1350万吨年大庆原油常压蒸馏装置工艺设计

1350万吨年大庆原油常压蒸馏装置工艺设计内容摘要：

7090100温度/℃2172312962）由《石油化工工艺计算图表》%点实沸点温度，由图查的恩氏蒸馏50%点与实沸点50%点温差为 ℃，所以有： 50%点实沸点温度=+=℃3）由石油化工工艺计算图表查知实沸点曲线各段温差，结果如下表35：表35 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%1410%～30%30%～50%50%～70%70%～90%90%～100%4）由实沸点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=+=℃（1）体积平均沸点由公式：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=℃轻柴油：tv=(t10+t30+t50+t70+t90)/5=（231+++296+）/5=℃（2）恩氏蒸馏10%~90%馏分的曲线斜率由公式：S=（t90t10）/9010,可知汽油：S=(18293)/(9010)=(℃/%)煤油：S=()/(9010)=(℃/%)柴油：S=()/(9010)=(℃/%)(3)立方平均沸点由《石油化工工艺计算图表》查的立方平均沸点校正值，见下表36。 表36 产品的立方平均沸点产品校正值℃立方平均℃汽油煤油柴油故：汽油：tcu=134+=℃煤油：tcu=+=℃柴油：tcu=+=℃(4)中平均沸点由《石油化工工艺计算图表》查的立方平均沸点校正值，见下表37。 表37 产品的中平均沸点产品校正值中平均沸点汽油煤油柴油故：汽油：tMe=134—= ℃ 煤油：tMe =—=℃ 柴油：tMe =—=℃(5)质量平均沸点tw(℃)由《石油炼制工程》的图34可查得质量平均沸点的校正值，见下表38。 表38 产品的质量平均沸点产品校正值℃质量平均℃汽油煤油柴油故：汽油：tw=134+= ℃ 煤油：tw =+=℃ 柴油：tw=+= ℃(6)实分子平均沸点由《石油炼制工程》的图34可查得实分子平均沸点的校正值，见下表39。 表39 产品的实分子平均沸点产品校正值℃实分子平均℃汽油煤油柴油故：汽油：tw=134—= ℃ 煤油：tw =—= ℃ 柴油：tw=—= ℃整理见表310：产品体积平均沸点质量平均沸点实分子平均沸点立方平均沸点中平均沸点汽油134煤油柴油(7) d与d的换算 由公式： = d4 20 +△d,查GB188583，△d=（ d4 20）/( d4 20)表311 产品的密度换算表产品△d，g/cm3 ，g/cm3汽油煤油柴油(8)产品的分子量M、比重指数API、特性因数K分子量M由《石油化工工艺计算图表》查的，API由石油炼制工程中公式：API=。 表312 产品的分子量和API产品分子量M比重指数API特性因数K汽油115煤油188柴油219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：℃，℃。 则：汽油和煤油之间的切割点=（ +）/2=℃℃ 处作一水平线交曲线一点，以此点作垂线交横轴体积分数，%，%，由此可确定汽油的体积收率为： %%=% ：%%=%同理可确定各产品的切割点和收率，结果表313如下：表313 原油常压切割方案及产品性质[12]产品实沸点切割点/℃实沸点沸程/℃收率密度恩氏蒸馏温度/℃体积质量（g/cm3）010%30%50%70%90%100%汽油~ 173．1煤油~ 90．8063柴油~341．5根据物料衡算要求，进入蒸馏塔进料的质量应等于各出料的质量之和。 再根据已知数据和进料质量可以求出各产品的质量，具体数据见下表314。 表314 物料衡算表（开工天数330d/年）产率%处理量/产量体积质量10000t/at/dKg/hKmol/h石油10010013501704550汽油煤油柴油重油侧线产品都用过热水蒸汽汽提，使用的是温度420℃。 