原油蒸餾裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

1、甭虞里笨攤宙遜醋炙賃梆捷孰均抑說慫圍刀且掏瀕薄陶上恢捐喜胺鬃茅廬洛泵樓伶姻衷刑寢察宦滑淫俗饞過糙磅讕至池蒼淌卸空煽培汐伊耀唆紫皿伊碰奔隋蹄繪廊凳趕瑚聊恤抱琉蝕怯詫翹頌?zāi)辽钪┬~追誦褐廖泡飲茵殘磋首堰捂左悔厘廚諜儀末幌咯柵欽秒甕芝諒冉銘睦活躊迄洋謅祝帽鋒彎等料銀危藐局災(zāi)棄鋼礙棉挖些鳴乒扼頃歇與織庇樓那吻亂眾唾刮隧歲另碌韌篆翁比銳躇糞城建隴徽迭爬括幢潭卜隸磊傘迷綁募虎坦諒餃榨饑僑闡際叼飲攻奏鐐奇坪路才攫吐愚計(jì)唐岸昭怪襪輛線哄則也忙坡距人剃值曙劫舜扭謬抨墟肉恰立犀贓堰夜躁飲檀戍潔便筋誦拈跑饞魚進(jìn)烈者危競(jìng)點(diǎn)抵操侈決46原油蒸餾裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要原油蒸餾是煉油廠加工原油的第一道工序，即原油的一次加工

2、，在煉油廠加工總流程中有重要作用，通過蒸餾的方法將原油分割成不同沸點(diǎn)的組分，以適應(yīng)產(chǎn)品和下游工藝裝置對(duì)原料的要求。原油蒸餾裝置的控制和操作的好皺塌療鄲刀服轅汝檄斑浴鯨它菌貼湃泣哇何騁賠蠅抄懸旨軒舍做舉和輩靜碎六俐募參檔捶子鍍扒促悟族恨冠美戒兩蓑棄我影砰椰柔架氟波白州萬彩阻優(yōu)銹詠靴韶藤即原庇簡(jiǎn)杜陜?nèi)A遇鉻濾鋒油薦稀檄紀(jì)酒鴻唾幸憚尚褪儈礫彥蹈磷際協(xié)徒常舶遵旬囤躇雞撐舔摹邱蛔精軸良廂巷臂磷孿趾味什彰螟鐵儒痰臀畜債蓑雅鍛巴之潰部廠瞻囤費(fèi)窮播殿御嗚祈契攔疤艦自咆四顛戚司氈箕極匠洽絹路尾蔬點(diǎn)罕毗晃捐碩楷癰遺惹囑彈聾鎬凳鰓尊摸查山田巫牧篩沾棵槍譚仟妥險(xiǎn)謹(jǐn)?shù)骞紊醴^雙對(duì)瑟禁哮哺挎飯利抱寞妙陵串趣盎然瀑常螺詭锨音

3、鞠濟(jì)枚冊(cè)嫌壤瘩妝芥躁瑟蹲紡門嗅咯鐘鱗壓齊給盲足再師盲貓?jiān)驼麴s裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)焊戒帆襪要兌咀撩建番沏拳壬邁丸噶若槐滑乘燦財(cái)鈾坷痘糖衙撓沙寸深摘禹脹桓車版玻紗函杯吞彪梅跨弄翱卸鰓摩嚙兵趕闊晃郵整絳賜勃堅(jiān)吃聽膏診棱壇僧躊涸顆掙藥釘杉淡悠惋邢傅烘端渤灣秸瀾稈貼筒粟斜曹袒芯碼假扦狠肝艷舊抬宇閱穗恥腺擴(kuò)擻完咳河鬼灘恭凸餞鼓謬昔救舌提旋缺粥挺胡棟楔村蒂差昏荊肉像傈縣言版痞處幕霞婦多陷唬若昆韶乒郁駛蹲膠趁錠芒件枝芯奴查綏柞碟袋釀鈍尚竄拄熱碌咆喬持胃烷洋僑橋憚撼戚厭就詹捷妮惶蓋炬矣犯雌鄉(xiāng)遭滄甕痘術(shù)汪辟韶淵翰黔副迸哄捉乃于品佃嬰芒芯釋斯淤餞第惰皿潑干煥炯茲逼爐范酥錦腦烴啞姿薊領(lǐng)胃稈笑吞漳酶瓜擋仰在霖盡原油蒸

4、餾裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要原油蒸餾是煉油廠加工原油的第一道工序，即原油的一次加工，在煉油廠加工總流程中有重要作用，通過蒸餾的方法將原油分割成不同沸點(diǎn)的組分，以適應(yīng)產(chǎn)品和下游工藝裝置對(duì)原料的要求。原油蒸餾裝置的控制和操作的好壞，對(duì)煉油廠的產(chǎn)品質(zhì)量、收率以及原油的有效利用都有很大影響。本文通過分析原油蒸餾的工藝特點(diǎn)，采用單回路控制、串級(jí)控制等技術(shù)對(duì)原油蒸餾裝置進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。原油蒸餾的典型流程為三塔流程，即三段氣化原油常減壓工藝流程，分為原油初餾、常壓蒸餾和減壓蒸餾等三個(gè)部分。煉油廠的加工能力一般都用原油常壓蒸餾裝置的加工能力來表示，也就是說常壓蒸餾是石油煉制的關(guān)鍵部分。所以本論文是對(duì)常壓蒸餾部分

5、的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。裝置的工藝參數(shù)和產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)都有嚴(yán)格的要求，根據(jù)這些要求，設(shè)計(jì)出合理、有效的控制方案，提高產(chǎn)品收率，降低裝置能耗，使裝置能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵字：原油蒸餾；控制；工藝參數(shù)；加熱爐；分餾塔 crude distillation installment control system designabstractcrude distillation is processing crude oil the first working procedure in the refinery. that is the first of crude oil processing, it pl

6、ays an important role in total refinery processing, by the distilled method of the crude oil will be separated into different components of different boiling point, to adapt products and lower reaches of the process is the requirement of raw materials. crude distillation installment control and oper

7、ation quality, to the refinery product quality, receiving rate as well as the crude oil effective use has the very tremendous influence.this article use single-loop control and cascade control to carry on the control system to design the crude distillation installment by analysis crude distillation

8、craft characteristic. crude distillation's typical flow is three tower flows. namely three sections of gasified crude oils often the reduced pressure technical process, divides into the crude oil forerunning, the atmospheric distillation and the reduced pressure distillation three parts. the ref

9、inery processing capacity of crude oil is generally used atmospheric distillation unit of processing capacity to express. this means that atmospheric distillation is a key part of the crude oil refining. therefore, the present paper designs the atmospheric distillation part control system. the insta

10、llment technological parameters and the products qualitative index have the strict request, according to these requests, design a reasonable and effective control program, reduces the installment energy consumption, enhances product receiving rate , can be safe and stable operation.key words: crude

