1、 毕业设计开题报告 化学工程与工艺 年产 150 万吨中东原油常压塔装置设计 一、 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 我国炼油工业经过 50多年的发展，到 21世纪初期，已经形成 281Mt/a的原油加工能力，生产的汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品基本满足的国民经济的发展和人民生活的需要。但是，进入 21世纪，特别是我国成为世界贸易组织的正式成员后，按照市场准入、关税减让的相关壁垒协议，国内成品油市场将逐渐融入国际市场，不可避免的要参与世界贸易大环境下的竞争，基本依靠自有技术发展起来的我国炼油工业面临着严峻挑战 。石油是重要的能源之一，我国的工业生产和经济运行都离不开石油，但是
2、又不能直接作为产品使用，必须经过加工炼制过程，连制成多种在质量上符合使用要求的石油产品才能投入使用。 国民经济和国防部门众多的各种应用场合对石油产品提出了许多不同的使用要求。随着我国社会经济情况的变化、科学技术水平以及工业生产水平的大幅度提高，对石油产品质量指标的要求不断严格，所要求的石油产品的品种和数量也不断增加。目前，我国原油的年加工量约为 2亿吨。而国内所能提供原油量仅为 1.3亿吨，为了满足原油的需求量，则需要每年从国外二十多个国家和地区 进口约 6940万吨原油。为了更好的提高石油资源的利用率，增加企业的经济效益，对从国外进口的原油炼制构成进行开发研究也是十分必要的。 目前，我国将石
3、油产品分为染料、润滑剂、石油沥青、石油蜡、石油焦、溶剂和化工原料六大类。 中国炼油工业迅速发展，据美国油气杂志世界炼油特别报告统计， 2005 年中国原油年加工能力达 3.12 亿吨，超过俄罗斯和日本，成为仅次于美国的世界炼油大国。根据统计， 2005 年中国共有 51 座炼厂， 炼厂数和炼油能力均位居世界第二。但是，中国石油产品质量还相对较 低，汽车排气污染控制愈显重要。中国融入 世界清洁燃料进程，不断提高炼油技术水平，尽快与国际接轨，任务紧迫而重大。 国民经济和国防部门众多的各种应用场合对石油产品提出了许多不同的使用要求。随着我国社会经济情况的变化、科学技术水平以及工业生产水平的大幅度提高
4、，对石油产品质量指标的要求不断严格，所要求的石油产品的品种和数量也不断增加。目前，我国原油的年加工量约为 2 亿吨。而国内所能提供原油量仅为 1.3 亿吨，为了满足原油的需求量，则需要每年从国外二十多个国家和地区进口约 6940 万吨原油。为了更好的提高石油资源的利用率，增加企业的经济效益，对从国外进口的原油 炼制构成进行开发研究也是十分必要的。 为课题的研究提供了国情依据。 原油精馏装置是炼油企业的“龙头”，是炼油工业的第一道工序，为二次加工装置提供原料，是原油加工的基础，其能量的综合利用程度和拔出率高低体现在石化企业的效益上，因此，开展常压精馏装置的研究很有意义 1-3。 原油常减压蒸馏作
5、为原油的一次加工工艺，在原油加工总流程中占有重要作用，近年来常减压蒸馏技术和管理经验不断创新，装置节能消耗显著，产品质量提高。但与国外先进水平相比，仍存在较大的差距，装置能耗仍然偏高，分馏精度和减压拔出深度偏低，对含硫原油 的适应性差等。进一步提高常减压装置的操作水平和运行水平，显著日益重要，对提高炼油企业的经济效益也具有重要意义。 世界原油的硫含量在不断升高 ,目前硫含量在 1%以上的原油占世界原油总产量的55%以上 .据预测原油平均相对密度将上升到 0.8633g/cm3,硫含量将上升到 1.6%。含硫原油主要来自中东，其含硫原油与中国胜利原油相比，轻馏分都较多，密度、粘度、酸值、胶质、凝
