常压塔设计

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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125万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F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3.0m，板间距为0.45m。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：常压塔，浮阀塔板，流体力学。

Abstract

Atmospheric distillation of petroleum processing is one of important processes .A atmosperic distillation column ,which is able to treat crucd oil 125Mt a year ,is designed mainly ,including the design of plate.

The design of atmosperic distillation column is based on the datum of true point distillation of the oil and of Engler distilltion of the products. The calculation of products phsical property parameters and the cut conceptual and products yields are also dased on the datum. The tray number ,the feed tray and the side stream withdrawal tray are determined by referring to the same king unit .The following work is to assume the operating temperature and pressure of all the imporant points of the column and to make the energy balance calculation for the whole column. To take the top two cooling and condensing , the two back to the middle and the top the range of allowable error.

A type of Fvalve tary is be chosen .Atmospheric tower based on the most gas, liquid external diameter of the load tray can be 3.0m, plate spacing of 0.45m. In this section , The most important work is to calculate the a proper area .

The design results show that the results of parameter calibration values and assumptions of the error are in the allowable range, and the remaining values are in the range of experience, so it can be identified that the distillation column designed meets the requirements.

Key word ：Atmospheric distillating column ,valve tray ,-1—COOH）。低分子量的环烷酸是环戊烷衍生物，较高分子量的环烷酸是二环、三环，甚至是多环的。环烷酸分子量高低差别很大，沸点范围大约在176.7~343℃之间，密度为0.93~1.02。在有水蒸气存在时易挥发，不易溶于水，溶于石油烃中。

此类腐蚀主要发生在高温重油部位，如减压塔、减压汽提塔及相应的管线、泵、阀门、换热器等。高温环烷酸腐蚀发生在液相，但在气液两相的交变部位、在流速冲刷区及产生涡流区腐蚀最为严重。环烷酸在220℃以下腐蚀很轻，在沸程270~280℃时最为严重，主要机理是环烷酸与铁生成油溶性的环烷酸铁，此后温度再升高，腐蚀又重新加剧，这时环烷酸不但与铁反应生成环烷酸铁，并且破坏硫化物形成的金属保护膜。而且，环烷酸铁可进一步与系统中的硫酸氢反应生成酸，生成的酸又引起下游设备的腐蚀，如此形成腐蚀循环，加剧对设备的侵害。因此高酸值比高硫原油腐蚀范围更广，主要反应如下：

2RCOOH+Fe=Fe(RCOO)2+H2

2RCOOH+FeS=Fe(RCOO)2+ H2S

生成的Fe(RCOO)2为油溶性腐蚀物质，腐蚀产物被油流带走，因而环烷酸腐蚀的痕迹是金属表面清洁、光滑无垢。在液流的高温、高流速区域，环烷酸腐蚀呈顺流向的锐边流线状沟槽，在低流速区域，则呈边缘锐利的凹坑状。

1.3.

2.4 烟气低温露点腐蚀

随着节能工作的不断发展，要求加热炉的排烟温度越来越低，但是烟气中的硫在低温条件下会对余热回收设备的换热面产生强烈的低温露点腐蚀，低温露点腐蚀已成为降低加热炉排烟温度、提高热效率的主要障碍。

此类腐蚀发生在加热炉烟气系统的低温部分，如空气预热器。由于本装置混炼原油不断增加，燃料油中的硫化物也不断增加，而燃烧主要生成SO2，其中有部分生成SO3，SO2和SO3在露点以下便转变成亚硫酸和硫酸。因烟气中有蒸汽的存在，当烟气温度低于酸露点温度，预热器的表面就会有酸液析出。当氯化物燃烧生成的HCl在露点温度下会使酸性介质腐蚀加剧。此外烟气中还会有大量的CO、HCN、CO2、NO和蒸汽。在如此多的露点酸影响及作用下，导致翅片板腐蚀穿孔而失效。与此同时，硫酸蒸汽还会粘附烟气中的灰尘形成不易清除的粘灰，使烟气通道不畅甚至堵塞。

1.3.

2.5 其他腐蚀因子

原油中所含的腐蚀性不纯物甚多。经加热炉的高温后可能释放出的腐蚀因子也很多，其中以有机酸、含氮不纯物所释放出的氨(NH3)最为常见。

氨(NH3 )的腐蚀：

氨与氯化氢作用生成氯化氨(NH 4Cl)，氯化氨的饱和溶液极具腐蚀性；硫化氢腐蚀的地方若有氨存在，腐蚀将变得严重，尤其它们的摩尔浓度比大于1(NH3H2S)时，硫化氢水解的第二步被阻止，腐蚀产物变得不具有保护性[5-10]。

1.3.3 常压塔的防腐措施

1.3.3.1 消除HCl-H2S-H2O型腐蚀的措施

目前普遍采取的工艺防腐措施是：“一脱三注”。实践证明，这一防腐措施基本消除了氯化氢的产生，抑制了对常减压蒸馏馏出系统的腐蚀。

（1）脱盐常压塔顶腐蚀的根本原因是由于原油含盐，电化学腐蚀速率

主要取决于冷凝水中的HCl 浓度，而HCl 浓度又主要取决于原油中MgCl2与CaCl2的含量，为了降低HCl 生成量，有效地控制腐蚀，必须对原油进行脱盐处理，使含盐量<3mg L，Cl-< 40mg L。

（2）注氨水注碱不可能完全抑制HCl 气体，用氨水来中和HCl，NH3与HCl 生成NH4Cl，氨还能保持塔顶冷却系统呈碱性，使缓蚀剂较好地发挥作用。

（3）注缓蚀剂缓蚀剂是能吸附在金属表面上、形成单分子层的抗水性保护膜，使腐蚀介质不能与金属表面接触，从而保护金属表面不受腐蚀。

（4）注碱水将冷凝水的酸性降低，降低腐蚀速度，注碱效果十分显著，通常可使HCl 发生量减少90% 左右。

1.3.3.2 高温部位硫腐蚀的防腐措施

高温部位硫腐蚀的防腐措施主要是材质升级和系统腐蚀检测。在材料方面，国外实验研究证明，在538℃以下含铝6%的铝铁合金抗硫化氢和硫腐蚀的能力同含铬29%的合金钢相当，一般粉末包埋渗铝含量可达30%左右，使用渗铝钢可以有效地解决高温硫和硫化氢的腐蚀问题。国外一些实验也表明，对于高温硫化氢，316L的耐蚀性最好，渗铝钢耐蚀性能优于18－8不锈钢。在系统腐蚀检测方面，包括腐蚀介质理化分析、腐蚀速率挂片检测、腐蚀定测厚等，其中尤其重要的是不停车高温点测厚，它是防止安全事故的有效手段。

除了高温产生的硫腐蚀外，硫化氢的浓度以及介质的流速都会对设备的腐蚀产生很大的影响。一方面，硫化氢的浓度越高，对设备的腐蚀性也就越强烈；另一方面，介质流速越高，硫化亚铁的保护膜也越容易脱落，导致结构表面不

断地更新、金属结构的腐蚀也进一步加剧。因此，应尽量地避免热应力、液体停滞或者局部过热，在设备的结构上要使介质能够均匀地流动和分配，减少流向剧变和形成低压区，减少冲蚀。

1.3.3.3 高温部位环烷酸腐蚀的防腐措施

（1）混炼将不同酸值的原油通过混合使原油的酸值（KOH）控制在0.5mgg以下，这样可以避免环烷酸的腐蚀。另外，也可以通过将高酸值原油与低酸值原油交替加工的方法来有效降低环烷酸的腐蚀。因为在加工低酸值原油时，高温部位的设备表面可能会产生一层保护膜，这层保护膜能够有效减慢环烷酸的腐蚀。在加工高酸值原油时，保护膜受到一定程度的破坏，在它还没有被完全破坏时，往往就又开始了低酸值原油的冶炼，所以可以达到减轻环烷酸腐蚀的目的。国外也有炼油厂混炼后原油酸值控制在0.3mgKOHg以下，但原油混炼并不能彻底解决问题。

