原油预热器设计
原油常减压蒸馏装置工艺设计
化工课程设计原油常减压蒸馏装置工艺设计学院:化学工程学院班级:化工13—2班学号:任课教师:王丽姓名:广东石油化工学院化学工程与工艺专业设计任务书2016 年9 月 5日批准系主任发给学生1.设计题目: 原油常减压蒸馏装置工艺设计2. 学生完成全部设计之期限: 2017 年 1 月7 日3. 设计之原始数据: (另给)4. 计算及说明部分内容: (设计应包括的项目)一、总论1．概述；2．文献综述；3．设计任务依据；4．主要原材料；5．其他二、工艺流程设计1. 原料油性质及产品性质；2. 生产方案；3.工艺流程；4. 蒸馏塔类型、塔器结构；5．环保措施三、常压蒸馏塔工艺计算1. 工艺参数计算；2. 物料平衡计算；3.操作条件的确定；4. 蒸馏塔各点温度核算；5. 蒸馏塔汽液负荷计算四、常压蒸馏塔尺寸计算1. 塔径计算；2. 塔高计算五、常压蒸馏塔水力学计算六、车间布置设计1. 车间平面布置方案；2. 车间平面布置图；3. 常压蒸馏塔装配图七、参考资料5. 绘图部分内容: (明确说明必绘之图)(1) 原油常减压蒸馏装置工艺流程图(2) 车间平面布置图(3) 常压蒸馏塔装配图插图: 主要塔器图, 蒸馏塔汽液负荷分布图, 计算草图等.6. 发出日期: 2016 年9 月 5 日设计指导教师:完成任务日期: 年月日学生签名:目录一总论1.1 概述：1.1.1设计基础原油在常压条件下呈液态的复杂的烃类混合物。
石油是一种主要由碳氢化沸点从常温到500度以上，分子结构也是多种多样合物组成的复杂混合物。
石油中的烃类和非烃类化合物，相对分子质量从几十到几千。
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。
对许多原油来说，它的各项性质指标间往往存在着利弊交错、优劣共存的现象，这样就需要对原油进行分析评价。
人人们根据对所加工原油的性质、市场对产品的需求、加工技术的先进性和可靠性，以及经济效益等诸方面的分析、制订合理的加工方案。
原油长输管道加热炉的应用探讨
２ ２ 运 行 情 况 ．
通 过对 西部 原油 管道 和石 兰线 的调 研 ，３种 加热 炉都 具有 独特 的运 行特 点 。 １ ）导 热 油加热 炉 系统 ①适 宜 于工艺 要求 按顺 序 输 送不 同油 品 ，加 热 系 统需 经 常 开停 ，介 质升 降 温 反应 较快 ，调 节方 便 的场合 。输 送工 艺 切换对 加 热炉 系统 运行 没有 影 响 。② 西 部管道 导 热油 加热 炉结 构均 为 密集 螺旋 管 卧式 圆筒炉 。该 结构 边 界层很 薄 ，便 于传 热 ，其辐 射 室热强 度 和炉管 的表面 热流 密度 较 高 。加热 炉均 在设 置空 气 预热器 后 。实 测热 效 率可 达 ９ ％ ，综 合 热 效 率 约 ８ ～８ 。③ 加 热炉 采 ３ ８ ９ 用进 口全 自动 比例调 节燃 烧器 。由换热 器 原油 出 口温度 控制 导热 油 温度 ，进 而控 制燃烧 ，实现 了加 热炉 系统 的 Ｐ Ｃ调 节 。④ 导 热油 加热 系统 较 为复杂 ，维护维 修 量较 大 。 Ｌ ２ ）相 变加 热 炉 ① 相变 加热 炉设 计存 在缺 陷 ，在 冬 季停 用 情 况 下 ，采 用 电加 热 器 维 持温 度 ，电量 消耗 较 大 。且 原 油输 量变 化较 大 ，加热 炉 开停 频繁 ，运 行操 作不 方便 。②在运 行 过程 中 ，加热 炉真 空度 无法 保 证 ，加热 炉 的效率 将受 到 很 大 影 响 。③ 由于 燃 料 为 原 油 ，相 变 加 热 炉 烟 管 内积 灰 较 多 ，维 护 不
２ 加 热 方式 对 比
２ １ 工 作 原 理 ．
１ 直接管 式加 热炉 采用直 接火 焰加 热方式 加热 炉 管 内原 油 。被加 热 介 质在 炉 管 内 流动 ，燃 料 在 加 ） 热炉 炉膛 内燃烧 ，通 过辐 射和 对流传 热将 热量 传给 炉管 内的被 加热介 质 。 ２ 导热油 加热 炉系 统是通 过 系统 中的换 热器对 原 油进 行 间接 加热 。通 过 循 环 泵将 系 统 中被 加 热 的 ）