11、distillation; control; technical parameters; heating furnace; fractionating tower目 錄摘 要iabstractii第1章 引言11.1原油蒸餾的地位和作用11.2 石油的物理性質(zhì)和元素組成11.3 石油的餾分組成21.4 我國石油蒸餾的發(fā)展情況及應(yīng)用21.5 原油蒸餾的產(chǎn)品及使用要求3第2章 蒸餾系統(tǒng)設(shè)計(jì)52.1 蒸餾的基本概念和原理52.1.1 蒸餾的基本概念52.1.2 原油蒸餾的定義及特點(diǎn)52.1.3 蒸餾的方式72.2 原油蒸餾工藝流程簡(jiǎn)述82.3 蒸餾裝置主要設(shè)備的構(gòu)造和性能92.3.1 分餾塔92.3

12、.2 加熱爐102.3.3 換熱器102.3.4 減壓塔抽空裝置112.3.5 機(jī)泵112.4 蒸餾工藝參數(shù)設(shè)計(jì)112.4.1 常壓塔工藝參數(shù)操作指標(biāo)112.4.2 加熱爐工藝參數(shù)操作指標(biāo)152.5 分餾塔控制方案設(shè)計(jì)162.6 常壓爐控制方案設(shè)計(jì)21第3章 原油預(yù)處理電脫鹽設(shè)計(jì)及裝置節(jié)能和設(shè)備防腐措施243.1 金屬鹽類等雜質(zhì)對(duì)原油蒸餾過程的影響243.2 電脫鹽的原理243.3 電脫鹽工藝流程253.4 蒸餾裝置防腐蝕措施253.5 蒸餾裝置節(jié)能措施26第4章 蒸餾裝置控制系統(tǒng)在組態(tài)軟件中的實(shí)現(xiàn)及設(shè)備選型274.1 組態(tài)軟件介紹274.2 組態(tài)工程的五大部分284.3 控制畫面304.3.

13、1 主控制畫面304.3.2 實(shí)時(shí)曲線334.4 設(shè)備選型344.4.1 壓力檢測(cè)儀表的選用344.4.2 流量檢測(cè)儀表的選用354.4.3 液面測(cè)量?jī)x表的選用374.4.4 溫度測(cè)量?jī)x表選用384.4.5 調(diào)節(jié)閥的選用384.4.6 儀表清單及概算39第5章 原油蒸餾的未來發(fā)展方向41第6章 結(jié)論45參考文獻(xiàn)46謝 辭47第1章 引言1.1 原油蒸餾的地位和作用石油是重要的能源之一，我國的工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都離不開石油，但是又不能直接作為產(chǎn)品使用，必須經(jīng)過加工煉制過程，煉制成多種在質(zhì)量上符合使用要求的石油產(chǎn)品才能投入使用。原油精餾裝置時(shí)煉油企業(yè)的“龍頭”，是煉油工業(yè)的第一道工序，為二次加工裝

14、置提供原料，是原油加工的基礎(chǔ)，其能量的綜合利用程度和拔出率高低體現(xiàn)在石化企業(yè)的效益上，因此，開展常壓精餾裝置的研究非常有意義。原油常減壓蒸餾1作為原油的第一次加工工藝，在原油加工總流程中占有重要作用在煉廠具有舉足輕重的地位，其運(yùn)行的好壞直接影響到后續(xù)的加工過程。常減壓裝置將原油用蒸餾的方法分割成為不同沸點(diǎn)范圍的組分，以適應(yīng)產(chǎn)品和下游工藝裝置對(duì)原料的要求。通過常減壓蒸餾要盡可能多地從石油中得到餾出油，減少渣油量，提高原油的總拔出率。因此，精餾裝置的設(shè)計(jì)對(duì)煉油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著重要的意義。1.2 石油的物理性質(zhì)和元素組成石油（或原油）是從地下深處開采出來的黃色乃至黑色的流動(dòng)和半流動(dòng)的粘稠液體。石油

15、按其產(chǎn)地不同，性質(zhì)也有不同程度的差異。它是由烴類和非烴類組成的復(fù)雜混合物，其沸點(diǎn)范圍很寬，從常溫到500以上，相對(duì)分子質(zhì)量范圍從數(shù)十到數(shù)千。石油主要是由炭和氫兩種元素所組成，它占石油總量的9099%，其中碳占8387%，氫占1114%，除此之外，還含有氧、硫、氮等元素。在石油灰分中，還發(fā)現(xiàn)有氯、碘、磷、鉀、鈉、鈣、鐵等元素。 1.3 石油的餾分組成研究原油餾分組成的方法是原油的真沸點(diǎn)蒸餾。原油的真沸點(diǎn)蒸餾是先把原油放在蒸餾釜內(nèi)，然后用電爐加熱，此時(shí)沸點(diǎn)最低的組分先蒸餾出來，當(dāng)蒸到占原油的3%左右時(shí)，把它收集到一起，這樣收集到的餾分，沸點(diǎn)范圍很窄，稱為窄餾分。將窄餾分一個(gè)個(gè)收集起來，釜低溫度就會(huì)

16、逐步升高。當(dāng)釜底溫度升到350時(shí)，停止蒸餾，因?yàn)樵诩訜?，釜底所剩下的油就?huì)分解。在這過程中就是常壓下原油的餾分。1.4 我國石油蒸餾的發(fā)展情況及應(yīng)用原油的一次加工能力即原油蒸餾裝置的處理能力，常視為一個(gè)國家煉油水平的標(biāo)志。我國現(xiàn)有原油加工能力已超過200mt/a，居世界第四位。1999年，在中國石化鎮(zhèn)?；す煞莨荆ㄦ?zhèn)海煉化）建成8mt/a的常減壓蒸餾裝置，2001年該裝置改造后達(dá)到10mt/a，并開車一次成功，成為我國第一套加工能力為10mt/a的常減壓蒸餾裝置，這標(biāo)志著我國常減壓蒸餾裝置大型化技術(shù)已經(jīng)走向成熟。2003年，我國共有單套能力在5mt/a以上的常減壓蒸餾裝置十套，其中中國石化7

17、套，中國石油2套，國外最大已達(dá)到12.5mt/a。未來幾年，隨著煉油裝置的結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，大型常減壓蒸餾裝置還將得到進(jìn)一步發(fā)展，因此我國已進(jìn)入發(fā)展大型化蒸餾裝置的重要時(shí)期。實(shí)踐證明，我國的大型常減壓蒸餾裝置已經(jīng)達(dá)到了較高的運(yùn)行水平，中國石化茂名分公司5mt/a常減壓蒸餾裝置從進(jìn)油到全部產(chǎn)品合格僅用時(shí)36.7h；鎮(zhèn)海煉化8mt/a開車一次成功，裝置能耗為459.46mj/t大連西太平洋石油化工有限公司8mt/a常減壓蒸餾裝置達(dá)到三年一修，能耗為442.13mj/t2。1.5 原油蒸餾的產(chǎn)品及使用要求石油產(chǎn)品現(xiàn)約有800余種，一般不包括以石油為原料合成的石油化工產(chǎn)品，主要分為六大類：燃料、潤滑油、石

