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减压蒸馏塔模拟与系统设计实现

减压蒸馏塔模拟与系统设计实现
减压蒸馏塔模拟与系统设计实现

蒸馏塔的设计-

1.二.设计任务及操作条件 1.设计任务: 生产能力(进料量) : 2万 吨/年 操作周期: 300*24=7200 h 进料组成: 41% 塔顶产品组成: >96% 塔底产品组成: >1% 2.操作条件: 操作压力: 4kpa (塔顶表 压) 进料热状态: 泡点进料 单板压降: 不大于0.7kpa

3.设备形式: 板式精馏塔,塔 顶为全凝器,中 间泡点进料,塔 底间接蒸汽加 热,连续精馏。 4.厂址: 齐齐哈尔市 (二)设计内容 二)设计内容 1.概述: 本次设计一筛板设计为例,筛板是在塔板上钻有均布的筛孔,上升气流经筛孔分散,鼓泡通过板上液层,形成气液密切接触的泡沫层.筛板塔的优点是结构简单,制造、维修方便,造价低,相同的条件下生产能力高于浮阀塔,塔板效率接近浮阀塔.他的缺点是操作范围小,小孔径筛板易堵噻不适宜

处理粘性大的,脏的和带固体粒子的料液.但设计良好的筛板具有足够的造作弹性,对易引起堵塞的物系可采用大孔径筛板,故近年来我国对筛板的应用日益增多. 2.设计流程的说明: 精馏装置包括精馏塔,原料预热器,再沸器,冷凝器。釜液冷却器和产品冷凝器等设备。热量自塔釜输入,物料在塔内经多次部分汽化与与部分冷凝器进行精馏分离,由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。在此过程中,热能利用率很低,为此,在确定流程装置时应考虑余热的利用,注意节能。另外,为保持塔的操作稳定性,流程中除用泵直接送入塔原料外,也可以采用高位槽送料以免

受泵操作波动的影响 塔顶冷凝装置根据生产状况以决定采用全凝器,以便于准确地控制回流比。若后继装置使用气态物料,则宜用全分凝器。总而言之确定流程时要较全面,合理的兼顾设备,操作费用操作控制及安全因素。 连续精馏操作流程图 冷凝器 再沸器 3.操作条件:

800万吨年大庆原油常减压蒸馏装置的工艺设计—方案设计与流程模拟

辽宁石油化工大学毕业设计(论文)Graduation Project (Thesis) for Undergraduate of LSHU 题目800万吨/年大庆原油常减压蒸馏装置的工艺设计—方案设计与流程模拟 TITLE Process Design of 8 Million t/a Atmospheric and Vacuum Distillation Unit for Daqing Crude Oil—Scheme Design and Process Simulation 学院化学化工与环境学部 School Liaoning Shihua University 专业班级加工1301班(化工1304班)Major&Class Chemical Engineering and Technology 1304 姓名武志涛 Name Zhitao Wu 指导教师刘洁/李文深Supervisor Jie Liu/Wenshen Li 2017年 6 月 3 日

论文独创性声明 本人所呈交的论文,是在指导教师指导下,独立进行研究和开发工作所取得的成果。除文中已特别加以注明引用的内容外,论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本设计的工作做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明并致谢。本声明的法律结果由本人承担。 特此声明。 论文作者(签名): 年月日

摘要 本次设计主要是对处理量为800万吨/年的大庆原油常减压蒸馏装置的工艺流程设计。运用化工模拟软件Aspen Plus对大庆原油蒸馏装置进行模拟优化,并运用软件Aspen Energy Analyzer 对常减压蒸馏装置的工艺流程进行全面的热集成分析。首先通过查阅文献得到原油的TBP曲线、API重度以及轻端组成等原油性质数据,在模拟计算过程中通过这些数据来生成油品的虚拟组分,从而对原油蒸馏装置进行准确的模拟,包括原油初馏、常压蒸馏、减压蒸馏三个重要过程。软件会得到原油蒸馏过程的运行数据,包括整个设备的物料平衡数据,初馏塔和常压塔的温度分布,压力对比和气液分布等。其次对常减压蒸馏工艺的全流程进行了热集成分析,采用夹点分析对冷、热流股进行匹配,生成初始换热网络,并对其进行改进优化。 本次设计模拟结果表明,原油蒸馏装置过程模拟的操作条件能反映常减压蒸馏装置操作的真实状况,设计所建立的工艺流程模拟数据可为实际生产的常减压操作提供理论依据。采用夹点技术通过热集成分析,通过改善夹点附近的流股匹配,减少穿越夹点的热流量,可以减少整个系统的公用工程消耗量,最终可获得最优的换热网络。 关键词:常减压蒸馏;流程模拟;夹点技术;换热网络;热集成

减压蒸馏

一、实验目的 1、学习减压蒸馏的基本原理。 2、掌握减压蒸馏的基本操作。 二、实验原理 减压蒸馏是分离可提纯有机化合物的常用方法之一。它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的,如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点,这便是减压蒸馏操作的理论依据。 液体有机化合物的沸点随外界压力的降低而降低,温度与蒸气压的关系 温度与蒸气压关系图液体在常压、减压下的沸点近似关系图 *1mmHg≈133Pa *1mmHg≈133Pa 所以设法降低外界压力,便可以降低液体的沸点。沸点与压力的关系可近似地用下式求出: p为蒸气压;T为沸点(热力学温度);A,B为常数。 如以lg p为纵坐标,1/T为横坐标,可以近似地得到一直线。 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程图) 减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。 蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。抽气部分实验室通常用水泵或油泵进行减压。 减压蒸馏装置 四、主要试剂用量 乙酰乙酸乙酯15mL 实验关键及注意事项: 1、仪器安装好后,先检查系统是否漏气,方法是:关闭毛细管,减压至压力稳定后,夹住连接系统的橡皮管,观察压力计水银柱有否变化,无变化说明不漏气,有变化即表示漏气。 2、为使系统密闭性好,磨口仪器的所有接口部分都必须用真空油脂润涂好,检查仪器不漏气后,加入待蒸的液体,量不要超过蒸馏瓶的一半,关好安全瓶上的活塞,开动油泵,调节毛细管导入的空气量,以能冒出一连串小气泡为宜。 3、当压力稳定后,开始加热。液体沸腾后,应注意控制温度,并观察沸点变化情况。待沸点稳定时,转动多尾接液管接受馏分,蒸馏速度以0.5~1滴/S为宜。 4、蒸馏完毕除去热源,慢慢旋开夹在毛细管上的橡皮管的螺旋夹,待蒸馏瓶稍冷后再慢慢开启安全瓶上的活塞,平衡内外压力,(若开得太快,水银柱很快上升,有冲破测压计的可能),然后关闭抽气泵。 五、思考题