炼油工程设计方案
炼油工程设计方案1. 引言炼油工程是将原油经过一系列的物理和化学处理过程，将其转化为各种石油产品的过程。
炼油工程设计是建立一个经济有效的炼油工厂的关键步骤。
本文档将介绍一个典型的炼油工程设计方案，其中包括工厂的设备布置、工艺流程以及环境影响的评估等内容。
2. 设备布置炼油工程包括原油储存、预处理、分馏、转化和补充等基本单元操作。
在设计中，合理的设备布置可以有效地提高工厂的运行效率和安全性。
以下是一个典型炼油工程设备布置的示例：•储油罐区：用于储存原油、中间产品和成品。
•预处理区：包括脱水、脱硫和脱盐等处理设备。
•分馏区：包括蒸馏塔、冷凝器和分离器等设备，用于将原油按照不同的沸点分离为不同的馏分。
•转化区：包括重整、裂化和脱硫等设备，用于将馏分转化为更有价值的产品。
•补充区：包括添加剂和催化剂的供应设备，用于调整产品的质量和性能。
3. 工艺流程炼油工程的工艺流程是将原油转化为各种石油产品的步骤。
以下是一个典型炼油工程的工艺流程：1.原油预处理：原油经过脱水、脱硫和脱盐等预处理过程，以去除杂质和减少对设备的腐蚀。
2.分馏：原油进入蒸馏塔，通过加热和冷却过程，将其分离为不同的馏分，例如汽油、柴油和润滑油等。
3.分离：馏分在分离器中进一步分离，以去除轻质产品或重质产品。
4.转化：通过重整、裂化和脱硫等过程，将不具有商业价值的馏分转化为高附加值的产品，如汽油、煤油和液化石油气等。
5.补充：在产品中添加添加剂和催化剂，以改善产品的性能和质量。
6.储存和出口：最后，成品产品将被储存在储罐中，并按需求进行出口。
4. 环境影响评估炼油工程对环境造成的影响是一个重要的考虑因素。
在设计方案中，需要对工厂的环境影响进行评估，并采取适当的措施来减少不良影响。
以下是一些常见的环境影响和对策：•废水处理：炼油工程会产生大量的废水，其中含有各种有害物质。
因此，需要建立废水处理设施，以去除污染物和回收水资源。
•废气处理：炼油过程中产生的废气中含有多种有毒气体和颗粒物。
化工原理课程设计答辩(煤油换热器的设计)
由 ，传热管相对粗糙度0.01/20=0.005，查莫狄图得
i 0.038W/(m 2.0C)
P 1 0 .0 3 8 0 .6 0 2 9 9 4 .6 8 2 0 .4 9 8 2 1 4 0 5 .1 P a
P 22 u 239 9 4 2 0 .4 9 8 23 6 9 .8 P a
管程流体流速
u i 1 1 3 0 2 0 /0 (.3 0 6 6 0 3 0 4 9 9 4 .6 8 0 .4 9 8 m /s)
R ediu iii 0 .0 2 0 .0 0 0 .4 0 9 7 8 2 59 9 41 3 6 5 4
普兰特准数
P rcp 4 .1 7 4 1 0 3 7 .2 5 1 0 4 4 .8 0 0 .6 2 6
00.36d0 0Re00.55Pr1/3(
) 0 0.14
w
当量直径，由正三角形排列得
4 (3t2 2 ) 4 (3 0 .0 3 2 2 0 .7 8 5 0 .0 2 5 2)
d d e
2
4
0
d0
2
3 .1 4 0 .0 2 5
0 .0 2 0 (m )
壳程流通截面积
S 0 B D ( 1 d t0 ) 0 .3 0 0 .9 ( 1 0 0 . .0 0 3 2 2 5 ) 0 .0 5 9 0 6 ( m 2 )
则该换热管管程数为
Np
L l
11.482 6
传热管总根数
N 2 0 2 24 0 4（根）
平均传热温差校正系数
P 3828 0.103 R125408.5
12528
3828
平均传热温差校正
预热器工作原理
预热器工作原理预热器是一种常见的设备，用于在工业生产过程中提高热效率和节约能源。
它的主要作用是将冷却的流体加热至一定温度，以便进一步被其他设备或者系统利用。
在本文中，我们将详细介绍预热器的工作原理及其应用。
一、预热器的基本原理预热器的工作原理基于热交换的基本原理。
