篇一：常压蒸馏装置工艺设计
2.0Mt/a阿曼原油常压蒸馏装置工艺设计
摘 要：阿曼原油属含硫石蜡-中间基原油，根据该原油的性质特点和同类装置的生产数据，并结合我国燃料-化工市场的需求，确定该原油加工方案为燃料-化工型。本设计主要对初馏塔、常压塔和加热炉进行了工艺设计和计算，确定了各个装置的操作条件，其中初馏塔塔顶出重整料，初底油进入常压塔第32层塔板；常压塔采用35层双溢流F1型浮阀塔盘，塔径为4.2m，塔高24.8m，设三个侧线分别为航煤侧线、-20#柴油侧线、-10#柴油侧线，设两个中段回流，根据气、液相负荷进行了水力学计算；常压炉采用结构紧凑、金属耗量少的立式圆筒炉，全炉热效率达86.67%。最后，应用绘图软件AutoCAD绘制了该装置的工艺原理流程图。
关键词：阿曼原油；初馏塔；常压蒸馏；加热炉；工艺计算
The Design for 2.0 Mt/a Atmospheric Distillation Unit of
Oman Crude oil
Abstract：Crude oil of Oman was paraffine and intermediate crude oil with sulfur content. The processing scheme and cutting scheme of the crude was proposed on the basis of its characteristic and the data of the homogeneous unit.In order to made the most use of petroleum resources and combined the market needs of the fuel-chemical in our country， it was determined that the processing scheme was the type of fuel-chemical. The whole design mainly includes the calculation of the primary tower, the atmospheric tower and the atmospheric furnace . Atmospheric tower using 35-storey and the type of two-tower overflow F1 float valve tray ,The adiameter of tower is 4.2m,and the hight is 24.8m. the atmospheric tower was set three sidestreams, i.e.the aviation kerosene, -20 # diesel, -10 # diesel oil, and two intermediate circulating reflux.In addition, operational conditions of all devices is determined. Based on vapor-liquid flow rate, the hydraulics calculation of the atmospheric tower is obtained. A vertical type of cylindrical furnace is used for the atmospheric heating furnace which is well-unit-structured and consumes less metal, thermal efficiency of the entire Furnace reach to 86.67%. The process flowchart of the unit was drawn by use of the AutoCAD software.
Key words：Oman crude oil; primary tower; Atmospheric distillation; Furnace; Craft design
目 录
1 绪 论 ............................................................................................................................. 1
1.1 设计依据 ............................................................................................................... 1
1.2 设计能力 ............................................................................................................... 1
1.3 装置特点 ............................................................................................................... 1
1.4 工艺流程简述 ...................................................................................................................... 1 2 原油加工方案和切割方案 .......................................................................................................... 2
2.1 原油评价简述 ....................................................................................................... 2
2.2 阿曼原油加工方案 ............................................................................................... 2
2.3 阿曼原油切割方案 ............................................................................................... 3
3 常压塔工艺计算 ............................................................................................................. 7
3.1 油品性质参数的计算 ........................................................................................... 7