Aspen plus模拟精馏塔说明书

Aspen plus模拟精馏塔说明书 一、设计题目 根据以下条件设计一座分离甲醇、水、正丙醇混合物的连续操作常压精馏塔: 生产能力:100000吨精甲醇/年;原料组成:甲醇70%w,水28.5%w,丙醇1.5%w;产品组成:甲醇≥99.9%w;废水组成:水≥99.5%w;进料温度:323.15K;全塔压降:0.011MPa;所有塔板Murphree 效率0.35。 二、设计要求 对精馏塔进行详细设计,给出下列设计结果并利用AutoCAD绘制塔设备图,并写出设计说明。 (1).进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量; (2).全塔总塔板数N;最佳加料板位置N F;最佳侧线出料位置N P; (3).回流比R; (4).冷凝器和再沸器温度、热负荷; (5).塔内构件塔板或填料的设计。 三、分析及模拟流程 1.物料衡算(手算) 目的:求解 Aspen 简捷设计模拟的输入条件。 内容: (1)生产能力:一年按8000 hr计算,进料流量为 100000/(8000*0.7)=17.86 t/hr。 (2)原料、塔顶与塔底的组成(题中已给出): 原料组成:甲醇70%w,水28.5%w,丙醇1.5%w; 产品:甲醇≥99.9%w;废水组成:水≥99.5%w。 (3).温度及压降: 进料温度:323.15K;全塔压降:0.011MPa; 所有塔板Murphree 效率0.35。 2.用简捷模块(DSTWU)进行设计计算 目的:对精馏塔进行简捷计算,根据给定的加料条件和分离要求计算最小回流比、最小理论板数、理论板数和加料板位置。 3.灵敏度分析 目的:研究回流比与塔径的关系(N T-R),确定合适的回流比与塔板数;

500万吨年炼油减压蒸馏装置设计书

500万吨/年炼油减压蒸馏装置设计书 第一章文献综述 1.1石油工业简介 石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95%~99%,含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害,在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大,但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低,镍、氮含量中等,钒含量极少。除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油占1/3。组成不同类的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同,应当物尽其用。 石油炼制工业是国民经济最重要的支柱产业之一,是提供能源,尤其是交通运输燃料和有机化工原料的最重要的工业。据统计,全世界总能源需求的40%依赖于石油产品,汽车,飞机,轮船等交通运输器械使用的燃料几乎全部是石油产品,有机化工原料主要也是来源于石油炼制工业,世界石油总产量的10%用于生产有机化工原料。 石油是十分复杂的烃类非烃类化合物的混合物。石油产品种类繁多,市场上各种牌号的石油产品达1000种以上,大体上可分为以下几类: ⑴燃料:如各种牌号的汽油、航空煤油、柴油、重质燃料油等; ⑵润滑油:如各种牌号的燃机油、机械油等; ⑶有机化工原料:如生产乙烯的裂解原料、各种芳烃和烯烃等; ⑷工艺用油:如变压器油、电缆油、液压油等; ⑸沥青:如各种牌号的铺路沥青、建筑沥青、防腐沥青、特殊用途沥青等; ⑹蜡:如各种食用、药用化妆品用,包装用的石蜡和地蜡; ⑺石油焦炭:如电极用焦、冶炼用焦、燃料焦等。 从上述石油产品品种之多和用途之广也可以看到石油炼制工业在国民经济和国防中的重要地位。 石油作为一种能流密度高,便于储存、运输、使用的清洁能源已广泛应用于国民经济的方方面面。按2001年中国各行业石油消费构成看,交通运输业占30%以上,是消费石油最多的行业。 在交通运输业中,汽车是最大的石油消费用户。在石油产品中,汽油的85%~90%和柴油的30%被汽车所消耗。面对中国目前汽车的飞速发展,保有量的迅猛增长,不能不未雨绸缪,以防石油短缺制约汽车工业的正常发展。从世界围看,汽车的出现把石油工业推向了快速发展的轨道,加快了石油产品的消费和需求。