它通过将冷却的流体与热源接触，从而实现热量的传递。
预热器通常由一个或者多个管道组成，其中热源通过管道内流动，而冷却的流体则通过管道的外部流动。
热源和冷却的流体之间通过管壁进行热量传递，使得冷却的流体被加热，而热源则被冷却。
二、预热器的分类根据不同的工作原理和应用场景，预热器可以分为多种类型。
以下是几种常见的预热器分类：1. 管壳式预热器：管壳式预热器是一种常见的热交换设备，它由一个外壳和一组管子组成。
冷却的流体通过管子的外部流动，而热源则通过管子的内部流动。
热量通过管壁传递，将冷却的流体加热。
2. 换热器：换热器是一种通过直接接触实现热量传递的预热器。
它通常由一组平行罗列的金属板组成，热源和冷却的流体分别通过板的两侧流动。
热量通过板的表面传递，将冷却的流体加热。
3. 蒸汽发生器：蒸汽发生器是一种将液体转化为蒸汽的预热器。
它通常由一个加热器和一个冷凝器组成。
液体通过加热器加热，转化为蒸汽，然后通过冷凝器冷却成液体。
三、预热器的工作过程预热器的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 热源流动：热源从预热器的一个端口进入，并通过内部的管道流动。
热源可以是燃气、蒸汽、热水等。
2. 冷却的流体流动：冷却的流体从预热器的另一个端口进入，并通过外部的管道流动。
冷却的流体可以是空气、水、油等。
3. 热量传递：热源和冷却的流体通过预热器的管壁进行热量传递。
热量从热源传递到冷却的流体，使得冷却的流体被加热。
4. 出口流体温度控制：通过调节热源的温度、流速等参数，可以控制出口流体的温度。
这样可以确保预热器的工作效果符合要求。
四、预热器的应用领域预热器广泛应用于各个工业领域，以提高能源利用效率和降低生产成本。
空气预热器设计说明书
Re=1335
【6】P261表6-7式6-13c
查表得
式中：d为特征长度，这里为管径0.05
取管道排列为10排
入口处辐射传热系数计算
平均射线自由程
查表得入口处二氧化碳和水蒸气黑度为：
可以计算得入口处辐射换热系数为
出口处辐射换热系数计算
查表得入口处二氧化碳和水蒸气黑度为：
【2】P255图7-63、7-64
空气在管内流动速度为10m/s
具体尺寸如下图:
【5】P42表5-2
=380.6℃
【4】P152式6-12
【4】P152图6-12
=358℃
a)烟气侧传热系数
入口处对流传热系数计算：
假设烟气入口侧壁温为380℃
查表得
式中：d为特征长度，这里为管径0.05
取管道排列为10排
出口处对流传热计算
假设烟气出口处壁温为300℃
【2】P558图16-7
这里取1.1
=600℃查表得 =1.47
假设出口烟气温度 =400℃ =1.42
= =15459
由以上数据计算得
（3）烟气与被预热空气的平均温差
这里取对数平均温差
式中： 为修正系数，与下列参数有关
查图得 =0.98
=358℃
（4）传热系数计算
选择预热器内管子排列方式为顺排，空气管道
，壁厚3mm
烟气在外侧最窄处流速为2.5m/s
【2】P556式16-15
可以计算得入口处辐射换热系数为
烟气侧综合传热系数计算
入口：
出口：
b)空气侧传热系数确定
进口侧空气传热系数确定
进口处空气温度为0℃，查表得
入口处雷诺数
精馏塔进料预热器的设计说明书-预热器课程设计
精馏塔进料预热器的设计说明书姓名：学号：专业班级：高分子材料与工程09-3指导老师：日期：2012年6月29日目录一、前言 (3)二、正文 (11)2.1确定方案 (11)2.2设计计算 (11)2.2.1初选型号 (11)2.2.2结构设计 (14)2.2.3校核 (16)2.2.4强度设计 (18)三、设计结果一览表 (24)四、主要符号说明 (25)五、小结 (25)六、参考文献 (26)摘要随着换热器在工业生产中的地位和作用不同，换热器的类型也多种多样，不同类型的换热器各有优缺点，性能各异。
在换热器设计中，首先应根据工艺要求选择适用的类型，然后计算换热所需传热面积，并确定换热器的结构尺寸。
