1.5Mta青海原油常压蒸馏装置工艺设计毕业设计

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1、Mt/a青海原油常压蒸馏装置工艺设计摘 要：青海混合原油属低硫中间基原油，为充分利用石油资源，根据该原油的性质特点和同类装置的生产数据，并结合我国燃料市场的需求，确定该原油加工方案为燃料润滑油型。常压蒸馏局部采用润滑油生产方案，其中初馏局部采用闪蒸塔，常压塔采用37层双溢流F1型浮阀塔盘，塔径为m，板间距为700mm，塔高m侧线产品及塔底均采用过热水蒸气汽提；塔顶设置冷回流取热比例为50，塔侧设两个中段循环回流取热比例一中占20，二中占30。计算结果说明此塔设计合理。加热炉选用立式圆筒炉，烟气离开对流室的排烟温度为188，炉效率为%。最后应用绘图软件AutoCAD绘制了全装置的工艺原理流程图。

2、关键词：青海混合原油；常压蒸馏；加热炉；工艺计算 The Design of Mt/a Atmospheric Distillation Unit of Qinghai mixed CrudeAbstract：Mixed crude oil of Qinghai mixed was intermediate crude oil with lower sulfur content . The processing scheme and cutting scheme of the crude was proposed on the basis of its characteristic and t

3、he data of the homogeneous unit.In order to made the most use of petroleum resources and combined the market needs of the fuel in our country, it was determined that the set was the type of fuel-lubrication. The atmospheric distillation tower adopted the schemeof lubricants and forerunning adopted f

4、lash tower. The atmospheric distillation tower was setted 37he adiameter of tower is m and and the distance between trays is 700mm.The tower is m high. The top of the tower was setted cold reflux(the heat exchange rate was 50%) and the both sides of the tower was setted the two intermediate circulat

5、ing reflux( heat exchange rates were each 20% and 30%).The side-drawand the bottom of the tower were stripped by hyperthermia aqueous vapour. The results showed the scheme is reasonable. The furnace was vertical cylindrical type heater.The temperature of the flue gas vented from the convection chamb

6、er is 188 . Furnace efficiency is 8%.The process flowchart of the unit was drawn by use of the AutoCAD software. Keywords：Qinghai mixed crude; Atmospheric distillation; Furnace; Technology calculation目 录1 绪论11.1 设计依据11.2 设计能力11.3 装置特点11.4 工艺流程简述11.5 原油蒸馏概况及国内外研究现状12 青海混合原油物性及评价32.1 青海混合原油的一般性质32.2 混

7、合原油实沸点蒸馏及窄馏分性3 混合原油各馏分收率和性质53 原油加工方案和切割方案103.1 原油加工方案103.2 原油切割方案114 根底数据的计算124.1 蒸馏数据的相互转化124.2 平均沸点的计算144.3 相对密度和比重指数的计算144.4 分子量和特性因数的计算144.5 临界性质的计算154.6 焦点性质的计算154.7 油品性质参数计算结果汇总155 闪蒸塔的工艺设计计算175.1 闪蒸塔的操作条件确实定175.2 闪顶、闪底油性质的计算175.3 闪蒸塔的物料平衡185.4 闪蒸塔的热平衡185.5 闪蒸塔的塔径计算195.6 闪蒸塔的计算结果汇总196 常压塔的工艺设计

8、计算206.1 常压塔的物料平衡计算206.2 汽提蒸汽用量确实定206.3 塔板形式和塔板数确实定206.4 常压塔计算草图206.8 塔顶及侧线温度的假设与回流热分配246.9 侧线及塔顶温度的校核256.10 全塔汽液相负荷的计算307 塔板设计及其水力学计算367.1 根底数据367.2 塔板的结构计算367.3 塔板的水力学计算387.4 塔板的负荷性能图397.6 常压塔塔板设计结果汇总418 设计体会与心得42参考文献43致谢441 绪论1.1 设计依据本次Mt/a青海原油常压蒸馏装置工艺设计的依据是：1根据西安石油大学继续教育学院下发的毕业设计任务书。2青海原油评价报告。1.2