常减压蒸馏装置的三环节用能分析

2003年6月 石油学报(石油加工) ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第19卷第3期 文章编号:1001—8719(2003)03—0053—05 常减压蒸馏装置的“三环节"用能分析ENERGYANALYSIS0FATMoSPHERICANDVACUUMDISTILLATION UNITBASEDONTHREE-LINKMETHoD 李志强,侯凯锋,严淳 LIZhi—qiang,HOUKai—feng,YANChun (中国石化工程建设公司,北京100011) (SINOPECEngzneeringIncorporation,BeOing100011,China) 摘要:科学地分析评价炼油过程用能状况是节能工作的基础。笔者以某炼油厂常减压蒸馏装置为例,运用过程系统三环节能量结构理论,依据热力学第一定律和热力学第二定律进行了装置的能量平衡和炯平衡计算及分析,并根据分析结果指出了装置的节能方向,提出了节能措施。 关键词:常减压蒸馏;节能;三环节能量结构;能量平衡和炯平衡分析 中图分类号:TE01文献标识码:A Abstract:Energy—savinginrefineriesneedstobecarriedoutbasedonthescientificallyenergyanalysisandevaluationoftheprocessingunits.Theatmosphericandvacuumdistillationunitinarefinerywastakenasanexample,its energy andexergybalanceswerethenworkedoutthroughcalculationaccordingtothethree—linkmethodforprocessintegrationfollowingtheFirstLawandtheSecondLawofthermodynamics.Theresultswereanalyzed,andthecorrespondingmeasuresforenergy—savingwereproposed. Keywords:atmosphericandvacuumdistillationunit;energy~saving;three—linkenergymethod;energyandexergybalanceanalysis 炼油生产过程中为分离出合格的石油产品,需要消耗大量的能量。因此,能源消耗在原油加工成本中占有很大的比例。炼油过程的节能不仅可以降低加工成本,而且关系到石油资源的合理利用和企业的经济效益¨J。与国外先进的炼油厂相比,我国炼油企业的吨油能耗相对较高。2001年,中国石化股份有限公司所属炼厂平均能耗为77.85kg标油/t原油,与目前世界上大型化复杂炼厂的能耗不大于75kg标油/t原油的先进指标相比,差距较大,节能空间也更大。因此,加强节能技术的应用,降低炼油过程的能耗,是我国炼油企业降本增效、提高市场竞争力、实现可持续发展的必由之路。 炼油企业的用能水平因生产规模、加工流程、工艺装置的设计、操作和管理水平以及加工原油的品种和自然条件等不同而差别较大。因此,炼油企业的节能工作必须因厂而异,因装置而异,节能措施要有针对性。科学地分析评价炼油过程用能状况则是节能工作的基础【2J。笔者以某炼油厂的常减压蒸馏装置为例,运用过程系统三环节能量结构理论,依据热力学第一定律和热力学第二定律进行了装置的能量平衡和炯平衡计算,并根据计算结果对装置的用能状况进行了分析与评价,指出了能量利用的薄弱环节和装置的节能方向,提出了相应的节能措施。 1三环节能量结构理论 炼油生产过程的用能有3个特点:(1)产品分离和合成需要外部供应能量,以热和功两种形式传给 收稿日期:2002—07—23 通讯联系人:侯凯锋

减压蒸馏装置及操作

减压蒸馏装置及操作 【教学目的】 让学生学习减压蒸馏的原理及应用;认识减压蒸馏的主要仪器设备,掌握减压蒸馏仪器的安装和减压蒸馏的操作。 【教学重点】 学习减压蒸馏的原理及应用;认识减压蒸馏的主要仪器设备,掌握减压蒸馏仪器的安装和减压蒸馏的操作方法。 【教学内容】 一、实验原理: 某些沸点较高的有机化合物在加热还未达到沸点时往往发生分解或氧化的现象,所以不能用常压蒸馏,使用减压蒸馏便可避免这种现象的发生。减压蒸馏对于分离或提纯沸点较高或性质比较不稳定的液态有机化合物。在压力对应的相应沸点可用查文献及估算法。减压蒸馏装置主要仪器设备(1)蒸馏部分:圆底蒸馏烧瓶、克氏蒸馏头、导气管、螺旋夹、温度计、冷凝管、多头接头(燕尾管)、圆底接受瓶;(2)保护部分:安全瓶、放气活塞、冷却肼(捕集管)、无水氯化钙干燥塔、氢氧化钠吸收塔、石蜡片干燥塔;(3)测压部分:压力计;(4)减压部分:减压泵。其中减压蒸馏的吸收装置有:捕集管:用来冷凝水蒸气和一些易挥发性物质;硅胶(或无水氯化钙)干燥塔:用来吸收经冷却肼后还未除净的残余水蒸气;氢氧化钠吸收塔:用来吸收酸性蒸气;石蜡片干燥塔:用来吸收烃类气体。 二、实验仪器: 三、实验药品: 溶解度/g ·(100ml 溶剂)-1名称 相对分 子质量 性状 折光率相对密 度 熔点/℃ 沸点/℃ 水 醇 醚 乙酰乙酸乙酯 130.15 无色液体 1.4194 1.0282<-80 180.4 13(17)∞ ∞ 四、实验步骤: 1.按要求装好仪器检查能否达到所要求的压力。先将仪器安装完毕,关闭安全瓶上的活塞及旋紧双颈蒸馏烧瓶上毛细管的螺旋夹子,然后用泵抽气。观察能否达到要求的压力,然后慢慢旋开安全瓶上活塞,放入空气,直到内外压力相等为止。

蒸馏塔的设计---化工原理设计

过程装备设计课程设计-------分离苯-甲苯精馏塔设计 专业:过程装备与控制 班级: 3班 姓名: 彭云飞 学号: 0603020346 指导老师:杨启明 设计日期: 2010-11-17

目录 (一)设计任务书-------------------------------------------------3 (二)设计内容------------------------------------------------------3 (三)设计中符号说明------------------------------------------5 (四)精馏塔的物料衡算----------------------------------------7 (五)塔板数的确定----------------------------------------------8 (六)精馏塔塔体工艺尺寸设计------------------------------------9 (七)塔板主要工艺尺寸的计算----------------------------------11 (八)塔板负荷性能图------------------------------------------------ 13 (九)接管尺寸的选取-------------------- ----------------------17 (十)封头的选取------------------------------------------------18 (十一)法兰的选取------------------------------------------------18 (十二)筛板塔的工艺设计计算结果总表---------------------19

900万吨年减压蒸馏装置设计开题报告

本科毕业论文开题报告 题目900万吨/年原油减压蒸馏装置 初步设计 学生姓名蒋川学号0904040429 教学院系化学化工学院 专业年级2009级化学工程与工艺 指导教师段蜀波职称讲师 单位西南石油大学化学化工学院 辅导教师邹长军职称教授 单位西南石油大学 完成日期2012 年 3 月18 日