6、点和闪点都较低，钒含量则普遍较高，各段馏分的硫含量都较高。原油中的硫包括元素硫，硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩类化合物，以及分子量大、结构复杂 的含硫化合物。原油中的硫化物主要分布在重质馏分中，蜡油和减渣的硫含量占总硫的 80%以上，这些硫分进入二次加工装置将对设备构成威胁。 4因此如何对设备的腐蚀防护也是设计的一个目标。 原油的预处理工艺： 某新粘稠原油预处理的方法：先将稠油用煤油馏分稀释，然后将脱钙剂与稀释后的稠油混合、沉降，再将脱酸剂与脱钙后的稠油混合、萃取，最后将脱钙剂和脱酸剂中的溶剂回收后返回脱钙段和脱酸段循环使用。该方法流程简单，能同时有效脱除粘稠原油中的钙、酸、盐等杂质。 破
7、乳剂价格的昂贵和极大短缺导致了必须寻找提高破 乳剂再次使用效果的有效措施。研究表明可以通过正确计算相位间分配的数据来提高破乳剂再次使用的效果，通常是指进入原油预处理工艺流程选择投药点时的非离子表面活性剂。用这种方法已经解决了提高破乳剂再次使用的部分问题，它的关键在于乳化剂破坏后确定破乳剂输入的最佳位置，并且必须在破乳剂转换为水相指标的最大值和最小值相应的条件下确定。 我国经济生产的特点是工业技术水平整体不高，工业生产的能源和资源消耗及污染排放量高，乡镇企业比重逐渐增大，但其三废基本没有经过任何处理而四处排放，污染十分严重。通过设计，根据当地的自然条件， 按污染物的产生、变迁和归宿的各个环节，采
8、取法律、行政、经济和工程技术相结合的措施，以防为主，以最大限度地合理利用资源、减少污染物的产生和排放，用最经济的方法获取最佳的防止效果，以实现资源、环境与发展的良性循环。 二、 设计的基本方案： 设计了一个常压蒸馏装置，此装置由一台管式加热炉、一个常压塔以及若干台换热器（完善的换热流程应达到要求：充分利用各种余热；换热器的换热强度较大；原油流动压力降较小。）、冷凝冷却器、机泵等组成，在常压塔外侧为侧线产品设汽提塔。流程简单，投资和操作费用较少。原油通过这样的常压蒸馏，一 般可得到 350 370以前的几个馏分，可用作汽油、煤油（航空或灯用、）柴油等产品，也可分别作为重整化工（如轻油裂解）等装置
9、的原料。剩余的塔底重油可作钢铁或其它工业的燃料。在某些特定的情况下也可以作催化裂化或加氢裂化装置的原料。 三、设计步骤、方法及措施： 1.通过查找资料，分析资料确定选题范围及论文题目。 2.通过指导老师指导，结合调研和资料整理分析、撰写开题报告、外文翻译和文献综述。 3.根据开题报告写作思路草拟论文提纲。 4.根据论文提纲进一步查找资料，撰写论文初稿。 5.根据论文初稿，收集的资料，修 改成稿。 四、参考文献 1 晁可绳 . 炼油设计 ,1999 ,29 (11) :32 36 2 林世雄 .石油炼制工程 M.北京： 石油工业出版社 ,2000： 63-112、 191-295. 3 邢颖春，冯霄 .应用先进适用技术推动常减压蒸馏技术的进步 J.炼油技术与工程，2003， 33（ 4）： 1 6 4 郑世桂 .提高我国炼油企业经济效益的途径分析 J石油炼制与化工， 2003， 34（ 7）：52 55 5 徐志达，单石灵 . 加工含硫原油的设备腐蚀与对策 .腐蚀科学与防护技术 .2004. 6 孙依群 . 石化炼油厂中的延迟焦化装置 J .洛阳石化工程公司， 2008.9