9、 设计能力1处理量： Mt/a2年开工时间： 8000h1.3 装置特点1本装置设有闪蒸塔，常压塔。常压塔采用高效浮阀塔盘。主要产品为重整料，煤油，轻柴馏分，重柴馏分，同时还有常压渣油。2常压渣油直接作为减压蒸馏的原料。3采用空冷器减少循环水消耗。1.4 工艺流程简述原油45左右由罐区泵入装置。在泵入口处注入水和破乳剂换热至120左右进入一、二级电脱盐罐，脱盐脱水后3mg/L ，0.5%经换热至270进入闪蒸塔，进行闪蒸。闪顶油t=268，P=0.18MPa直接进入常压塔第17层塔板t=2678MPa，进行分馏。闪底油t=265，P=0.18MPa经换热器进行换热至290，进常压炉对流室下段加

10、热至入辐射室加热至365经转油线进入常压塔第32层塔板t=352.5，P=0.175MPa上进行分馏。塔顶油气t=195，P=0.161MPa经二级冷却器冷却，一路作冷回流60返回塔顶，另一路作催化重整原料出装置。常压塔有三个侧线抽出：一线由第9层(t=195，P=0.161MPa)抽出，换热后经精制作为-20轻柴油出装置。二线由第19层(t=255，P=0.167MPa)抽出，换热后经精制作为-10号柴油出装置。三线由第29层(t=315，P=0.172MPa)抽出，换热后经精制作为变压器油出装置。第一中段回流由第13层抽出返回第11层，第二中段回流由第23层抽出返回第21层。塔底重油(t=

11、345.5，P=0.175MPa)经换热一局部进入减压塔进行分馏。另一局部进入催化裂化。1.5 原油蒸馏概况及国内外研究现状原油蒸馏概况1)原油初馏原油经过换热，温度到达80120左右进行脱盐、脱水一般要求含盐小于10mg/L，含水小于0.5wt%，再经换热至210250，此时较轻的组分已经气化，气液混合物一同进入初馏塔，塔顶分出轻汽油馏分，塔底为拔头原油。 (2)常压蒸馏拔头原油经过换热、常压炉加热至360370，油气混合物一同进入常压塔塔顶压力约为130170KPa进行精馏，从塔顶分出汽油馏分或重整馏分，从侧线引出煤油、轻柴油和重柴油馏分，塔底是沸点高于350的常压渣油。常压蒸馏的主要作用

12、是从原油中别离出沸点小于350的轻质馏分油 (3)减压蒸馏常压渣油经过减压炉加热至390400后进入减压塔，塔顶压力一般为15KPa。减压塔顶一般不出产品或者出少量产品减顶油，各减压馏分油从侧线抽出，塔底是常压沸点高于500的减压渣油，集中了原油中绝大局部的胶质和沥青质。减压蒸馏的主要作用是从常压渣油中别离出沸点低于500的重质馏分油和减压渣油。国内外研究现状作为当代工业应用最广的别离技术, 目前已具有相当成熟的工程设计经验与一定的根底理论研究, 并开展出了以蒸馏为根底的许多新型复合传质别离技术。随着石油化工、化学工业、环境化工等领域的不断开展和兴起, 使得蒸馏别离过程的大处理量、连续化操作优

13、势得以充分发挥, 但是作为高能耗的别离过程, 在大型工业化生产过程中无法防止地遇到产品的高纯度与高能耗的矛盾。所以, 在产品到达高纯别离的同时又能减低能耗就成为蒸馏学科和工程研究开发的主要目标。蒸馏别离技术较早已经成功应用于实际工业生产, 蒸馏学科的开展也具有相当的根底。蒸馏传质别离过程具有极高的复杂性, 它涉及塔板( 或填料外表) 上气液两相流动的相互影响、气泡外表流型结构的转化、穿越气液界面的质量和热量传递之间的相互耦合 3, 4 、气泡的聚并和分裂与塔板流动、气泡外表流型的变化以及界面传质和传热等的密切关联等, 但是, 至今关于气液两相界面相变传质和传热及气泡群传质动力学规律仍处于宏观的