（2）碱中和过去炼油厂加工高酸原油多采用碱中和的方法。碱中和可以降低各馏分油的酸值，从而控制环烷酸腐蚀。但由于注碱会导致催化裂化催化剂中毒，因此目前多数炼油厂不采用这种技术。

（3）材质升级材质升级是控制高酸原油腐蚀的一个有效途径。在高温部位采用316L材质或碳钢+316L复合板，使用效果良好。为防止高温腐蚀，国内炼油厂还大量采用了渗铝钢产品。针对高酸原油对高温部位阀门封面的腐蚀问题，采用SF－5T合金堆焊阀门密封面，取得了良好的防护效果。一般来说，碳含量大的材料容易遭受腐蚀，而Cr、Ni、Mo等对于增加材料的抗腐蚀性比较有利。

（4）缓蚀剂技术高温缓蚀剂以高分子量、高沸点有机聚合物为原料，其中的极性基团在温度较高时可以吸附在金属材料的表面，从而形成吸附性保护膜，使金属材料免遭腐蚀。另外，部分缓蚀剂也可与环烷酸直接发生作用，生成环烷酸酯。而环烷酸酯则可以在金属材料的表面建立起吸附平衡，从而将环烷酸等有机酸与金属表面隔离，以达到保护材料的目的。

国外在应用这类缓蚀剂抑制环烷酸腐蚀方面的研究有近50年的历史，早期主要以胺和酰胺为主，但由于这类缓蚀剂在高温下易分解，因此逐渐被其他品种所代替。近年来，国外的研究主要以耐高温的磷系和非磷系缓蚀剂为主。

缓蚀剂的使用温度一般在120℃以下，塔顶注入量一般为10ppm 左右。从目前的实验室评价结果来看，以WS－1 和7019两种缓蚀剂比较适用生产需要。

使用缓蚀剂增加了额外的费用支出，如果连续使用，一个炼油厂每年可能要花费数十万甚至数百万人民币，因此应当仅在需要的时候注入缓蚀剂。通常采用腐蚀探针监测腐蚀速度，如果腐蚀速度超过许可的范围，就应加入缓蚀剂。

1.3.3.4 在线监测技术

依靠数据采集技术和数值成像技术的发展，并将其应用在常减压蒸馏装置的腐蚀与防护生产中，形成了在线监测技术。杨欢等人将腐蚀在线监测技术应用于减压填料塔中原料油的腐蚀性监测，并以此来分析装置内部的结构腐蚀情况及影响因素。研究过程中，研究人员通过监测冷凝水的pH值、Cl-和H2S 的质量浓度、水中铁离子的含量以及油品来间接地检测装置内部结构的腐蚀情况。另外，还通过定期的监测特殊部位的壁厚实现装置腐蚀情况的直接检测。

腐蚀在线监测技术是在设备的运行过程中，对设备的腐蚀或者破坏进行连续的系统测量，其目的是在不影响系统正常运行的情况下发现设备的腐蚀情况，了解腐蚀控制效果，迅速、准确地的判断设备的腐蚀情况和存在的隐患，以便研究制定出恰当的防腐蚀措施。目前，油气田工业生产系统较为广泛的在线腐蚀监测方法有电阻法、电感法等方法。向敏等人采用混合结构系统分析和计算腐蚀在线监测系统的可靠性，建立了能够应用于计算系统可靠性、系统平均寿命等的可靠性模型，在实际应用中具有一定的指导意义和实用意义。

作为腐蚀在线监测技术的核心，电阻探针的检测精度会在很大程度上影响在线监测的效果。因此，研究制约电阻探针测量精度的因素，提高其在腐蚀在线监测的精度具有很强的现实意义。研究人员使用同一种特定的溶液对以 1 Crl8Ni9Ti钢、Cr5Mo钢和20#碳钢等为材质的三种探针的性能进行了实验。实验发现，三种探针获得的测量数据与实际情况均有一定的差距。需要对探针进行一定的修正。通过对腐蚀在线监测技术的工作机理的研究，研究者发现通过筛选高温高压密封胶、改进探针焊接质量、改进探针防护导流帽、使用弯头电阻探针以及改进通讯转换器灵敏度的方法，可以实现电阻探针在腐蚀在线监测过程中的使用精度[10-14]。

1.3.3.5 其它防腐措施

（1）渗铝钢渗铝是在普通碳钢或其它钢材表面通过一定工艺方法形成一层铝－铁合金的表面处理方法，处理后的材料叫渗铝钢。渗铝钢具有抗高温氧化、耐腐蚀、抗磨损等特性。同时保持了原材料的机械性能，在很多使用环境中可以代替昂贵的不锈钢和耐热钢。从造价上看，渗铝钢的价格是碳钢的1.5

倍，是1 Crl8Ni9Ti不锈钢的14。

目前，我国渗铝设备可以加工的工件长为9m、最大直径为0.6m。对于塔内件和塔盘采用渗铝既经济又防腐。渗铝钢之所以没有得到广泛应用是因为钢材渗铝温度在1000℃左右，此时钢材处于奥氏体区，由于冷却速度不同，母材可能出现各种不同的组织。对于中、高合金钢而言，这个过程易产生相变引起机械性能变化，如果性能变坏，必须对渗铝钢母材的强度韧性进行重新评价，以防事故发生。

（2）喷铝喷铝是利用燃烧能把铝丝（棒）或粉状材料加热到熔化或软化状态，进而雾化，使其加速沉积在已经预处理（除油和喷砂）的基材表面形成保护层。喷铝层具有耐腐蚀、耐磨、耐高低温等性能。铝涂层之所以能防腐是因为在铝表面形成一层稳定的氧化铝薄膜，这种钝化特性使其在许多酸性溶液中都有优良的耐腐蚀性，但对于大面积喷涂由于施工质量无法保证容易产生剥离现象。

在酸性介质中由于氧化铝的电位比金属电位高，将会产生金属阴极电化学腐蚀使塔壁穿孔的现象，也就是孔蚀。孔蚀是一种破坏性大而又难以及时发现的一种腐蚀。因此，在设计常压塔时一般不采用喷铝的方法来防腐[5]。

1.4常压塔装置的优化改造

1.4.1 常压蒸馏装置存在问题

常压蒸馏装置是化学工业中必不可少的装置，它是利用液体混合物沸点不

同，将混合物进行分离。我国常减压蒸馏装置在运行时存在着一些问题：（1）初馏塔拔出率低，蒸出油品颜色深。

（2）常压塔分离精度不够，浮阀塔盘的分离效率低，操作弹性小，致使所得产品分离精度降低，侧线馏分重叠较为严重。

（3）换热系统压降大、换热流程不合理，造成原油脱前温度、原油进初馏塔温度、拔头油换热终温均低于原设计点，装置热回收率降低，能耗升高。

特别当处理量增大后，减渣流程的热容流率成倍增长，换热器的面积相对偏小。

一方面常压重油的热量不能有效取出，同时，换热器能量浪费极大。

1.4.2 常压蒸馏装置的优化改造

1.4.

2.1 初馏塔的技术改造

根据存在的问题及在生产中的作用，初馏塔改造以提高加工量为主要目的。由于原油的处理量较大，塔盘间距较小，容易发生雾沫夹带，所以初馏塔的技术改造必须更换新型高效塔盘，才能实现扩能目标。通过大量的技术调研以及对几种新型塔盘的比较，采用梯形立体传质塔盘具有优势。这种梯形立体传质塔盘突破了传统塔盘的鼓泡传质的形式，将气、液传质区域发展到罩内、罩顶、罩间的立体空间范围，塔盘的空间得以充分利用。其外观为矩形结构，由塔盘、喷射罩、分离板组成。罩顶分离板使得雾沫夹带量大幅度减少，有利于生产能力的提高,最大生产能力是浮阀塔盘的2倍，具有通量大、效率高、操作弹性大及压降低等诸多特点。初馏塔改造是梯形立体传质塔盘首次在高黏度、C0以上生产条件下使用。此外，通过采取增大初馏塔塔盘开孔率，可解决了常减压

蒸馏装置加工轻质原油时存在的运行问题。

1.4.

