350万吨辽河原油掺炼凝析油蒸馏装置工艺设计毕业论文.doc

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1、 350万吨/年辽河原油掺炼凝析油蒸馏装置工艺设计摘 要本设计为350万吨/年辽河原油掺炼凝析油加工方案。本方案只对常压蒸馏部分进行工艺计算。辽河油田地质构造复杂，重质低凝环烷基原油储量丰富，可以生产各种优质沥青。凝析油是一种主要成分为石脑油的超轻质原油，一般含石脑油馏分在55左右，其主要成分是C5至C11+烃类的混合物，是生产溶剂油的优质原料。本设计计算部分包括常压塔参数的确定，塔板的设计，塔板水力学计算。常压塔共设40层塔板，设第9层，第20层，第29层三个抽出侧线，产品分别为煤油，轻柴油，重柴油。设两个中段循环回流，分别位于11-13，22-24层塔板处。回流热分配比为塔顶回流取热50%

2、，常一中回流取热20%，常二中回流取热30%。经过计算得塔高为26.83米，塔径为4.2米。经过校核，塔顶温度为132，常一线抽出温度为230，常二线抽出温度为290，常三线抽出温度为340 ，误差符合要求。经过塔板水力学计算，绘出塔板负荷性能图，计算得操作弹性为3.42。设计根据常压蒸馏的基本理论和工艺计算方法，借鉴现有工业装置的操作数据，得到的设计结果能够满足工艺要求。关键词：辽河原油，凝析油，常压蒸馏，工艺计算3.5 million tons / year Liaohe crude oil blending condensate distillation unit process des

3、ignABSTRACTThis design is a 3.5 million tons / year Liaohe crude oil blending condensate processing program. This design only contains process calculation of the atmospheric distillation section. .Liaohe Oilfield has a complex geological structure, it has abundant reserves of heavy low condensate na

4、phthenic base crude oil and it can product all kinds of high quality asphalt. Condensate is a kind of the super-light crude oil, whose major component is naphtha. It usually contains the naphtha fraction of about 55%, and its main ingredient is a mixture of C5 to C11+ hydrocarbons, high-quality raw

5、materials for production of solvent oil.Computational part of this design includes the parameters of the atmospheric tower design of the tray, tray hydraulics calculation. The atmospheric tower has 40 trays. Three side lines are located on the 9th floor, 20th floor and 29th floor. Their products are

6、 kerosene, light diesel oil and heavy diesel oil. The atmospheric tower has two intermediate circulating refluxes which are located on 11-13th and 22-24th floor. The top of the tower takes 50% of the reflux heat, the atmospheric towers first intermediate circulating reflux takes 20% and the second t

7、akes 30%. After calculation, the height of the tower is 26.33 meters and the diameter of the tower is 4.2meters. After checking, the temperature of the tower top is 132, the temperature of the first sideline is 230, the temperature of the second sideline is 290, and the temperature of third sideline

8、 is 340. The error meets the requirements. After tray hydraulics calculation, the plate load characteristic diagram is drawn and calculates the operating flexibility is 3.42.The result of the design can meet the technical requirements according to the atmospheric distillation of the basic theory and

9、 process calculation methods and drawing on the existing operation data.KEY WORDS: Liaohe Oil, Condensate Oil, Atmospheric Distillation, Process Calculation目录1 文献综述11.1 原油蒸馏11.1.1 蒸馏的目的及原理11.1.2 原油蒸馏的目的及重要意义11.1.3 常减压蒸馏流程21.2 辽河原油性质31.3 凝析油51.3.1 凝析油性质及特点51.3.2 凝析油脱汞61.4 原油掺炼71.4.1 原油掺炼的原理71.4.2 掺炼比

10、的研究与应用71.5 新技术在常减压蒸馏装置中的应用81.5.1 液体抽空器81.5.2 板式换热器91.6 蒸馏塔的腐蚀与防护111.6.1 常压塔的腐蚀状况111.6.2 腐蚀类型及机理111.6.3 腐蚀的防护122 毕业设计说明书152.1 题目152.2 基础数据152.2.1 产品性质152.2.2 原油实沸点馏程152.2.3 设计加工量152.3 装置生产方案的确定152.4 流程的确定及特点162.5 内容要求162.5.1 说明部分162.5.2 计算部分172.5.3 绘图部分173 设计计算183.1 常压塔参数的确定183.1.1 原油物性参数的计算183.1.2 相

