西安石油大学本科毕业设计(论文) 毕业设计（论文） 题 目 学院（系） 专 业 班 级 学生姓名 指导教师 评 阅 人 设计（论文） 所在单位 完成时间：20 年 月 1.5Mt/a卓根原油常压蒸馏装置工艺设计摘 要：根据卓根原油的评价报告、性质特点和成品油国家标准，结合市场需求，确定该原油加工方案为燃料-化工型。本设计采用初馏-常压两段气化流程；根据物料衡算、热量衡算并参照国内同类装置的生产数据对主要设备初馏塔、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参数及结构尺寸。其中初馏塔和常压塔塔顶出催化重整料，常压塔设三个侧线分别出3#航煤馏分、-10#柴油馏分、重柴油馏分，初底油由常压塔第32层塔板进入；常压塔设一个塔顶回流，两个中段回流。常压塔板采用34层双溢流F1型浮阀塔盘，塔径为4.2m，塔高25.1m，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86.64%。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：卓根原油；初馏塔；常压蒸馏；加热炉；工艺计算 The Design for 1.5 Mt/a Atmospheric Distillation Unit ofDraugen Crude oilAbstract： According to the characteristics of the Norway Dragon crude oil and the national standards, combined with the market demand, the processing scheme of the fuel - chemical type was determined.This design uses primary tower, atmospheric tower, two segment vapouration distillating process flow. The whole design mainly includes the calculation of the primary tower, the atmospheric tower and furnace, through material balance, heat balance and the data of the homogeneous unit. The primary tower and the atmospheric tower overhead is out catalytic reforming material, the atmospheric tower is set three sidestreams, i.e.the aviation kerosene, -10 # diesel, heavy diesel oil, and two intermediate circulating reflux. Atmospheric tower using 34-storey and the type of two-tower overflow F1 float valve tray, the adiameter of tower is 4.2m,and the hight is 25.1m. 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 86.64%. In addition, process flow diagram of the atmospheric distillation drowned with CAD software.Key words：Draugen crude oil; primary tower; Atmospheric distillation; Furnace; Craft design 目 录1 绪 论11.1 设计依据11.2 设计能力11.3 装置特点11.4 工艺流程简述12 原油加工方案和切割方案22.1 原油评价简述22.2 挪威卓根原油加工方案22.3 卓根原油切割方案33 常压塔工艺计算83.1 油品性质参数的计算83.2 油品性质参数计算结果汇总113.3 初馏塔的工艺设计计算133.4 常压塔的工艺设计计算174 塔板水力学校核444.1 基础数据444.2 塔板的结构计算444.3 塔板的水力学计算484.4 负荷性能图505 管式加热炉的工艺设计555.1 原始数据555.2 加热炉总热负荷555.3 燃烧过程计算565.4 全炉热平衡575.5 辐射段的计算595.6 对流室的计算635.7 炉管内的压力降695.8 烟囱的设计计算736 结论78参考文献79致谢80 1 绪 论1.1 设计依据本次1.5Mt/a卓根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）卓根原油评价报告。1.2 设计能力（1）处理量： 1.5Mt/a（2）年开工时间： 8000h1.3 装置特点（1）本装置设有初馏塔，常压塔，常压加热炉，常压塔采用双溢流F1型高效浮阀塔盘。主要产品为催化重整料，航煤馏分，-10#柴油馏分，重柴油馏分，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=350，P=0.173MPa）上进行分馏。塔顶油气（t=145，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=180，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=255，P=0.166MPa）抽出，换热后经精制作为-10#柴油出装置。三线由第27层（t=314，P=0.170MPa）抽出，换热后经精制作为重柴油出装置。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=343，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 挪威卓根原油在室温下为黑色液体，20密度为0.8403g/凝点一般为-5,50运动粘度为2.54，残炭含量为1.09,水含量为0.14，盐含量高，为39.7mgNaCl/L，因此时加工应注意脱盐，硫含量为0.21m%。实沸点蒸馏表明，200馏分收率为32.44m%，350馏分收率为64.17m%，350渣油收率为35.83m%，残炭3.09m%较低，饱和烃含量较高为67.57m%，镍+钒含量不会太高，该馏分直接作为重油催化裂化原料。 520渣油收率为12.47m%，由沥青三项指标来看，该渣油的深度不够，提高拔出深度可生产普通道路沥青，由族组成（饱和烃+芳烃）含量达到88.73m%，应作溶剂脱沥青或焦化原料。 根据上述评论结果，挪威卓根原油选择燃料-化工型加工方案。2.2 挪威卓根原油加工方案根据原油评价报告，挪威卓根原油的特点是轻质油收率高，含硫低，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，原油属优质低硫中间基原油。依据以上分析制作出如图2.1所示加工方案。液化气苯、甲苯、二甲苯芳烃分离催化重整常一线3#航煤常减压蒸馏精制 原油常二线精制常三线 精制减压渣油延迟焦化加氢精制石油焦加氢精制石油焦图2-1 原油加工方案综上，故采用燃料-化工型加工方案。2.3 卓根原油切割方案2.3.1 质量分数与体积分数的转换根据公式：体积分数（V%）= 质量分数（M%）原油密度/馏分密度，计算出其体积分数。例如：60-80馏分的体积分数的计算为3.980.8403/0.6905=4.83。其它各沸点范围的体积分数计算如上，将计算结果列于表2-1。表2-1 质量分数与体积分数沸点范围，密度，g/c