2.2 常压塔的改造

常压塔的改造是以提高塔盘的分离效率，提高产品质量，确保产品质量稳定为主要目的。改造部分可以采用压降小、分离精度高的具有两个导向孔且前端阀腿稍长的导向浮阀塔盘，它排布在塔板两侧、液体进口端及中间部位，以消除塔板上的液体滞止区和塔板上的液面梯度，充分发挥了导向浮阀具有的处理能力大、效率高和操作弹性良好的特点，使产品分割清楚，重叠减少；压力降降低；产品质量、轻油收率比改造前有较大提高。

常压塔过气化油通过集油箱随常四线全部抽出后，可以返回常压塔，也可以不返回常压塔，这样可以控制过气化率。通过控制过气化油的流量可以控制常压炉的初底油出口温度，这对控制装置的能耗是很重要的。

1.4.

2.3 换热网络的优化改造

换热网络设计的好坏直接影响到装置的能耗水平和冷换设备的选用。常减压装置原有热量没有得到有效利用，主要表现在换热终温只有265~270℃。常压换热流程改造，研究人员对所有冷热物流匹配进行重新设计。在提高热量回收效率的同时，重点解决原油流程压降问题。运用窄点设计方法，将流程分为吸热部、放热部两部分分别进行设计。在窄点处，依据窄点处物流匹配原则进行了局部调整，增加一组原油与常压重油换热器，将一中换热器与二、三线换热器由并联改为串联，以减少通过窄点传递的热量。在远离窄点区尽量保持原流程不动，根据所需换热量大小，选择调整换热器型号，增大换热器面积，以满足换热要求。

1.4.

2.4 加入定量活性添加剂

目前提高蒸馏馏分油拔出率主要是依靠改进塔内构件、优化操作条件以及采用先进的控制手段，但这一切均需较大的资本投入。近年来的研究表明，在原油中加入一定量的活性添加剂，可以改善原油加工条件，强化原油蒸馏，提高馏分油收率。在常压蒸馏过程中，通过向原料中加入强化剂，使其处于活化状态，从而提高轻质油收率，改善产品质量。关于强化剂强化原油蒸馏的机理，初步归纳为石油分散体系的胶体结构机理、表面张力机理和阻聚机理。

根据目前各炼油厂的需要，采用常压蒸馏强化技术，简单易行，对现有生产流程、操作条件、设备无需进行大的改动，只需要增加注剂泵、添加剂储罐和相应的管线即可，具有技术经济可行性[15-17]。

1.5结语

本次设计主要是针对年处理量125万吨大庆原油的常压设计。原油常压蒸馏作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，在炼厂具有举足轻重的地位，其运行的好坏直接影响到后续的加工过程。其中重要的分离设备—常压塔的设计，是能否获得高收率、高质量油的关键。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。本次设计计算的主要内容是探讨各种馏出产品的性质，塔顶及侧线温度假设和回流热分配，各塔板层气液相负荷以及塔设备的工艺计算。

2常压塔计算部分

大庆原油常压切割方案及产品性质

设计计算任务：处理量125万吨年，8000小时计（开工330天）年2.1 基础数据处理

表2.1 已知各侧线部分性质为

馏分d420API0

恩氏蒸馏℃

0% 10% 30% 50% 70% 90%

100%

汽油煤油轻柴油重柴油重油0.7288

0.7725

0.8006

0.8200

0.8683

63

50.5

44.2

40.1

6890 113 124 134 148 162

171 179 190 197 204 217 231

216 240 270 286 304 331 351

293 342 368 385 398 418 437

287 400 454 528

2.1.1 体积平均沸点

由公式t v=

得汽油馏分t v==121.8℃

同理煤油馏分t v=197.4℃

轻柴油馏分t v=286.2℃

重柴油馏分t v=382.2℃

2.1.2 恩氏蒸馏曲线斜率

由公式斜率=℃%

得汽油馏分斜率==0.725℃%

煤油馏分斜率==0.475℃%

轻柴油馏分斜率==1.1375℃%

重柴油馏分斜率==0.95℃%

2.1.3 立方平均沸点

由公式t cu=t v-且可由t v和S10~90%查教材[10]平均沸点温度校正图，得到Δ，于是：

汽油馏分t cu=121.8+1.8=123.6℃

煤油馏分t cu=197.4+1=198.4℃

轻柴油馏分t cu=286.2+1=287.2℃

重柴油馏分t cu=382.2+1=383.2℃

2.1.4 中平均沸点

由体积平均沸点t v和恩氏蒸馏曲线斜率S10~90%查教材平均沸点温度校正图，得

汽油馏分t me =121.8+4=125.8℃

煤油馏分t me =197.4+2=199.4℃

轻柴油馏分t me =286.2+5=291.2℃

重柴油馏分t me=382.2+3.8=386℃

2.1.5 各馏分分子量M

由比重指数和中平均沸点查教材图2-12，得

汽油馏M=117，煤油馏分M=166，轻柴油馏分M=250，重柴油馏分M=380。

2.1.6 特性因数K

由比重指数和中平均沸点查教材图2-12，得

汽油馏分K=12.28，煤油馏分K=12.18，轻柴油馏分K=12.42，重柴油馏分K=12.80。

2.1.7 平衡汽化温度

汽油馏分：

已知恩氏蒸馏数据：0% 10% 30% 50% 70% 90% 100%

68 90 113 124 134 148 162

2.1.7.1 换算50%点温度

恩氏蒸馏10～70%斜率δ==0.733℃%

查教材图5-8得

平衡汽化50%点-恩氏蒸馏50%点=-9.8℃

于是平衡汽化50%点=124-9.8=114.2℃

2.1.7.2 由教材图5-9查得平衡汽化曲线各段温差

曲线段恩氏蒸馏温差℃平衡汽化温差0～10% 22 9

10～30% 23 13.5 30～50% 11 5

50～70% 10 4

70～90% 14 6

90～100% 14 4

2.1.7.3 由50%点及各段温差推算平衡汽化曲线的各点温度

30%=114.2-5=109.2℃70%点=114.2+4=118.2℃

10%点=109.2-13.5=95.7℃90%点=118.2+6=124.2℃

0%点=95.7-9=86.7℃100%点=124.2+4=128.2℃

其他同理得平衡汽化温度

煤油馏分50%点=198.5℃

30%点=198.5-3=195.5℃70%点=198.5+3=201.5℃

10%点=195.5-4=191.5℃90%点=201.5+5.5=207℃

0%点=191.5-6=185.5℃100%点=207+4=211℃

轻柴馏分50%点=291℃

30%点=291-10=281℃70%点=291+8.5=299.5℃

10%点=281-8=273℃90%点=299.5+13.5=313℃0%点=273-18.5=254.5℃100%点=313+6.5=319.5℃重柴馏分50%点=385+24=409℃

30%点=409-25.5=383.5℃70%点=409+6=415℃

10%点=383.5-9=374.5℃90%点=415+9=424℃

0%点=374.5-15.5=359℃100%点=424+6=430℃

2.1.8 临界温度

已知比重指数API0与恩氏蒸馏体积平均沸点t V,查《工艺计算图表集》II-1-14[18]，得

汽油馏分t c-t v=177℃t c=298.8℃

煤油馏分t c-t v=181℃t c=378.4℃

轻柴馏分t c-t v=182℃t c=468.2℃

重柴馏分t c-t v=156℃t c=538.2℃

2.1.9 临界压力

由API0，t v及恩氏蒸馏10～90%斜率S，查《工艺计算图表集》II-1-13 汽油馏分P c=2.96Mpa，煤油馏分P c=2.2Mpa.

轻柴馏分P c=1.77Mpa，重柴馏分P c=1.63Mpa.