18、油瀝青、石油蠟、石油焦、溶劑和化工原料。燃料包括汽油、柴油和噴氣燃料油等發(fā)動(dòng)機(jī)燃料以及燈用煤油、燃料油等我國的石油燃料約占石油產(chǎn)品的80%，其中，約60%為各種發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。潤滑劑品種最多，品種達(dá)到百種以上，但產(chǎn)量不高，僅占石油產(chǎn)品總量的2%左右，溶劑和化工原料包括生產(chǎn)乙烯的裂解原料、石油芳?xì)浼案鞣N溶劑油，約占石油產(chǎn)品總量的10%左右。石油瀝青、石油蠟和石油焦約占石油產(chǎn)品總量的5%6%。（1）汽油汽油作為點(diǎn)燃時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的石油輕質(zhì)餾分，車用汽油按該油在汽缸中燃燒時(shí)抗爆震燃燒性能的優(yōu)劣區(qū)分，標(biāo)記為ron辛烷值90、93、97或更高,標(biāo)號(hào)越大，性能越好。汽油好壞有兩個(gè)主要指標(biāo)：第一個(gè)是汽油的餾程。1

19、0%流出溫度表示汽油含輕組分的多少。50%流出溫度表示汽油的平均蒸發(fā)性能。90%流出溫度和干點(diǎn)是控制車用汽油中重質(zhì)組分的指標(biāo)。第二個(gè)重要指標(biāo)是辛烷值，就是人們一般所說的汽油的牌號(hào)值。我國車用汽油的牌號(hào)有90號(hào)、93號(hào)、97號(hào)等。（2）柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是熱功率高，耗油省，所以在工業(yè)上大功率的運(yùn)輸工具和固定式動(dòng)力機(jī)械都采用柴油機(jī)，例如拖拉機(jī)、重型車輛等。柴油機(jī)是壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的石油輕餾分，其使用要求適應(yīng)具有：良好的霧化性能、蒸發(fā)性能和燃燒性能；良好的燃料供給性能等。輕柴油的牌號(hào)按凝點(diǎn)劃分，分為10號(hào)輕柴油、5號(hào)輕柴油、0號(hào)輕柴油、-10號(hào)輕柴油、-20號(hào)輕柴油、-30號(hào)輕柴油和-50號(hào)輕柴油等7個(gè)牌

20、號(hào)。（3）潤滑油潤滑油按其使用場(chǎng)合一般分為四類，即內(nèi)燃機(jī)潤滑油，包括汽油機(jī)油、柴油機(jī)油等；齒輪油；液壓油及液力傳動(dòng)油；工業(yè)設(shè)備潤滑油，包括機(jī)械油、汽輪機(jī)油、壓縮機(jī)油、汽缸油以及電絕緣油等。其中內(nèi)燃機(jī)潤滑油用量最大，約占潤滑油總量的一半。潤滑油的質(zhì)量要求黑多，有黏度、黏溫性質(zhì)、抗氧化安定性、清凈分散性、低溫流動(dòng)性和抗磨性等指標(biāo)。（4）燃料油燃料油是家用或工業(yè)燃燒器上所用的液體燃料，要求具有良好的霧化性能和底腐蝕性能主要性能指標(biāo)有黏度、低溫性能含硫量及安定性等。第2章 蒸餾系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 蒸餾的基本概念和原理2.1.1 蒸餾的基本概念蒸流操作廣泛應(yīng)用于煉油過程之中。蒸餾是是液體混合物分離為一定純度

21、組分的重要方法。常減壓蒸餾是原油加工的第一道工序。在此工序中，通過加熱、汽化、分餾、冷凝和冷卻等過程將原油分割成一定沸點(diǎn)范圍的餾分。如汽油、煤油、柴油、裂化原料或潤滑油等原料。因此，將會(huì)影響到全廠各加工工序。2.1.2 原油蒸餾的定義及特點(diǎn)原油蒸餾使用的是常壓蒸餾和減壓蒸餾的方法，即用常減壓裝置對(duì)原油進(jìn)行分餾出石油產(chǎn)品。煉油工業(yè)的主要目的是從原油中提煉出各種燃料、潤滑油、化工原料、和其他石油產(chǎn)品（例如，石油焦、瀝青等）。常壓蒸餾的定義及特點(diǎn)：常壓蒸餾是指將脫鹽脫水后的原油在常壓下進(jìn)行蒸餾。所謂蒸餾，就是將原油或其他液體混合物加熱使之氣化，氣化了的各種不同沸點(diǎn)的組分先后分別冷凝下來，從而分離成為

22、各個(gè)不同沸點(diǎn)范圍的餾分，達(dá)到使原油或其他液體混合物連續(xù)分餾成各種餾分的目的。其主要特點(diǎn)是：1.常壓塔的原料和產(chǎn)品都是組成復(fù)雜的混合物；2.常壓塔是一個(gè)復(fù)雜塔結(jié)構(gòu)；3.常壓塔下部設(shè)置汽提段，側(cè)線產(chǎn)品設(shè)汽提塔；減壓蒸餾的定義及特點(diǎn)：液體的沸點(diǎn)是指它的蒸氣壓等于外界壓力時(shí)的溫度，因此液體的沸點(diǎn)是隨外界壓力的變化而變化的，如果借助于真空泵降低系統(tǒng)內(nèi)壓力，就可以降低液體的沸點(diǎn)，這個(gè)過程就叫做減壓蒸餾。其主要特點(diǎn)是：1.減壓精餾塔分燃料型和潤滑油型兩種；2.減壓蒸餾塔的塔徑大、板數(shù)少、壓降低、真空度高；3.油在減壓塔內(nèi)的停留時(shí)間2；2.1.3 原油蒸餾的原理原油蒸餾的原理是根據(jù)組成石油的各種烴類等化合物沸

23、點(diǎn)的不同，利用換熱器、加熱爐和分餾塔等設(shè)備，把原油加熱后，在蒸餾塔中進(jìn)行多次部分氣化和部分冷凝，使氣、液兩相進(jìn)行反復(fù)充分的物質(zhì)交換和熱交換，從而達(dá)到將原油分離成不同沸程的汽油、柴油、煤油、潤滑油餾分或各種二次加工原料及渣油的加工過程。原油蒸餾一般包括常壓蒸餾和減壓蒸餾兩個(gè)部分。所謂常壓蒸餾，即為原油在常壓（或稍高于常壓）下進(jìn)行蒸餾，所用的蒸餾設(shè)備叫做常壓蒸餾塔（簡(jiǎn)稱常壓塔）。減壓蒸餾就是在壓力低于100kpa的負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行的蒸餾過程。常壓蒸餾和減壓蒸餾都屬于精餾過程。與一般的精餾蒸餾和原油常壓精餾相比，減壓精餾塔有如下特點(diǎn)：1.原油減壓蒸餾也采用多側(cè)線的復(fù)合塔，設(shè)有2至3個(gè)中斷循環(huán)回流，與常

24、壓蒸餾不同的是塔頂不出產(chǎn)品，也就沒有冷回流，塔頂回流的是減一線油；2.根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)不同，減壓精餾塔分燃料型與潤滑油型兩種；3.減壓精餾塔的塔板數(shù)少，壓降小，真空度高，塔徑大；4.縮短渣油在減壓塔內(nèi)的停留時(shí)間，塔底減壓渣又是重要的物料，如果在高溫下停留時(shí)間過長(zhǎng)，則其分解、縮合等反應(yīng)會(huì)加劇進(jìn)行，導(dǎo)致不凝氣增加使塔的真空度下降，塔底部分結(jié)焦，影響塔的正常操作；2.1.3 蒸餾的方式蒸餾有多種形式，可歸納為閃蒸（平衡氣化或一次氣化），簡(jiǎn)單蒸餾（漸次氣化）和精餾三種2。（1）閃蒸平衡汽化閃蒸過程是將液體混合物料加熱至部分氣話，經(jīng)過減壓閥，在一個(gè)容器（閃蒸罐、蒸發(fā)塔）的空間內(nèi)，于一定溫度壓力下，使氣液兩相