14、和热力学平衡水平上的研究, 尚未开展出能够比拟准确表示过程传递的理论预测方法。例如塔板效率或传质系数确实定仍需要经验关联式或实验测定, 从而导致工程设计平安系数较大及设备和能量的很大浪费。所以说, 从总体上看蒸馏学科目前仍然处于半经验阶段。造成蒸馏学科理论研究滞后于实际应用的主要原因, 一是过程本身的复杂性, 二是理论和实验研究手段的不充分。如过去一直采用稳态( 或拟稳态) 和热力学平衡级的方法, 对于过程中涉及界面的传质动力学行为 5, 6 、气泡聚并和分裂与过程传递和流动相关的本质等机理研究不够深入; 此外,现有的测试手段无法进行气液两相传递和运动规律的动态跟踪测定。所以需要采用新的理论研

15、究方法, 以系统内气液两相传递和流动的个动态变化观点, 从根本上对过程传递机理加以认识, 由此开展非线性、非平衡的传质理论, 以此为指导进行蒸馏单元操作设备的工程设计、别离过程强化和以蒸馏为根底开展高效复合传质过程。2 青海混合原油物性及评价2.1 青海混合原油的一般性质表 2-1 青海混合原油的一般性质性 质 实测值性 质 实测值相对密度指数 A P I33. 9密度 20 , kg /m 851. 650 粘度 , mm2 / s 47. 8凝点 , + 34闪点 (闭口 ) , 44酸值 , m gKOH / g 0. 23特性因数 K 12. 5水含量 , w , % 0. 04残炭

16、, w , % 3. 424灰分 , w , % 0. 008蜡 , w , % 25. 13胶质 , w , % 9. 90沥青质 , w , % 0. 80元素分析A s, w , % 3 10 - 6S, w , % 0. 32N , w , % 0. 20金属含量 ,g / gFe 2. 43N i 7. 66Cu 0. 30V 0. 19馏程 , 初馏点 685% 136 10% 16715% 19820% 23825% 26030% 28434.1% 300青海混合原油的一般性质见表 2-1。该原油凝固点高 、含蜡量高 、密度指数及特性因数大 、硫含量低 ,反映 出一般石蜡基原油的

17、特点 。混合原油的关键馏分分析结果见表 2-2 , 由 此 可 见 该 原 油 确 系 低 硫 石 蜡 基 原 油 。该原油 300 前轻质油收率 28. 3 % (见图 2-1 ) ,属中质 原油 。混合原油灰分含量低 ,重金属含量不高 ,氮含量 较低 ,适宜于生产重整原料和催化裂化原料。表 2-2 青海混合原油关键馏分分析性 质第一关键馏分第二关键馏分A P IK43. 31221252.2 混合原油实沸点蒸馏及窄馏分性青海混合原油 各 窄馏 分收 率和 性 质见 表 2-3 , 图 2-1是原油实沸点蒸馏及窄馏分的主要性质曲线 。由表2-3 和图2-1可看出 ,实沸点蒸馏的初馏点只有 3

18、0 , 说明 该原油含有 C4 的轻烃 。初馏点至 200 直馏汽油收率 13. 91 % ; 200 300 轻柴油馏分收率 14. 39 % ;300 前轻质油收率 28. 3 % ; 300 350 柴油 馏 分收率 10. 83 % ; 350 前馏分收率 39. 13 % 。中性油原料占原油 43. 7 % , 500 前馏分总拔出率 70. 63 %。表 2-3青海混合原油实沸点蒸馏每 20 馏分收率及性质沸 点 范 围 , 性质 BP 60 80 100 120 140 160 180 200 210 230 250 270 290 310 330 350 370 390 410

19、 430 60 80 100 120 140 160 180 200 210 230 250 270 290 310 330 350 370 390 410 430 450各馏分收率 , %0. 54 1. 26 1. 54 2. 05 2. 50 1. 94 2. 32 1. 76 0. 79 2. 48 2. 62 3. 37 3. 25 4. 30 4. 70 3. 71 4. 00 3. 85 4. 53 9. 00 8. 42累计收率 , % 0. 54 1. 80 3. 34 5. 39 7. 89 9. 83 12. 15 13. 91 14. 70 17. 18 19. 80

20、23. 17 26. 42 30. 72 35. 42 39. 13 43. 13 46. 98 51. 51 60. 51 68. 9320, g / cm 0. 6830 0. 7014 0. 7240 0. 7358 0. 7514 0. 7630 0. 7726 0. 7823 0. 7941 0. 8012 0. 8017 0. 8049 0. 8075 0. 8091 0. 8163 0. 8257 0. 8346 0. 8399 0. 8475 0. 8575 0. 8652特性因数 K 11. 80 12. 27 12. 11 12. 10 12. 01 12. 00 12.