2.1.10 焦点温度

由t v和恩氏蒸馏10～90%斜率，查教材图5-17，得焦点温度-临界温度值，于是

汽油馏分：焦点温度-临界温度=48℃

焦点温度=298.8+48=346.8℃

煤油馏分：焦点温度-临界温度=22℃

焦点温度=400.4℃

轻柴馏分：焦点温度-临界温度=27.8℃

焦点温度=468.2+27.8=496℃

重柴馏分：焦点温度-临界温度=20℃

焦点温度=558.2℃

2.1.11 焦点压力

已知恩氏蒸馏体和平均沸点t v和S10～90%，查教材图5-18，得焦点压力-临界压力值，则

汽油馏分：焦点压力-临界压力=1.72Mpa

焦点压力=4.68Mpa

煤油馏分：焦点压力-临界压力=0.6Mpa.

焦点压力=2.8Mpa

轻柴馏分：焦点压力-临界压力=0.58Mpa

焦点压力=2.35Mpa

重柴馏分：焦点压力-临界压力=0.3Mpa

焦点压力=1.93Mpa

2.1.12 实沸点切割范围

汽油馏分

2.1.12.1 换算50%温度

由教材图5-6确定，实沸点50%点-恩氏蒸馏50%点=-3℃

实沸点50%点=124-3=121℃

2.1.12.2 实沸点曲线各段温差（查教材图5-7）

曲线线段恩氏蒸馏温差℃实沸点温差℃0～10% 22 37.5

10～30% 23 37

30～50% 11 18

50～70% 10 15

70～90% 14 18

90～100% 14 15.5

2.1.12.3 推算实沸点温度

30%点=121-18=103℃70%点=121+15=136℃

10%点=103-37=66℃90%点=136+18=154℃

0%点=66-37.5=28.5℃100%点=154+15.5=169.5℃

同理可得到

煤油馏分

实沸点50%点=197-0.5=196.5℃

30%点=196.5-12=184.5℃70%点=196.5+11=207.5℃

10%点=184.5-21=163.5℃90%点=207.5+17=224.5℃

0%点=163.5-17=146.6℃100%点=224.5+15=239.5℃

轻柴馏分

实沸点50%点=286+4.5=290.5℃

30%点=290.5-25=265.5℃70%点=290.5+25=315.5℃

10%点=265.5-44=221.5℃90%点=315.5+35=350.5℃

0%点=221.5-40=181.5℃100%点=350.5+21.5=372℃

重柴馏分

实沸点50%点=385+13.5=398.5℃

30%点=398.5-26=372.5℃，70%点=398.5+19=417.5℃

10%点=372.5-40=332.5℃，90%点=417.5+25=442.5℃

0%点=332.5-70=262.5℃, 100%点=442.5+21=463.5℃

2.1.12.4 实沸点切割温度

当产品方案已经确定，同时具备产品的馏分组成和原油的实沸点蒸馏曲线时，可以根据各产品的恩氏蒸馏数据换算得到它们的实沸点蒸馏0％点和100％点，相邻两个产品是互相重叠的，即实沸点蒸馏（t0H-t100L）是负值，通常相邻两个产品的实沸点切割温度就在这个重叠值的一半之处，因此可取t0H和t100L 之间的中点温度作为这两个馏分的切割温度。

汽油馏分

已知t0H＝146.5℃t100L＝169.5℃

化工类毕业设计论文

毕业论文 10000吨甘氨酸的生产工艺设计 作者姓名：乔培国 学科、专业：化工应用技术 学号：091652109 指导教师：郭文婷 完成日期： 酒泉职业技术学院

年产10000吨甘氨酸的生产车间工艺设计 摘要 甘氨酸是结构最简单的α—氨基酸，它的用途非常广泛，主要用于农药、医药、食品、饲料以及制取其它氨基酸，合成表面活性剂等。甘氨酸的生产方法有很多种，主要有氯乙酸氨解法和施特雷克法。在国内，由于技术、原料等原因，大都采用氯乙酸氨解法。 本设计的目的在于对年产1万吨甘氨酸的车间工艺进行设计和优化，本设计简要介绍了甘氨酸的主要用途，国内外的生产情况，研究进展和未来的发展趋势。结合国内的实际情况，本设计选用了氯乙酸氨解法，采用间歇式的生产方式，初步设计要求年产量1万吨，参照了许多文献及数据，对整个生产过程做了物料衡算，主要设备进行了热量衡算，并对主体设备氨化合成釜进行了设计，对生产工艺流程进行了优化，对车间进行了布置和规划。 设计经多次修改和调整，得到许多数据和能控制的工艺参数，所得到的产品理论上符合设计要求。 关键词：甘氨酸，生产工艺，收率，氯乙酸氨解

ANNUAL OUTPUT OF 1,0000 TONS OF GLYCINE WORKSHOP PROCESS DESIGN ABSTEACT Glycine is the most simple structure of the α-amino acids, it's use is very extensive, mainly for agricultural chemicals, pharmaceuticals, food, feed and other production of amino acids, synthetic surface-active agent. there are many methods of produce Glycine, the main solutions are ammonia and Chloroacetate Streck law. At home, because of technology, raw materials and other reasons, mostly use chloroacetic acid ammonolysis process . The purpose of the design is to optimize the workshop process of an annual output of 1,0000 tons of Glycine ,The design gives a briefing on the process of the main purposes of glycine, at home and abroad, production, research progress and future development trends. With the actual situation in China, the design chose chloroacetic acid ammonolysis process and use intermittent mode of production. preliminary design requirements of annual 10,000 tons, Searched a number of documents and data, to do the material balance of the entire production process, to do the heat balance of major equipment and designed the main equipment amination of reactor , optimized the production process . After repeated modifications and adjustments, got many data and to be able to get control of the process parameters, which are theoretically in line with the product design requirements. KEY WORDS: glycine, production process, yield, chloroacetic acid ammonolysis process

填料吸收塔课程设计

一设计任务书 （一）设计题目 过程填料吸收塔的设计：试设计一座填料吸收塔，用于脱除焙烧水吸收SO 2 炉送出的混合气体(先冷却)中的SO2，其余为惰性组分，采用清水进行吸收。 （二）操作条件 （1）操作压力常压 （2）操作温度25℃ （三）设计内容 （1）吸收塔的物料衡算； （2）吸收塔的工艺尺寸计算； （3）填料层压降的计算； （4）液体分布器简要设计； （5）吸收塔接管尺寸计算； （6）绘制吸收塔设计条件图； （7）对设计过程的评述和有关问题的讨论。 二设计方案简介 2.1方案的确定 用水吸收SO 属中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收流 2 不作为产品，故采用纯溶剂。 程。因用水作为吸收剂，且SO 2 2.2填料的类型与选择 的过程，操作温度及操作压力较低，工业上通常选用塑料散对于水吸收SO 2 装填料。在塑料散装填料中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，故此选用DN38聚丙烯阶梯环填料。

阶梯环是对鲍尔环的改进。与鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半，并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的空隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面更新，有利于传质效率的提高。阶梯环的综合性能优于鲍尔环，成为目前所使用的环形填料中最为优良的一种。 2.3设计步骤 本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计 （一）吸收塔的物料衡算；（二）填料塔的工艺尺寸计算；主要包括：塔径，填料层高度，填料层压降；（三）设计液体分布器及辅助设备的选型；（四）绘制有关吸收操作图纸。 三、工艺计算 3.1基础物性数据 3.1.1 液相物性数据 对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。由手册查得，25℃时水的有关物性数据如下： 密度为ρ L =997.1 kg/m3 粘度为μ L =0.0008937 Pa·s=3.2173kg/(m·h) 表面张力为σ L =71.97 dyn/cm=932731 kg/h2 SO 2在水中的扩散系数为 D L =1.724×10-9m2/s=6.206×10-6m2/h （依Wilke-Chang 0.5 18r 0.6 () 1.85910 M T D V φ μ - =?计算，查《化学工程基础》） 3.1.2 气相物性数据 设进塔混合气体温度为25℃， 混合气体的平均摩尔质量为 M Vm=Σy i M i=0.1×64.06+0.9×29=32.506g/mol 混合气体的平均密度为