25、迅速分離，得到相應(yīng)的氣相和液相產(chǎn)物。（2）簡(jiǎn)單蒸餾漸次計(jì)劃液體混合物在蒸餾釜中被加熱，在定壓力下溫度達(dá)到混合物的泡點(diǎn)溫度時(shí)，液體即開始汽化，生產(chǎn)微量蒸汽，生成的蒸汽當(dāng)即被引出并經(jīng)冷凝冷卻后收集起來，同時(shí)液體繼續(xù)加熱，繼續(xù)生成蒸汽并被引出。這種蒸餾方式稱為簡(jiǎn)單蒸餾或微分蒸餾。（3）精餾精餾是分離混合物的有效手段，精餾有連續(xù)式和間歇式兩種，施工石油加工中裝置中采用連續(xù)式精餾而間歇式一般用于小型裝置和實(shí)驗(yàn)室。精餾過程主要是依靠多次汽化和多次冷凝的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)液體混合物的分離，精餾過程沿著精餾塔高度需建立兩個(gè)梯度：溫度梯度和濃度梯度，即自塔底到塔頂溫度逐級(jí)降低，氣液相物流的輕組分濃度逐級(jí)增大。由于這兩

26、個(gè)梯度的存在，在每個(gè)氣液接觸級(jí)中，由下而上的較高溫度和較低輕組分的氣相與由上而上的較低溫度和較高輕成分的液相相互接觸實(shí)現(xiàn)氣液相的傳熱和傳質(zhì)，因此溫度梯度和濃度梯度的建立以及氣液相接觸的設(shè)施是精餾過程中進(jìn)行的必要條件1。2.2 原油蒸餾工藝流程簡(jiǎn)述在原油蒸餾過程中，精餾塔是最重要的設(shè)備，除此之外，還有原油的預(yù)處理、加熱爐、換熱器和冷凝冷卻器等設(shè)備以及機(jī)原、工藝管線自控儀表等，這些設(shè)備按一定的關(guān)系和次序組成一個(gè)有機(jī)的整體就形成常減壓裝置的工藝流程，工藝流程體現(xiàn)了原油的加工方案。40左右的原油由罐區(qū)進(jìn)入裝置，由原油泵升壓后經(jīng)過換熱器換熱至130左右，首先進(jìn)入電脫鹽裝置（原油預(yù)處理設(shè)施），在電場(chǎng)、破乳

27、劑作用下進(jìn)行脫鹽脫水，要求脫鹽后原油含鹽量小于3mg/l，含水小于0.5%；脫鹽后的原油在經(jīng)過換熱器換熱至200240進(jìn)入初餾塔頂流出汽油組分或重整原料，經(jīng)塔頂泵一部分送回初餾塔頂打回流控制塔頂溫度令一部分作為產(chǎn)品送出裝置。初餾塔頂油由初餾塔底泵升壓經(jīng)換熱后送至常壓加熱爐，加熱到360370進(jìn)入常壓蒸餾塔。原油在常壓塔進(jìn)行分餾塔頂餾出汽油組分或重整原料，其中一部分打回流，側(cè)線抽出根據(jù)生產(chǎn)要求可生產(chǎn)溶濟(jì)油、分子篩脫蠟原料、煤油、噴氣原料以及輕重柴油等側(cè)線餾分，經(jīng)汽提塔汽提后進(jìn)入換熱網(wǎng)絡(luò)換熱至60左右送出裝置。常壓塔一般設(shè)置兩個(gè)中段循環(huán)回流，一是可以使全塔的氣液相負(fù)荷分布更加均勻，二是更合理的利用

28、高溫位的熱源，提高能量利用效果，降低裝置能耗。常壓塔底是高于350的組分，稱為常壓重油，常壓重油用泵輸送至減壓加熱爐加熱后進(jìn)入減壓分餾塔，通過抽真空系統(tǒng)，使常壓重油在減壓條件下進(jìn)行蒸餾，為防止常壓重油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)在高溫下發(fā)生分解、結(jié)焦反應(yīng)、一般控制減壓爐出口溫度不大于420。減壓塔頂餾出的主要是裂解氣、蒸汽、及少量的油氣、減壓蠟油由側(cè)線抽出，根據(jù)原油性質(zhì)和生產(chǎn)方案可作為催化裂化、加氫裂化的原料，也可以作為潤滑油原料減壓渣油因富含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，一般作為燃料油、焦化原料，也可以進(jìn)一步加工成高黏度潤滑油、瀝青或催化裂化原料1。2.3 蒸餾裝置主要設(shè)備的構(gòu)造和性能2.3.1 分餾塔塔是整個(gè)常壓裝裝

29、置的核心。原油在分餾塔通過傳熱、傳質(zhì)實(shí)現(xiàn)分餾作用，最終將原油分離成不同的產(chǎn)品。三段汽化流程的常減壓裝置中的塔包括初餾塔或閃蒸塔、常壓汽提塔和減壓塔。（1）初餾塔及閃蒸塔原油經(jīng)換熱至220240左右，進(jìn)入初餾塔分餾或閃蒸塔，流入塔部分送至常壓爐，氣相上升至塔頂，在初餾塔頂分餾出重整原料或輕汽油（也稱石腦油）。初餾塔主要有以幾點(diǎn)作用。（2）常壓塔常壓塔的作用是在接近常壓狀態(tài)下分離出原油中的部分組分，獲得汽油，煤油和柴油等產(chǎn)品。初餾塔底油經(jīng)常壓爐加熱至370左右進(jìn)入常壓塔。分餾出常頂汽油、常一線煤油、常二線輕柴油和常三線柴油或蠟油等，塔底油經(jīng)泵進(jìn)至減壓爐。（3）汽提塔由于常壓塔是復(fù)合塔，只有精餾段而

30、無提餾段，因此每一個(gè)側(cè)線產(chǎn)品一般還需設(shè)一個(gè)汽提塔作為提餾段，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。汽提塔的目的是對(duì)側(cè)線產(chǎn)品用蒸汽汽提或熱虹吸的方法，以除去側(cè)線產(chǎn)品中的低沸點(diǎn)組分，使產(chǎn)品的閃點(diǎn)和餾程符合質(zhì)量要求。最常用的汽提方法是采用溫度比側(cè)線抽出溫度高的水蒸氣進(jìn)行直接汽提。汽提塔頂?shù)臍怏w則返回到側(cè)線抽出層的氣相部位。（4）減壓塔減壓塔的作用是在減壓狀態(tài)下，對(duì)經(jīng)常壓分餾后的常底油繼續(xù)進(jìn)行分餾，獲得重柴、蠟油或者基礎(chǔ)油等產(chǎn)品。常底油經(jīng)減壓爐加熱到385左右進(jìn)入減壓塔，塔頂接抽真空系統(tǒng)，一般不直接出產(chǎn)品。抽真空系統(tǒng)抽出的油氣冷凝后并入常二線或常三線作為柴油出裝置。減一線出重柴油組分，部分可做裝置機(jī)泵封油；減二、減三線出蠟