3.2 油品性质参数计算结果汇总 ............................................................................. 10
3.3 初馏塔的工艺设计计算 ..................................................................................... 11
3.4 常压塔的工艺设计计算 ..................................................................................... 14
4 塔板水力学计算 ........................................................................................................... 39
4.1 基础数据 ............................................................................................................. 39
4.2 塔板的结构计算 ................................................................................................. 39
4.3 塔板的水力学计算 ............................................................................................. 43
4.4 负荷性能图 ......................................................................................................... 45
5 管式加热炉的工艺设计 ............................................................................................... 50
5.1 原始数据 ............................................................................................................. 50
5.2 加热炉总热负荷 ................................................................................................. 50
5.3 燃烧过程计算 ..................................................................................................... 51
5.4 全炉热平衡 ......................................................................................................... 52
5.5 辐射段的计算 ..................................................................................................... 53
5.6 对流室的计算 ..................................................................................................... 58
5.7 炉管内的压力降 ................................................................................................. 64
5.8 烟囱的设计计算 ................................................................................................. 68
6 结论 ............................................................................................................................... 73
参考文献 ............................................................................................................................. 74 致谢 ........................................................................................................................................................ 75
附录 ..................................................................................................................................... 76
1 绪 论
1.1 设计依据
本次2.0Mt/a阿曼原油常压蒸馏装置工艺设计的依据是：
（1）根据西安石油大学化学化工学院化工系下发的毕业设计任务书。
（2）阿曼原油评价报告。
1.2 设计能力
（1）处理量：2.0Mt/a
（2）年开工时间： 330d
1.3 装置特点
（1）本装置设有初馏塔，常压塔，常压加热炉，常压塔采用高效浮阀塔盘。主要产
品为重整料，航煤馏分，-20#柴油馏分，-10#柴油馏分，同时还有常压渣油。
（2）常一线采用重沸器汽提技术，以防止航煤带水，常二线、常三线和塔底采用水
蒸汽汽提。
1.4 工艺流程简述
原油（45℃左右）由罐区泵入装置。在泵入口处注入水和破乳剂换热至120℃左右进入一、二级电脱盐罐，脱盐脱水后（≮3mg/L ，≮0.5%）经换热至230℃进入初馏塔，进行初馏。初底油经换热器进行换热至280℃，进常压炉对流室下段加热至300℃入辐射室加热至360℃经转油线进入常压塔第32层塔板（t=351℃，P=0.173MPa）上进行分馏。
塔顶油气（t=141℃，P=0.157MPa）经二级冷却器冷却，一路作冷回流（60℃）返回塔顶，另一路作重整原料出装置。
常压塔有三个侧线抽出：
一线由第9层（t=174℃，P=0.162MPa）抽出，换热后经精制作为航空煤油出装置。
二线由第19层（t=210℃，P=0.166MPa）抽出，换热后经精制作为-20号柴油出装置。
三线由第27层（t=272℃，P=0.170MPa）抽出，换热后经精制作为-10号柴油出装置。
第一中段回流由第13层抽出返回第11层，第二中段回流由第23层抽出返回第21层。
塔底重油（t=344℃，P=0.174MPa）经换热一部分进入减压塔进行分馏。另一部