年处理量500万吨原油常压蒸馏工段工艺设计毕业论文

年处理量500万吨原油常压蒸馏工段工艺设 计毕业论文 目录 摘要................................................................... I Abstact................................................................ II 第一章文献综述 (1) 1.1 前言 (1) 1.1.1 石油概述 (1) 1.1.2 石油工业的发展趋势 (1) 1.2原油评价 (2) 1.2.1原油的一般性质 (2) 1.2.2石油的用途 (2) 1.3 原油蒸馏及发展趋势 (3) 1.3.1 原油蒸馏概述 (3) 1.3.2 原油蒸馏的特点及发展趋势 (4) 1.4 预处理及蒸馏工序 (4) 1.4.1 新型电脱盐脱水技术 (5) 1.4.2 常压蒸馏 (7) 1.5 换热系统 (7) 1.5.1 换热的意义 (8)

1.5.2换热流程 (8) 1.6常压装置节能技术 (11) 1.6.1节能降耗的措施 (12) 第二章常压塔工艺设计 (14) 2.1原料及产品有关参数的计算 (14) 2.1.1 基础数据 (14) 2.1.2原油的实沸点及窄馏分数据 (14) 2.1.3原油实沸点蒸馏曲线的绘制 (17) 2.2原油平衡汽化曲线的绘制 (18) 2.3常压塔工艺设计 (21) 2.3.1各产品的恩氏蒸馏数据和实沸点数据的换算 (21) 2.3.2产品的有关数据计算 (23) 2.3.3物料衡算 (25) 2.3.4确定塔板数和汽提蒸馏用量 (26) 2.3.5操作压力 (27) 2.3.6汽化段温度 (27) 2.3.7塔底温度 (28) 2.3.8 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配 (28) 2.3.9 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配 (29) 2.4侧线温度及塔顶温度的校核 (31) 2.4.1柴油抽出板（第22层）温度 (31) 2.4.2煤油抽出板（第10层）温度 (32)

化学专业毕业论文选题参考

化学专业毕业论文选题参考 1. 如何运用化学史培养学生的创新精神和科学态度 2. 化学史在中学化学教学中的作用 3. 在中学化学教学中如何进行化学史教育 4. 如何让化学史走进中学课埻 5. 怎样看待化学家的作用 6. 中国炼丹术为何未发展成为科学化学的成因分析 7. 现代美国化学研究领先地位的确立及其原因 8. 信息时代的化学教育前景 9. 关于化学发展的历史分期探讨 10. 现代化学的特点及发展趋势 11. 论中学历史教材中应增加科学史的仹量的必要性 12. 化学史在学生素质教育中的作用 13. 浅谈中学化学教学中如何进行德育教育 14. 提高学生的化学自学能力 15. 提高学生学习化学的兴趣 16. 略论在化学教学中如何积极开展探究式教学 17. 略论课埻提问的设计与思维能力的培养 18. 略论非智力因素在化学教学中的作用 19. 如何运用化学实验发展学生能力 20. 浅谈化学教学中创新意识的培养 21. 中学化学课埻教学转化为社会实践的途径 22. 网络环境下的化学教学实践及思考 23. 浅谈数学知识在化学教学和学习中的应用 24. 化学实验教学与学生创新能力培养的探索 25. 加强实验教学提高创新能力 26. 利用化学实验对学生创新精神和实验能力的测量与评价研究 27. 培养学生创新思维的几种方法 28. 化学问题解决与创造性思维品质培养的研究

29. 开展研究性学习，提高学生科技水平和创新能力 30. 计算机辅劣教学在化学创新教育中的作用 31. 课埻引导探究教学模式 32. 论中学化学新教材的特点及教法 33. 优化课埻设计培养学生的创新素质 34. 运用多媒体教学提高课埻教学效率 35. 在化学教学中倡导创新精神 36. 中学化学课埻教学转化为社会实践的途径探索 37. 中学化学实验教学改革初探 38. 从教学理念更新到教学行为探索 39. 环境教育与中学化学教学 40. 浅谈中学化学计算题中数学知识的应用 41. 我国农药使用现状及环境影响分析 42. 浅谈我国中学教育模式与高考制度的关联性及利弊 43. 应试教育和素质教育在中学教育中的作用和地位分析 44. 中学生的早恋调查及分析 45. 中学厌学的家庭、社会原因分析 46. 义务教育阶段对辍学生的对策研究 47. 中学化学教学中如何培养学生化学兴趣 48. 如何提高中学生化学实验的劢手能力 49. “研究性学习”在化学教育中的实践 50. 农村沼气的开发利用研究 51. 浅议大气臭氧层破坏对全球经济的影响 52. 浅议温室效应对全球经济的影响 53. 浅谈村、镇建设的规划与耕地保护 54. 浅议化学兴趣（提高）班教学的组织与实践 55. 乡村化学教材的编排与使用调查研究 56. 启发性教学”在化学教育中的实践 57. 环境保护兴趣组的组织与实践 58. 大气污染物（如粉尘）对农作物的影响调查与分析

化工原理课程设计 吸收塔汇总

《化工原理》课程设计 课题: 设计水吸收半水煤气体混合物中的二氧化碳的填料吸收塔设计者：王涛 学号：1043082002 指导老师：曹丽淑

目录 第一章设计任务????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 1.1设计题目????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 1.2设计任务及操作条件???????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 1.3设计内容???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 第二章设计方案???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4 2.1设计流程的选择及流程图??????????????????????????????????????????????????????????????????????4 第三章填料塔的工艺设计??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4 3.1气液平衡关系????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4 3.2吸收剂用量???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 3.3计算热效应???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5 3.4定塔径??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6 3.5喷淋密度的校核?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6 3.6体积传质系数的计算??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7 3.7填料层高度的计算??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 3.8附属设备的选择???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????9第四章设计结果概要??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????15第五章设计评价 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17

常压精馏塔的设计

常压精馏塔的设计 常压精馏塔分离CS2-CCl4混合物。处理量为5000kg/h，组成为0.3（摩尔分数，下同），塔顶流出液组成0.95，塔底釜液组成0.025。 设计条件如下： 操作压力4kpa（塔顶表压）； 进料热状况自选； 回流比自选； 单板压降≤0.7kpa； 全塔效率E t=52%； 建厂地址陕西宝鸡。 试根据上述工艺条件作出筛板塔的设计计算。 【设计计算】 （一）设计方案的确定 本设计任务为分离CS2-CCl4混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。

设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送到储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的1.4倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 （二）精馏塔的物料衡算 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率

M CS2=76 kg/kmol M CCl4=154 kg/kmol M F=0.3*M CS2+0.7*M CCl4 =0.3*76+0.7*154=130.6kg/kmol F=kmol/h=38.28 kmol/h X F=0.3 X D=0.95 X W=0.025 总物料衡算F=D+W CS2的物料衡算F*X F=D*X D+W*X W 即38.28=D+W 38.28*0.3=0.95D+0.025W 联立解得D=11.26kmol/h W=27.02kmol/h （三）塔板数的确定 1．理论塔板层数N T的求取 CS2-CCl4属理想物系，可采用图解法求理论版层数。 ①由手册查得CS2-CCl4的气液平衡数据，绘出x---y图，见图如下：