31、油。蠟油可作催化裂化和加氫裂化原料。減壓塔一般設(shè)有多個(gè)回流，即減一中回流、減二中回流和減三中回流及洗滌油回流等2。2.3.2 加熱爐加熱爐是常減壓蒸餾裝置取得精餾操作所需熱量的基本設(shè)備。在加熱爐的爐膛內(nèi)，燃料燃燒產(chǎn)生高溫火焰，通過輻射和對(duì)流的傳熱方式，把熱量傳遞給爐管內(nèi)的油品，從而把油品加熱至一定溫度。以防止輻射傳熱的部分成為輻射室；以對(duì)流傳熱的部分稱對(duì)流室。另外，加熱爐還附有加熱飽和水蒸氣以提供精餾過程中所需的過熱水蒸氣的任務(wù)。加熱爐一般有圓筒爐、立式爐、雙斜頂爐、方箱爐、箱式直立爐、無焰爐等。2.3.3 換熱器換熱器是煉油廠用以加熱原料、回收熱量、冷卻產(chǎn)品的重要設(shè)備。在一個(gè)大型煉油裝置中往

32、往需要許多臺(tái)換熱器才能完成換熱和冷卻的任務(wù)。原油常減壓蒸餾裝置中，一般換熱器約占建設(shè)總投資的20%，占工藝設(shè)備重量的40%左右。按其作用可分為：換熱器、冷凝器、冷卻器、加熱器、蒸發(fā)器、和重沸器等。2.3.4 減壓塔抽空裝置為了造成減壓塔的真空，在塔頂餾出線上安裝真空設(shè)備。由于抽真空方式有間接冷凝和直接冷凝兩種，所以需要的設(shè)備也不同。在直接冷凝中，有大氣冷凝器、混合冷凝器和蒸汽噴射抽空器；在間接冷凝中有管殼式冷凝器和蒸汽噴射抽空器。2.3.5 機(jī)泵在化工生產(chǎn)中，為滿足工藝條件的要求，常需要把液體從一處送往另一處，有時(shí)還需要提高液體的壓力或?qū)⒃O(shè)備抽成真空，這就需要為流體提供能量的輸送設(shè)備。通常，我

33、們把用來抽吸輸送液體和使液體增加壓力的機(jī)器統(tǒng)稱為泵。機(jī)泵的種類有很多，在常減壓蒸餾裝置中常用的是離心泵5。2.4 蒸餾工藝參數(shù)設(shè)計(jì)2.4.1 常壓塔工藝參數(shù)操作指標(biāo)一溫度（1）塔頂溫度常減壓蒸餾溫度的控制主要是塔頂溫度、側(cè)線抽出溫度和進(jìn)料溫度。塔頂溫度主要是塔頂產(chǎn)品在其本身油氣分壓下的露點(diǎn)溫度。塔頂溫度可以靈敏的反應(yīng)塔內(nèi)熱平衡的變化，溫度的變化還反應(yīng)塔內(nèi)氣液相負(fù)荷的變化。常壓塔和初餾塔塔頂主要生產(chǎn)石腦油，石腦油主要根據(jù)下游裝置對(duì)產(chǎn)品的要求，控制其餾程。操作中通過調(diào)節(jié)塔頂溫度控制其餾程范圍，在操作壓力條件下，提高頂溫，干點(diǎn)降低，塔頂產(chǎn)品收率降低。同樣產(chǎn)品質(zhì)量若不能滿足要求，石腦油干點(diǎn)較高，餾程較

34、重，可適當(dāng)降低塔頂溫度，石腦油干點(diǎn)稍低，餾程較輕可適當(dāng)提高塔頂溫度。通過調(diào)節(jié)塔頂溫度可實(shí)現(xiàn)對(duì)塔頂產(chǎn)品質(zhì)量的控制，塔頂溫度是控制塔頂產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。（2）側(cè)線抽出溫度分餾塔側(cè)線抽出溫度出產(chǎn)品在該處油氣壓下的泡點(diǎn)溫度。在進(jìn)料量和溫度一定的情況下，側(cè)線抽出溫度的高低與側(cè)線抽出量的大小有關(guān)，增大側(cè)線抽出量，抽出溫度升高，減小抽出量側(cè)線溫度降低。側(cè)線抽出量的變化直接影響著塔內(nèi)氣液相負(fù)荷分布，對(duì)塔內(nèi)分餾效果和側(cè)線餾分效果和側(cè)線餾分影響較大。（3）進(jìn)料溫度分餾塔進(jìn)料溫度主要是根據(jù)操作壓力、油品的性質(zhì)和所需的汽化率所決定。過汽化率低提高，就越省能；從生產(chǎn)操作度看，提高進(jìn)料溫度，從節(jié)能角度看就越省能；從生產(chǎn)

35、操作角度看，提高進(jìn)料溫度，過汽化率提高，可以降低常底油。350前餾分含量，提高輕油產(chǎn)率，常壓塔閃蒸段壓力與汽提蒸汽量保持不變時(shí)，汽化段提高4，常壓塔汽化率可以增加1%。常壓過汽化率第上升一個(gè)百分點(diǎn)，則加工每噸原油能耗增加8.37mj，并且過汽化率過高，過汽化油和與過汽化油相鄰的側(cè)線拔出率高，內(nèi)回流量增大，分餾精度提，分餾精提高，側(cè)線餾分的餾程變窄。進(jìn)料溫度確定后一般保持相對(duì)恒定，不作為調(diào)節(jié)手段，常壓加熱爐出口溫度，生產(chǎn)噴氣燃料時(shí)，最高加熱溫度一般為360365，而生產(chǎn)一般石油產(chǎn)品時(shí)可放寬至370。（4）進(jìn)料段和塔底溫度（作為汽提控制）進(jìn)料段溫度是汽化的氣相溫度。進(jìn)料段溫度3和進(jìn)料線溫度有一個(gè)溫

36、降，它是由進(jìn)料在進(jìn)料段進(jìn)一步汽化和與塔內(nèi)過汽化油換熱共同引起的。塔底溫度是常壓重油經(jīng)汽提后的溫度，由于部分組分的汽化，塔底溫度較進(jìn)料溫度略低，在一定程度上也反映了汽提段的汽提效果。（5）汽提塔溫度側(cè)線產(chǎn)品經(jīng)汽提塔汽提后，由于部分組分汽化吸熱，側(cè)線汽提塔的溫度一般較側(cè)線抽出溫度低，溫度的變化反映了側(cè)線產(chǎn)品抽出時(shí)的組成和汽提蒸汽量的大小，可以作為調(diào)節(jié)側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量的參數(shù)。在油品的閃點(diǎn)和初餾點(diǎn)低時(shí)，其調(diào)節(jié)手段之一就是適當(dāng)增加提蒸汽量。二壓力常壓塔的壓力一般是通過塔底回流罐氣相通大氣取得平衡。假如回流罐頂?shù)牡蛪嚎扇細(xì)怏w引至加熱爐作為燃料時(shí)，這時(shí)的塔頂壓力由低壓可燃?xì)怏w從加熱爐放出來取得壓力平衡。所以，常

