原油常压塔工艺设计计算.docx

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原油常压塔工艺设计计算

设计题目：

原油常压塔工艺计算

设计任务：

根据根底数据，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

根据给定数据进展分馏塔计算，并绘制精馏塔计算草图

校核各侧线及塔顶温度

设计根底数据：

本设计采用某原油问原料进展常压塔工艺计算，原料及产品的根底数据见下表，

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0.3MPa。

原油实沸点蒸馏以及窄馏分性质

沸点围℃

占原油m%

ρ20

g/cm3

特性因数

含硫量

%

凝点

℃

每馏分

总收率

IBP—122

3.45

3.45

0.744

0.04

122—150

1.71

5.16

0.7628

11.76

0.03

150—175

1.8

6.96

0.7743

11.83

0.04

175—200

2.92

9.88

0.8042

11.61

0.04

200—225

2.72

12.6

0.8139

11.68

0.05

225—250

2.8

15.4

0.816

11.84

0.07

250—275

2.5

17.9

0.817

12.02

0.09

275—300

4.7

22.6

0.8123

12.27

0.09

300—325

4.6

27.2

0.825

12.27

0.11

325—350

3.6

30.8

0.8381

12.24

0.11

350—375

3.9

34.7

0.845

12.31

0.11

375—395

3.3

38

0.8517

12.36

395—425

6.14

44.14

0.8713

12.23

425—450

5.67

49.81

0.8836

12.22

450—475

6.87

55.68

0.8936

12.22

工程

密度

20℃

恩氏蒸馏馏出温度℃

0%

10%

30%

50%

70%

90%

ep

汽油

0.7779

75

123

150

164

180

205

210

煤油

0.8229

218

223

230

235

240

250

263

轻柴油

0.8402

245

273

285

292

308

321

重柴油

0.8516

296

316

325

336

340

348

重油

0.942

306

设计容：

根据根底数据，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

根据给定数据进展分馏塔计算，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，2006年；

[2]、淑培主编，?

石油加工工艺学?

〔第一版〕，烃加工，1998年；

[3]、侯祥麟，?

中国炼油技术?

〔第一版〕，，1991年。

一、生产方案

经过计算，此次油品是密度较大的油品，根据经历计算，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、回流方式确实定

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，本钱越高，本设计采用41层塔板。

四、塔板形式确实定

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、根据根底数据绘制各种曲线；

2、根据数据，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、塔板选型和塔板数确实定；

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、tF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、根据根底数据绘制各种曲线

假设原油=100g，那么

⑴IBP-122

V1=3.45/0.744=4.63709

⑵122-150

V2=1.71/0.7628=2.24174

⑶150-175

V3=1.8/0.7743=2.32468

⑷175-200

V4=2.92/0.8042=3.63094

⑸200-225

V5=2.72/0.8160=3.43137

⑹225-250

V6=2.8/0.8160=3.43137

⑺250-275

V7=2.5/0.817=3.05998

⑻275-300

V8=4.7/0.8123=5.78604

⑼300-325

V9=4.6/0.825=5.57576

⑽325-350

V10=3.6/0.8381=4.29543

⑾350-375

V11=3.9/0.845=4.61538

⑿375-395

V12=3.3/0.8517=3.87460

⒀395-425

V13=6.14/0.8713=7.04694

⒁425-450

V14=5.67/0.8836=6.41693

⒂450-475

V15=6.87/0.8936=7.68800

V总=67.96681cm3进展规一化得：

V1%=6.82%

V2%=3.30%

V3%=3.42%

V4%=5.34%

V5%=4.92%

V6%=5.05%

V7%=4.50%

V8%=8.51%

V9%=8.20%

V10%=6.32%

V11%=6.79%

V12%=5.70%

V13%=10.37%

V14%=9.44%

V15%=11.31%

由上可得绘制实沸点曲线数据：

表〔Ⅰ〕

温度

体积分数

温度

体积分数

122℃

6.82%

300℃

41.86%

150℃

10.12%

325℃

50.06%

175℃

13.54%

350℃

56.38%

200℃

18.88%

375℃

63.17%

225℃

23.8%

395℃

68.87%

250℃

28.85%

425℃

79.24%

275℃

33.35%

450℃

88.68%

绘制实沸点蒸馏曲线。

见图〔Ⅰ〕

查实沸点曲线得以下数据，利用数据求定平衡汽化曲线数据。

表.〔Ⅱ〕

6.82%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

122℃

148℃

205℃

258℃

295℃

323℃

363℃

399℃

425℃

454℃

a.计算实沸点曲线的参考线的斜率及其各点温度

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：

6.82%=148-4.18〔10-6.82〕=134.71℃20%=148-4.18〔20-10〕=189.8℃

30%=148-4.18〔30-10〕=231.6℃40%=148-4.18〔40-10〕=273.4℃

50%=148-4.18〔50-10〕=315.2℃60%=148-4.18〔60-10〕=357℃

70%=148-4.18〔70-10〕=398.8℃80%=148-4.18〔80-10〕=440.6℃

90%=148-4.18〔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4.18℃/%查得平衡汽化参考线的斜率为2.45℃/%，用图7-17中图查得△F=22.3245℃，故平衡汽化参考线50%=实沸点蒸馏参考线50%点–△F=315.2℃-22.3245=292.8755℃

由平衡汽化参考线的50%点和斜率可计算得其他各点温度

6.82%=292.8755℃-2.45〔50-6.82〕=187.0845℃

10%=292.8755℃-2.45〔50-10〕=194.8755℃

20%=292.8755℃-2.45〔50-20〕=219.3755℃

30%=292.8755℃-2.45〔50-30〕=243.8755℃

40%=292.8755℃-2.45〔50-40〕=268.3755℃

60%=292.8755℃+2.45〔60-50〕=317.3755℃

70%=292.8755℃+2.45〔70-50〕=341.8755℃

80%=292.8755℃+2.45〔80-50〕=366.3755℃

90%=292.8755℃+2.45〔90-50〕=390.8755℃

c.计算实沸点蒸馏曲线与其参考线的各点温差△Fi%

△F6.82%=122℃-134.71℃=-12.71℃△F10%=0℃

△F20%=205℃-189.8℃=15.2℃△F30%=258℃-231.6℃=27.2℃

△F40%=295℃-273.4℃=21.6℃△F50%=323℃-315.2℃=7.8℃

△F60%=363℃-357℃=6℃△F70%=399℃-398.8℃=0.2℃

△F80%=425℃-440.6℃=-15.6℃△F90%=454℃-482.4℃=-28.4℃

d.求平衡汽化曲线各点温度

由图7-17下列图查得各馏出百分数时的温差比值得：

6.82%比值=0.39，10%比值=0.38，20%比值=0.36，其余各点比值都是0.33.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△Fi%乘以对应的比值，由此得平衡汽化各点的△T。

6.82%△T=-12.71*0.39=-4.9569℃10%△T=0℃

20%△T=15.2*0.36=5.472℃30%△T=27.2*0.33=8.976℃

40%△T=21.6*0.33=7.128℃50%△T=7.8*0.33=2.574℃

60%△T=6*0.33=1.98℃70%△T=0.2*0.33=0.066℃

80%△T=-15.6*0.33=