广东石油化工学院09届课程设计

2020-01-1502:22:09 发表评论
摘要广东石油化工学院09届课程设计rn广东石油化工学院____《课程设计》____题目:700____万吨原油常减压蒸馏装置工艺设计学院:化工与环境工程学院专业:化学工程与工艺班级:学号:__学生姓名:任课教师:黄克明完成时间:__目录__第一章总论1__11概述1__111设计基础1112设计方案1113生产规模1114工艺技术路线2115工艺技术特点212文献综述213设计任务依据314主要原材料3第二章工艺流程设计3__21原料油性质及产品性质3__211原油一般性质3212原油实沸点蒸馏数据3213产品性质422工艺流程423塔器结构424环保措施5__241污染源分析5242废气处理5243废水处理6244噪声防护7__第三章原料及产品的有关参数的计算7__31工艺参数计算7__311体积平均沸点v7__312恩氏蒸馏1090斜率7313分子平均沸点t分7314质量平均沸点t质8315立方平均沸点316中平均沸点__t__tc__8__tm__8__317特性因数K8318分子量M:8319平衡蒸发温度83110临界温度和临界压力93111焦点温度和焦点压力103112实沸点切割范围1032原油和产品的有关性质参数计算汇总1133操作条件的确定11__331汽提蒸汽用量11332操作压力13333汽化段温度13334塔底温度15335塔顶及各侧线温度的假设与回流热分配15336分馏塔计算草图1634蒸馏塔各点温度核算17__341重柴油抽出板温度校核17__342轻柴油抽出板和煤油抽出板温度19343塔顶温度的校正1935全塔汽、液负荷分布图2036作全塔汽液相负荷分布图30第四章:常压蒸馏尺寸计算31__41塔的直径的计算31__411塔径的初算31412计算适宜的气速Wa32413计算气相空间截面积32414降液管内流体流速_Vd32415计算降液管面积32416塔横截面积Ft的计算32417采用的塔径D及空塔气速W3342塔高的计算3343塔板33__431塔板布置33432浮阀的计算33433溢流堰及降液管的计算34434降液管35__第五章:常压蒸馏塔水力计算35__51塔板总压力降3552雾沫夹带3653泄漏3654淹塔3655降液管超负荷3656适宜操作区的确定37__561雾沫夹带线37562淹塔界线37563降液管超负荷界线38564漏液线38565液相负荷下限线3856.6操作线38__参考资料38第六章结束语39____广东石油化工学院__专业____2012年9月1日批准__系主任发给学生1设计题目__234__学生完成全部设计之期限年月日设计之原始数据__计算及说明部分内容设计应包括的项目1原料油性质及产品性质;2工艺流程;3塔器结构;4.环保措施5__绘图部分内容明确说明必绘之图__6__发出日期年月日__设计指导教师__完成任务日期月日__生签名学____石油化工生产技术课程设计__原油常减压蒸馏装置工艺设计基础数据__1、原油的一般性质__大庆原油,d4=08587;特性因数K=1232、原油实沸点蒸馏数据__表1大庆原油实沸点蒸馏及窄馏分性质数据__馏分号1234567891011121314151617渣油__沸点范围℃初112112156156195195225225257257289289313313335335355355374374394394415415435435456456475475500500525525__占原油质每馏分2983153223253403403443373453433353553393884054524153996__累计298613935126016001946229026272972331536504005434447325137558960041000__密度20℃g·cm-3071080746107699079580809208161081730826408348083630839608479085360868608732087860883209375__运动粘度mm2·s-120℃—089127203281414593833——————————__50℃—064089126163226301384499624770951133219————__100℃———————173207261286333422586705892115—__凝点__℃——-65-41-24-941322293438434548525541__①__20__闪点开℃———78—125—157—184—206—238—282——__折射率__20nD__70__nD__1399514172143501444514502145601456514612——————————__————————144501445514472145151456014641146751469714730—__3、产品方案及产品性质__5汽提水蒸汽采用过热水蒸汽420℃_03MPa表__6可采用二段汽化流程,设3个中段循环回流过汽化油为24%重。