辽宁石油化工大学化工石油加工专业课程设计报告报告常压塔的选型设计文档格式.docx

1、193.9203.9215234.8242.6252.8轻柴油838.1242.2260.80268.5278.1286297.9315重柴油863.8295.8318.40330.4342.7352.9366.1-382重油928.3347.90（2）原油的实沸点蒸馏数据由此数据做出原油的实沸点蒸馏曲线（见附图1）。表2 原油的实沸点蒸馏数据沸点范围馏出温度每馏分%质量收率%体积收率%IBP65653.480681.62.242.86100716.32.314.555.541207462.16.657.77140767.82.629.2710.52165787.23.0712.3413.66

2、180799.22.0214.3615.66200807.52.3416.718.02220823.119.3220.46240832.33.4322.7523.82250838.53.7826.5327.57275845.64.8231.3532.31300850.13.5234.8735.75320858.94.1439.0139.58350870.57.5746.5846.63395889.12.3648.9447.97425892.66.9555.8954.57450900.25.7561.6459.67470908.73.7465.3862.7500917.36.6171.9968.

3、4520927.43.0675.0570.53933.623.5698.6192.053工艺计算及说明3.1产品有关性质参数计算3.1.1 产品的实沸点蒸馏温度计算1、汽油 （1）由石油化工工艺计算图表3图2.2.2 确定50% 点实沸点温度，由图查得恩氏蒸馏50% 点与实沸点50% 点温差为-3，所以有： 50% 点实沸点温度=113.2-3=110.2 。（2）由石油化工工艺计算图表3图2.2.1 查知实沸点曲线温差，结果表如下：表3 石脑油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温差实沸点蒸馏温差01031.2049.9103027.8042.5305015.12450701522.37

4、09016.321.99010021.121.7（3）由50% 点及各段温差计算实沸点曲线的各点温度 30% 点110.2-24=86.2 10% 点86.242.543.7 70% 点110.2+22.3132.5 90% 点132.5+21.9154.4 100%点154.4+21.7176.1 2、煤油（1）由石油化工工艺计算图表3图2.2.2 确定50% 点实沸点温度，由图查得恩氏蒸馏50% 点与实沸点50% 点温差为0，所以有：50% 点实沸点温度203.9 表4 汽油恩氏蒸馏温差与实沸点温差19.30 358.20 1710.00 17.511.10 16.919.80 2620.

5、90 23.8（3）由50% 点及各段曲线温差计算实沸点曲线的各点温度 30% 点203.9-17.5=186.4 10% 点186.4-17=169.4 0% 点169.4-35134.4 70% 点203.9+ 16.9220.8 90% 点220.8+ 26246.8 100%点246.8+ 23.8270.6 3、轻柴油对于恩氏蒸馏温度高出246者需要考虑裂化影响，进行温度校正，公式如下：lgD 0.00852t 1.691 式中：D温度校正值（加至t 上） ，；t超过246的恩氏蒸馏温度，。（1）按式2.1 作裂化校正，校正后的煤油恩氏蒸馏温度数据如下：表5 轻柴油裂化校正后恩氏蒸馏

6、温度馏出体积分数%温度242.20264.20272.45282.87291.57304.93324.84（2）由石油化工工艺计算图表3图2.2.2 确定实沸点蒸馏50% 点，由图查得实沸点50% 与恩氏蒸馏50% 温差为4.13，所以有：50% 点实沸点温度282.87+4.13286.9 （3）由石油化工工艺计算图表3中图2.2.1 查得实沸点蒸馏曲线各段温差：表6 煤油恩氏蒸馏温差与实沸点温差22.0038.28.2513.810.4217.88.7014.413.3618.819.9021.6（4）由实沸点50% 点温度计算其他实沸点各点温度：30% 点286.917.8=269.1

7、10% 点269.1-13.8 255.3 0% 点255.338.2 217.1 70% 点286.9+14.4 301.3 90% 点301.3+18.8 320.1 100%点320.1+21.6 340.7 4、重柴油 （1）按式2.1 对高于246的恩氏蒸馏温度进行裂化校正，校正后的恩氏蒸馏数据如下：表7 轻柴油裂化校正后恩氏蒸馏温度0.10.30.50.70.9302.549328.914343.705359.636373.587392.902418.613（2）由石油化工工艺计算图表3图2.2.2 确定实沸点蒸馏50% 点，由图查得实沸点50% 与恩氏蒸馏50% 温差为10.96