900万吨/年原油减压蒸馏装置初步设计(开题报告) 1选题目的、意义 随着社会的发展,我国经济的发展越来越依赖化石燃料的供应。而这些燃料中,石油被誉为“工业的血液”,其对我国经济发展的重要性是不言而喻的。石油是一种及其复杂的混合物。要从原油中提炼出多种多样的燃料、润滑油和其他产品,基本途径就是:将原油分割为不同沸程的馏分,然后按照油品的使用要求,除去这些馏分中的非理想组分,或者是经由化学转化形成所需要的组成,进而获得合格的石油产品。在这个过程中蒸馏就是一种合适的手段,而且也是最经济、最容易实现的手段。因此,蒸馏装置是炼油厂中一个很重要的装置。原油蒸馏是石油加工中第一道不可少的工序,故通常称原油蒸馏为一次加工,其他加工工序则称为二次加工[2]。原油的一次加工能力即原油蒸馏装置的处理能力,常被视为一个国家炼油工业发展水平的标志。原油常减压蒸馏在炼化企业加工过程中占有很重要的地位,其加工的好坏直接关系到后续产品质量和经济效益。因此,原油常减压蒸馏被称为石油加工的“龙头”。基于以上原因,几乎在所有的炼油厂中,原油的第一个加工装置就是常减压蒸馏装置。尽管近年来常减压蒸馏技术和管理经验不断创新,装置节能降耗和产品质量得到了显著的提高,但与国外先进水平相比,仍存在较大的差距,如装置耗能较大,分馏和减压拔出深度偏低,对含硫原油的适应性较差等。进一步的提高常减压装置的操作水平和运行水平显得日益重要,对提高炼油企业的经济效益也具有非常重要的意义。 本设计主要是依据《大庆原油评价报告》确定原油加工方案,进行原油常减压蒸馏的工艺设计。它的意义在于,通过常减压蒸馏对原油的处理,可以按所指定的产品方案将原油分割得到汽油、煤油、轻柴油、重柴油馏分以重油馏分等。可以减少渣油量,提高原油总拔出率。不仅能获得更多的轻质油品,也可为二次加工、三次加工提供更多的原料油。 2国内外研究现状 2.1国内现状 国内常减压蒸馏技术近年来有很大发展,在改进加工流程,提高设备效率,降低能耗,提高产品质量方面做了大量的开发性工作,常减压蒸馏装置的平均

常减压蒸馏装置减压深拔技术初探

近些年来, 国内许多炼厂采用加工重质/劣质原油来降低原油加工成本。但是,原油重质化使催化和加氢裂化的原料减少,使焦化原料增多,而焦化等重油处理装置的加工能力和加工负荷使得原油重质化采购的经济效益并没有完全发挥[1]。所以各炼厂重点关注的课题是采用新的技术来提高常减压装置总拔出率。本篇文章主要是结合金陵分公司三套常减压与KBC 的 常减压蒸馏装置减压深拔技术初探 吴莉莉1 顾海成2 1.南京化工职业技术学院化工系 210009 ; 2.南京炼油厂 深拔项目方案做的减压深拔技术探讨。 减压深拔技术就是在现有的重质馏分油切割温度的基础上,将温度进一步提高,来增加馏分油的拔出率。其核心是对减压炉管内介质流速、汽化点、油膜温度、炉管管壁温度、注汽量(包括炉管注汽和塔底吹汽)等的计算和选取,以防止炉管内结焦。 一、减压深拔发展现状 近年来,国内对于常减压蒸馏深拔技术积极探索,并取得一些成效,如:常压切割较深,一般达360℃,较少的常压渣油降低了减压蒸馏强度,降低了减压塔压降;将导致油品大量裂解的温度设定为加热炉出口温度的上限;减压塔汽化率较低,最低在1.5%左右;低压降和低温降的转油线;湿式或微湿式的操作;高真空的真空产生系统;低压降的填内构件(填料);强化了分馏要领的洗涤段设计和操作;新型、高效的进料气液分布器;提高汽提效果,降低渣油裂解的高效渣油汽提段;开发减压深拔的过程模拟工具[1]。 但国内还没有真正掌握减压深拔的成套技术,少数几套装置虽然从国外SHELL 和KBC 公司引入了减压深拔工艺包,如荷兰Shell 公司采用深度闪蒸高真空装置技术,使全塔压降只有0.4 kPa ,实沸点切割温度达到585℃。英国KBC 公司的原油深度切割技术使减压蒸馏切割点达到607~621℃,但国内对该项技术的吸收和掌握需要一定的时间[2,3]。大庆石化应用KBC 技术,一套常减压渣油收率由38.5%降到36.5%以下,相应的切割点为535℃。二套常减压渣油收率由34.3%降到33.8%,减一线至减四线收率与深拔前比较提高了3.7 wt%[4] 。 二、影响减压深拔的因素分析[3,4] 有统计表明,目前国内多数早期建成的常减压蒸馏装置实沸点切割一般为520~540℃左右,国外的减压深拔技术是指减压炉分支温度达到420℃以上,原油的实沸点切割点达到565~621℃。可见国内减压蒸馏技术与国际先进水平相比, 还有相当大的差距。目前影响减压深拔的主要因素有: 油气分压和温度,雾沫夹带量,减压深拔工艺流程不完善,减压炉出口温度和汽化段的真空度等。 2.1 油气分压和温度对减压深拔的影响影响减压装置拔出率的主要因素是减压塔进料段的油气分压和温度。进料温度越高或烃分压越低, 则进料段的汽化率越大, 总拔出率越高。但是减压炉出口温度过高,会造成油品分解,在塔内产生结焦的问题。 2.2 雾沫夹带量对减压深拔的影响进料段的雾沫夹带量会影响减压塔蜡油的产品质量。另外, 被夹带上去的油滴还会使闪蒸段以上部分的塔内件严重结焦。 2.3 工艺流程不完善对减压深拔的影响较早的蒸馏装置设计拔出温度按照530℃以下考虑,设计时没有考虑减压深拔的操作方案,减压塔没有减底急冷油流程,减底温度没有很好的控制手段,塔底温度上升后,容易造成减压塔底结焦,塔底泵抽空等现象,对塔顶真空度的控制和装置的长周期运行有着不利影响。 2.4 减压炉出口温度较低对减压深拔的影响 由于没有针对具体的原油品种和加热炉结构进行严格的计算,如果只是依靠经验进一步提高加热炉出口温度,势必担心减压炉炉管结焦。装置为了减少炉管结焦的风险,减少渣油发生热裂化反应,减压炉分支温度多在400℃以下,减压塔汽化段温度多在385℃以下,常压渣油在此温度下的汽化程度不足。提高减压炉出口温度主要受炉管的材质、炉管吊架材质、注汽流程、减压炉负荷等因素的制约。 2.5 汽化段的真空度较低对减压深拔的影响 装置减压进料段的真空度较低,直接影响了常压渣油的汽化率和减压系统的拔出深度。汽化段的真空度主要受以下两方面的限制: 1). 塔顶真空度。塔顶真空度越高,在一定的填料(或塔盘)压降下,进料段真空度

