1、本科毕业论文（20 届）年产5万吨环保型低沸点低芳烃高级溶剂油生产装置分馏系统工艺设计所在学院 专业班级 化学工程与工艺 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科生毕业论文2摘要本课题是 5 万吨/年环保型低沸点低芳烃高级溶剂油生产装置分馏系统工艺设计。原料为大庆直馏汽油，大庆直馏汽油经过加氢工艺后再用泵输送到分馏塔，分离出三种产品：1#油（6 号溶剂油） ，2#油（120 号溶剂油） ，3#油（200 号溶剂油） 。分馏系统设计主要采用常压分馏，对这个工艺过程进行物料横算和能量横算，塔内部的工艺计算以及水力学验算，画出带控制点的工艺流程图和主要设备图。设计共用了 30 块塔板，
2、塔高：24.381m；塔径：1.8m；板间距：0.8m。关键词 溶剂油； 分馏塔设计；浮阀塔 ； 本科生毕业论文3AbstractThis is mainly on the annual production of 50,000 tons of crude oil in Daqing atmospheric design.Raw materials for the Daqing straight run gasoline, Daqing straight run gasoline through the hydrogenation process and then transported to
3、 the distillation column with the pump isolated three products: 1 # oil (6, solvent oil), 2 # oil (No. 120 solvent oil), # 3 oil (200 solvent oil). Fractionation of atmospheric distillation system used mainly on the transverse process in which materials and energy cross-operator calculation, computi
4、ng and technology within the tower hydraulics checking, draw with a control point map process flow diagram and major equipmentThe design shares the 30 tray, tower height: 24.381m; column diameter: 1.8m; plate distance: 0.8m.Key words Solvent oil ；Fractionating tower design; float valves本科生毕业论文4目 录摘要
5、.1Abstract.21 前言.52 综述63 产品方案及工艺流程.83.1 产品方案 .84 工艺计算及说明.94.1 设计数据 .94.1.2 原料油的实沸点及窄馏分数据 .104.3 常压塔工艺计算 .114.3.1 各产品的恩氏蒸馏数据和实沸点数据的换算 .114.3.3 物料衡算 .154.3.4 确定塔板数和汽提蒸汽用量 .174.3.5 操作压力 .184.3.6 蒸馏塔各点温度 .184.4 全 塔 气 、 液 相 负荷分布 .205 塔 的 设 计 及 水力 学 计算 .255.1 塔 板 的 操 作 条件 .255.2 塔 板 间 距 初选 .255.3 塔径初算 .25
6、5.3.1 计算塔板气相 空间截面积上最大的允许气体速度 .265.3.2 适宜的气体操 作速度 .265.3.3 计算气相空间截面积 .265.3.4 计算降液管内液体流速 .265.3.5 计算降液管面 积 .275.3.6.计算塔横截面 积和塔径 .275.3.7.采用塔径及相应的设计空塔气速 .275.2 浮阀数及开孔率的计算 .28本科生毕业论文55.2.1 浮阀的选取 .285.2.2 浮阀数及开孔率的计算 .285.3 溢流堰及降液管的决定 .295.3.1 决定液体在塔板上的流动型式 .295.3.2 决定溢流堰 .295.3.3 溢流堰高度及塔板上清夜层高度的决定 .295.
7、3.4 液体在降液管的停留时间及流速 .295.3.5 降液管底缘距塔板高度 .295.4 水力学计算 .305.4.1 塔板压力降 .305.4.2.雾沫夹带 .305.4.3 泄漏 .315.4.4 淹塔情况 .316 塔的内部工艺结构.326.1 板式塔的部工艺结构 .326.1.1 塔顶 .326.1.2 进口 .326.1.3 抽出盘及出口 .336.1.4 人孔 .336.1.5 塔底 .336.1.6 塔裙 .346.1.7 封头 .346.2 塔高 .347 换热设备及泵的选型.359 工程概算.37环境保护与措施38心得与体会39致 谢.40参考文献41本科生毕业论文61 前