21、00 12. 00 12. 00 11. 98 12. 10 12. 17 12. 28 12. 45 12. 45 12. 50 12. 49 12. 50 12. 45 12. 45 12. 41粘度 , mm 2 / s20 0. 517 0. 567 0. 721 0. 819 0. 914 1. 163 1. 374 1. 726 2. 045 2. 220 2. 927 3. 750 4. 992 6. 837 9. 13550 1. 183 1. 311 1. 388 1. 742 2. 088 2. 620 3. 282 4. 170 5. 388 7. 735 8. 965

22、11. 795 17. 820 24. 745100 0. 819 0. 946 1. 125 1. 306 1. 516 1. 807 2. 241 2. 905 3. 180 3. 850 5. 101 6. 160凝点 , - 28 - 16 - 10 1 9 20 32 34闪点 , 326 329 3 35 340 78 99 118 123 140 149 170苯胺点 , 51. 0 53. 9 54. 0 57. 0 57. 7 61. 2 63. 9 65. 9 67. 5 69. 9 74. 9 78. 8 84. 0 90. 0 92. 0 95. 5相对分子质量 97.

23、 5 107116 125139149160178186202218240274290318339368376 406 420灰分 , w , 0. 0031 0. 0032 0. 0035 0. 0057 0. 0068酸度 , mgKOH /100m l 0. 56 1. 90 0. 63 0. 36 0. 46 0. 50 1. 41 4. 24 6. 01 7. 27 7. 23 12. 31 15. 10 17. 15 23. 05 39. 63酸值 , mgKOH / g 0. 0757 0. 0908 0. 0902 0. 1530 0. 1870 0. 2120 0. 2824

24、 0. 4800 0. 5114 0. 6531 0. 7026 0. 6575 0. 5041D折射率 n20 1. 3735 1. 3930 1. 4048 1. 4116 1. 4196 1. 4260 1. 4320 1. 4358 1. 4387 1. 4457 1. 4465 1. 4480 1. 4510 1. 4518 1. 4533折射率 n70 1. 4414 1. 4479 1. 4505 1. 4534 1. 4586 1. 4624结构族组成 C P, % 73. 0 74. 8 81. 1 85. 2 82. 0 79. 2 80. 6 81. 9 75. 6 70

25、. 8 70. 3 CN 23. 8 22. 9 14. 9 12. 4 15. 3 17. 9 11. 6 11. 0 16. 9 20. 8 21. 0 CA 3. 22 2. 27 4. 03 2. 42 2. 74 2. 86 7. 78 7. 14 7. 52 8. 30 8. 76R r 0. 71 0. 79 0. 71 0. 68 0. 75 0. 84 0. 84 0. 98 1. 17 1. 49 1. 74RN 0. 63 0. 73 0. 59 0. 60 0. 65 0. 74 0. 54 0. 69 0. 85 1. 11 0. 32RA 0. 08 0. 06 0

26、. 12 0. 08 0. 10 0. 10 0. 30 0. 29 0. 32 0. 38 0. 42 2.3 混合原油各馏分收率和性质2.3.1重整原料馏分性质表 2-4 重整原料性质性 质IB P130 B P140 占原油收率 , %6. 707. 893密度 20 , g / cm折光率 n2碘值 , g /100 g微量微量A s,g / gS,g / g 14 14H2 O ,g / g3538馏程 , BP586410%809050%9990%119BP144152正构烷烃 , w , %异构烷烃 , w , %环烷烃 , w , %芳香烃 , w , %8.59IB P130