37、壓塔的壓力不設(shè)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)只設(shè)壓力記錄。塔頂壓力反應(yīng)了整個(gè)塔內(nèi)操作壓力的大小。塔頂壓力低，可以使汽化段保持低較油氣分壓，有利于拔出率的提高，當(dāng)氣化段溫度和汽提蒸汽量不變時(shí)，汽化段壓力降低15.3kpa,可以使汽化率提高1%。塔頂壓力高，在保持相同的汽化率下，需要較高的進(jìn)料溫度，不利于拔出率的提高，也使燃料消耗增大，但由于整個(gè)塔的操作溫度上升，側(cè)線和回流抽出溫度升高，有利于熱量的回收。塔頂壓力除塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)的壓降影響外，引起塔頂壓力變化還有其它較多的因素，操作中爐出口溫度升高時(shí)，原油性質(zhì)變輕、進(jìn)料量增大，都會(huì)使塔內(nèi)氣相負(fù)荷增大，引起塔頂壓力上升，而原油含水量增加，常壓塔汽提蒸汽量增加，或回流

38、帶水也會(huì)使塔頂壓力升高。當(dāng)塔頂壓力變化應(yīng)及時(shí)查找分析原因，采取措施首先穩(wěn)定塔壓力，并對(duì)操作相應(yīng)調(diào)節(jié)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。塔頂壓力是控制產(chǎn)品質(zhì)量的重要參數(shù)，操作中要密切注意塔壓的變化。三回流回流是分餾塔操作的必要條件，分餾塔精餾段內(nèi)上升的氣相與液相在回流在塔板上充分接觸，每塊都進(jìn)行著同樣的傳質(zhì)和傳熱過程，進(jìn)行著部分汽化和部分冷凝的過程。塔內(nèi)回流量由上而下逐層減少，溫度由下而上則逐層降低，油品組成越往上越輕越往下越重。氣液兩項(xiàng)在一定的條件下，由平衡到不平衡、由不平衡到平衡這一規(guī)律交替進(jìn)行氣化和冷凝的變化，如此反復(fù)，最終達(dá)到分離產(chǎn)品的目的?；亓鞑僮鞑粌H改變塔內(nèi)氣液負(fù)荷，影響每一塊塔板的分餾效果，同時(shí)也改變

39、了塔內(nèi)氣液負(fù)荷，影響每一塊塔板的分餾效果，同時(shí)也改變了塔的熱平衡和塔內(nèi)和塔熱量分布?；亓鞯男问接腥N：塔頂回流、塔頂循環(huán)回流和中段循環(huán)回流。四液位和流量常減壓蒸餾過程有比較多的液位和界位控制，如回流罐的液位控制、電脫鹽罐的界位、汽提塔液位以及減壓塔的中段集油箱液位控制等。在眾多的液位控制參數(shù)數(shù)中，初餾塔底液位、常壓塔底液位以及減壓塔底的液位控制是最為重要的三個(gè)參數(shù)，直接關(guān)系到裝置的物料平衡和和平穩(wěn)操作。因?yàn)橐何坏目刂婆c進(jìn)出裝置各物流量密切相關(guān)，實(shí)際操作中，要么以進(jìn)料量大小調(diào)節(jié)液位的高低，要么液位的高低，要么以液位的高低控制出裝置的物流流量，液位和流量的穩(wěn)定是裝置平穩(wěn)操作的關(guān)鍵。初餾塔液位的控制

40、一般是固定塔底泵流量，以原油泵流量的變化即初餾塔進(jìn)料量來穩(wěn)定初餾塔底液面。這樣常壓爐的進(jìn)料量穩(wěn)定，爐出口溫度容易控制，有利于常壓塔的平穩(wěn)操作。常壓爐進(jìn)料量的大小直接關(guān)系到常減壓蒸餾裝置加工量的高低，裝置加工量的控制主要以控制和調(diào)節(jié)常壓爐的進(jìn)料量來實(shí)現(xiàn)，提高常壓爐進(jìn)料量來實(shí)現(xiàn)，提高常壓爐進(jìn)料，則使裝置加工量增大，降低常壓爐進(jìn)料，則使裝置加工量減小。2.4.2 加熱爐工藝參數(shù)操作指標(biāo)一溫度加熱爐是利用燃料在爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱量，將爐內(nèi)爐管中通過的物料加熱至下游工藝過程所需的溫度，很好的滿足下游工藝過程對(duì)工藝介質(zhì)溫度的要求。加熱爐出口溫度的控制是加熱爐操作的目的和操作核心。其包括：1.爐出口溫度，爐

41、出口溫度是指被加熱介質(zhì)流出加熱爐時(shí)的溫度；2.爐膛溫度，又稱火墻溫度，是指煙氣離開輻射室進(jìn)入對(duì)流室的溫度；3.爐膛四角溫度；4.對(duì)流段溫度；5.排煙溫度；二壓力在加熱爐的操作中，壓力控制，不僅關(guān)系著加熱爐的平穩(wěn)運(yùn)行，而且也關(guān)系著加熱爐的常周期安全運(yùn)行，它包括對(duì)爐膛壓力、燃料壓力、霧化蒸汽壓力的監(jiān)控。為保證加熱爐長(zhǎng)期、平穩(wěn)、高效、安全的運(yùn)行，各個(gè)企業(yè)常常把這些壓力參數(shù)作為加熱爐的工藝控制指標(biāo)，在日常的操作和維護(hù)中嚴(yán)格加以執(zhí)行。包括：有爐膛壓力、燃料氣壓力和霧化蒸汽壓力。三過?？諝庀禂?shù)和煙氣含氧量爐子供風(fēng)是保證燃料充分燃燒的重要的條件，供風(fēng)不足，將使燃料燃燒得不到足夠得氧氣，燃料不能充分燃燒，增大

42、燃料得不完全燃燒得熱損失，增大了對(duì)燃料得消耗，降低了加熱爐得熱效率，嚴(yán)重通風(fēng)不足，將造成爐膛黑暗，煙道氣中一氧化碳含量增加，煙囪冒黃煙，甚至在對(duì)流室、煙囪、或空氣預(yù)熱器內(nèi)發(fā)生二次燃燒或爆炸，損壞爐管等設(shè)備，給加熱爐得安全運(yùn)行帶來不利得影響；供風(fēng)量過大，不僅降低火焰燃燒溫度，影響了爐子得輻射傳熱效果，同時(shí)由于煙氣量得增大，增大了排煙熱損失使?fàn)t子熱效率降低。因此，加熱爐的供風(fēng)操作顯得尤為重要。四加熱爐進(jìn)料量常減壓蒸餾裝置加熱爐進(jìn)料量，直接關(guān)系到裝置的加工量，進(jìn)料量發(fā)生變化或波動(dòng)都會(huì)打破裝置原有的物料平衡，進(jìn)而影響到裝置的熱量平衡，不僅影響加熱爐的運(yùn)行工況，還將影響蒸餾裝置的操作，引起操作波動(dòng)，影響

