万吨常减压车间工艺设计论文.docx

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万吨常减压车间工艺设计论文

青岛科技大学

化工过程设计

题目：

350万吨常减压车间工艺设计

指导教师______

辅导教师_____

学生姓名____

学生学号_

_化工学院___院〔部〕_化学工程与工艺___专业_1__班

_2021_年_12月_25_日

中文摘要

在本次设计中，我针对350万吨/年的常减压车间进行工艺设计。

内容主要包括:

概述、工艺设计及计算、设备一览表、车间设备布置、非工艺局部设计、自动控制、平安与环境保护及个人的设计体会等。

其中最主要的局部是工艺设计及计算局部，其主要包含：

物料衡算、能量衡算及主要设备的设计选型计算。

该计算主要利用AspenPlus软件模拟的结果。

另外，我还用AutoCAD软件绘制了带控制点的工艺流程图、设备图和车间的平立面布置图。

关键词：

工艺设计及计算；带控制点的工艺流程图；平立面布置图；ASPEN模拟

1总论

中国石化集团齐鲁石化公司胜利炼油厂是全国颇具规模的炼油企业之一，于1966年4月开工建设，1967年10月投入生产，现已成为加工能力10500kt/a，占地面积587公顷的现代化石油加工企业。

该厂拥有生产装置和辅助生产装置60余套，拥有相应配套的科学研究、开发设计、计算机应用、环境保护等设施，是全国最具影响力的含硫原油加工以及沥青、硫磺生产和加氢工艺技术应用基地之一，生产的39种石油产品畅销全国27个省市，局部产品已进入国际市场。

胜利炼油厂坚持依靠科技求开展。

该厂VRDS-FCC组合工艺曾获联合国科技创新创造奖；石油苯、-10号军用柴油等产品曾获国家金奖；100号甲级道路沥青、1号喷气燃料、石油甲苯等产品曾获国家银奖；硫磺、90号车用汽油等18种产品曾获省（部）优名牌产品称号；汽油全部实现了高标号无铅系列化生产，其中97号无铅汽油填补了国内空白；1999年开发投产的高等级道路沥青，技术指标到达或超过了国外同类产品水平，从而标志着胜利炼油厂的沥青产品实现了系列化。

按照“质量第一，用户至上〞的原那么，胜利炼油厂建立了从原材料进厂、生产过程控制、新产品开发、标准化管理、产品出厂控制到售后效劳的全过程质量控制保证体系。

该厂于1998年通过了ISO9002国际质量体系贯标认证和ISO10012计量检测体系贯标认证；2001年3月被中国实验室国家认可委员会等机构评定为“沥青产品检验实验室〞。

齐鲁石化坚持科技创新，1996年以来，累计完成科研课题950项，成果鉴定169项，获得专利授权93项，16项科技成果获国家级奖励。

先后与美国、德国、英国、日本、意大利、荷兰、韩国等多家国外公司进行了成功合作。

公司凭籍自身丰富的工程建设经验，依托雄厚的技术实力和可靠的效劳质量，在国内树立了良好的企业形象，形成了可研、设计、采购、施工和开车效劳管理等系统的效劳网络。

自主开发的硫磺回收技术及催化剂、炼厂气等温绝热加氢技术、轻烃醚化技术等填补了国内空白。

为全国“科技进步百强企业〞。

在中国石油和化学工业协会、中国化工企业管理协会、中国化工情报信息协会联合发布的2003年中国化工企业500强排行榜中，齐鲁分公司、齐鲁股份分别名列第7位和第27位。

齐鲁分公司胜利炼油厂自2004年加工胜利高硫高酸原油以来，一、二套常减压装置存在着设备材质低、腐蚀严重等平安隐患，为消除这些平安隐患，提高装置的技术水平，实现节能降耗，增加炼油厂的经济效益和综合竞争力，炼油厂新建一套800万吨/年常减压装置，以取代原一、二套常减压装置。

新建常减压装置由中国石化集团洛阳石油化工工程公司设计，装置总占地为13320m2，设计规模为800万吨/年，年开工时间为8400小时。

装置为燃料−化工型蒸馏装置，主要由换热、闪蒸、常压蒸馏、减压蒸馏、一脱三注、不凝气脱硫等局部组成，采用电脱盐→闪蒸罐→常压塔→减压塔的工艺路线，设计加工的原油为高硫高酸原油和胜利原油的混合油，其中高硫高酸原油670万吨/年，胜利原油130万吨/年。