常减压蒸馏工艺计算汇总

本科毕业设计工艺计算 题目年处理24万吨焦油常减压蒸馏车间初步设计院(系环化学院 班级:化工12-2 姓名:柴昶 学号: 2012020836 指导教师:张劲勇 教师职称:教授 2016年3月

第4章工艺计算 4.1设备选择要点 4.1.1 圆筒管式炉 (1)合理确定一段(对流段)和二段(辐射段)加热面积比例,应满足正常条件下,二段焦油出口温度400~410℃时,一段焦油出口温度在120~130℃之间的要求。 (2)蒸汽过热管可设置预一段或二段,要合理确定加热面积。当蒸气量为焦油量的4%时,应满足加热至400~450℃的要求。 (3)辐射管热强度实际生产波动在18000~26000千卡/米2·时,设计宜采用18000~22000千卡/米2·时,对小型加热炉,还可取低些。当选用光管时,对流段热强度一般采用6000~10000千卡/米2·时。 (4)保护层厚度宜大于200毫米,是散热损失控制在3%以内。 (5)火嘴能力应大于管式炉能力的 1.25~1.3倍。火嘴与炉管净距宜大于900毫米,以免火焰添烧炉管。 (6)辐射管和遮蔽管宜采用耐热钢(如Cr5Mo等)。 4.1.2馏分塔 (1)根据不同塔径确定塔板间距,见表4-1。 表4-1 塔板间距 塔径 (mm) 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 板距(mm) 350 350 350 350 400 400 450 450 450 450 400 400 450 450 500 500 500 500 (2)进料层的闪蒸空间宜采用板距的2倍。 (3)降液管截面宜按停留时间不低于5秒考虑。 (4)塔板层数应结合流程种类、产品方案、切取制度及其他技术经济指标综合确定。 4.2物料衡算 原始数据: 年处理量24万t/a 原料煤焦油所含水分4% 年工作日330日, 半年维修一次 每小时处理能力w=30303.03kg 可按30303 kg计算

常减压蒸馏装置的提馏段操作

石油和天然气加工 常减压蒸馏装置的提馏段操作 A. I. Skoblo, O. G. Osinina, and A. A. Skorokhod 在原油的常减压蒸馏装置中广泛利用了对于任何复合塔都必不可缺的外部提馏段,提馏段是被设计用来从主塔的中间塔盘上拔出的液体产品中以蒸汽喷射方式 分离出轻馏分.汽提的效果是调节装置中产品的分离精确度的主要要素.在带有蒸汽喷射的提馏段中,沿塔盘流动的流体因为它本身的热焓值而脱水干燥;但是因为热焓值是被限制的,因此产生的蒸汽量也是有限的.在提馏段利用蒸汽喷射,蒸汽 流一般不超过液态残渣(提馏段的塔低流出物)的35%-50%.提馏段在石油产品的分离中虽然已被使用多年,但其运作还没有被充分研究,没有充分可靠的数据能够证明蒸汽流速水蒸汽的量对分离的精确度有影响.对提馏段的塔盘数量产生的影响,被汽提的产品的蒸馏曲线,塔内的总压和分压等其它因素的研究很少.进一步来说,如果没有关于提馏段运作和有关分馏法精确度的大多数重要控制参数间的相互关系的可靠数据,就不可能建立有效的控制过程.我们已经对一个莫斯科炼油厂的常减压蒸馏装置的冬季柴油机燃料的提馏段进行了实验性的研究,特别是改进了控 制和计量装置与取样的连接,并且也对实验室的模拟装置进行了实验研究.该炼油厂的提馏段的直径1.2米,有七个带矩形罩的塔盘,模拟装置的直径44毫米,有三个带有溢流装置的筛板. 对二元混合物,n-戊烷-二甲苯和甲苯-n-癸烷进行了专门试验,这些试验表明实验装置的提馏段,对于不同量的蒸汽喷射的操作,蒸汽量在0.1-0.5之间变化,其分馏效率相当于2.5-3层理论塔板.安装在工业提馏段中的七个实际的带有矩形罩的

660万吨原油常压蒸馏课程设计方案

660万吨原油常压蒸馏课程设计方案

摘要 常压塔是石油加工中重要的流程之一,这次的设计主要就是对660万吨/年处理量的原油常压塔进行设计,其中包括塔板的设计。常压塔的设计主要是依据所给的原油实沸点蒸馏数据及产品的恩氏蒸馏数据,计算产品的相关物性数据从而确定切割方案、计算产品收率。参考同类装置确定塔板数,进料及侧线抽出位置,再假设各主要部位的操作温度及操作压力,进行全塔热平衡计算。采取塔顶二级冷凝冷却和两个中段回流,塔顶取热、第一中段回流取热、第二中段回流取热的比依次为5:2:3。经过校核各主要部位温度都在允许的误差范围内。塔板型式选用F1型重阀浮阀塔板,依据常压塔内最大气、液相负荷算得塔板外径为 5.0m,板间距为0.6m。这部分最主要的是核算塔板流体力学性能及操作性能,使塔板在适宜的操作范围内操作。本次设计的结果表明,参数的校核结果与假设值间的误差在允许范围内,其余均在经验值范围内,因此可以确定,该蒸馏塔的设计是符合要求的。 关键词:常压蒸馏;物料衡算;热量衡算