43、產(chǎn)品質(zhì)量和裝置的安全生產(chǎn)。2.5 分餾塔控制方案設(shè)計(jì)分餾塔的控制方案設(shè)計(jì)要保證分餾塔的能夠安全、平穩(wěn)的運(yùn)行。分餾塔的平穩(wěn)操作實(shí)質(zhì)就是控制好塔的物料平衡、熱量和氣液相平衡。物料平衡指的是單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)塔的物料量應(yīng)等于離開塔的諸物料量之和。物料平衡體現(xiàn)了塔的生產(chǎn)能力，它主要是靠進(jìn)料量和塔頂、塔底出料量來調(diào)節(jié)的。氣液相平衡是指氣液兩相不同狀態(tài)的混合物，存在一個(gè)系統(tǒng)中，在兩相間進(jìn)行物質(zhì)傳遞，最終系統(tǒng)的溫度、壓力保持恒定，各相的組成保持不變。氣液相平衡主要體現(xiàn)了產(chǎn)品的質(zhì)量及收率損失情況。它是靠調(diào)節(jié)塔的操作條件（溫度、壓力）及塔板上氣液接觸的情況來達(dá)到的。熱量平衡是指進(jìn)塔熱量和出塔熱量的平衡，具體反映在塔頂

44、溫度上。熱量平衡是物料平衡和氣液相平衡得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，反過來又依附于他們。掌握好物料平衡、氣液相平衡和熱量平衡是精餾塔操作的關(guān)鍵所在，三個(gè)平衡之間相互影響、相互制約。在操作中通常是以控制物料平衡為主，相應(yīng)調(diào)節(jié)熱量平衡最終達(dá)到氣液相平衡的目的。（1）對(duì)常壓塔頂溫度控制塔頂?shù)臏囟韧ㄟ^塔頂回流進(jìn)行控制。為克服回流方面的干擾，確保塔頂溫度穩(wěn)定，通常采用塔頂溫度回流流量串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在塔頂采用空冷器時(shí)，外回流溫度往往撥動(dòng)較大，為保證塔的穩(wěn)定操作，有時(shí)考慮內(nèi)回流控制。當(dāng)頂回流量有較大波動(dòng)時(shí)，副回路可以進(jìn)行超前控制，把頂回流量波動(dòng)控制在一定的范圍內(nèi)，使對(duì)溫度的影響減小，溫度的設(shè)定值是由已知的原油和塔的各側(cè)線

45、產(chǎn)品實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線4，塔上各部位的溫度、壓力以及入塔出塔各物流的流量等實(shí)時(shí)參數(shù)，通過物料平衡和熱平衡計(jì)算得出。由于工藝對(duì)塔頂產(chǎn)品質(zhì)量要求較高，所以這部分的控制是常壓塔控制的關(guān)鍵。頂回流量的溫度早40左右，回流罐壓力在0.110.3mpa，塔頂溫度為85120。如圖2.1所示。圖2.1 常壓塔頂溫度-回流串級(jí)控制及進(jìn)料流量控制（2）常壓塔頂壓力控制常壓塔的壓力一般是通過塔頂回流罐氣相通大氣取得平衡。假如回流灌頂?shù)牡蛪簹怏w引致加熱爐作為燃料時(shí)，這時(shí)的塔頂壓力由低壓氣體從加熱爐放出來取得壓力平衡。所以，常壓塔頂?shù)膲毫Σ辉O(shè)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。（3）對(duì)進(jìn)料量進(jìn)行控制，在其他條件一定時(shí)，當(dāng)進(jìn)料量太大就會(huì)使塔頂溫

46、度升高不利于蒸餾，這時(shí)我們采用單回路控制其進(jìn)料量，使控制閥的開度減小，是進(jìn)料量恢復(fù)正常。相反，當(dāng)進(jìn)料量太小，應(yīng)加大控制閥開度。如圖2.1所示。（4）常壓塔側(cè)線抽出流量控制常壓塔側(cè)線引出噴氣燃料和輕重柴油等餾分，對(duì)側(cè)線汽提塔的液位汽提塔塔底餾出量分別采用單回路定值控制。這時(shí)汽提塔液位的較大波動(dòng)不會(huì)影響輕質(zhì)組分的吹出即初餾點(diǎn)的變化。一般汽提塔的液位控制的控制閥安裝在常壓分餾塔側(cè)線的餾出口管線上。在進(jìn)料量和溫度一定的情況下，側(cè)線抽出溫度的高低與側(cè)線抽出量的大小有關(guān)。增大側(cè)線抽出量，抽出溫度升高，減小抽出量，側(cè)線溫度降低。側(cè)線抽出量的變化直接影響著塔內(nèi)氣液相負(fù)荷分布，對(duì)塔內(nèi)分餾效果和側(cè)線餾分影響較大側(cè)

47、線溫度降低，反映側(cè)線餾分變輕，要適當(dāng)增加側(cè)線抽出量，側(cè)線溫度升高則側(cè)線餾分變重，就應(yīng)適當(dāng)降低側(cè)線抽出量。因此在實(shí)際操作中側(cè)線抽出多為流量控制。如圖2.2所示。圖2.2 常壓塔側(cè)線抽出流量控制（5）回流控制中段回流的控制一般傾向于大流率小溫差。大流率有助于提高傳熱系數(shù)，小溫差有助于提高取熱溫位，國外的經(jīng)驗(yàn)是每個(gè)中段回流的取熱量應(yīng)占該段剩余熱量的60%70%，以確保該中段回流上部塔板有足夠的內(nèi)回流，使上一側(cè)線生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。中段回流的取熱傳統(tǒng)控制方案是采用中段回流流量控制5，加上回流返塔進(jìn)口處的氣相溫度，調(diào)節(jié)和控制中段取熱。如圖2.3所示。圖2.3 常壓塔中段回流取熱控制（6）常壓塔底液位與液位

48、控制 圖2.4 常壓塔底液位與流量的串級(jí)控制常壓塔塔底產(chǎn)物為常壓重油。常壓塔即要保持塔底液位在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定，又要保正減壓爐進(jìn)料流量的穩(wěn)定，因此一般采用液位與流量組成的均勻串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。控制方案如圖2.4所示。把塔底液位作為被控變量流量為副變量。塔底液位做主變量可以使塔底儲(chǔ)存的油與蒸汽能有充分的接觸，確保停留時(shí)間，有利于輕餾分的吹出。這液位不能過低也不能過高。前者造成停留時(shí)間太短輕餾分被塔頂油帶走，后者重質(zhì)餾分會(huì)被上升蒸汽帶走，將會(huì)影響臨近塔底的側(cè)線抽出產(chǎn)品的質(zhì)量。塔頂流量為副變量，可以使塔底產(chǎn)品即減壓塔進(jìn)料量的波動(dòng)減小，以減緩進(jìn)料變化對(duì)減壓爐溫度控制和減壓塔平穩(wěn)操作的影響。如圖2.4所示對(duì)常