本课程设计以0.6MPa的饱和水蒸气加热初始温度为20摄氏度40%的乙醇水溶液，首先根据进料热状况参数计算出进料温度，即冷流体出口温度，然后按照所规定的工艺条件，通过研究传热机理，计算传热面积，校核传热系数，从而探寻所需的换热器类型和结构，主要根据已选定的换热器类型进行设备内部零件（如接管、折流板、定距管、管箱等）的设计，包括材料的选择、具体尺寸的确定，具体位置的安装、管板厚度的计算、法兰的选择、开孔补强计算等。
通过以上计算，绘制精馏塔进料预热器的工艺流程图和结构图，设计出能满足要求处理量及处理特定物料的换热器。
AbstractWith the status and role of heat exchangers in industrial production,the type of heat exchanger is also a variety of different types of heat exchangers have advantages and disadvantages,and different performance.In heat exchanger design,we should first select the applicable type,and then calculate the heat exchanger heat transfer area required,and determine the size of the structure of the heat exchanger according to process requirements.This course is designed to0.6MPa of saturated steam heating the initial temperature of20 degrees Celsius and40%aqueous ethanol solution,first of all according to the parameters of the feed thermal conditions of feed temperature,the cold fluid outlet temperature,and then follow the required process conditions.by studying the mechanism of heat transfer to calculate the heat transfer area,checking the heat transfer coefficient and thus to explore the type and structure of the heat exchanger,the main heat exchanger type has been selected,the device internal parts(such as take over the baffle from the pipe,pipe boxes,etc.)design,including choice of materials, specifically to determine the size,the specific location of the installation,the calculation of the thickness of the tube plate,flange options,opening reinforcement calculation.Through the above calculation,draw a process flow chart and block diagram of the distillation column feed preheaters,and designed to meet the requirements of processing capacity and processing of specific materials heat exchanger.一、前言换热器（英语翻译：heat exchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