分进入催化裂化。
2 原油加工方案和切割方案
2.1 原油评价简述
阿曼原油属含硫石蜡—中间基原油，该原油粘度低、酸值低、凝点低，氮含量低，硫含量较高，蜡、胶质、沥青质含量均较低，钒、镍含量不高，轻质油收率和总拔出率较高。
由原油的实沸点蒸馏及各窄馏分的性质可知：混合原油﹤200℃、﹤350、﹤500℃的收率分别为20.1 m%、45.1 m%、68.7 m%，﹤560℃的总拔出率为75.2 m%，说明此原油的轻质油收率高，加工该原油可获得较高的总拔出率。
65～180℃重整馏分收率高，为14.2 m﹪，砷含量高，为75ppb，芳烃收率指数达46.4，精制后可成为良好的重整原料。
180~240℃喷气燃料馏分收率为8.4 m﹪，硫含量较低，实际胶质含量较高，冰点为-52℃，芳烃含量低，净热值高，精制后可考虑生产3#喷气燃料。
180~365℃、240~365℃为柴油馏分，收率分别为30.1m%和21.7m%，两馏分收率均较高，凝点低，十六烷值值较高，但硫含量高，酸度大，须经过精制方可作为-20#、-10#柴油。
365～560℃催化裂化原料收率为27.3m%，硫含量高，氮含量较低，残炭、金属含量均较低，特性因数较高，Cp较高，CA较低，可作为催化裂化原料。
﹥365℃渣油收率为51.8 m%，密度较小，硫含量较高，氮含量不高，灰分较低，属二类渣油，可作为重油催化掺炼原料，﹥560℃渣油收率为24.5%，粘度低，硫含量较高，可直接生产200#燃料油，由于其镍、钒含量较高，胶质、沥青质含量较高，残炭较大，饱和烃含量较低，不适合直接作催化裂化原料，可经过脱金属、脱碳再进一步加工。
2.2 阿曼原油加工方案
根据原油评价报告，阿曼原油的特点是轻质油收率高，含硫高，含蜡低，凝点低和酸值低，按原油的硫含量及两个关键馏分的比重来分类，原油属含硫—中间基原油。
重整原料中砷含量较高，芳烃收率指数达46.4，精制后是良好的重整原料。经过重整后，生产汽油和芳烃。
喷气燃料密度大，硫含量较低，结晶点低，芳香烃含量低，净热值高，根据市场需求，可考虑生产3#喷气燃料。但须经过精制可达到3#喷气燃料的规格要求，其收率较高。
柴油馏分的十六烷值分别为54.5和56.2，凝点低。但硫含量高，酸度大，须经过精制方可作为-20#、-10#柴油，凝点分别为-21℃、-11℃。
篇二：实验二 常压蒸馏和沸点的测定
实验二、常压蒸馏和沸点的测定
一、实验目的
了解沸点测定的意义；掌握蒸馏法及微量法测定沸点的原理和方法。
二、基本原理
液态物质受热，由于分子运动使其从液体表面逃逸出来，形成蒸气压；随着温度升高，蒸气压加大，当蒸气压和大气压相等时，液体沸腾，此时的温度即为该液体的沸点；每一种纯液态有机化合物在一定压力下均具有固定的沸点。
蒸馏就是将液态物质加热至沸腾变为蒸气，然后将蒸气移到别处，再使蒸气冷凝变为液体的一种操作过程。
蒸馏的原理是利用物质中各组分的沸点差别（相差大于30℃）而将各组分分离。
三、实验步骤演示
1、蒸馏装置及安装
水银球的上缘位于蒸馏烧瓶支管接
口的下缘，使他们在同一水平线上
沸点低于130 ℃
常用蒸馏装置
2、 蒸馏操作
加料：不纯乙醇30 mL及沸石数颗；
加热：先通水再加热；蒸馏速度1-2滴/S；
观察沸点及收集馏液：维持原有温度不再有馏出液蒸出而温度又突然下降时，就应停止蒸馏；
蒸馏完毕，先停止加热再停止通水，拆卸仪器，其程序与装配时相反。
纯粹液体的沸程一般不超过1-2℃。液体的沸程常一定程度上代表它的纯度。
本实验用不纯乙醇30 mL，放在60 mL圆底烧瓶中蒸馏，并测定沸点。
四、实验注意事项
1、 温度计的位置应恰当。
2、 不要忘记加沸石。如果忘记，应使沸腾的液体冷却至沸点以下后才能加入沸石。
3、 有机溶剂均应用小口接受器。
4、 系统要与大气相通，否则造成封闭体系，引起爆炸事故。
五、应用
1、分离液体混合物；
2、测定化合物的沸点；
3、提纯除去不挥发性杂质；
4、回收溶剂或者蒸出部分溶剂以浓缩溶液；
篇三：常压蒸馏装置工艺设计论文
2.5Mt/a长庆原油常压蒸馏装置工艺设计
摘 要：根据长庆原油评价结果，确定其加工方案为燃料-润滑油型，装置采用闪蒸塔、常压塔。本设计主要对闪蒸塔、常压塔及加热炉进行了工艺设计计算，其中，闪蒸塔塔径为2.0m；常压塔采用34层F1型双溢流浮阀塔盘，塔径为4.6m，塔高为28.2m，塔顶设塔顶回流，塔侧采用两个中段循环回流。加热炉采用立式圆筒炉，辐射室高16m，节圆直径6.41m；对流室长4.5m，宽2.17m，高6.258m；烟囱高12.8m,直径2.14m。计算结果表明，本装置能够在设计的参数范围内正常操作和运行，说明本设计是合理可行的。此外，应用绘图软件AutoCAD绘制了该装置的工艺原理流程图。
关键词：长庆原油；常压蒸馏；加热炉；工艺计算
The Design of 2.5Mt/a Atmospheric DistiLLation Unit of
Changqing Crude OiL
Abstract：According to the result of Changqing crude oil evaluation, it was determined that the processing plan was the type of fuel-lubrication.The unit included the two-step aerification flow with flash tower, atmospheric tower. This text mainly designed flash tower, atmospheric tower and furnace. The flash tower its diameter was 2.0m high.The atmospheric tower was seted 34 layers double-flow trays with the type of F-1 valve and was 28.2m high.Its diameter was 4.6m and seted reflux at the top of the tower and two intermediate circulating reflux. The furnace adopted vertical cylindrical type heater,and the radial chamber was 16m high and the pitch diameter was 6.41m. The convection chamber of the furnace was 4.5m long, 2.17m wide and 6.258m high.The chimney was 12.8m high and its diameter was 2.14m. The result indicated that the unit could normally been operated and run with the range designed, which confirmed the unit was feasible. In addition, the technological principle flow chart of the unit was drawn by use of the AutoCAD software.
