印尼原油常压蒸馏工艺设计计算

印尼原油常压蒸馏工艺设计计算内容摘要：

30%点＝ － ＝ ℃ 10%点＝ － ＝ ℃ 0%点＝ － ＝ ℃ 70%点＝ +＝ ℃ 8 90%点＝ +＝ ℃ 100%点＝ +＝ ℃ 煤 油 (1) 由《石油化工工艺计算图表》 [3]图 确定 50%点实沸点温度，由图 查得恩氏蒸馏 50%点与实沸点 50%点温差为 ℃ ，所以有： 50%点实沸点温度＝ +＝ ℃ (2) 由《石油化工工艺计算图表》 [3]图 查知实沸点曲线温差，结果表如下： 表 汽油恩氏蒸馏温差与实沸点温差 曲线线段 恩氏蒸馏温差 /℃ 实沸点蒸馏温差 /℃ 0～ 10% 10%～ 30% 11 30%～ 50% 50%～ 70% 70%～ 90% 90%～ 100% (3) 由 50%点及各段曲线温差计算实沸点曲线的各点温度 30%点＝ － ＝ ℃ 10%点＝ － ＝ ℃ 0%点＝ － ＝ ℃ 70%点＝ ＋ ＝ ℃ 90%点＝ ＋ ＝ ℃ 100%点＝ ＋ ＝ ℃ 轻柴油 (1) 对于恩氏蒸馏温度高出 246℃ 者需要考虑裂化影响，进行温度校正，公式如下： lgD＝ － （ ） 式中： D――温度校正值（加至 t 上）， ℃ ； t——超过 246℃ 的恩氏蒸馏温度， ℃。 校正后的恩氏蒸馏数据如下： 表 轻柴油裂化校正后恩氏蒸馏温度 馏出体积分数， % 0 10 30 50 70 90 100 温度 /℃ (2) 由《石油化工工艺计算图表》 [3]图 确定实沸点蒸馏 50%点，由 图查得实沸点 50%与恩氏蒸馏 50%温差为 ℃ ，所以有： 50%点实沸点温度＝ ＋ ＝ ℃ (3) 由《石油化工工艺计算图表》 [3]中图 查得实沸点蒸馏曲线各 9 段温差： 表 轻柴油恩氏蒸馏温差与实沸点温差 曲线线段 恩氏蒸馏温差 /℃ 实沸点蒸馏温差 /℃ 0～ 10% 10%～ 30% 30%～ 50% 50%～ 70% 70%～ 90% 90%～ 100% (4) 由实沸点 50%点温度计算其他实沸点各点温度： 30%点＝ － ＝ ℃ 10%点＝ － ＝ 262℃ 0%点＝ 262－ ＝ ℃ 70%点＝ ＋ ＝ ℃ 90%点＝ ＋ ＝ ℃ 100%点＝ ＋ ＝ ℃ 重柴油 (1) 按式 对高于 246℃ 的恩氏蒸馏温度进行裂化校正，校正后的恩氏蒸馏数据如下 ： 表 重柴油裂化校正后恩氏蒸馏温度 馏出体积分数， % 0 10 30 50 70 90 100 温度 /℃ (2) 由《石油化工工艺计算图表》 [3]图 确定实沸点蒸馏 50%点，由 图查得实沸点 50%与恩氏蒸馏 50%温差为 ℃ ，所以有： 50%点实沸点温度＝ ＋ ＝ ℃ (3)由《石油化工工艺计算图表》 [3]中图 查得实沸点蒸馏曲线各段温差： 表 重柴油恩氏蒸馏温差与实沸点温差 曲线线段 恩氏蒸馏温差 /℃ 实沸点蒸馏温差 /℃ 10%～ 30% 30%～ 50% 50%～ 70% 70%～ 90% 90%～ 100% (4) 由实沸点 50%点温度计算其他实沸点各点温度： 30%点＝ － ＝ ℃ 10%点＝ － ＝ ℃ 70%点＝ ＋ ＝ ℃ 90%点＝ ＋ ＝ ℃ 100%点＝ ＋ ＝ ℃ 10 产品的有关数据计算 （ 1）体积平均沸点 汽油： tv＝（ t1 0＋ t30＋ t50＋ t70＋ t90） /5＝（ ++++） /5＝ ℃ 煤油： tv＝（ t1 0＋ t30＋ t50＋ t70＋ t90） /5＝（ ++++） /5＝ ℃ 轻柴： tv＝（ t1 0＋ t30＋ t50＋ t70＋ t90） /5＝（ ++++） /5＝ ℃ 重柴： tv＝（ t1 0＋ t30＋ t50＋ t70＋ t90） /5＝（ ++++） /5＝ ℃ （ 2）恩氏蒸馏 10%～ 90%馏分的曲线斜率 汽 油： S＝（ － ） /（ 90－ 10）＝ ℃ /% 煤 油： S＝（ － ） /（ 90－ 10）＝ ℃ /% 轻柴 ： S＝（ － ） /（ 90－ 10）＝ ℃ /% 重柴 ： S＝（ － ） /（ 90－ 10）＝ ℃ /% (3) 立方平均沸点 由《石油化工工艺计算图表》 [3]图 查得立方平均沸点校正值 表 产品的立方平均沸点 产品 校正值 /℃ 立方平均沸点 /℃ 汽油 － 煤油 － 轻柴油 － 重柴油 － （ 4）中平均沸点 由《石 油化工工艺计算图表》 [3]图 查得中平均沸点校正值 表 产品的中平均沸点 产品 校正值 /℃ 中平均沸点 /℃ 汽油 － 煤油 － 轻柴油 － 重柴油 － （ 5） d420与 由公式： ＝ d420＋ △ d，查 GB1885—83 表 产品的密度换算 产品 △ d/g/cm3 汽油 煤油 轻柴油 重柴油 重油 （ 6）产品的分子量 M、比重指数 API176。 、特性因数 K 分子量 M 由《石油化工工艺计算图表》 [3]查得， API176。 由《石油炼制工程》 [2]中公式 11 API176。 ＝ － 计算 表 产品的分子量和 API 产品 分子量 比重指数 API176。 特性因数 K 汽油 102 煤油 157 轻柴油 235 重柴油 272 重油 446 物料衡算 1．切割点和产品收率的确定 切割点的确定方法以汽油和煤油之间的切割点的确定为例，由前面的计算可知： 汽油的实沸点终馏点是 ℃ ，煤油的实沸点初馏点是 ℃。 则：汽油和煤油之间的切割点＝（ ＋ ） /2＝ ℃ 在图 原油实沸点蒸馏曲线上 ℃ 处作一水平线交曲线一点，以此点作垂线交横轴体积分数，此点值为 %，按同样方法可找出石脑油和汽油切割点对应的横坐标值为 %，由此可确定汽油的体积收率为： %－ %＝ % 同样方法在图 上确定汽油的质量收率为： %－ %＝ % 同理可确定各产品的切割点和收率，结果表如下： 表 原油常压切割方案及产品性质 产品 实沸点切割点/℃ 实沸点沸程 /℃ 收率 /% 密度（ ρ 20）/g/cm3 恩氏蒸馏温度 /℃ 体积 质量 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 汽油 ～ 煤油 ～ 152.4 轻柴 ～ 250.9 重柴 ～ — 表 物料衡算表（开工天数 330d/年） 产率 % 处理量 /产量 体积 质量 /104t/a /t/d /kg/h /kmol/h 原油 100 100 150 4546 189420 汽油 736 30667 301 煤油 800 33333 212 12 轻柴油 764 31833 135 重柴油 386 16083 59 重油 1859 77458 174 由于印尼贝兰纳克原油中石脑油含量较少，因此本设计不采用初馏塔，原料直接进入常压塔，原油进常压塔的进料量为 189420kg/h。 