8、，所以有：50% 点实沸点温度359.64+10.94370.6 表8 轻柴油恩氏蒸馏温差与实沸点温差26.37 45.214.79 26.215.93 24.413.95 20.419.31 25.71 27.830% 点370.624.4346.2 10% 点346.226.2 320 0% 点32045.2274.8 70% 点370.6+20.4 391 90% 点391+26.2 417.2 100%点417.2+27.8 445 3.1.2产品的体积平均沸点计算 1、汽油：tv（t10+t30+t50+t70+t90）/5（70.3+98.1+113.2+128.2+144.5）/

9、5=110.862、煤油：tv（t10+t30+t50+t70+t90）/5（186.5+193.9+203.9+215+234.8）/5206.66 3、轻柴：tv（t10+t30+t50+t70+t90）/5（264.2+272.45+282.87+291.57+304.93）/5283.8 4、重柴：tv（t10+t30+t50+t70+t90）/5（328.55+343.7+359.64+373.59+392.9）/5359.75 3.1.3恩氏蒸馏10%90%馏分的曲线斜率 汽油： S （144.570.3 ）/（9010）0.93/% 煤油： S （246.8169.4）/（901

10、0）0.61 /% 轻柴： S （320.1255.3）/（9010）0.51 /% 重柴： S （417.2320）/（9010）0.8 /% 3.1.4立方平均沸点 由石油化工工艺计算图表3图2.1.1 查得立方平均沸点校正值 表9 产品的立方平均沸点产品立方校正立方沸点-2.2108.66-1.9204.76-3.2280.6-0.8358.953.1.5中平均沸点 由石油化工工艺计算图表3图2.1.1 查得中平均沸点校正值 表10 产品的中平均沸点中校正中沸点-6.1104.76-2.8203.86-8.4275.4-3.8355.953.1.6 d420与d15.615.6的换算 由

11、公式：d15.615.6d420+d，查GB188583 表11 产品的密度换算密度校正密度（15.6）/Kgm-30.00490.00450.00 0.00423.1.7产品的分子量M、比重指数API、特性因数K分子量M 由石油化工工艺计算图表3查得，API由石油炼制工程2中公式 :API141.5/ d15.615.6131.5计算.表12 产品的分子量和APIAPI0特性因数K分子量58.5611.8110340.5811.5515836.4511.8223231.52123143.1.8平衡汽化温度1、汽油恩氏蒸馏体积分率/%1030507090馏出温度/70.30 恩氏蒸馏温差/平衡

12、汽化温差/7.57.37.46.9平衡气化50%温度/113.2-20=93.2平衡气化温度/68.285.793.2100.5107.9114.8185.78.211.119.820.94.54.88.8203.9+2=205.9196.6201.1205.9210.7219.5226.43、轻柴油264.20 272.45 282.87 291.57 304.93 324.84 8.3 10.4 8.7 13.4 19.9 5.63.55.25.8282.87+19.99=302.86292.76297.26302.86306.36311.56317.364、重柴油328.91 343.7

13、0 359.64 373.59 392.90 418.61 14.8 15.9 14.0 19.3 25.7 7.87.67.18.79.1359.6+15=374.6359.2367374.6381.7390.4399.531.9临界温度、临界压力、焦点温度、焦点压力的求法分别查石油炼制工艺学图225、图2-28、图-5-17、图5-18得各产品临界温度、临界压力、焦点温度、焦点压力如下表。临界参数焦点参数温度压力/atm29139.935159.939826.1424.532.646318.1477.752814.3535.617.4先将产品的相关性质参数汇总列于下表油品比重指数（API0

