化工专业课程设计常减压

化工专业课程设计650万吨/年大庆原油常减压蒸馏装置常压塔工艺设计学校名称：广东石油化工学院专业名称：化学工程与工艺班别：化工姓名：学号：指导教师：完成时间：2012年11月28日至2013年01月04日广东石油化工学院化工与环境工程学院目录摘要 (1)第一章总论 (2)1.1 概述 (2)1.1.1 分类和理化性质 (2)1.1.2 加工方案类型 (4)1.1.3塔类的选择 (4)1.1.4 工艺技术路线 (5)1.1.5 工艺技术特点 (5)1.1.6 产品的市场需求 (6)1.2 文献综述 (6)1.2.1 国外蒸馏装置技术现状及发展趋势 (6)1.2.2 国内蒸馏装置技术现状 (7)1.2.3 综述 (8)1.3 设计任务依据 (8)1.4 主要原材料 (8)1.5 其他 (8)1.5.1 “三废”综合利用 (8)1.5.2 交通运输及综合运用 (9)第二章工艺流程设计 (10)2.1 原料油性质及产品性质 (10)2.1.1 原油的一般性质 (10)2.1.2 原料油处理量 (10)2.1.3 原油实沸点蒸馏数据 (10)2.1.4 原油平衡蒸发数据 (10)2.1.5 产品性质 (11)2. 2 工艺流程 (11)2.2.1 原油换热系统 (11)2.2.2 初馏系统 (11)2.2.3 常压系统 (12)2.2.4 减压系统 (12)2.2.5工艺流程图 (13)2.3 塔器结构 (13)第三章常压蒸馏塔工艺计算 (15)3.1 工艺参数计算 (15)3.1.1 油品的性质参数 (15)3.1.2 产品收率及物料平衡 (19)3.1.3 汽提蒸汽用量 (19)3.1.4 塔板型式和塔板数.........................................................错误！未定义书签。

3.1.5 分馏塔计算草图...............................................................错误！未定义书签。

3.2 操作条件的确定.......................................................................错误！未定义书签。

3.2.1 操作压力...........................................................................错误！未定义书签。

3.2.2 汽化段温度.....................................................................错误！未定义书签。

3.2.3塔底温度............................................................................错误！未定义书签。

3.2.4 塔顶及各侧线温度的假设与回流热分配.......................错误！未定义书签。

3.3.蒸馏塔各点温度的校核..............................................................错误！未定义书签。

3.4 全塔汽、液负荷分布图 (29)第四章常压蒸馏塔尺寸计算 (37)4.1 塔径的计算 (37)4.1.1 塔径的初算 (37)4.1.2 计算适宜的气速Wa (38)4.1.3 计算气相空间截面积 (38)4.1.4 降液管内流体流速, Vd (38)4.1.5 计算降液管面积 (39)4.1.6 塔横截面积Ft的计算 (39)4.1.7 采用的塔径D及空塔气速W (39)4.2 塔高的计算 (40)4.3 塔板布置、浮阀、溢流堰及降液管的计算 (40)4.3.1 塔板布置 (40)4.3.2 浮阀的计算 (40)4.3.3 溢流堰及降液管的计算 (41)4.3.4 降液管 (42)第五章常压蒸馏塔的水力学计算 ...................................................... 错误！未定义书签。

5.1 塔板总压力降 (43)5.2 雾沫夹带 (44)5.3 泄漏 (45)5.5 降液管超负荷 (46)5.6 适宜操作区和操作线 (46)第六章车间布置设计 (50)6.1 车间平面布置方案 (50)6.2 车间平面布置图图纸说明 (50)6.2.1 设备布置满足工艺流程和工艺条件要求 (50)6.2.2 设备集中布置 (50)6.2.3 安全性 (50)6.2.4 经济性 (51)6.2.5 安装与维修 (51)6.2.6 外观 (51)6.2.7 图面 (51)6.3 车间平面布置图 (51)6.4 常压蒸馏塔装配图 (51)第七章参考资料 (52)第八章结束语 (53)摘要原油在常压条件下呈液态的复杂的烃类混合物。