目录 1.设计背景 (1) 1.1 选题背景 (1) 1.2 设计技术参数 (2) 2.设计方案 (3) 2.1 设计要求 (3) 2.2 设计计划 (4) 2.3 原油的实沸点切割及产品性质计算 (5) 2.4产品收率和物料平衡 (13) 2.5汽提水蒸汽用量 (15) 2.6塔板型式和塔板数 (16) 2.7常压塔计算草图 (17) 2.8 操作压力 (17) 2.9汽化段温度 (18) 3 塔底温度 (20) 4 塔顶及侧线温度的假设与回流分配 (21) 4.1全塔回流热 (21) 4.2侧线及塔顶温度核算 (22) 4.3全塔汽、液相负荷 (27) 4.4全塔汽液相负荷分布 (36) 5 塔的工艺计算 (36)

aspenplus模拟精馏塔说明书

Aspen plus 模拟精馏塔说明书 一、设计题目根据以下条件设计一座分离甲醇、水、正丙醇混合物的连续操作常压精馏塔: 生产能力:100000吨精甲醇/年;原料组成:甲醇70%w, 水%w,丙醇%w;产品组成:甲醇≥%w;废水组成:水≥%w;进料温度:;全塔压降:;所有塔板Murphree 效率。 二、设计要求对精馏塔进行详细设计,给出下列设计结果并利用AutoCAD绘制塔设备图,并写出设计说明。 (1) . 进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量; (2) . 全塔总塔板数N;最佳加料板位置N F;最佳侧线出料位置N P; (3) . 回流比R; (4) . 冷凝器和再沸器温度、热负荷; (5) . 塔内构件塔板或填料的设计。 三、分析及模拟流程 1. 物料衡算(手算) 目的: 求解Aspen 简捷设计模拟的输入条件。 内容: (1) 生产能力: 一年按8000 hr 计算,进料流量为100000/(8000*= t/hr 。 (2) 原料、塔顶与塔底的组成(题中已给出) :原料组成:甲醇70%w,水%w,丙醇%w;产品: 甲醇≥%w;废水组成:水≥%w。(3) . 温度及压降:进料温度:;全塔压降:;所有塔板Murphree 效率。 2. 用简捷模块( DSTW)U进行设计计算 目的: 对精馏塔进行简捷计算,根据给定的加料条件和分离要求计 算最小回流比、最小理论板数、理论板数和加料板位置。 3. 灵敏度分析 目的: 研究回流比与塔径的关系 (N T-R),确定合适的回流比与塔板数;研究加料板位置对产品的影响,确定合适的加料板位置。 方法: 作回流比与塔径的关系曲线( N T-R),从曲线上找到期望的回流比及塔板数。 4. 用详细计算模块( RadFrac)进行计算目的: 精确计算精馏塔的分离能力和设备参数。

流程模拟系统初馏塔-常压蒸馏塔联合校正法应用

!!!!!!!!!!!!!!!!" " "" 简报 流程模拟系统初馏塔!常压蒸馏塔联合校正法应用 毛福忠! 黄河清" 兰鸿森! 胡红页! (!#福建炼油化工有限公司,福建泉州$%"!!&;"#华东理工大学信息科学与技术学院,上海"’’"$&) 摘要 针对流程模拟系统无法适应常压蒸馏塔的多路进料结构的问题,提出了初馏塔(常压蒸 馏塔联合校正法。该方法的关键是虚拟物料的处理、虚拟进料点的选择以及双塔联合校正。实际应用结果表明,该方法在保证常压蒸馏塔外特性有足够的模拟精度的前提下,有效地解决了基于)*+,-./0*软件的流程模拟系统中常压蒸馏塔进料数目受限制的问题。关键词:流程模拟 数据校正 常压蒸馏塔 预分馏塔 " 前 言 随着计算机仿真技术的发展,流程模拟技术不仅成为石油化工工艺过程分析、设计与优化的有效手段,而且广泛应用于大型生产企业的计划排产、生产调度以及生产装置的操作分析及优化。自!112年以来, 福建炼化公司(福炼)在工艺流程模拟软件)*+,-./0*的开发平台上,经过二次开发形成了具有特色的“桌面炼油厂”,为公司优化原料资源配置、消除装置瓶颈、提高经济效益作出了贡献。随着福炼生产装置的技术改造和扩大加工能力“桌面炼油厂”也经历了相应的校验与标定,提高了模拟数据的有效性准确性。特别是!11&年常减压蒸馏装置扩能改造为3#’4+56后,常压蒸馏塔的装置结构发生了较大变化,进料数目超出了)*+,-./0*流程模拟软件的限制,因此,必须采用特殊的处理方法,才能拓宽)*+,-./0*流程模拟软件的适用范围。 #双塔联合校正法 装置改造前后初馏塔(常压蒸馏塔进料状况见图!、"。 当初馏塔(常压蒸馏塔改造后,原有的流程模拟系统已不再适用,其根本原因是常压蒸馏塔的进料数目($路进料)超出了)*+,-./0*流程模拟软件的限制(只能处理二路进料)。双塔联合校正法的基本思路为:(!)将常压蒸馏塔的$路进料处理成两路虚拟进料,并确定一个虚拟进料点,使常压蒸馏塔的虚拟进料数目符合)*+,-./0*流程模拟软件 的要求;(")不刻意追求常压蒸馏塔内部温度分布的准确性,但要保证常压蒸馏塔外特性(如产品分布质量参数和主要操作条件)的预测精度;($)对初馏塔和常压蒸馏塔进行双塔联合校正,以回避初馏塔初一线、 初二线油的性质无法获知的难点。 图!初馏塔(常压蒸馏塔装置改造前的进料状况 $联合校正前需处理的问题$%" 常压蒸馏塔$路进料的处理 在进行常压蒸馏塔模型校正前,将$路进料处 理成"路进料,即将初馏塔两侧线的物流用混合器模型混合成一种物流。 收稿日期:"’’’(’1("&;修改稿收到日期:"’’!(’"(!3。 作者简介:毛福忠(!1%78),工程师,!11’年毕业于抚顺石油学院,"’’’年获石油大学工学硕士学位,现主要从事炼油厂流程模拟及先进控制技术的研究开发工作。 石油炼制与化工 "’’!年%月 )9:;<=9>4);