原油常减压蒸馏装置工艺设计程序
工作场所环境：保持良好的通风和照明，避免有害气体和粉尘的积聚 个人防护用品：提供必要的防护服、口罩、手套等个人防护用品 安全培训：定期进行安全培训，提高员工的安全意识和技能 应急处理：制定应急预案，确保在紧急情况下能够迅速有效地处理事故
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汇报人：
辐射段热效率：根据原油性质和加热炉 设计要求确定
辐射段热损失：根据原油性质和加热炉 设计要求确定
汽化与换热
汽化段工艺流 程：原油进入 汽化段，经过 加热、蒸发、 冷凝等过程， 转化为气体
加热方式： 采用蒸汽加 热、电加热 等方式
蒸发器设计： 考虑蒸发效 率、传热面 积等因素
冷凝器设计： 考虑冷凝效 率、传热面 积等因素
的材料
辐射段安装： 包括辐射段与 加热炉的连接、
固定等
辐射段运行： 包括辐射段的 加热、冷却、
保温等操作
辐射段维护： 包括辐射段的 清洗、检查、
维修等操作
辐射段长度：根据原油性质和加热炉设 计要求确定
辐射段温度：根据原油性质和加热炉设 计要求确定
辐射段压力：根据原油性质和加热炉设 计要求确定
辐射段流量：根据原油性质和加热炉设 计要求确定
加热炉：提供热源，加热原油使其气化
冷凝器：冷却气化后的原油，使其液化
真空泵：维持装置内的真空度，降低原 油的沸点
控制系统：监控装置运行状态，调节参 数，保证装置稳定运行
安全设施：包括防火、防爆、防泄漏等 设施，确保装置安全运行
原料准备及进料
进料方式：连续进料或间歇 进料
原油规格：包括API度、硫含 量、蜡含量等
选型原则：根据原油性质、生 产规模、操作条件等因素选择 合适的加热炉类型
加热炉类型：包括燃气加热炉、 燃油加热炉、电加热炉等
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燕山大学毕业设计任务书
学院： 里仁学院 系级教学单位： 过程装备与控制工程系
学 号 学生 姓名 孙航 专 业
班 级
07过程装备
题
目
题目名称
原油预热器设计
题目类型
毕业设计
题目性质
工程设计
题目来源
自选
主
要
内
容
1．工艺要求：原油处理量28kg/s，入口温度为25℃，操作压力为0.4Mpa，
加热介质为另一油品，流量为20 kg/s，温度由160℃降到115℃，操作压
力为0.5Mpa，按此条件设计换热器。
2．进行换热器的结构设计，进行各主要构件的强度计算；
3．编制设计计算说明书，字数20千字以上，外文资料翻译3千字以上，设
计图纸绘图量6A1以上。
基
本
要
求
1．设计工作要严格按照国家压力容器相关标准、行业标准及规范进行。
2．在熟悉和掌握相关理论和标准的基础上，独立完成所有设计内容。
3．设计要求选材合理，结构合理，强度计算完整准确；设计计算说明书要
书写工整；设计图纸要表达清楚准确，图面整洁。
参
考
资
料
1.《钢制压力容器》 GB150-98；
2．《钢制管壳式换热器》GB151-98；
3．化工设备设计全书《换热器》；
4．《换热器设计手册》；
5．《化工容器及设备简明设计手册》。
周 次
1—3周 4—7周 8—11周 12—14周 15—16周
应
完
成
的
内
容
检索相关技术资料，熟悉毕业课题，完成外文资料翻译。 完成初步方案设计，进行工艺计算和强度计算。 完成换热器的总体结构设计，绘制设备总图。 绘制换热器的零部件图。 撰写设计说明
书，并答辩。
指导教师：
职称：
年 月 日
系级教学单位审批：
年 月 日
附：两种油的密度均为870kg/m3。
原油物性数据：粘度2.910-3Pa·S，导热系数=0.136W/(m·℃)，比热容
1.99kJ/(kg·K)
油品物性数据：粘度5.210-3Pa·S，导热系数=0.119W/(m·℃)，比热容
2.20kJ/(kg·K)