毕业设计 - 年处理为300万吨原油常压塔设计(2)

目 录

1 文献综述 ................................................ 1 1.1绪论 ................................................. 1 1.2 常减压装置的腐蚀 ..................................... 1 1.2.1 常减压装置的腐蚀机理 ............................. 1 1.2.2 腐蚀的危害 ....................................... 3 1.2.3 腐蚀对应措施 ..................................... 3 1.3 我国常减压蒸馏装置存在问题 ........................... 4 1.3.1 综合能耗高 ....................................... 4 1.3.2 分馏精度和减压拔出深度低 ......................... 6 1.4 常减压装置应对的举措 ................................. 7 1.4.1 节能降耗 ......................................... 7 1.4.2 装置大型化，提高加工负荷率 ....................... 9 1.4.3 提高分馏精度和减压拔出深度 ....................... 9 1.4.4 优化电脱盐运行工况 .............................. 10 1.4.5 推广使用阻垢技术 ................................ 10 1.5 结语................................................ 11 2 设计说明书 ............................................. 11 2.1 原油性质及产品性质 .................................. 12 2.2 常压塔设计的参数确定 ................................ 12 2.2.1 操作压力的确定 .................................. 12 2.2.2 操作温度的确定 .................................. 12 2.2.3 设计中的一些经验数据. ........................... 13 2.3 塔板设计中的一些经验数据 ............................ 14 2.4 常压炉设计中的一些经验数据 .......................... 15 3 常压塔设计计算 ......................................... 16 3.1 基础数据 ............................................ 16 3.2 工艺设计计算过程 .................................... 17

1

3.2.1 原油的实沸点蒸馏曲线 ............................ 17 3.2.2 原油的常压平衡汽化曲线 .......................... 18 3.2.3 油品的性质参数 .................................. 19 3.2.4 产品收率和物料平衡 .............................. 24 3.2.5 汽提蒸汽用量 .................................... 25 3.2.6 塔板形式和塔板数 ................................ 26 3.2.7 精馏塔计算草图 .................................. 26 3.2.8 操作压力 ........................................ 27 3.2.9 汽化段及塔底温度 ................................ 28 3.2.10 塔顶及侧线温度的假设与回流热分配 ............... 30 3.2.11 常三线抽出板（第30层）温度校核 ................ 32 3.2.12 常二线抽出板（第21层）温度校核 ................ 35 3.2.13 常一线抽出板（第21层）温度校核 ................ 37 3.2.14 塔顶温度的校核 ................................. 41 3.3 塔板汽液相负荷蘅算 .................................. 41 3.3.1关键塔板汽液相负荷蘅算 ........................... 41 3.3.2 常压塔汽液相负荷汇总表 .......................... 65 4 塔板的设计 ............................................. 66 4.1 基础数据 ............................................ 66 4.2 塔板设计计算部分 .................................... 66 4.2.1 塔板间距 ........................................ 66 4.2.2 塔径初算 ........................................ 66 4.2.3 塔高的计算 ...................................... 67 4.2.4 溢流装置 ........................................ 68 4.2.5 浮阀塔板布置 .................................... 69 4.3 塔板水力学计算 ...................................... 69 4.3.1 流体力学特性 .................................... 70 4.3.2 塔板负荷性能图 .................................. 71 5 加热炉设计 ............................................. 75

2

5.1基础数据 ............................................ 75 5.2 设计计算部分 ........................................ 75 5.2.1 全炉有效热负荷 .................................. 75 5.2.2 燃料燃烧计算 .................................... 75 5.2.3 辐射段计算 ...................................... 77 5.2.4 对流段计算 ...................................... 82 6 参考文献 ............................................... 87 致 谢 ................................................... 88

3

300万吨/年大庆原油常压塔设计计算

1 文献综述 1.1绪论

石油是极其复杂的混合物，要从原油中提炼出多种多样的燃料、润滑油和其他产

品，蒸馏正是一种合适的手段，而且常常也是一种最经济、最容易实现的分离手段［1］。它能够将液体混合物按其所含组分的沸点或蒸汽压的不同而分离为轻重不同的各种组分，或者是分离为近似纯的产物。

正因为这样，几乎所有的炼油厂中，第一个加工装置就是蒸馏装置，例如拔顶蒸馏、常减压蒸馏等［2］。本设计所介绍的，就是常减压蒸馏装置中的重要组成部分——常减压塔。

1.2 常减压装置的腐蚀

1.2.1 常减压装置的腐蚀机理

石油加工过程的腐蚀分为低温轻油部位和高温重油部位两种，低温轻油部位的腐蚀由MgCI2、CaCl2水解形成的HCI以及蒸馏过程中硫化物产生的硫化氢引起，常见发生部位在初馏塔、常压塔、减压塔塔顶冷凝系统，包括换热器、管线、空冷器等［3］。高温重油部位的腐蚀主要由非极性的含硫化合物在高温下分解出的H2S和活性单质硫直接腐蚀钢铁表面以及环烷酸腐蚀两种情况。H2S腐蚀产生的FeS在钢铁表面能形成一层保护膜，所以单纯的H2S腐蚀并不十分严重。

在 220℃以上，随着温度升高，环烷酸腐蚀逐渐加重。环烷酸还可与钢铁表面的FeS防护膜作用，破坏防护膜，生成环烷酸铁和硫化氢，生成的环烷酸铁可被介质带走，使金属裸露受到新的腐蚀，因而减压二、三、四线温度段内环烷酸对设备的腐蚀比硫化物腐蚀严重。

（1）HC1—H2O—H2S腐蚀

原油中未脱除的无机盐NaC1，MgCl2和CaCl2等随水带入常压塔，在一定温度下发生水解生成HCl，H2S来自原油中的硫化氢和原油中硫化物分解。

HC1和H2S随挥发油气进入常压塔顶部及冷凝冷却系统［4］。HC1、H2S处于干燥状态时对金属无腐蚀；但当塔顶冷凝冷却系统冷凝结露出现水滴时，HC1即溶于水中成盐酸。由于刚开始冷凝，水量极少盐酸浓度可达l％～2％，成为一个腐蚀性十分强烈的稀盐酸腐蚀环境。若有H2S存在可使腐蚀加速，HC1和H2S相互促进构成循环腐蚀。

1

即：

2HC1 + Fe = FeC12 + H2 ↑ FeC12 + H2S = FeS + 2HC1 Fe + H2S = FeS + H2 ↑ FeS + 2HC1 = FeC12 + H2S

HC1和H2S的沸点都非常低，在石油加工过程中伴随着油气积聚在分馏塔顶，遇到蒸汽冷凝水会形成pH值达1～1.3的强酸性腐蚀介质。对于碳钢为均匀腐蚀，对于0Crl3钢发生的腐蚀为点腐蚀，对于奥氏体不锈 …… 此处隐藏：3506字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……