表315 汽提水蒸气用量油品质量分数（对产品），%kg/hkmol/h一线煤油3二线柴油3塔底重油2合计—1858．9计算过程：一线煤油：=（kg/h）= /18(kmol/h)=(kmol/h)二线柴油：=）=(kmol/h)=(kmol/h)塔底重油：=（kg/h）=(kmol/h)=(kmol/h)参照《石油炼制工程》的表77和表78选用浮阀塔板，表77常压塔塔板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78国内某些炼厂常压塔塔板数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选定塔板数如下：表316 塔板的选定各段名称塔板数（层）汽油煤油段9煤油柴油段9柴油汽化段6塔底汽提段4考虑采用两个中段回流，每个用3层换热塔板，共6层换热塔板，故全塔塔板数总计为34层。 塔顶采用两级冷凝冷却流程，使用一个管壳式后冷器。 故：塔顶压力=++=（绝压),则推算得常压塔各关键部位的压力,如下：塔顶压力：；一线抽出板（第9层）上压力：。 二线抽出板（第19层）上压力：；三线抽出板（第27层）上压力：；汽化段压力（第32层）上压力:。 ，则加热炉出口压力=+=。 取过汽化度为进料的2%（质量分数）%(体积分数）。 要求进料在汽化段中的汽化率eF,由于采用了初馏塔，所以常压塔中各馏分的体积分数为：汽油：% 煤油：% 柴油：% eF(体积分数）=%+%+%+%=%（1）初步确定：%(体积分数）的温度。 在不具备将原油实沸点蒸馏曲线1与常压平衡汽化曲线2的交点温度230℃℃。 原油在常压下的实沸点曲线与平衡汽化曲线的交点为230℃。 从该交点作垂直于横坐标的直线A，在A线上找到246℃的点，过此点作平行于原油常压平衡汽化曲线2的线4。 由曲线4可以查得当eF=% (体积分数）℃，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。 （2）tF的校核 校核的主要目的是看由tF要求的加热炉出口温度是否合理。 校核的方法是作绝热过程的热平衡计算以求得炉出口温度。 %(体积分数），tF=℃时，进料在汽化段中的焓hF(焓值由图查得）计算如表。 表317进料带入汽化段的热量QF (P=，t=℃）油料焓，kJ/kg热量，107 kJ/h气相液相汽油=煤油=柴油=过汽化油=重油=合计所以:hF=107/1704550=(kJ/kg) 再求出原油在加热炉出口压力下的焓h0,，查图将交点温度230℃℃。 由曲线3查得当eF=%(体积分数）℃。 表318 进料在炉出口处携带的热量（Q0） 油料焓，kJ/kg热量，107 kJ/h气相液相汽油=煤油=柴油=过汽化油11601160=重油=合计据此算出进料在炉出口压力下的焓值ho。 所以ho=107/1704550=。 核对结果表明ho略高于hF，℃之下，既能保证所需的拔出率（%），炉出口温度也不致超过允许温度。 校核结果表明ho高于hF，℃之下，既能保证所需的拔出率，炉出口温度也不至于超过允许限度。 （3）汽化段油气分压：汽化段中各物料的流量如下：表319 汽化段各物料的流量产品物料的流量（Kmol/h）汽油 Kmol/h煤油柴油过汽化油油气量合计4710 Kmol/h 其中过汽化油的相对分子量取300，还有塔底汽提水蒸气1280Kmol/h（塔底汽提）。 由此可计算得汽化段的油气分压为： 4710/(1280+4710)= MPa 由经验数据，取原油蒸馏装置的常压塔的塔底温度比汽化段温度低7℃，℃7℃=℃在塔内有水蒸气存在的情况下，常压塔塔顶汽油蒸汽温度可以大致定为该油品恩式蒸馏60%点的温度。 同时再参考同类装置的经验数据，所以假设的塔顶及各侧线温度见下表320。 表320 塔顶及各侧线温度塔顶温度143℃煤油抽出板（第10层）温度22。