原油进入常压塔部分的物料组成为 ： 汽油 ： %， 煤油 ： %， 轻柴油 ： %， 重柴 油 ： %， 重油 ： % （各组分均为体积分数 ）。 由此可做出初馏塔的原油实沸点蒸馏曲线（见图 2—3）。 图 常压塔实沸点蒸馏曲线 由此图，可求出原油平衡汽化数据，做出常压下平衡汽化蒸馏曲线 2。 确定塔板数和汽提蒸汽用量 1．塔板数参考值 表 《石油炼制工程》表 常压塔塔板数国外文献推荐值 被分离的馏分 推荐板数 轻汽油 —— 重汽油 6～ 8 1． 初馏塔的原油实沸点蒸馏曲线 42A30501001502002503003504004505005506000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100馏出体积分数， %实沸点温度，℃ 1 13 汽油 —— 煤油 6～ 8 煤油 —— 柴油 4～ 6 轻柴油 —— 重柴油 4～ 6 进料 —— 最低侧线 3～ 6 汽提段或侧线汽提 4 表 《石油炼制工程》中表 被 分离的馏分 国内炼厂的参考塔板数 汽油 —— 煤油 8～ 10 煤油 —— 轻柴油 6～ 9 轻柴油 —— 重柴油 4～ 7 重柴油 —— 裂化原料 4～ 8 最低侧线 —— 进料 3～ 4 进料 —— 塔底 4～ 6 2．选取塔板型式和塔板数 塔板采用浮阀塔板，参考《石油炼制工程》 [2]表 和表 选定塔板数如下： 表 塔板数 被分离的馏分 板数 汽油 —— 煤油 9 煤油 —— 轻柴油 6 轻柴油 —— 重柴油 6 重柴油 —— 汽化段 3 塔底汽提段 4 考虑到采用两个中段回流，每个用 3 层换热塔板，共 6 层。 全塔塔板数总数为34 层。 侧线产品及塔底重油都采用过热水蒸气汽提，使用的是温度为 420℃ 、压力位 的过热水蒸气，参考《石油炼制工程》 [2]图 和汽提水蒸气用量取汽提水蒸气如下表： 表 汽提水蒸气用量 油 品 质量分数（对产品）， % kg/h kmol/h 一线煤油 3 1000 二线轻柴油 3 956 三线重柴油 450 塔底重油 4 3098 合 计 － 5504 精馏塔计算草 图： 14 图 常压塔计算草图 操作压力 取塔顶产品罐压力为。 塔顶采用两级冷凝冷却流程。 取塔顶空冷凝器压力降为 ，使用一个管壳式后冷器，壳层压力降取。 故塔顶压力： P 顶 ＝ ＋ ＋ ＝ （绝压） 取每层浮阀塔板压力降为 （ 4mmHg），则推算得常压塔各关键部位的压力如下（单位为 MPa） : 塔顶压力位 ； 126℃ 1 塔顶冷回流取热106kJ/h 9 10 13 252℃ 19 21 23 310℃ 27 30 353℃ 31 34 353℃ 180℃ 塔底重 油 77458kg/h 轻柴油31833kg/h 重柴油16083kg/h 进料189420kg/h 过汽化油 3845kg/h 第一中段回流（取热 610 kJ/h） 第二中段回流（取热 610 kJ/h Mpa Mpa Mpa Mpa 煤油33333kg/h 煤油汽提蒸汽1000kg/h 轻柴油气提蒸汽 956kg/h 重柴油汽提蒸汽5450kg/h 塔底气提蒸汽3098kg/h 汽油 30667kg/h 蒸汽 5504kg/h 回流 15 一线抽出板（第 9 层）上压力 ； 二线抽出板（第 18 层）上压力 ； 三线抽出板（第 27 层）上压力 ； 汽化段压力（第 30 层下） ； 取转油线压力降为 ，则 加热炉出口压力＝ ＋ ＝ 汽化段温度。