14、）相对分子质量0%100%原油871.5184.7222.4283.96346.83.2 物料衡算 3.2.1切割点和产品收率的确定 切割点的确定方法以汽油和煤油之间的切割点的确定为例，由前面的计算可知：汽油的实沸点终馏点是176.1，煤油的实沸点初馏点是134.4。则：汽油和煤油之间的切割点（176.1+134.4）/2 155.25在图2.1 原油实沸点蒸馏曲线上155.25处作一水平线交曲线一点，以此点作垂线交横轴体积分数，此点值为13.4% ，按同样方法可找出煤油和轻柴油切割点对应的横坐标值为23.4% ，由此可确定煤油的体积收率为：23.4% 13.4% 10% 。同理可确定各产品的

15、切割点和收率。由开工时间及各产品的收率，即可作出常压塔的物料平衡，如下表。表中的物料平痕忽略了损失，实际生产中常压塔的损失占原油的0.5%。表20 物料衡算表（开工时间8000h/年）密度产率处理量/产量体积质量/104t/a/kg/h/kmol/h68585625013.40%11.37%77.884597355.63945.20029.38%64.25380316.2550830714.90%14.33%98.1605122700.6528.8829.57%9.49%65.006581258.13258.783852.13%55.43%379.6955474619.43.2.2汽提蒸汽用量

16、 侧线产品及塔底重油都采用过热水蒸气汽提，使用的是温度为420、压力位0.3MPa的过热水蒸气，参考石油炼制工程2图7.52和汽提水蒸气用量取汽提水蒸气如下表：油品处理量（kg/h）质量分数kg/hkmol/h一线煤油3.0%2409.4875133.86二线轻柴油3681.018204.50三线重柴油2.8%2275.22764126.40塔底重油4.0%18984.7761054.71合计27350.511519.473.2.3塔板型式和塔板数 塔板采用浮阀塔板，参考石油炼制工程2表7.7 和表7.8 选定塔板数如下： 表22 塔板数 塔板形式浮阀塔板汽油煤油段16煤油轻柴油段轻柴油重柴油

17、段重柴油重油段4塔底汽提段6考虑到采用两个中段回流，每个用3 层换热塔板，共6 层。全塔塔板数总数为52层。3.2.4操作压力取塔顶产品罐压力为0.13MPa。塔顶采用两级冷凝冷却流程。取塔顶空冷凝器压力降为0.01MPa ，使用一个管壳式后冷器，壳层压力降取0.017MPa。故塔顶压力：P 顶0.13 +0.01 +0.0170.157MPa（绝压）取塔底产品罐压力为0.13Mpa，塔顶采用两级冷凝冷却流程，取塔顶空冷器压力降为0.01Mpa，使用一个管壳式后冷器，壳程压力降取0.017Mpa。故 塔顶压力=0.13+0.01+0.017=0.157Mpa（绝）取每层浮阀塔压力降为0.25k

18、pa（2mmHg），则推算得常压塔内各关键部位的压力如下：塔顶压力0.157Mpa一线抽出板（第16层）上压力0.161Mpa二线抽出板（第29层）上压力0.164Mpa三线抽出板（第42层）上压力0.168Mpa汽化段压力（第46层下）0.169Mpa取转油线压力降为0.035Mpa，则加热炉出口压力=0.169+0.035=0.204Mpa3.2.5汽化段温度（1）汽化段中进料的气化率和过汽化度。去过汽化度为进料的2%（质量分数）或2.03%（体积分数），要求进料在汽化段中的汽化率为ef（体积分数）=（13.40%+10%+14.90%+9.57%+2.03%）=49.90%（2）汽化段油

19、气分压945.2002kmol/h508.3307kmol/h528.882kmol/h258.7838kmol/h过汽化油57.08kmol/h油气量合计2298.28kmol/h其中过汽化油的相对分子质量取300。还有水蒸气1054.71kmol/h（塔底汽提）。由此计算得汽化段的油气分压为：0.169*2298.28/（2298.28+1054.71）=0.116Mpa。（3）汽化段温度的初步求定汽化段温度应该是在汽化段油气分压0.116Mpa之下49.90%（体）的温度，为此需要做出在0.116Mpa下原油平衡汽化曲线。在不具备原油的临界参数和焦点参数而无法作出原油的pTe 相图的情况下，曲线4 可以用以下简化方法求定：由图2