27、 、IB P140 两个重整原料馏分 ,其性 质列于表2-4。由表2-4可以看出 ,重整料两馏分密度 、砷 含量 、水含量 、初馏点均较高 ,但均在合格范围内 。 2.3.2 直馏汽油馏分性质表 2-5直馏汽油馏分性质性 质IB P180 IB P200 占原油收率 , %12. 1513. 91密度 20 , gcm0. 74070. 7465MON4342馏程 , IB P71. 076. 010%99. 5104. 950%132. 5141. 290%167. 0EP实际胶质 , m g /100m l铜片腐蚀 ( 50 , 3h)1a1aS,g / g 100165酸度 , m gK

28、OH /100m l水溶性酸或碱中性中性烷烃 , w , %/环烷烃 , w , %/芳香烃 , w , %/芳烃潜含量 , w , %/直馏汽油馏分的性质见表2-5。表2-6为 IB P200 直馏汽油馏分的单体烃组成 。从数据可看出 ,直馏汽 油馏分中 ,小于 C4 的链烷含量为 0. 25 % ,饱和烃 ( P + N )含量高达 88. 84 % , MON 只有 42 43 ,假设要生产高标号汽油 ,需借助催化裂化 、重整等二次加工工艺 。另外该馏分除馏程中 10 %点温度略高外 ,其他性能均符 合指标要求 。表 2-6 直馏汽油单体烃组成碳数 P, w , % N , w , %

29、A , w , % 4 0. 25 0. 00 0. 005 3. 04 0. 40 0. 006 7. 64 3. 90 1. 127 9. 49 5. 46 2. 058 12. 25 5. 20 3. 369 12. 78 8. 54 2. 0610 12. 27 1. 91 1. 7011 5. 23 0. 17 0. 0012 0. 14 0. 00 0. 00 合计 63. 10 25. 74 11. 16 2.3.3 喷气燃料馏分性质表 7列出了 140 240 喷气燃料馏分的性质 。 因青海混合原油属石蜡基原油 ,故航煤馏分的相对密度小 、冰点高 ,且馏程温度高 ,碘值 、酸度

30、大 ,不宜生产1# 、2#航煤 ,其冰点只能符合 3#和 4#航煤指标要求 。另 外 ,该馏分收率较高 (达 10. 61 % ) ,是生产 3#航煤的原料 ,但因其相对密度略低 , 为防止密 度 合格 后冰 点 上 升 ,应进行适当的脱蜡处理 。表2-7喷气燃料馏分性质性 质140 240性 质140 240占原油收率 , %酸度 , m gKOH /100m l5. 05馏程 , S, w , %0. 040B P162铜片腐蚀 ( 100, 3 h1 b10%172银片腐蚀 ( 50 , 4 h)0 级50%190实际胶质 , m g /100m l1 b90%219灰分 , w , %

31、0. 004EP/水溶性酸或碱弱酸运动粘度 ( 20 ) , mm2 / s无烟火焰高度 , mm31运动粘度 ( 40 ) , mm2 / s芳香烃 , w , %9. 34结晶点 , - 49密度 20 , g / cm闪点 (闭口 ) , 45碘值 , g I/100 g3. 472.3.4 直馏柴油馏分性质直 馏 柴 油 馏 分 性 质 分 析 数 据 见 表 2-8。 200 300 馏分的十六烷值略低于指标 ,两馏分酸度均较高 需碱洗 ,而其他主要性能均符合 10#轻柴油标准 。常压渣油的性质常压渣油 (格尔木炼厂现装置常压渣油油样 ) 的 分析数据列于表2-9。该渣油凝点高达 +

32、 46 , 说明其 含蜡量较高 。残炭值及重金属含量较低 ,可直接作为R FCC的原料 。用该渣油生产光亮油时 ,其酸值虽小 ,但因硫含量及残炭值偏高 ,故不宜于浅度精制 。表 2-8直馏柴油馏分性质性 质200 300 200 350 占原油收率 , %密度 20 , kg /m十六烷指数柴油指数馏程 , IB P10%50%90%EP苯胺点 , 闪点 (闭口 ) , 铜片腐蚀 ( 50 , 3 h)酸度 , m gKOH /100m l凝点 , 水溶性酸或碱灰分 , w , %S, w , %1449206214227250260781b-33中性021122426029930785B-1