化工装置减压蒸馏塔腐蚀现状与防腐策略

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/449640829.html, 化工装置减压蒸馏塔腐蚀现状与防腐策略 作者:白泽兆 来源:《西部论丛》2018年第12期 摘要:随着我国现代化进程的不断推进,石油化工在我国工业领域拥有着举足轻重的地位。而减压蒸馏塔作为石油减压蒸馏过程中的不可或缺的设备之一,它的腐蚀会引发巨大的安全和质量问题。因此如何采取有效的措施去应对减压蒸馏塔的腐蚀,降低蒸馏塔的维护成 本,延长减压蒸馏塔的使用寿命是本文的重点。 关键词:常减压蒸馏塔常减压蒸馏塔腐蚀原理常减压蒸馏塔防腐措施 1前言 原油中硫含量高是我国石油的一大特点,但这一特点也导致石油在减压蒸馏过程中会对反应器产生腐蚀。因此如何采取防腐措施,减少因腐蚀造成的损失成为了这一领域研究人员的重点。 2常减压蒸馏塔的腐蚀现象 2.1硫腐蚀 对常减压蒸馏塔而言,硫腐蚀可根据反应时的外界温度和腐蚀部位分为高温和低温两种。低温硫腐蚀主要发生在常减压蒸馏塔的常减压装置以及常减压蒸馏塔的冷凝冷却系统上。发生低温硫腐蚀的外界温度通常低于120℃,具体表现为硫化氢溶于水后形成的腐蚀性液体(或湿硫化氢气体)与管道器壁反应,不仅会造成均匀腐蚀,还会引起钢材的腐蚀开裂。 高温硫腐蚀主要是由二硫醚、硫醇、硫化氢三种硫化物在大于240℃的温度下分解产生的活性硫造成的。分解产生的活性硫会和器壁金属发生反应,生成硫化物,造成器壁腐蚀。 而且根据实验数据所得,这些硫化物在200℃—400℃时的反应活性最高。原油中的活性 硫主要是硫化氢和硫单质;它们都是由原油中的有机硫化物在高温条件下反应生成。因此高温硫腐蚀的反应活性不仅与原油中的硫总含量和活性硫的含量有关,还与管道的温度(高温促进活性硫生成)以及管道中物质的流动速率有关(因为高流动速率会使保护膜更容易脱落)。 2.2高温环烷酸腐蚀环烷酸是指原油中所有的含有脂的芳香族羧酸。这一成分的组成和含量与原油产地有很大关系,不同的原油产地往往有着较明显的差异。环烷酸本身不会与金属器壁反应。但是当容器内温度达到350℃以上时,硫化氢会发生分解,生成氢气和具有极高反应活性的活性硫。随后活性硫会与管道器壁反应生成硫化物保护膜,阻止腐蚀的进一步进行。但如果环境中有环烷酸的存在,环烷酸就会溶解掉前一反应形成的硫化物保护膜,使得器壁再次与硫反应生成硫化物并形成恶性循环,不断腐蚀金属器壁。而且随着温度升高,活性硫的反应

化工设计习题及解答第三章

第三章物料衡算与热量衡算 习题1连续常压蒸馏塔进料为含苯质量分数(下同)38%(wt)和甲苯62%的混合溶液,要求馏出液中能回收原料中97%的苯,釜残液中含苯不低于2%。进料流量为20000kg /h ,求馏出液和釜残液的流量和组成。 解:苯的相对分子质量为78,甲苯的相对分子质量为92。以下标B 代表苯。 进料中苯的摩尔分数 38 780.419638627892 FB x = =+ 釜残液中苯的摩尔分数 2 780.023********* WB x = =+ 进料平均相对分子质量 0.419678(10.4196)9286.13 M =?+-?= 进塔原料的摩尔流量 2000 232.2/86.13 F kmol h = = 依题意,馏出液中能回收原料中97%的苯,所以 97.430.9794.51/DB Dx kmol h =?= 作全塔苯的质量衡算得 FB DB WB Fx Dx Wx =+ 作全塔总质量衡算得 F W D =+ 将已知数据代人上述质量衡算方程得 232.20.419694.510.02351?=+ 232.2W D =+ 解得 124.2/,108/W kmol h D kmol h == 所以,94.5194.51 0.8752 DB x = ==

2 2 2 合成气CH 4 H2 CO CO2 O2 N2 习题4 合成气组成为0.4%CH4,52.8%H2,38.3%CO,5.5%CO2,0.1%O2,和2.9%N2(体积百分数)。若用10%过量空气燃烧,设燃烧气中不含CO2,试计算燃烧气组成。 解:基准:1000mol合成气,1h; 气体中含 C 4+385+55=442mol; H 4×4+2×528=1072mol; O 383+2×55+1×2=495mol 理论氧量 O2 =442+1072/4-495/2=462.5mol 理论空气 462.5/0.21=2202.4mol 实际空气 1.1×220 2.4=2202.4mol N2 0.79×2422.6=1914mol O2 0.21×2422.6=508.8mol 对各物质进行衡算 N2平衡:29+1914=F N2=1943mol; C平衡:4+383+55=F CO2=442mol; O2平衡:0.5×383+55+1+508.8 =F CO2+0.5F H2O+F O2 =442+0.5×536+ F O2 F O2=46.3mol 燃料气组成 CO2,H2O,O2,N2=(0.149,0.1806,0.0156,0.6548)