580万年原油常减压蒸馏装置工艺设计

580万/年原油常减压蒸馏装置工艺设计 (年处理量250+33*10=580万吨/年) 一．总论 1.1概述 石油加工是国民经济的主要产业以及国民经济的支柱产业之一，在国民经济中有着重要的地位。石油产品应用在国民经济中的各行各业，涉及到民用以及军用。石油已是一个国家懒以生存产品，是一个国家能否兴旺发达的有力支柱。 目前，国际原油供不应求，价格高居不下，原油供应紧张，并由原油所引发起不少主要产油地区的不稳定。我国是一个人口大国，石油的需求在近年来尤其紧张，并随着经济的发展，市场需求越来越大，石油产品利润很高。 本设计是以大港原油为加工原油，采用常减压蒸馏装置蒸馏加工（580万吨/年）原油，而分离出以汽油，煤油，轻柴油，重柴油以及重油为主要产品的各种油产品。本方法简单实用，处理量大，技术成熟，是目前国内外处理原油最主要的方法。 1.2文献综述 本设计是以课程设计、化工设计为基础，以课程中指导老师给出的数据为依据，参考《化工原理》、《化工设计》、《石油练制工艺学》、《石油化工工艺计算图表》《工程制图》等资料。采用原油常减压蒸馏装置工艺设计以生产重整原油，煤油，轻柴油，重柴油，重油等产品。所采用的方法是目前国内外最实用，最普遍，最成熟的原油加工方法。适用国内大中小企业等使用。 1.3设计任务依据 所设计任务是以指导老师给出的原油数据为依据。 所设计的设备参数是以一些权威书籍为参考。 1.4主要原材料 本设计主要的原材料主要有大港原油、水、电 1.5其它 本设计应设计应用在一些交通运输方便，市场需求大的附近。同时，生产过程中应与环境相给合，注重“三废”的处理，坚持国家可持续发展的战略，坚持和谐发展的道路，与时俱进。同时应注意到，废品只是一种放在待定时间与空间中的原材料，在另一些场所，它们又是一种原材料，因而，在生产过程中，应把“三废”综合利用。

化学工程专业毕业设计(论文)大纲

化学与化工学院 化学工程专业毕业设计（论文）大纲 学院：化学与化工学院专业：化学工程与工艺 学时数或周数：12周学分数：4 大纲主撰人：魏云鹤编写日期：2004/10/20 一、毕业设计（论文）的性质、目的和任务 1、毕业设计（论文）的性质 毕业设计（论文）是高等院校培养人材必不可少的教学环节。毕业设计（论文）是在学生学完全部课程，并进行各种实习和课程设计之后，在校期间进行的最后一个综合性最强也是最为重要的实践性教学环节。 毕业设计（论文）对于培养学生综合运用所学基础理论和专业知识去分析和解决科研和生产中的实际问题的能力具有重要的作用。该教学环节是学生在校进行最后一次综合性训练，为毕业后尽快适应化学工程与工艺专业的科研与实际工作打下坚实的基础。毕业设计（论文）是学生能否获得学士学位的必要依据。 2、毕业设计（论文）的目的 （1）巩固、加深、扩大所学的基础理论和专业知识； （2）培养学生综合运用基础理论和专业知识，独立分析和解决本

专业的科研和工程实际问题的能力； （3）加强学生科研和工程设计基本方法、基本技能和基本作风的训练，培养学生正确的科研思路和设计思想以及严谨的科学态度和良好的工作作风； （4）培养学生调查研究、文献检索和阅读、方案设计和论证、实验设备仪器的安装与调试、实验数据的分析、测试和处理以及外文翻译和熟练应用计算机等方面的能力； （5）培养学生撰写设计报告和论文的能力。 3、毕业设计（论文）的任务 毕业设计（论文）的主要任务是：全面培养学生的科研及工程实践能力、创新能力，全面提高教学和人才培养质量。 二、毕业设计（论文）的基本要求 1、学生应综合运用已学的理论知识、实验技能和各种专业知识，分析和解决与毕业设计（论文）课题有关的实际问题，按时完成全部设计任务。 2、查阅与毕业设计（论文）课题有关的资料和文献，按教育部规定，学生需上交5000汉字（或10万英文字符）的译文，并附交原文，译文内容应与课题紧密相关。 3、尽量将计算机应用于毕业设计（论文）工作当中，如编程、计算、辅助设计、辅助绘图等，上机时间一般不少于40机时。 4、写出一篇符合要求的毕业设计报告或毕业论文。 三、毕业设计（论文）的选题

化工原理课程设计-填料吸收塔的设计

化工原理课程设计-填料吸收塔的设计

课程设计 题目：填料吸收塔的设计 教学院：化学与材料工程学院 专业：化学工程与工艺（精细化工方向） 学号： 学生姓名： 指导教师： 2012 年 5 月31 日

《化工原理课程设计》任务书 2011～2012 学年第2学期 学生姓名：专业班级：化学工程与工艺(2009) 指导教师：工作部门：化工教研室 一、课程设计题目：填料吸收塔的设计 二、课程设计内容（含技术指标） 1. 工艺条件与数据 煤气中含苯2%（摩尔分数），煤气分子量为19；吸收塔底溶液含苯≥0.15%（质量分数）；吸收塔气-液平衡y*=0.125x；解吸塔气-液平衡为y*=3.16x；吸 收回收率≥95%；吸收剂为洗油，分子量260，相对密度0.8；生产能力为每小时 处理含苯煤气2000m3；冷却水进口温度＜25℃，出口温度≤50℃。 2. 操作条件 吸收操作条件为：1atm、27℃，解吸操作条件为：1atm、120℃；连续操作；解吸气流为过热水蒸气；经解吸后的液体直接用作吸收剂，正常操作下不再补充 新鲜吸收剂；过程中热效应忽略不计。 3. 设计内容 ①吸收塔、解吸塔填料层的高度计算和设计； ②塔径的计算； ③其他工艺尺寸的计算。 三、进度安排 1．5月14日：分配任务； 2．5月14日-5月20日：查询资料、初步设计； 3．5月21日-5月27日：设计计算，完成报告。 四、基本要求 1. 设计计算书1份：设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。设计说明 书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程 和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计 算结果，对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。 设计说明书应附有带控制点的工艺流程图。 设计说明书具体包括以下内容：封面；目录；绪论；工艺流程、设备及操作 条件；塔工艺和设备设计计算；塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算； 设计结果概览；附录；参考文献等。 2. 图纸1套：包括工艺流程图(3号图纸)。 教研室主任签名： 年月日

乙醇精馏塔-毕业设计

摘要 乙醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，在国民经济中占有十分重要的地位。随着乙醇工业的迅速成熟，各种制乙醇的方法相继产生。由于乙醇与水混合物的特殊性，即相对挥发度的不同且在一定浓度时生成共沸物，精馏操作一直是乙醇生产不可缺少的工序。 本设计的主要内容是根据20万吨乙醇生产工艺的需求，通过物料衡算和热量衡算以及板式浮阀塔设计的理论知识来设计浮阀塔，并由负荷性能图来进行校验。此外，本设计遵循经济、资源综合利用、环保的原则，严格控制工业三废的排放，充分利用废热，降低能耗，提高工艺的可行性。 关键词：乙醇精馏；浮阀塔；塔附件设计

Abstract Ethanol is a very important organic chemical raw material, but also a fuel, in the national economy occupied a very important position. With the rapid ethanol industry matures, various methods have been found. As a characteristic of a mixture of ethanol and water, the difference of the relative volatility and is generated in a certain concentration azeotrope, distillation operation has been indispensable step of ethanol production. The design of the main content is based on 200,000 tons of ethanol production technology，which needs through material balance and energy balance and the plate valve column design theory to design the float valve column by load performance diagrams for verification. In addition, the design follows the economy, resource utilization, environmental protection principles, strictly control industrial waste emissions, the full use of waste heat, reduce energy consumption and improve the feasibility of the process. Keywords: Ethanol distillation，Valve column，Design

原油常压塔工艺设计计算

设计题目：原油常压塔工艺计算 设计任务：根据基础数据，绘制各种曲线 根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡 根据给定数据进行分馏塔计算，并绘制精馏塔计算草图 校核各侧线及塔顶温度 设计基础数据： 本设计采用某原油问原料进行常压塔工艺计算，原料及产品的基础数据见下表，年开工天数按8000h计算，侧线产品及塔底重油都使用过热水蒸汽汽提，使用的温度为420℃，压力为0.3MPa。 设计内容：根据基础数据，绘制各种曲线 根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡 根据给定数据进行分馏塔计算，并绘制精馏塔计算草图 校核各侧线及塔顶温度 主要参考文献：[1]、林世雄主编，《石油炼制工程》(第三版)，石油工业出版社，2006年； [2]、李淑培主编，《石油加工工艺学》（第一版），烃加工出版社，1998年； [3]、侯祥麟，《中国炼油技术》（第一版），中国石化出版社，1991年。