原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。

石油不能直接作汽车、飞机、轮船等交通运输工具发动机的燃料，也不能直接作润滑油、溶剂油、工艺用油等产品使用，必须、经过各种加工过程，才能获得符合质量要求的各种石油产品。

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。

设计一套年处理量为650万吨大庆原油加工装置，由于原料中轻组分不多，所以原油蒸馏装置采用二段汽化，设计常压塔，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。

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。

关键词：大庆原油常压蒸馏常压塔减压塔第一章总论1.1 概述石油也称原油或黑色金子，是一种粘稠的、深褐色（有时有点绿色的）液体。

地壳上层部分地区有石油储存。

它由不同的碳氢化合物混合组成，其主要组成成分是烷烃，此外石油中还含硫、氧、氮、磷、钒等元素。

不过不同油田的石油成分和外貌可以有很大差别。

石油主要被用来作为燃油和汽油，燃料油和汽油组成目前世界上最重要的一次能源之一。

石油也是许多化学工业产品——如溶剂、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。

当今88%开采的石油被用作燃料，其它的12%作为化工业的原料。

原油中碳元素占83%-87%，氢元素占11%-14%，其它部分则是硫、氮、氧及金属等杂质。

原油在常压条件下呈液态的复杂的烃类混合物。

原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。

石油不能直接作汽车、飞机、轮船等交通运输工具发动机的燃料，也不能直接作润滑油、溶剂油、工艺用油等产品使用，必须经过各种加工过程，才能获得符合质量要求的各种石油产品。

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。

1.1.1 分类和理化性质1、分类（1）按组成分类：石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油三类；（2）按硫含量分类：超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四类；（3）按比重分类：轻质原油、中质原油、重质原油以三类。

目前我国已开采的原油以低硫石蜡基居多，大庆等地原油均属此类。

其中，最有代表性的大庆原油，硫含量低，蜡含量高，凝点高，沥青质含量低，重金属含量低，能生产出优质煤油、柴油、溶剂油、润滑油和商品石蜡。

胜利原油胶质含量高(29%)，比重较大(0.91左右)，含蜡量高(约15~21%)，属含硫中间基。

汽油馏分感铅性好，且富有环烷烃和芳香烃，故是重整的良好原料。

2、物化性质原油的性质包含物理性质和化学性质两个方面。

物理性质包括颜色、密度、粘度、凝固点、溶解性、杂质含量等；化学性质包括化学组成、氧化、燃烧等。

（1）颜色：原油的色泽按产地和成分不同，一般有褐色、黄褐色、深棕色和黑色。

通常颜色越深则比重越大，同时含沸点成分就越少，反之亦然。

然而原油中纯粹烃类为无色物质，原油的颜色是由石油中含有的其它物质所形成的。

（2）密度：原油相对密度一般在0.75~0.95之间，少数大于0.95或小于0.75，相对密度在0.9~1.0的称为重质原油，小于0.9的称为轻质原油。

（3）粘度：原油粘度是指原油在流动时所引起的内部摩擦阻力，原油粘度大小取决于温度、压力、溶解气量及其化学组成。

温度增高其粘度降低，压力增高其粘度增大，溶解气量增加其粘度降低，轻质油组分增加，粘度降低。

原油粘度变化较大，一般在1~100mPa·s之间，粘度大的原油俗称稠油，稠油由于流动性差而开发难度增大。

一般来说，粘度大的原油密度也较大。

（4）凝固点：原油冷却到由液体变为固体时的温度称为凝固点。

原油的凝固点大约在-50℃~35℃之间。

凝固点的高低与石油中的组分含量有关，轻质组分含量高，凝固点低，重质组分含量高，尤其是石蜡含量高，凝固点就高。

（5）溶解性：原油很难溶于水中，但却能溶于普通的有机溶剂，如苯、氯仿、酒精、乙醚、四氯化碳等。

虽然原油几乎完全不能和水相溶解，但仍有少量水分会“包溶”于原油中，一定条件下可自然析出。