减压蒸馏

减压蒸馏 一、基本原理 很多有机化合物,特别是高沸点的有机化合物,在常压下蒸馏往往发生分解、氧化或聚合的物质。在这种情况下,采用减压蒸馏方法最为有效。 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的;从另一个角度来看,由于液体表面分子逸出所需的能量随外界压力的降低而减少。因此,降低蒸馏体系的压力,则液体的沸点下降,这种在减压下的蒸馏操作称为减压蒸馏或真空蒸馏。一般的高沸点有机化合物,当压力降低到20mmHg时,沸点比常压沸点要低100~120℃。可利用图1的沸点-压力的经验计算图,近似地找出高沸点物质在不同压力下的沸点。例如,水杨酸乙酯常压下的沸点为234℃,现欲找其在20mmHg 的沸点为多少度,可在图1的b线上找出相当于234℃的点,将此点与c线上20mmHg处的点联成一直线,把此线延长与a线相交,其交点所示的温度就是水杨酸乙酯在20mmHg时的沸点,约为118℃。 图1. 沸点-压力的经验计算图 二、减压蒸馏装置 减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。简单的减压蒸馏装置如图2所示。蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。蒸馏烧瓶内蒸馏的液体约占其容量1/3~1/2,不可超过1/2。克氏蒸馏头可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性;而毛细管的作用,则是导入空气,不断形成小气泡作为气化中心,使蒸馏平稳,避免液体过热而产生暴沸冲出现象,这对减压蒸馏是非常重要的。毛细管口距瓶底约1~2mm,为了控制毛细管的进气量,可在毛细玻璃管上口套一段软橡皮管,橡皮管中插入一段细铁丝,并用螺旋夹夹住。蒸出液接受部分(图2中16和17),通常用多尾接液管连接两个或三个厚壁梨形或圆形烧瓶,在接受不同馏分时,只需转动接液管,使不同的馏分流入指定的接受器中,而不中断蒸馏。在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄壁的玻璃仪器,尤其不能用不耐压的平底瓶(如锥形瓶、平底烧瓶等),以防止内向爆炸。 抽气部分用减压泵,最常见的减压泵有水泵和油泵两种。

减压蒸馏

1.基本原理 某些沸点较高的有机化合物在未达到沸点时往往发生分解或氧化的现象,所以,不能用常压蒸馏。液体沸腾的温度是随外界压力的降低而降低的,如用真空泵连接盛有液体的容器,使液体表面上的压力降低,即可降低液体的沸点。这种在较低压力下进行蒸馏的操作称为减压蒸馏。当蒸馏系统内的压力降低后,其沸点便降低,当压力降低到1.3~2.0 kPa (10~15 mmHg)时,许多有机化合物的沸点可以比其常压下的沸点降低80~100℃。因此,减压蒸馏对于分离提纯沸点较高或高温时不稳定的液态有机化合物具有特别重要的意义。 减压蒸馏时物质的沸点与压力有关,但有时在文献中查不到与减压蒸馏选择的压力相应的沸点,则可根据下面的经验曲线(图1),找出该物质在此压力下的沸点的近似值。 图1液体在常压下的沸点与减压下的沸点的近似关系图 如N,N-二甲基甲酰胺常压下沸点约为150℃(分解),欲减压至2.67 kPa(20 mmHg),可以先在上图中间的直线上找出相当于150℃的点,将此点与右边直线上2.67 kPa(20 mmHg)处的点连成一直线,延长此直线与左边的直线相交,交点所示的温度就是 2.67 kPa(20 mmHg)时N,N-二甲基甲酰胺的沸点,约为50℃。 在给定压力下的沸点还可以近似地从下列公式求出: p为蒸气压,T为沸点(绝对温度),A、B为常数。如以lg p为纵坐标,1/T为横坐标作图,可以近似地得到一直线。因此可从两组已知的压力和温度算出A和B的数值。再将所选择的压力代入上式算出液体的沸点。

2.减压蒸馏装置 减压蒸馏装置由蒸馏装置、减压装置以及在它们之间的保护及测压装置三部分组成(图2)。(1)蒸馏装置 蒸馏烧瓶上装置克氏蒸馏头,使用克氏蒸馏头的目的是为了避免减压蒸馏时液泛对蒸馏的影响,比常压蒸馏头多出的支管可以起到缓冲的作用。克氏蒸馏头上面的两个接口分别装置毛细管与温度计,毛细管下端距瓶底1~2 mm。上端通过胶塞与克氏蒸馏头密封,毛细管上端连有一段带螺旋夹的橡皮管。螺旋夹用以调节进入体系中空气的量,在减压状态下,持续进入体系的微小气泡可以作为液体沸腾的气化中心,使蒸馏平稳进行。在减压蒸馏操作中,一定不要引入沸石,沸石在减压条件下不但不能起到气化中心的作用,反而会引起液泛。 接收器可用蒸馏瓶或吸滤瓶,但不能使用平底烧瓶或锥形瓶,否则由于受力不均容易炸裂。蒸馏时可以使用多尾接液管,多尾接液管的几个分支管与多个圆底烧瓶连接起来。转动多尾接液管,就可使不同的馏分进入指定的接收瓶中。 减压蒸馏的热源最好用水浴或油浴,因为水或浴油具有一定的热容量,能够起到缓冲的作用,使烧瓶受热平稳。蒸馏时应控制热浴的温度,使它比液体的沸点高20~30℃左右。如果蒸馏的少量液体沸点较高,特别是在蒸馏低熔点的固体时,可以不使用冷凝管。 图2常用的减压蒸馏装置 (2)减压装置 实验室通常用水泵或油泵进行减压,水泵所能达到的最低压力为当时室温下水的蒸气压。例如在水温为10℃时,水蒸气压为1.2 kPa;若水温为25℃,则水蒸气压为 3.2 kPa左右。水在不同温度下的蒸气压见本书附录。如果气温较高,可以在循环真空泵水泵中加入适量冰块来降低水温,从而获得较高的真空度。 如果要获得更高的真空度,就要使用油泵。油泵的效能决定于油泵的机械结构以及真空泵油的好坏。好的油泵能抽至真空度为13.3 Pa,油泵结构较精密,蒸馏时要做好油泵的保护,如果有挥发性的有机溶剂、水或酸的蒸气,都会损坏油泵。挥发性的有机溶剂蒸气被抽吸收后,就会增加油的蒸气压,影响真空度。而酸性蒸气会腐蚀油泵的机件。水蒸气凝结后与油形成浓稠的乳浊液,也能影响油泵的正常工作。

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