11、关操作参数的确定293.2 塔板的设计633.2.1 基础数据633.2.2 塔板间距633.2.3 塔径初算643.2.4 溢流装置643.2.5 浮阀塔板布置653.2.6 塔高的计算663.3 塔板水力学计算663.3.1 流体力学特性663.3.2 塔板负荷性能图683.4 总结讨论71参考文献72致 谢746350万吨/年辽河原油掺炼凝析油蒸馏装置工艺设计1 文献综述1.1 原油蒸馏1.1.1 蒸馏的目的及原理在工业生产中，为了加工和回收的需要，常常需对液体混合物进行分离。对于混合物的分离，总是利用其中各组分某种性质的差异。而用蒸馏来分离混合液的原理是利用各液体组分挥发性能的不同，虽

12、然各液体组分都能挥发，但有难有易，于是在受热而部分汽化时，气相中所含的易挥发组分将比液相中的多，使原来的混合液达到某种程度的分离；同理，当混合蒸汽部分冷凝时，冷凝液中所含的难挥发组分将比气相中的多，也能进行一定程度的分离1。这种通过加热造成气液两相物系，利用物系中各组分挥发度不同的特性以实现分离的操作称为蒸馏2。1.1.2 原油蒸馏的目的及重要意义 原油是极其复杂的混合物，通过原油的蒸馏可以按所制定的产品方案将其分割成直馏汽油，煤油，轻柴油或重柴油馏分及各种润滑油馏分和渣油等。原油蒸馏是石油加工中第一道不可少的工序，故通常称原油蒸馏为一次加工，其他加工工序则称为二次加工。蒸馏过程的到得这些半成

13、品经过适当的精制和调和便成为合格的产品，也可以按不同的生产方案分割出一些二次加工工程所用的原料，如重整原料，催化裂化原料，加氢裂化原料等，以便进一步提高轻质油的产率或改变产品质量3。原油的一次加工能力即原油蒸馏装置的处理能力，常被视为一个国家炼油工业发展水平的标志。2009年，世界原油蒸馏装置加工能力为4361.17 Mt/a，比2008年增加1.9 %，中国原油蒸馏装置加工能力约达375Mt/a。预计2015年，我国的原油蒸馏能力将达到560 Mt/a。新建和扩建的炼油能力2/3将分布在华东和华南地区。表1-1 2009年世界原油蒸馏能力地区分布4 Mt/a地区炼厂数常压蒸馏非洲亚太东欧及前

14、苏联中东北美南美西欧世界合计45161894415466102661163.921176.38517.18362.271067.14328.56745.734361.171.1.3 常减压蒸馏流程所谓工艺流程，就是一个生产装置的设备、机泵、工艺管线和控制仪表按生产的内在联系而形成的有机组合。经过脱盐脱水的原油由泵输送，流经一系列换热器，与温度较高的蒸馏产品换热，再经管式加热炉被加热至370左右，此时原油的一部分已汽化， 油气和未汽化的油一起经过转油线进入一个精馏塔。此塔在接近大气压力之下操作，故称常压(精馏)塔，相应的加热炉就称作常压(加热)炉。原油在常压塔里进行精馏，从塔顶馏出汽油馏分或重整

15、原料油，从塔侧线引出煤油和轻重柴油等侧线馏分。塔底产物称常压重油，一般是原油中沸点高于350的重组分，原油中的胶质，沥青质等也都集中在其中。为了取得润滑油料和催化裂化原料，需要把沸点高于350的馏分从重油中分离出来。如果继续在常压下进行分离，则必须将重油加热至四五百度以上，从而导致重油，特别是其中的胶质、沥青质等不安定组分发生较严重的分解、缩合等化学反应。这不仅会降低产品的质量，而且会加剧设备的结焦而缩短生产周期。为此，将常压重油在减压条件下进行蒸馏，温度限制在420以下。从减压塔顶逸出的主要是裂化气、水蒸气以及少量的油气，馏分油则从侧线抽出。减压塔底产品是沸点很高(约500以上)的减压渣油，原油中绝大部分的胶质、沥青质都集中在其中。减压渣油可作锅炉燃料、焦化原料，也可以进一步加工成高粘度润滑油、沥青或催化裂化原料5。一般的石油馏分沸点范围见下表1-2表1-2 一般石油馏分的沸点范围6馏分沸点轻石脑油汽油重石脑油煤油轻柴油重柴油润滑