Key words：Changqing crude oil; Atmospheric distillation; Furnace; Technology calculation
目 录
1 绪论 ................................................................ 1
1.1 课题的意义 .................................................................................................................. 1
1.2 国内外研究现状 .......................................................................................................... 1
1.3 工艺设计概述 .............................................................................................................. 2 2 原油加工方案和切割方案 .............................................. 4
2.1 原油评价简述 .............................................................................................................. 4
2.2 长庆原油加工方案 ...................................................................................................... 7
2.3 长庆原油切割方案 .................................................................................................... 10
3 常压塔工艺计算 .................................................... 11
3.1 油品性质参数的计算 ................................................................................................ 11
3.2 油品性质参数计算结果汇总 .................................................................................... 14
3.2 闪蒸塔的工艺设计计算 ............................................................................................ 15
3.3 常压塔的工艺设计计算 ............................................................................................ 18
4 塔板水力学计算 ..................................................... 47
4.1 基础数据 .................................................................................................................... 47
4.2 塔板的结构计算 ........................................................................................................ 47
4.3 塔板的水力学计算 .................................................................................................... 51
4.4 负荷性能图 ................................................................................................................ 53
5 管式加热炉的工艺设计 ............................................... 58
5.1 原始数据 .................................................................................................................... 58
5.2 加热炉总热负荷 ........................................................................................................ 58
5.3 燃烧过程计算 ............................................................................................................ 59
5.4 全炉热平衡 ................................................................................................................ 61
5.5 辐射段的计算 ............................................................................................................ 62