7按时完成设计,交电子版和纸质版以及手稿。__第一章总论____11概述__111设计基础__石油从外观看来是一种暗色的_从褐色以至黑色的流动和半流动的粘稠液体。石油的相对密度大约在08至098间_一般都小于10。石油组成相当复杂_有分子量很小的气态烃_也有分子量大1500至2000的烃类。__石油主要由C、H、S、N、O等元素组成_其中C占8387%_H占1114%。石油中还含有多种微量元素_其中金属量元素有钒、镍、铁、铜、钙等,非金属元素有氯、硅、磷、砷等。石油主要由烃类和非烃类组成_其中烃有:烷烃、环烷烃、芳烃_非烃类有含硫、含氮、含氧化合物以及胶质、沥青质。非烃类的危害影响产品的质量腐蚀设备污染环境污染催化剂。__石油炼制工业生产汽油、煤油、柴油等燃料和化学工业原料,是国民经济最重要的支柱产业之一,关系国家的经济命脉和能源安全,在国民经济、国防和社会发展中具有极其重要的地位和作用。不同油区所产的原由在性质上差别较大,不同组成的原油表现出的物理性质不同,而不同的化学组成及物理性质对原油的使用价值、经济效益都有影响。大庆原油属低硫石蜡基原油。主要特点是含蜡量高、凝点高、沥青质含量低、重金属含量低、硫含量低。直馏汽油馏分含量较少,辛烷值低直馏柴油的十六烷值高。350500℃馏分是生产润滑油的良好原料。减压渣油沥青质和胶质少而蜡含量较高,难以生产高质量沥青产品,可生产残渣润滑油。胜利原油属于含硫中间基原油。主要特点是密度较大、含硫较多、胶质沥青质含量较多。直馏汽油馏分含量较少,辛烷值高。直馏柴油的柴油指数较高、凝点不高。减压馏分油生产润滑油不够理想。减压渣油不宜生产润滑油,可生产沥青产品。原油蒸馏在炼油厂是原油首先要通过的加工装置。一般包括预处理系统(原油电脱盐)、常压分馏系统、减压分馏系统、注剂系统、轻烃回收系统(加工轻质原油且达到经济规模时一般设置轻烃回收系统)等。常压蒸馏就是在常压下对原油进行加热、气化、分馏和冷凝。如此得到各种不同沸点范围的石油馏分。常减压蒸馏是指在常压和减压条件下,根据原油中各组分的沸点不同,把原油“切割”成不同馏分的工艺过程。____112设计方案__设计一套年处理量为700万吨大港原油加工装置,由于大庆原油中轻组分不多,所以原油蒸馏装置采用二段汽化,设计常压塔和减压塔。设计中采用水蒸气汽提方式_并确定汽提水蒸汽用量由于浮阀塔操作弹性大,本设计采用浮阀塔。__113生产规模__规模原油处理量:700万吨年。__按年开工8000小时计,即处理量为875000kgh。__114工艺技术路线__大庆原油属低硫石蜡基原油。主要特点是含蜡量高、凝点高、沥青质含量低、重金属含量低、硫含量低。直馏汽油馏分含量较少,辛烷值低,直馏柴油的十六烷值高。__115工艺技术特点__由于装置规模较小,在保证安全平衡生产的前提下,尽量简化工艺流程和自动控制系统,以节省工程投资。__反应部分采用冷高压分离流程。分馏部分设置两台分馏塔,其中第二分馏塔为减压操作,两台分馏塔产品侧线抽出及塔底均设重沸器,塔内装填高效规整填料,确保分馏精度。__设置热载体回执系统,热载体作为塔底重沸器热源。__12文献综述__常减压蒸馏技术现状__1国外蒸馏装置技术现状及发展趋势__炼油厂的大型化是提高其劳动生产率和经济效益,降低能耗和物耗的一项重要措施。按2004年一月底的统计,全世界共有717座炼油厂,总加工能力4103Mta。其中加工能力在10Mta以上的炼油厂126座,分散在34个国家和地区,有16座加工能力在20Mta以上。现在单套蒸馏装置一般都在5Mta以上,不少装置已达到10Mta。现在最大的单套蒸馏装置处理量为15Mta。__整体蒸馏装置将原油分为:常压渣油、含蜡馏分油、中间馏分油和石脑油组分。常压部分出常压渣油、中间馏分和石脑油以下的馏分。中间馏分在加氢脱硫分馏塔中分馏煤油、轻、重柴油,常压渣油进入高真空减压蒸馏,分馏出的蜡油作为催化裂化装置和加氢裂化装置的原料。整体蒸馏装置可以节省投资30%左右。__电脱盐方面:以Petrolite和Howe-Beaket二公司的专利技术较为先进。Howe-Beaket技术主要为低速脱盐,Petrolite已在低速脱盐的基础上开发了高速电脱盐。