混合原油酸值为1.685mgKOH/g，硫含量为1.97%，属高硫高酸-中间基原油。

分馏、吸收局部西侧为主管廊，东侧布置立、卧式设备。

管廊下地面布置机泵，管廊上第一层布置冷换设备，第二层布置空气冷却器。

南头布置气压机局部。

与系统相关的原料及产品由主管廊西侧进出，水系统由装置南端进出。

、产品介绍

主要产品：

石脑油、柴油、蜡油和减压渣油。

产品去向：

气体：

常顶不凝气增压后送焦化装置；减顶气经脱硫后送本装置加热炉；

石脑油：

去连续重整罐区；

柴油〔常一线油〕：

去加氢罐区；

柴油〔常二线油〕：

柴油加氢装置或加氢罐区；

柴油〔常三线油〕：

去柴油加氢装置或加氢罐区；

柴油〔减顶油〕：

去四罐区；

柴油〔减一线油〕：

去一催化或三罐区或加氢装置；

蜡油〔减二线油〕：

去SSOT〔单段高压蜡油加氢裂化装置〕或加氢裂化罐区；

蜡油〔减三线油〕：

去一催化、去VRDS〔渣油加氢处理〕或加氢裂化罐区或蜡油加氢装置；

蜡油〔减四线油〕：

去VRDS〔渣油加氢处理〕；

减压渣油：

去南焦化、北焦化、一罐区。

表1-1常减压装置产品说明

名称

规格

物化性能

主要用途

常顶汽油

干点：

〔170±5〕℃

重整原料

航煤

3#

密度：

775～830kg/m3

10%：

≯205℃

50%：

≯232℃

冰点：

≯-48℃

粘度：

≮2/s

闪点：

≮40℃

喷气式发动机燃料

军柴

-10#

凝点：

≯-12℃

闪点：

≮68℃

舰艇、坦克发动机燃料

轻柴

凝点：

≯-10℃

闪点：

≮67℃

高速柴油机燃料

重柴

90%：

≯365

加氢装置原料

减一线

催化裂化、加氢原料

减三线

干点：

≯550℃

残炭：

≯1.0%

催化裂化、加氢裂化、VRDS装置原料

渣油

焦化、减粘、VRDS原料、燃料油

1.4、工艺流程与生产原理

1.4.1工艺流程

〔一〕工艺流程简述

装置设计加工原油为高硫高酸原油和胜利原油的混和原油，混合原油酸值为1.685mgKOH/g，硫含量为1.98%〔m〕，属高硫高酸-中间基原油。

装置生产石脑油、柴油〔加氢原料〕、蜡油〔加氢原料、催化原料〕和减压渣油〔焦化原料〕。

装置采取的工艺技术路线为原油换热→电脱盐→原油换热→闪蒸→闪底油换热→常压炉→常压塔→减压炉→减压塔的三级蒸馏路线，减压采用深拔工艺技术。

装置内设置不凝气脱硫设施，采用甲基二乙醇胺洗脱硫工艺。

一、常压局部

原油自罐区来进装置后分4路。

第一路原油依次经E-102〔原油-常一线换热器〕、E-103〔原油-常一中〔Ⅱ〕换热器〕〔原油-减压渣油〔Ⅵ〕换热器〕与热源换热到147℃。

第二路原油依次经E-101A〔原油-常顶循换热器〕、E-105〔原油-减一中换热器〕〔原油-常二线〔Ⅱ〕换热器〕和E-107〔原油-减三线换热器〕与热源换热到145℃。

第三路原油依次经E-101B〔原油-常顶循换热器〕〔原油-减二线及二中〔Ⅲ〕换热器〕与热源换热到150℃。

第四路原油依次经E-101C〔原油-常顶循换热器〕、E-110〔原油-减二线换热器〕〔原油-常三线〔Ⅲ〕换热器〕和E-112〔原油-常一中〔Ⅰ〕换热器〕与热源进行换热到141℃。

上述四路原油混合后经E-113〔原油-减压渣油〔Ⅴ〕换热器〕与热源换热到155℃后进电脱盐局部进行脱盐脱水，原油经电脱盐后均分成三路，第一路脱后原油依次经E-114〔原油-常二中〔Ⅱ〕换热器〕〔原油-减四线〔Ⅱ〕换热器〕〔原油-减渣〔Ⅳ〕换热器〕与热源换热到237℃。

第二路脱后原油依次经E-117〔原油-常三线〔Ⅱ〕换热器〕〔原油-减二线及二中〔Ⅱ〕换热器〕〔原油-减三线及三中〔Ⅲ〕换热器〕与热源换热到237℃。

第三路脱后原油依次经E-120〔原油-常二线〔Ⅰ〕换热器〕、E-121〔原油-减三线及三中〔Ⅳ〕换热器〕〔原油-减二线及二中〔Ⅰ〕换热器〕与热源换热到237℃。

上述三路脱后原油合并后进T-101〔闪蒸塔〕。

T-101〔闪蒸塔〕塔顶油气进塔T-102〔常压塔〕〔闪底油泵〕抽出均分两路与热源换热。

第一路闪底油依次经E-123〔闪底油-常二中〔Ⅰ〕换热器〕〔闪底油-减三线及三中〔Ⅱ〕换热器〕〔闪底油-减压渣油〔Ⅱ〕换热器〕和E-126〔闪底油-减四线〔Ⅰ〕换热器〕换热到约306℃。