5.6 对流室的计算 ............................................................................................................ 67
5.7 炉管内的压力降 ........................................................................................................ 73
5.8 烟囱的设计计算 ........................................................................................................ 76
设计体会与心得 ........................................................ 81
参考文献 .............................................................. 82
致谢 .................................................................. 83
附录 .................................................................. 84
1 绪论
1.1 课题的意义
随着国民经济的快速发展，世界上对能源的需求量迅速上升，我国原油2009年一次加工能力达到4.77亿吨/年，居世界第二位[1]。十年前中国进口石油占整体石油需求比例才6%，现在已经提高到三分之一，到2020年预期将有60%的石油都必须来自进口。汽车工业将是汽柴油消费最主要的生意推动力。今后20年，国内原油产量虽然将继续呈上升趋势，但增幅有限，预计2020年产量将达到1.8亿吨左右。
炼油工业的主要目的是从原油中提炼出各种燃料、润滑油、化工原料和其他石油产品（例如：石油焦、沥青等）[2]。一般来说，原油经常减压装置加工后，可得到直馏汽油、喷气燃料、灯用煤油、轻、重柴油和燃料油等产品，某些富含胶质和沥青质的原油经减压深拔后还可以直接生产出道路沥青。在上述产品中，除汽油由于辛烷值低，目前以不再直接作为产品，还有部分产品可直接或经过适当精制后作为产品出厂（如喷气燃料、直馏柴油等）。常减压装置的另一个主要作用是为下游二次加工装置或化工装置提供质量较高的原料。因此，常减压装置的操作，直接影响着下游二次加工装置和全厂的生产状况[3]。
1.2 国内外研究现状
2010年是我国炼油工业“十一五”建设的收官之年，天津石化、洛阳石化、吉林石化、广西石化等一批改扩建及新建炼油工程相继建成投产，国内炼油能力将突破500Mt/a。上述这些重点项目的建成投产，为炼油工业优化产品布局、提升规模实力、提高国际竞争力发挥重要作用。新的石化产业形势将引导我国炼油工业向经济快速增长与环境保护同步的方向发展[4]。
在国外，炼厂大型化成为一种世界性的趋势，其原因是大型化具有明显的优越性。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。根据美国能源部的资料报导，建设1座1000万吨/年炼厂和2座500万吨/年炼厂相比，其投资可节约20％左右，生产人员可减少16人/100万吨/年，提高劳动生产率21％。1座1000万吨/年炼厂和4座250万吨/年炼厂相比较，加工费用可减少US＄0.15/m3。另据前苏联研究报告，1座1200万吨/年炼厂与2座600万吨/年炼厂相比，其生产成本可降低12％－15％。据美国“OGJ”杂志2001年1月1日统计，世界上现共有742座炼厂，原油蒸馏总能力达40.62亿吨/年，规模最大的炼厂是委内瑞拉帕拉瓜纳炼制中心的炼厂，其原油加工总能力为4700万吨/年。在这742座炼厂中，加工总能力超过2000万吨/年的有15座。
1.3 工艺设计概述
1.3.1 设计依据
本次2.5Mt/长庆原油常压蒸馏装置工艺设计的依据是：
（1）西安石油大学化学化工学院化工教研室下发的毕业设计任务书。
（2）长庆原油评价报告。
（3）中华人民共和国行业标准“管式加热炉技术规定”（ZB E97 002—90）。
（4）中国石油化工总公司标准“炼油装置工艺设计技术规定”（SYJ—1076）。
（5）中国天然气行业标准“石油工程制图标准”（SIJ3—19）。
1.3.2 设计加工能力
（1）处理量：2.5Mt/a。 （2）年开工时间：8000h。
1.3.3 装置特点
（1）本装置设有闪蒸塔，常压塔，常压加热炉。常压塔采用高效浮阀塔盘。主要产品为汽油，3#航煤馏分，-20#柴油馏分，0#柴油，同时还有常压渣油。
（2）常压渣油可直接作为减压蒸馏的原料。
（3）采用空冷器减少循环水消耗。
（4）常一线采用再沸器汽提技术，以防止航煤带水。
1.3.4 工艺流程简述
（1）原油换热和脱盐
原油（54℃左右）由原油罐区经原油泵抽入装置，分两路进入一级、二级电脱盐罐脱盐，再换热后进入闪蒸塔进行初加工。
（2）闪蒸塔系统
换热后的230℃的脱硫原油进入闪蒸塔进行闪蒸。闪底油进入常压塔第31层板，闪顶油进入常压塔第15层塔板。
（3）常压蒸馏
闪底油经常压炉加热至360℃进入常压塔第31层塔盘上进行分馏。塔顶油气经空冷器和后冷器冷凝至60℃，并为分两路：一路返回塔顶作回流；一路作汽油出装置。
常一线由常压塔第9层塔盘抽出，进入再沸器汽提后，汽提油气返回到第8层上。常一线油品汽提后经抽出换热精制后作为3#航煤出装置。
常二线由常压塔第17层塔盘抽出，进入常二线汽提塔，汽提油气返回常压塔第16层上，常二线油品汽提后经抽出换热精制后作为-20#柴油出装置。
常三线由常压塔第27层抽出，进入常三线汽提塔，汽提油气返回常压塔第 26层上，常三线油品汽提后经抽出换热精制后作为0#柴油出装置。
常压渣油经换热后进入减压塔进行分馏。
《常压蒸馏》
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