__塔内件方面:以Koch-Glitcsh、Sulzer和Norton为代表,拥有较先进的专利技术,公司开发出了SuperFRACISuperFRACV高效塔盘和Gempak填料,Sulzer在原有Mellapak填料的基础上开发了Mllapakplus和Optiflow高效填料。__产品质量方面:国外蒸馏装置典型的产品分馏精度一般为:石脑油和煤油的脱空度ASTMD865-9513℃;煤油和轻柴油的脱空度ASTMD865-95-20℃;轻蜡油与重蜡油的脱空度ASTMD11605-955℃,润滑油基础油也基本满足窄馏分、浅颜色。__2国内蒸馏装置技术现状__我国蒸馏装置规模较小,大部分装置处理能力为25Mta,仅有几套装置的加工能力超国45Mta。我国蒸馏装置的总体技术水平与国外水平相比,在处理能力、产品质量和拨出率方面存在较大的差距。最近几年,随着我国炼油工业的发展,为缩短与世界先进炼油厂的差距,我国新建蒸馏装置正向大型化方向发展,陆续建成了镇海、高桥8Mta及西太平洋10Mta等大型化的蒸馏装置等,其中高桥为润滑油型大型蒸馏装置,拟建的大型蒸馏装置也基本为燃料型。__我国蒸馏装置侧线产品分离精度差别较大,如中石化有些炼油厂常顶和常一线能够脱空,但尚有40的装置常顶与常一线恩氏蒸馏馏程重叠超过10℃,最多重叠达86℃。多数装置常二线与常三线恩氏蒸馏馏程重叠15℃以上,实沸点重叠则超出25℃。润滑油馏分切割也同国外先进水平存在一定差距,主要表现在轻质润滑油馏分的发挥及中质润滑油馏分的残碳、颜色和安定性等方面存在差距较大。__13设计任务依据__设计任务以课程设计任务书为依据。__14主要原材料__主要原材料是大庆原油,属低硫石蜡基原油。__原料油直接由海运到港口,再由输送管道直接输送到厂区储罐内,产品则可通过公路,铁路和水路销往各地市场。项目的水、电、风等公用工程均由石化工业园区管道输送。三废排放也均可在石化工业园区的三废处理中心处理。____第二章工艺流程设计____21原料油性质及产品性质211原油一般性质__大庆原油,d4=08587;特性因数K=123__20__212原油实沸点蒸馏数据__馏分号1234567891011121314151617沸点范围℃初112112156156195195225225257257289289313313335335355355374374394394415415435435456456475475500500525__占原油质每馏分298315322325340340344337345343335355339388405452415__累计29861393512601600194622902627297233153650400543444732513755896004__密度20℃g·cm-30710807461076990795808092081610817308264083480836308396084790853608686087320878608832__运动粘度mm2·s-120℃—089127203281414593833—————————__50℃—064089126163226301384499624770951133219———__100℃———————173207261286333422586705892115__凝点__℃——-65-41-24-9413222934384345485255__闪点开℃———78—125—157—184—206—238—282—__折射率__20nD__70__nD__1399514172143501444514502145601456514612—————————————————144501445514472145151456014641146751469714730__渣油__525__3996__1000__09375__—__—__—__41__①__———____本设计采用二段汽化的常减压蒸馏装置技术(双塔流程)。设有常压塔、减压塔和附属的汽提塔。原油在进入常压塔前经过电脱盐系统的脱盐、脱水后,换热到240℃_再经常压炉加热到370℃进入常压塔,经过分馏,塔顶分馏出重整原料,侧线自上而下分别出航空煤油、轻柴油、重柴油,塔底分馏出重油。重油经减压炉加热至400℃左右_进入减压塔_塔顶抽真空_经分馏_减一线出重柴油_减二、三线出蜡油_减四线出润滑油_塔底出减压渣油。工艺流程图如下所示:____23塔器结构__根据设计要求和实际情况采用板式塔。各种板式塔有关结构性能比较如下表:__表2-5各种塔板比较__

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