8、言溶剂油，顾名思义即为作为溶剂使用的石油产品。其广泛应用于食用油、皮革、农药、杀虫剂、橡胶、化妆品，医药以及在 IC 电子部件的清洗等诸方面。近年来，溶剂油已被列为五大类石油产品之一。与人们的衣食住行密切相关其应用领域也不断扩大，其中作用最大的是涂料溶剂油。因为溶剂油使用后大部分会挥发到大气中，造成环境污染，同时溶剂油中的芳烃类成分还会对人体造成巨大的危害。所以在倡导清洁、安全、健康的当代社会，人们对清洁溶剂油的呼声越来越高。对溶剂油生产厂家来说，扩大生产品种，增产高附加值产品，提高产品质量，发展更环保更低芳烃及硫含量的环境友好的溶剂油是今后发展的方向。我的设计是把加氢后的原料油进行分馏处理，
9、得到饱和度更高的几种溶剂油。有了这个设计后，环保型溶剂油将会得到更好的发展，满足国内外的需求。本科生毕业论文72 综述溶剂油品作为五大类石油产品之一，与人们的衣食住行密切相关，应用领域也不断扩大.近年来，各生产厂家又开发出新型环保型溶剂油，满足人们更多的需求。 1 溶剂油大部分都是各种烃类的混合物，它分别包含于汽油、煤油或柴油馏分中。随着我国环保要求越来越严格和精细化工、家居用品、日用化学品对溶剂性能要求越来越高，经过深度加工后的低硫、低芳、低烯、无毒、无味、无色的环保型特种溶剂油已经成为溶剂油市场主流。2.1 关于高级溶剂油国内外的研究与生产状况2.1.1 国外溶剂油生产概况国外溶剂油产品种
10、类齐全，生产主要集中在几个世界著名的石油公司，例如埃克森和壳牌公司其溶剂油生产都以直馏汽油为原料，经加氢脱芳烃脱硫精制后通过精密分馏而得，其产品芳烃含量和硫含量都很低具有低毒，无味的特点 2。2.1.2 国内溶剂油生产概况我国生产石油烃类溶剂油的原料主要有三种：催化重整抽余油、油田稳定轻烃和直馏汽油 3。国内溶剂油市场中，以油田稳定轻烃和直馏汽油生产的溶剂油由于芳烃含量较高，需经脱芳烃精制后才能得到合格产品；以催化重整抽余油生产的比其他两种稍好。国内目前生产的牌号按国标生产的主要有 2 号洗涤溶剂，6 号抽提油，120 号橡胶溶剂油和 200 号油漆溶剂油；按石化行业标准生产的橡胶工业用溶剂油
11、、油漆工业用溶剂油、航空洗涤溶剂油；还有一些根据用户特殊要求制定企业标准生产的小批量特殊溶剂油 4。国内生产的溶剂油在品质以及种类相比国外还有一定的差距。生产溶剂油的原料不同，其产品溶剂油的比例差别较大和溶剂油中的芳烃和硫含量差别较大。由于原料的来源不同，溶剂油产品的质量特别是其中的硫含量和芳烃含量差别较大。 5高级溶剂油在我国的生产和应用被社会广泛认可，也越来越被人们重视。这类溶剂油在产品细化和专业化应用方面已逐步展开，但是市场目前明显没有做大，发展相对比较缓慢，在专业化应用方面缺少统一标准，环保要求执行并不严格。2.2 根据用途可对溶剂油作如下分类:(1) 涂料/粘合剂工业用溶剂溶剂油在涂
12、料(包括油墨)和胶粘剂中主要起溶解和稀释作用，因此这些行业要求溶剂有较强的溶解能力和高的挥发速率，而近年来对溶剂的环保性能也提出了越来越高的要求。(2) 工业清洗剂工业清洗剂要求有较强的清洗效能，不损害物料表面，清洗后不留油斑。饱和烃类溶剂能有效地除去各类油污、油脂及助焊树脂等，广泛应用于金属及电子等精密器件的清洗、装配及维修保养等。(3 )家用化学品溶助剂家居和汽车装饰以及个人护理将成为一个非常巨大的市场，相关产品常常为气雾剂、粉剂、流质或糊状的性状，因此都需要使用溶剂。 62.3 设计的目的及意义随着我国环保要求的日益严格，生产技术的不断进步以及其他产品对溶剂油性能要求的提高，环保型低沸点
13、低芳烃高级溶剂油已逐渐成为溶剂油市场的主流产品。为提高现有溶剂油生产装置的经济效益，必须开发芳烃和硫含量低的特种，提高产品的技术含量和附加值，在激烈的市场竞争中本科生毕业论文8始终占据主动。溶剂油品种正在向低芳烃、低硫、低毒、无味的环保型溶剂油方向发展 7。本文主要是来研究其中的分馏步骤来得到高级溶剂油的产品。首先是要确定进入分馏系统中的原料，原料中的物质，物性，和流量等进行一些考虑和研究。然后对分馏系统中的一些设计进行改进提高产品的质量。本课题为 5 万吨/年环保型低沸点低芳烃高级溶剂油生产装置分馏系统工艺设计。由于环保型低沸点低芳烃高级溶剂油和和目前市场上的普通溶剂油的差异，所以在原料和产
14、品的生产上也存在的不同之处。本科生毕业论文93 产品方案及工艺流程 3.1 产品方案 根据大庆石油本身的特性，本次课题设计产品为溶剂油型方案。由于大庆石油中硫的含量较低，采用大庆石油中的直流汽油作为原料经过分馏塔来得到环保型溶剂油。 常压塔顶：1#油 ；常压一线：2#油 ；塔底 ：3#油 。本科生毕业论文104 工艺计算及说明4.1 设计数据 根据课题设计的工艺流程及设备，绘制出环保型低沸点低芳烃高级溶剂油生产装置工艺流程简图，见图4.1 低 压 分 离 器反应器 分馏塔氢 气原 料 油 氢 气 、 瓦 斯产 品产 品产 品高 压 分离 器图4.1：环保型低沸点低芳烃高级溶剂油生产装置工艺流程简图采用大庆直馏汽油为原料，经过高压加氢工艺生产环保型低沸点低芳烃溶剂油，然后通过脱氢处理后进行分离，按组分进行分离。开工时间8000小时/年。4.1.1 已知数据 1）原料类型：大庆直馏汽油（1#油、2#油、3#油按3:2:5比例混合）； 2）处理量： 50000t/a ；3）操作时间：8000h/a ；4）汽提蒸汽：400，0.3MPa（绝压）。 4.1.2 原料油的实沸点及窄馏分数据