33、1中性0表2-9常压渣油的性质性 质 实测值性 质 实测值相对密度指数 A P I 48. 6 密度 ( 70) , kg /m3 781. 1凝固点 , + 46闪点 (开口 ) , 119酸值 , m gKOH / g 0. 10残炭 , w , % 5. 0灰分 , w , % 0. 007S, w , % 0. 48N , w , % 0. 40金属含量 ,g / gFe 4. 6N i 12. 5V 0. 36馏程 , 初馏点21310 % 36950 % 480干点551全馏65%结 论青海混合原油凝固点高 ,含蜡量多 ,相对密度指数 及特性因数大 ,硫含量低 ,系低硫石蜡基原油

34、。青海原油是生产 3#喷气燃料的珍贵原料 ,其喷气燃料馏分的收率较高 ,但因密度略低 ,生产中为防止密 度合格后冰点上升 ,应进行适当的脱蜡处理 。该原油 350 前馏分收率合计 39. 13 % ,中性油原 料占原油 43. 7 % , 500 前馏分总拔出率 70. 63 % ,属中质原油 ,且混合原油灰分含量低 ,重金属含量不高 ,氮含量较低 ,故适宜于燃料和润滑油型炼厂加工 。3 原油加工方案和切割方案3.1 原油加工方案 根据原油评价报告，青海混合原油的特点是含硫低，2%以下，含蜡少1%，凝点低和酸值高，按原油的硫含量及两个关键馏分的比重来分类，原油属低硫中间级。重整原料中环烷烃和芳

35、香烃含量分别为%和%，是良好的重整原料。经过重整后，生产汽油和芳烃。柴油馏分的柴油指数为50-60，凝点低于-40。但酸度和实际胶质偏高，须经过精制方可作为高寒区柴油。塔底常压渣油通往减压装置作为减压装置的原料。石油馏分中润滑油潜含量较大，市场润滑油需求量大，故采用燃料-润滑油型加工方案，如图3-1所示。石油沥青原油常压蒸馏催化重整PSA精制减压蒸馏催化裂化加氢精制加氢精制汽油20#柴油-10#柴油变压器油脱蜡精制减一线减二线减三线丙烷脱沥青润滑油根底油润滑油根底油润滑油根底油常一线常二线常三线图3-1 青海混合原油加工方案3.2 原油切割方案.1 质量分数与体积分数的转换根据公式：体积分数(

36、V%)= 质量分数(M%)原油密度/馏分密度，计算出其体积分数。例如：44-178段的体积分数的计算为=根据原油实沸点数据确定原油常压切割方案汇总于表 3-2。表 3-2原油常压切割方案和产品性质产 品实沸点切割点实沸沸程收率，WV重整料航煤 轻柴油 重柴油渣油140243304350?350IBP145135250236310294360345 常压装置工艺流程的初步确定图3-2常压装置工艺流程图原油经过脱盐、脱水、及一系列的换热装置，温度大约在240时进入闪蒸塔，其中轻馏分从闪蒸塔的塔顶抽出。从常压塔的某一块塔板打入。液相局部经泵送到加热炉进行加热，大约350打入常压塔进行精馏。其中经三个

37、侧线，俩段回流，分别是常一、常二中回流。常压渣油送往化炼化车间。汽油馏分用于乙烯裂解或化重整料。4 根底数据的计算油品性质参数的计算以重整料为例进行。4.1 蒸馏数据的相互转化将表2-2的实沸点蒸馏温度按照石油炼制设计图表集上册1P96页图3-2-2转化成恩氏蒸馏温度。恩氏蒸馏10/%用?石油炼制工程?P239图。查?石油炼制工程?P240图-1-14平衡汽化曲线各段温差与恩氏蒸馏曲线各段温差的关系恩氏蒸馏，体% 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100%恩氏蒸馏温度， 80 100 120 135 149 168 200 恩氏蒸馏温差， 20 20 15 14 19 32平衡汽化