一、生产方案 经过计算，此次油品是密度较大的油品，根据经验计算，汽油、煤油、轻柴、重柴的总收率大于30%，重油是生产优质沥青的好原料，还可以考虑渣油的轻质化，煤油收率高，适合生产航空煤油，该原油的生产方案是燃料一化型加工方案。 二、回流方式的确定 本设计的处理量较大，考虑采用塔顶二级冷回流，并采用两个中段回流。 三、确定塔板数 在原料一定的情况下，塔板的数目越多，精度越好，但压降越大，成本越高，本设计采用41层塔板。 四、塔板形式的确定 本设计采用操作弹性大，塔板压降小，造价适中的浮阀塔板。 设计说明书： 1、根据基础数据绘制各种曲线； 2、根据已知数据，计算并查工艺图表确定产品收率，作物料平衡； 3、确定汽提蒸汽用量； 4、塔板选型和塔板数的确定； 5、确定操作压力； 6、确定汽化段温度： ⑴、汽化段中进料的汽化率与过汽化度； ⑵、汽化段油气分压； ⑶、汽化段温度的初步求定； ⑷、t F的校核。 7、确定塔底温度； 8、塔顶及侧线温度的假定与回流热分配： ⑴、假设塔顶及各侧线温度； ⑵、全塔回流热； ⑶、回流方式及回流热分配。 9、侧线及塔顶温度的校核； 10、精馏塔计算草图。

原油蒸馏的工艺流程精编WORD版

原油蒸馏的工艺流程精 编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

原油蒸馏的工艺流程 第一节石油及其产品的组成和性质 一、石油的一般性状、元素组成、馏分组成 （一）石油的一般性状 石油是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物。世界各国所产石油的性质、外观都有不同程度的差异。大部分石油是暗色的，通常呈黑色、褐色或浅黄色。石油在常温下多为流动或半流动的粘稠液体。相对密度在0.8～0.98g/cm3之间，个别的如伊朗某石油密度达到1.016，美国加利福尼亚州的石油密度低到0.707。 （二）石油的元素组成 石油的组成虽然及其复杂，不同地区甚至不同油层不同油井所产石油，在组成和性质上也可能有很大的差别。但分析其元素，基本上是由碳、氢、硫、氧、氮五种元素所组成。其中碳、氢两中元素占96%～99%，碳占到83%～87%，氢占11%～14%。其余的硫、氧、氮和微量元素含量不超过1%～4%。石油中的微量元素包括氯、碘、磷、砷、硅等非金属元素和铁、钒、镍、铜、铅、钠、镁、钛、钴、锌等微量金属元素。 （三）石油的馏分组成 石油的沸点范围一般从常温一直到500℃以上，蒸馏也就是根据各组分的沸点差别，将石油切割成不同的馏分。一般把原油从常压蒸馏开始镏出的温度（初馏点）到180℃的轻馏分成为称为汽油馏分，180℃～350℃的中间馏分称为煤柴油馏分，大于350℃的馏分称为常压渣油馏分。 二、石油及石油馏分的烃类组成

石油中的烃类包括烷烃、环烷烃、芳烃。石油中一般不含烯烃和炔烃，二次加工产物中常含有一定数量的烯烃。各种烃类根据不同的沸点范围存在与对应的馏分中。 三、石油中的非烃化合物 石油的主要组成使烃类，但石油中还含有相当数量的非烃化合物，尤其在重质馏分油中含量更高。石油中的硫、氧、氮等杂元素总量一般占1%～4%，但石油中的硫、氧、氮不是以元素形态存在而是以化合物的形态存在，这些化合物称为非烃化合物，他们在石油中的含量非常可观，高达10%～20%。 （一）含硫化合物（石油中的含硫量一般低于0.5%） 含硫化合物在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分的沸点升高而增加，其种类和复杂性也随着馏分沸点升高而增加。石油中的含硫化合物给石油加工过程和石油产品质量带来许多危害。 1、腐蚀设备 在石油炼制过程中，含硫化合物受热分解产生H 2 S、硫醇、元素硫等活性硫化物，对 金属设备造成严重的腐蚀。石油中通常还含有MgCl 2、CaCl 2 等盐类，含硫含盐化合物相互 作用，对金属设备造成的腐蚀将更为严重。石油产品中含有硫化物，在储存和使用过程中 同样腐蚀设备。含硫燃料燃烧产生的SO 2、SO 3 遇水后生成H 2 SO 3 、H 2 SO 4 会强烈的腐蚀金属 机件。 2、影响产品质量 硫化物的存在严重的影响油品的储存安定性，是储存和使用中的油品容易氧化变质，生成胶质，影响发动机的正常工作。

【优秀毕设】化工原理毕业设计

精馏是分离液体混合物最常用的一种操作，在化工、炼油的工业中广泛应用。塔设备是化工、石油化工、生物化工、制药等生产过程中广泛采用的气液传质设备，主要用于蒸馏和吸收传质单元操作过程。 根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔。传统的设计中，蒸馏过程多选用板式塔，而吸收过程多选用填料塔。近年来，随着塔设备设计水平的提高及新型塔构件的出现，这种传统已逐渐打破。 对于一个具体的分离过程，设计中选用何种塔型，应根据生产能力、分离效率、塔压降、操作弹性、结构制造及造价等要求，并结合维修等因素综合考虑。生产能力而言，单位塔截面积上，填料塔的生产能力一般均高于板式塔；对于分离效率，一般情况下，填料塔具有较高的分离效率，在减压、常压和低压（压力小于0.3MPa）操作下，填料塔的分离效率明显优于板式塔，在高压操作下，板式塔的分离效率略优于填料塔；压力将方面，通常填料塔的压降高于板式塔的五倍左右；操作弹性方面，一般来说，填料塔可根据实际情况需要确定操作弹性，而板式塔一般操作弹性较小；对于结构、制造机造价方面，一般来说，填料塔的结构较板式塔的简单，故制造、维修也较为方便，但填料塔的造价通常高于板式塔。 由以上综合考虑，本设计采用板式塔作为水和乙醇的精馏塔。板式塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上的液层，进行传质与传热。在正常操作下，气相为分散相，气相组成呈阶梯变化，属逐级接触逆流操作过程。

第1章设计任务书 (5) 1.1、任务 (5) 1.1.1、设计题目 (5) 1.1.2、设计条件 (5) 1.1.3、设计任务 (5) 第2章设计方案确定及工艺流程说明 (6) 2.1、操作条件的确定 (6) 2.1.1、操作压力的选择 (6) 2.1.2、进料状态的选择 (6) 2.1.3、加热方式的选择 (6) 2.1.4、热能利用 (7) 2.1.5、回流比的选择 (7) 2.2、确定设计方案的原则 (7) 2.3、工艺流程的说明 (8) 第3章筛板式精馏塔的工艺设计 (8) 3.1、精馏塔的工艺计算 (8) 3.1.1、乙醇和水的汽液平衡组成 (8) 3.1.2、物料衡算与操作线方程 (11) 3.2、精馏段物料衡算 (15) 3.2.1、物料衡算 (15) 3.2.2、气液负荷的计算 (17) 3.3、塔和塔板主要工艺尺寸计算 (17) 3.3.1、塔板横截面的布置计算 (17) 3.3.2、筛板能校塔流体力学校核 (20) 3.4、塔板负荷性能图 (22) 3.4.1 、过量液沫夹带线 (23) 2.4.2、溢流液泛线 (23) 2.4.3、液相上限线 (24)

SO2填料吸收塔课程设计论文

SO2填料吸收塔課程設計 專業班級：化工0803班 姓名：*** 學號：****** 指導老師：*****

目錄 一·目的和要求 二·設計任務 三·設計方案 1.吸收劑的選擇 2.塔內氣液流向的選擇 3.吸收系統工藝流程（工藝流程圖及說明） 4.填料的選擇 四·工藝計算 1.物料衡算，吸收劑用量，塔底吸收液濃度 2.塔徑計算 3.填料層高度計算 4.填料層壓降計算 5.填料吸收塔的主要附屬構件簡要設計 6.動力消耗的計算與運輸機械的選擇（對吸收劑）五·設備零部件管口的設計計算及選型 六·填料塔工藝數據表 填料塔結構數據表 物性數據表 七·對本設計的討論 八·主要符號說明 九·參考文獻