第二路闪底油依次经E-127〔闪底油-常三线〔Ⅰ〕换热器〕、E-128〔闪底油-减压渣油〔Ⅲ〕换热器〕〔闪底油-减三线及三中〔Ⅰ〕换热器〕〔闪底油-减压渣油〔Ⅰ〕换热器〕换热到约314℃。

上述两路闪底油合并后约310℃进入F-101〔常压炉〕，加热至373℃后进入T-102〔常压塔〕。

T-102塔顶油气经EA-101A~L〔常顶油气空冷器〕及E-131〔常顶油气冷却器〕冷凝冷却到40℃后进入V-102〔常压塔顶回流罐〕进行气液别离。

别离〔常项油泵〕抽出，一局部作为常顶回流，另一局部作为产品出装置。

别离〔常顶排水泵〕送往酸性水汽提装置。

别离〔不凝气水环泵〕加压后送至焦化。

常一线油从T-102第14层塔板自流进入T-103〔常压汽提塔〕〔常一线泵〕抽出，经E-102、EA-102〔常一线空冷器〕和E-132〔常一线油冷却器〕换热冷却至40℃送到柴油加氢罐区。

常二线油从T-102第24层或第26层塔板自流进入T-103中段，采用蒸汽进行汽提〔根据情况决定是否开〕〔常二线泵〕〔常二线空冷器〕换热冷却至60℃送到柴油加氢装置。

加氢装置暂时不开时，再经E-133〔常二线冷却器〕冷却至50℃送到罐区。

常三线油从T-102第34层或36层塔板自流进入T-103下段，采用蒸汽进行汽提〔根据情况决定是否开〕〔常三线泵〕〔常三线空冷器〕换热和冷却至80℃〔常三线接力泵〕〔常三线空冷器〕冷却至55℃〔常三线接力泵〕加压送出装置。

〔常顶循油泵〕自T-102第4层塔盘抽出，经E-101A.B.C换热后返回第1层塔盘上。

〔常一中油泵〕自T102第18层塔盘抽出经E-112、E-103换热后返回第15层塔盘上。

〔常二中油泵〕自T102第30层塔盘抽出，经E-123、E-114换热后返回第27层塔盘上。

〔常底油泵〕抽出送F-102〔减压炉〕升温到约403℃后进入减压塔。

二、减压局部

〔减顶增压器〕〔减顶增压冷凝器〕后，液相〔油和水〕经大气腿进入V-103〔减顶一级油水别离罐〕〔减顶一级抽空器〕〔减项一级抽空冷凝器〕后，液相〔油和水〕经大气腿进入V-103，未凝油气经P-125〔减顶水环泵〕增压后，气、油、水的混合物在V-104〔减顶二级油水别离罐〕中别离，不凝气经V-107〔减顶气液封罐〕、V-108〔减顶气分液罐〕至T-105〔减顶不凝气脱硫塔〕进行脱硫后，不凝气进V-126〔减顶脱硫不凝气分液罐〕分液后进加热炉燃烧。

EJ-103〔减顶二级抽空器〕和E-146〔减顶二级抽空冷凝器〕作为液环泵的备用设备。

〔减顶油泵〕〔减顶排水泵〕抽出分两路，一路送出装置，一路通过V108—V107—〔减顶水环泵供水泵〕抽出经E-142〔减项水坏泵冷却器〕冷却后送到P-125。

〔减一线及一中泵〕〔减一中空冷器〕、E-135〔减一中冷却器〕冷却到50℃后返塔，另一路作为产品至一催化，或经EA-107A〔减一线空冷器〕冷却至90℃至加氢装置或再经EA-107B〔减一线空冷器〕冷却至60℃至三罐区。

〔减二线及二中泵〕℃〔减二线接力泵〕加压后经E-110换热到150℃分两路，一路至加氢裂化装置，一路经E-136〔减二线冷却器〕冷到120℃后与减三线合并至加氢装置。

当加氢裂化装置临时停工时，减二线油经E-136〔减二线冷却器〕冷到120℃送加氢裂化原料罐区。

〔减三线及三中泵〕℃后分两路，一路作为回流返回减压塔，另一路经E-107与冷源换热到185℃后分