38、温差， 8 11 6.8 6.2 8.2 12平衡汽化温度， 98.7 106.7 117.7 124.5 130.7 138.9 由恩氏蒸馏 50%点110推算得其他恩氏蒸馏点温度。30%点=120 10%点=100 70%点=149 90%点=168 100%点=200 其他产品计算结果汇总于表 4-1。表 4-1产品恩氏蒸馏数据馏分 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100%汽油 80 100 120 135 149 168 200煤油 170 196 206 215 224 238 262轻柴 259 271 279 283 290 301 313重柴 318 330 33

39、3 338 344 353 363重整馏分的常压实，用?图表集?P96图3-2-2。?图表集?P95查图3-2-1实沸点蒸馏曲线各段温差与恩氏蒸馏曲线各段温差的关系恩氏蒸馏，体% 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100%恩氏蒸馏温度， 80 100 120 135 149 168 200 恩氏蒸馏温差， 20 20 15 14 19 32实沸点温差， 20 24 35实沸点温度， 136.9 156.9 180.9 其他产品计算结果汇总于表表 4-1a产品实沸点蒸馏数据馏分 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100%汽油 136.9 156.9 180.9 煤油 14

40、4.8 187.0 206.2 221.8 235.6 256.9 轻柴 247.6 271.4 287.6 295.5 304.7 319.7 重柴 319.6 343.4 349.6 358.6 367 377.4 将表 4-1 中的恩氏蒸馏温度按照文献5P127 页图 4-2-2 转化成平衡汽化温度。重整馏分的常压恩氏蒸馏数据如下：馏出，%01030507090100温度，1001101恩氏蒸馏 10%30%点斜率/%查文献5查得它与平衡汽化 50%点之差值为 。 平衡汽化 50%点=1曲线线段恩氏蒸馏温差，平衡汽化蒸馏温差，0%10%10%30%30%50%50%70%70%90%90

41、%100%由平衡汽化 50%点推算得其他平衡汽化点温度。30%点=120 10%点=100 70%点=149 90%点=168 100%点=200 其他产品计算结果汇总于表 4-2。表 4- 2产品平衡汽化数据工程密度20g/cm3馏程HK10%30%50%70%90%KK汽油80100120135149168200煤油170196206215224238259轻柴256267275278285294305重柴309319322326331338345渣油3404.2 平均沸点的计算 体积平均沸点 由公式tv= t10+t30+t50+t70+t90/5 得：汽油 tv煤油 tv轻柴油 tv重

42、柴油 tv 恩氏蒸馏曲线斜率 由公式： 斜率=t90-t10/90-10/%汽油= 煤油=(238-196)/(90-10)轻柴= 重柴= 中平均沸点根据?石油炼制工程?P57式-2-10 P59式-2-14汽油ln670.33334=4.89 tme煤油ln670.33334=2.61 tme轻柴油ln670.33334=1.59 tme重柴油ln670.33334=1.14 tme4.3 相对密度和比重指数的计算比重指数d15.6= d4+校正值，校正值查?石油炼制设计数据图表集?上册以后简称?图表集?P24 表-2-28汽油d15.6 煤油d15.6轻柴油d15.6 重柴油d15.6重油

43、d15.6= 0.9120+0.0039=0.9159APIo指数 根据公式APIo15.6汽油APIo 煤油APIo轻柴油APIo 重柴APIo重油APIo4.4 分子量和特性因数的计算 特性因数根据?石油炼制工程?P64式-2-18 TK1/3/ d15.61/31/31/31/3 分子量根据K 、d15.6查?石油炼制工程?P66图-2-10 得：汽油M=118 煤油M=176 轻柴M=244 重柴M=300。4.5 临界性质的计算根据?石油炼制工程?P86-2-26式tc2D= d15.6 tv+132)tc2煤油tc2轻柴tc2重柴tc2根据?石油炼制工程?P86-2-26图、-2-

44、28图、-2-29图查得临界压力汽油Pc=3.32MPa 煤油Pcpa 轻柴Pc 重柴Pc4.6 焦点性质的计算4.6.1 求焦点温度 t0、由 tv=112.9、S= /查文献5P114 页图 3-5-3 得：t 0-tc=19.8t 0= tc4.6.2 求焦点压力 P0由 tv=112.9、S= 0. 36/查文献5P115 页图 3-5-4 得：P0-Pc=10.2atmP0= Pc其他产品计算结果汇总于表4-4。4.7 油品性质参数计算结果汇总表 4-3油品性质参数1工程密度20g/cm3馏程HK10%30%50%70%90%KK汽油80100120135149168200煤油170

