原油常压塔工艺设计计算
原油常压塔工艺设计计
算
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
设计题目：原油常压塔工艺计算
设计任务：根据基础数据，绘制各种曲线
根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡
根据给定数据进行分馏塔计算，并绘制精馏塔计算草图
校核各侧线及塔顶温度
设计基础数据：
本设计采用某原油问原料进行常压塔工艺计算，原料及产品的基础数据见下表，
年开工天数按8000h计算，侧线产品及塔底重油都使用过热水蒸汽汽提，使用的温度为420℃，压力为。
根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡
根据给定数据进行分馏塔计算，并绘制精馏塔计算草图
校核各侧线及塔顶温度
主要参考文献：[1]、林世雄主编，《石油炼制工程》(第三版)，石油工业出版社，2006年；
[2]、李淑培主编，《石油加工工艺学》（第一版），烃加工出版社，
1998年；
[3]、侯祥麟，《中国炼油技术》（第一版），中国石化出版社，1991
年。
一、生产方案
经过计算，此次油品是密度较大的油品，根据经验计算，汽油、煤油、轻柴、重柴的总收率大于30%，重油是生产优质沥青的好原料，还可以考
虑渣油的轻质化，煤油收率高，适合生产航空煤油，该原油的生产方案
是燃料一化型加工方案。
二、回流方式的确定
本设计的处理量较大，考虑采用塔顶二级冷回流，并采用两个中段回流。
三、确定塔板数
在原料一定的情况下，塔板的数目越多，精度越好，但压降越大，成本越高，本设计采用41层塔板。
四、塔板形式的确定
本设计采用操作弹性大，塔板压降小，造价适中的浮阀塔板。
设计说明书：
1、根据基础数据绘制各种曲线；
2、根据已知数据，计算并查工艺图表确定产品收率，作物料平衡；
3、确定汽提蒸汽用量；
4、塔板选型和塔板数的确定；
5、确定操作压力；
6、确定汽化段温度：
⑴、汽化段中进料的汽化率与过汽化度；
⑵、汽化段油气分压；
⑶、汽化段温度的初步求定；
⑷、t F的校核。
7、确定塔底温度；
8、塔顶及侧线温度的假定与回流热分配：
⑴、假设塔顶及各侧线温度；
⑵、全塔回流热；
⑶、回流方式及回流热分配。
9、侧线及塔顶温度的校核；
10、精馏塔计算草图。
原油常压塔精馏塔工艺计算过程
1、根据基础数据绘制各种曲线
假设原油=100g，则
⑴ IBP-122V1 = =
⑵ 122-150V2 = =
⑶ 150-175V3 = / =
⑷ 175-200V4 = =
⑸ 200-225V5 = =
⑹ 225-250V6 = / =
⑺ 250-275V7 = / =
⑻ 275-300V8 = / =
⑼ 300-325V9 = / =
⑽ 325-350V10 = / =
⑾ 350-375V11 = / =
⑿ 375-395V12 = / =
⒀ 395-425V13 = =
⒁ 425-450V14 = =
⒂ 450-475V15 = = V总 = 67.96681 cm3进行规一化得：
V1% = %V2% = %V3% = %
V4% = %V5% = %V6% = %
V7% = %V8% = %V9% = %
V10% = %V11% = %V12% = %
V13% = %V14% = %V15% = %
由上可得绘制实沸点曲线数据：
由《石油炼制工程》第三版，图7-17，根据实沸点蒸馏曲线10%至70%点得实沸点蒸馏曲线参考点斜率 = (399-148)/(70-10) = 4.18℃/%，由此计算参
考线的各点温度：
% = 148 - （） = 134.71℃ 20% = 148 - （20-10）= 189.8℃
30% = 148 - （30-10） = 231.6℃ 40% = 148 - （40-10）= 273.4℃
50% = 148 - （50-10） = 315.2℃ 60% = 148 - （60-10）= 357℃
70% = 148 - （70-10） = 398.8℃ 80% = 148 - （80-10）= 440.6℃
90% = 148 - （90-10） = 482.4℃
b.计算平衡汽化参考线斜率及各点温度
用《石油炼制工程》第三版 7-17上图，根据实沸点蒸馏曲线10%至70%斜
率℃/%查得平衡汽化参考线的斜率为℃/%，用图7-17中图查得△F = ℃，故平衡汽化参考线50% = 实沸点蒸馏参考线50%点–△F = ℃ - = ℃
由平衡汽化参考线的50%点和斜率可计算得其他各点温度
% = 292.8755℃ - （）= 187.0845℃
10% = 292.8755℃ - （50-10） = 194.8755℃
20% = 292.8755℃ - （50-20） = 219.3755℃
30% = 292.8755℃ - （50-30） = 243.8755℃
40% = 292.8755℃ - （50-40） = 268.3755℃
60% = 292.8755℃ + （60-50） = 317.3755℃
70% = 292.8755℃ + （70-50） = 341.8755℃
80% = 292.8755℃ + （80-50） = 366.3755℃
90% = 292.8755℃ + （90-50） = 390.8755℃
c.计算实沸点蒸馏曲线与其参考线的各点温差△F i%
△% = 122℃ - 134.71℃ = -12.71℃ △F 10% = 0℃
△F 20% = 205℃ - 189.8℃ = 15.2℃ △F 30% = 258℃ - 231.6℃ = 27.2℃ △F 40% = 295℃ - 273.4℃ = 21.6℃ △F 50% = 323℃ - 315.2℃ = 7.8℃ △F 60% = 363℃ - 357℃ = 6℃ △F 70% = 399℃ - 398.8℃ = 0.2℃ △F 80% = 425℃ - 440.6℃ = -15.6℃ △F 90% = 454℃ - 482.4℃ = -28.4℃ d.求平衡汽化曲线各点温度
由图7-17下图查得各馏出百分数时的温差比值得：%比值=，10%比值=，20%比值=，其余各点比值都是.平衡汽化曲线各点的温差△T 等于实沸点蒸馏曲线与其参考线相应各点的温差△F i%乘以对应的比值，由此得平衡汽化各点的△T 。 % △T = * = -4.9569℃ 10% △T = 0℃
20% △T = * = 5.472℃ 30% △T = * = 8.976℃ 40% △T = * = 7.128℃ 50% △T = * = 2.574℃ 60% △T = 6 * = 1.98℃ 70% △T = * = 0.066℃ 80% △T = * = -5.148℃ 90% △T = * = -9.372℃
平衡汽化曲线各点温度等于它的参考各点温度加上相应的△T 值，得平衡汽化温度，见表（Ⅲ）
2、根据已知数据计算，查工艺图表确定产品收率，作出物料平衡 ⑴
、切割点的计算
根据常压切割以及产品性质中的恩氏蒸馏馏出温度及《石油炼制》第三版，P 201～202图7-12及图7-13进行恩氏蒸馏曲线与实沸点蒸馏曲线的转化计算时，凡恩氏蒸馏温度高出246℃者，考虑到裂化的影响，须用lgD = – 进行温度校正，则校正F 12的t ‘ = t + D ，以汽油分馏为例
a. 实沸点蒸馏50%点 = 164 + △t （查图7-12）= 164 – = 161.25℃
b. 用图7-13查得实沸点蒸馏曲线温差
30%点 = – 24 = 137.25℃ 10%点 = – 24 = 95.25℃ 0%点 = – = 26.75℃ 70%点 = + = 178.15℃ 90%点 = + = 209.55℃ 100%点 = + = 215.95℃ 实沸点范围 : ℃～℃