石油大学本科。