45、196206215224238259轻柴256267275278285294305重柴309319322326331338345渣油340表 4-4油品性质参数2油品 密度 P20比重指数 API特性因数 K分子量平衡汽化温度临界参数 0%100%温度压力Mpa汽油 118煤油176197轻柴244重柴300368.6渣油原油5 闪蒸塔的工艺设计计算5.1 闪蒸塔的操作条件确实定根据经验选取闪蒸塔顶操作压力为 ，假设进料温度为 240。5.2 闪顶、闪底油性质的计算在 、270时，根据原油汽化率为 ，原油的恩氏蒸馏曲线 1070点的斜率 S=4.38 文献5P118-119 页图 3-6-1、

46、3-6-2、求出闪顶、闪底油在常压下 的恩氏蒸馏温度，结果如下表 5-1：表 5-1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10305070931993364136111615918622330541947132831772271301068358将气相的ASTM数据转换为EFV数据表5-2气相馏分的TBP数据及ASTM数据 馏出体积 %数据名称10 30 50 70ASTM3283177227TBP将液相的ASTM数据转换为TBP数据表5-3气相馏分的TBP数据及ASTM数据

47、 馏出体积 %数据名称10305070ASTM223305419471EFV328417443根据切割点查图知闪顶油中常顶油为42% 常一 二 三问58% 闪低油中常顶油为58% 常一 二 三问42%5.3 闪蒸塔的物料平衡表5-4物料平衡表物料名称 产率% 产量体积分数质量分数万吨/年吨/天千克/时原油1001001504550189500产品闪顶油31547165067880闪底油68.510329001196205.4 闪蒸塔的热平衡如图5-1设原油在闪蒸塔没有能量损失。闪蒸塔进料t0=250F0=189500kg/h闪顶油t2=222F267880kg/h闪底油t1=230F1=119

48、620kg/h图5-1 闪蒸塔的计算草图闪顶油流量F2= em F0闪底油流量F1=1-emF=F0取闪底油出闪蒸塔的温度比原油进料低5，即t1=270-5=265查焓图表5-5热量衡算表物料名称想对密度流量kg/h温度压力MPa焓热量原油2502264036.66闪顶油222闪低油230散热失5.5 闪蒸塔的塔径计算闪顶油的分子量M=185，闪顶温度T=265+273.15=5K汽相密度 kg/m3汽相体积流率为 m3/h取空塔汽速u=m/sm 圆整到D=1.4m校核空塔汽速 m 图5-2 油品蒸馏曲线5.6 闪蒸塔的计算结果汇总 将闪蒸塔计算结果汇总于表5-10。表5-10 闪蒸塔计算结果

49、汇总油 品温度， 压力，MPa流量，kg/h闪顶油2220.1867880闪底油2300.18119620进 料2500.181895006 常压塔的工艺设计计算6.1 常压塔的物料平衡计算常压塔的全塔物料平衡见表6-1。表 6-1常压塔全塔物料平衡(按每年开工 8000 小时计)油品产率处理量或产量体%重%万吨/年吨/天千克/时千摩/时产品原油1001001504109171208汽油12154煤油14383轻柴重柴46806渣油7133391391256.2 汽提蒸汽用量确实定侧线产品和塔底重油都用过热水蒸汽汽提，使用是温度 420，压力 0.3MPa 的 过热水蒸汽。表6-2气提水蒸气用量油 品%重，对油千克/时千摩/时常一线煤油3419常二线轻柴3493常三线重柴3204常底重油22782243合计38992306.3 塔板形式和塔板数确实定表6-3 塔板数的选择别离馏分板数汽油-煤油段9层煤油-轻柴油段6层轻柴油-重柴油段6层重柴油-汽化段3层塔底气提段4层考虑采用两个中段回流，每个设三层换热塔板，那么全塔塔板数总计为34层。6.4 常压塔计算草图将塔体塔板进料及产品进出口，中段循环回流位置，气体返塔位置，