一·目的和要求 1．進行查閱專業資料、篩選整理數據及化工設計的基本訓練； 2．進行過程計算及主要設備的工藝設計計算，獨立完成吸收單元的設計；用簡潔的文字和圖表清晰地表達自己的設計思想和計算結果； 3.建立和培養工程技術觀點； 4.初步具備從事化工工程設計的能力,掌握化工設計的基本程式和方法。 5.獨立完成課程設計任務。 二·設計任務 1.題目：SO2填料吸收塔 2 生產能力：SO2爐氣的處理能力為1500 m3/h（1atm,30℃時的體積） 3 爐氣組成：原料氣中含SO2為9%（v）,其餘為空氣 4 操作條件： P=1atm(絕壓） t=30 ℃ 5 操作方式：連續操作 6 爐氣中SO2的回收率為95％ 三·設計方案 1.吸收劑的選擇 用水做吸收劑。水對SO2有較大的溶解度，有較好的化學穩定性，有較低的粘度，廉價、易得、無毒、不易燃燒 2.塔內氣液流向的選擇 在填料塔中，SO2從填料塔塔底進入，清水從塔頂由液體噴淋裝置均勻淋下。 3.吸收系統工藝流程（工藝流程圖及說明） 二氧化硫爐氣經由風機從塔底鼓入填料塔中，與由離心泵送至塔頂的清水逆流接觸，在填料的作用下進行吸收。經吸收後的尾氣由塔頂排除，吸收了SO2的廢水由填料塔的下端流出。 4.填料的選擇 可選擇（直徑）25mm塑膠鮑爾環填料(亂堆)。特性數據如下： 比表面積α:209 m2/m3

脱重塔毕业设计

本科毕业设计 (论文) 脱重塔的结构设计Structural Design of De-heavy Tower 学院：机械工程学院 专业班级：过程装备与控制工程 学生姓名：学号： 指导教师：徐舒 2013 年5月

目录 1 绪论 (1) 2 塔的结构设计 (3) 2.1 塔板 (3) 2.2 降液装置结构型式 (3) 2.3 受液盘 (3) 2.4 人孔 (2) 2.5裙座 (3) 2.6 吊柱 (2) 2.7法兰及封头的设计 (3) 3 机械设计 (3) 3.1 塔器强度计算 (3) 3.2 塔器质量计算 (6) 3.3 塔器自身基本自振周期计算 (7) 3.4 地震载荷和地震弯矩计算 (9) 3.5 风载荷和风弯矩计算 (11) 3.6 各计算截面的最大弯矩 (13) 3.7 圆筒应力校核 (13) 3.8 裙座壳轴向应力校核 (16) 3.9 基础环厚度计算 (17) 3.10 地脚螺栓计算 (19) 3.11 裙座和壳体的连接焊缝验算（对接焊缝） (22) 3.12 塔设备挠度计算 (22) 3.13 开孔接管及补强设计 (23) 4 技术要求 (31) 结论 (33) 致谢 (34) 参考文献 (35)

附表清单： 表1 分段塔器各段质量 (8) 表 2 风载荷计算 (9) 表3塔器各段弯矩计算 (11) 表4 I-I截面处的强度和稳定性计算 (15) 表5 接管外径与最小壁厚 (23) 表6 其他无须另行补强的开孔接管尺寸 (31)

1 绪论 塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中重要的设备之一。它可使气（汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质和传热的目的。可在塔设备中完成的常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两项传质和传热的增湿、减湿等。 在化工厂、石油化工厂、炼油厂等中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有重大的影响。据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资用的较大比例；它所耗用的刚才重量在各类工艺设备中也属最多。因此，塔设备的设计和研究，受到化工、炼油等行业的极大重视。 塔设备经过长期发展，形成了形式繁多的结构，以满足各方面的特殊需求。为了便与研究和比较，人们从不同角度对塔设备进行分类。例如：按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔；按形成相际接触界面的方式分为具有固定相界面的塔和流动过程中形成的相界面的塔；也有按塔釜形式分类的。但长期以来，最常用的分类是按塔的内件结构分为板式塔和填料塔两大类，还有几种装有机械运动构件的塔。 随着塔设备技术的发展，各行业国家还陆续制订了多种气液接触元件及有关塔盘制造、安装、验收的标准规范和技术条件等，以保证塔设备运行的质量和缩短其制造、安装周期，进而减少设备的投资费用。当然盲目的套用标准或是忽视标准等修订工作，也会对技术的发展起到阻碍作用。 目前，我国常用的板式塔型仍为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔和舌形塔等，填料种类除拉西环、鲍尔环外，阶梯环以及波纹填料、金属丝网填料等规整填料也常采用。近年来，参考国外塔设备技术的发展动向，加强了对筛板塔的科研工作，提出了斜孔塔和浮动喷射塔等新塔型。对多降液管塔盘、导向筛网孔塔盘等，也都做了较多的研究，并推广应用于生产。其他如大孔径筛板、双孔径筛板、穿流式可调开孔率筛板、浮阀-筛板复合塔盘等多种塔型的试验工作也在进行，有些已取得一定的成果或用于生产。 随着我国国名经济快速发展，作为国民经济支柱产业的化工、石油化工等行业发展的加速，对压力容器的设计需求增加，要求也不断提高。于是大部分的设计工作者也走出办公室，走入化工设备制造厂，进入施工安装现场监察、学习。 设计过程是多种有机结合大的媒介。换言之，把物质资源转变为一种新的产品或是形成一种有效的服务能力要取决于多方面因素的有机结合，如科研成果，技术发明，材料，人力和资金等。 该说明书的设计包括计算塔设备的结构参数，并对设备进行强度的计算及稳定性的校核，以及开孔补强设计等。在给定设计参数的前提下，按设计的一般步

化学专业毕业设计报告

化学专业毕业设计报告 在西方科学教育的变革发展历程中，探究学习的思想由来已久。 最早提出在学校科学教育中要用探究方法的是杜威。杜威认为科学教 育不但仅是要让学生学习大量的知识，更重要的是要学习科学研究的 过程或方法。大量研究表明，探究学习的确在学科知识系统传授方面 效率较低，但在培养学生科学方法、科学态度和科学探究水平等方面 是有较大优势的。在2001年3月正式出版的我国理科各科国家课程标 准中，科学探究的意义以及如何通过国家标准促动探究式学习实施的 问题，得到了普遍的重视。在义务教育化学课程内容中单独设立主题，明确地提出发展科学探究水平所包含的内容及要求，在“课程内容” 的学习主题中设置了“活动与探究建议”，旨在转变学生的学习方式，突出学生的实践活动，使学生主动参与、乐于探究、勤于动手，逐步 培养学生收集和处理科学信息的水平、获取新知识的水平、分析和解 决问题的水平，以及交流与合作的水平等，突出创新精神和实践水平 的培养。 课题研究的价值和重要性： 1.科学探究是化学新课程标准中五个一级主题之一，它是义务教育 阶段的化学课程的重要内容，强调课程结构要增强学生探究的水平和 创新意识，提出教材要有利于学生探究，在教学过程中，要“引导学 生探究”，转变学生的学习方式，建立准确的物质观，对于发展学生 的科学素养有着重要作用。 2.科学探究是新课程改革的一个突破口，而探究性活动与更是一个 新事物。在中学化学教学中做好探究性教学对于搞好化学新课堂程改革，落实新的教育理念是非常重要的。 3.义务教育的化学教学应以提升学生的科学素养为主旨，激发学生 学习化学的兴趣，协助学生了解科学探究的基本过程和方法，培养学 生的科学探究水平，使学生获得进一步学习和发展所需的化学基本技