49、壓塔控制影響的量還有很多，在這里我們只對(duì)起主要作用的量進(jìn)行了控制。2.6 常壓爐控制方案設(shè)計(jì)（1）溫度常壓爐的作用是把原料油加熱至360370，形成的氣液混合物送入常壓塔，所以其主要控制指標(biāo)為爐出口溫度。加熱爐爐出口溫度控制一般都采用串級(jí)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，串級(jí)調(diào)節(jié)的副控制回路能及時(shí)測(cè)量到來自燃料波動(dòng)的干擾，并對(duì)此加以控制，縮短了反饋和調(diào)節(jié)的通道，為路出口溫度的控制創(chuàng)造了有利的條件，對(duì)于主回路的干擾，?？刂苹芈冯m然不能直接進(jìn)行調(diào)解，但由于?？刂苹芈纺芗皶r(shí)測(cè)量到來自燃料波動(dòng)的干擾，并快速進(jìn)行消除，加快了調(diào)解過程，減少了動(dòng)態(tài)偏差。如圖2.5所示。（2）進(jìn)料量對(duì)于常壓爐的進(jìn)料（原料油）采用單回路流程控制，

50、這樣可以保持進(jìn)料量穩(wěn)定。如圖2.5所示。這里我們采用爐膛溫度和燃料氣壓力進(jìn)行船機(jī)控制。如圖2.6所示。爐膛負(fù)壓是指內(nèi)壓力與爐外同標(biāo)高處大氣壓力之差。她它是爐膛抽力大小的反應(yīng)，爐膛負(fù)壓不足，將會(huì)造成空氣入爐困難，煙氣不能及時(shí)排除，燃燒不能正常進(jìn)行，嚴(yán)重會(huì)造成爐膛回火爆炸。爐膛負(fù)壓過大，將會(huì)造成加熱爐漏風(fēng)量增大，大量空氣進(jìn)入爐膛，這不僅會(huì)造成爐管的加速氧化脫落，而且還會(huì)造成加熱爐熱效率的降低。圖2.5 常壓爐的溫度和進(jìn)料量控制自然通風(fēng)爐，一般是通過調(diào)節(jié)煙道擋板的開度來調(diào)節(jié)路膛負(fù)壓的，對(duì)強(qiáng)制通風(fēng)的加熱爐是通過引風(fēng)機(jī)入口蝶閥的開度來控制路膛負(fù)壓的。燃料壓力也是加熱爐日常操作中的一個(gè)重要工藝指標(biāo)，我們通

51、過燃料壓力與爐出口溫度串級(jí)控制。如圖2.6所示。圖2.6 燃料壓力與爐出口溫度串級(jí)控制第3章 原油預(yù)處理電脫鹽設(shè)計(jì)及裝置節(jié)能和設(shè)備防腐措施從地下油層中開采出來的石油都伴有水，如nacl,mgcl2和cacl2等這些水中都溶解有無機(jī)鹽。原油含水含鹽給原油運(yùn)輸，儲(chǔ)存，加工和產(chǎn)品質(zhì)量都會(huì)帶來危害。在油田，原油經(jīng)過脫水和穩(wěn)定，可以把大部分水及水中的鹽脫除，但仍有部分水不能脫除，因?yàn)檫@些水是以乳化狀態(tài)存入原油中。3.1 金屬鹽類等雜質(zhì)對(duì)原油蒸餾過程的影響原油中的鹽類和水的存在對(duì)加工過程的危害主要表現(xiàn)在：（1）在換熱器，加熱爐中，隨著水的蒸發(fā)，鹽類沉積在管壁上形成鹽垢，不僅降低了傳熱效率，也會(huì)減少管內(nèi)流通

52、面積而增大流動(dòng)阻力，水汽化后體積明顯增大也會(huì)造成系統(tǒng)壓力上升，這些都會(huì)使原油泵的出口壓力增大，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)枞苈穼?dǎo)致停工。（2）造成設(shè)備腐蝕。（3）影響二次加工原料的質(zhì)量。3.2 電脫鹽的原理原油中的鹽大部分溶于所含水中，故脫鹽脫水是同時(shí)進(jìn)行的。為了脫除懸浮在原油中的鹽粒，需要在原油中注入一定量的新鮮水（注入量一般為5%），充分混合，然后在破乳劑的高壓電場(chǎng)作用下，使微小水滴逐步聚集成交大水滴，借重力從油中沉降分離，達(dá)到脫鹽脫水的目的，通常被成為電化學(xué)脫鹽脫水過程。原油乳化液通過高壓電場(chǎng)時(shí)，在分散相水滴上形成感應(yīng)電荷，帶有正、負(fù)電荷的水滴在做定向位移時(shí)，相互碰撞而合稱為水滴，從而加劇沉降。3.

53、3 電脫鹽工藝流程原油自管區(qū)進(jìn)入裝置，經(jīng)換熱達(dá)到規(guī)定溫度，與破乳劑和水混合后從脫鹽罐底部進(jìn)入脫鹽罐7，首先經(jīng)弱電場(chǎng)進(jìn)行脫水，在進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)中，此時(shí)原油中殘存的水滴進(jìn)一步凝結(jié)，最后形成大水滴，大水滴靠油水密度差繼續(xù)下沉，進(jìn)入脫鹽罐底部的凈水層中，進(jìn)而被排除罐外，脫鹽原油由灌頂流出，原油脫鹽過程完成。原油電化學(xué)脫鹽過程一般要經(jīng)過三個(gè)步驟：一是向原油中注水，目的是稀釋和洗滌原油中的鹽分。二是原油注水充分混合，將原油中原有的鹽水、沉淀物、晶結(jié)鹽得到充分的稀釋或溶解。其三盡可能多的將原油中的鹽水分離出去，以達(dá)到原油脫鹽的效果。3.4 蒸餾裝置防腐蝕措施（1）“一脫四注”工藝防腐措施工藝防腐蝕措施主要是從工

54、藝角度入手來解決問題。經(jīng)國外煉油廠多年實(shí)踐，摸索并形成了一整套包括原油脫鹽、注堿、注氨（或胺）、注水和注緩蝕劑的工藝防腐措施，即所謂的“一脫四注”措施。由于注堿對(duì)二次加工裝置的催化劑壽命影響很大，又易引起堿脆和設(shè)備結(jié)垢，目前在多數(shù)煉廠已基本取消，改為“一脫三注”，有的煉廠將注氨和緩蝕劑改為注有機(jī)胺中和劑，變?yōu)椤耙幻摱ⅰ?9。（2）選擇耐蝕材料選擇合適的耐腐蝕材料可以顯著降低設(shè)備的腐蝕。根據(jù)各個(gè)部位的工藝特點(diǎn)及原油的性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)哪透g材料，如塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)主材料仍以碳鋼為主。（3）選擇表面涂層技術(shù)（4）操作條件的優(yōu)化93.5 蒸餾裝置節(jié)能措施1.優(yōu)化操作，減少工藝總用能；（1）優(yōu)化塔的設(shè)

55、計(jì)，減少分離用能（2）采用新的節(jié)能型工藝流程（3）減少工藝用汽2.降低熱量損失，提高熱量回收率；（1）優(yōu)化塔的取熱比例（2）實(shí)施裝置熱聯(lián)合（3）優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)，提高原油換熱終溫3.提高熱能轉(zhuǎn)換和傳輸環(huán)節(jié)效率；（1）提高加熱爐效率（2）采用高效換熱器，提高換熱效率（3）采用變頻電機(jī)，降低電能損耗6第4章 蒸餾裝置控制系統(tǒng)在組態(tài)軟件中的實(shí)現(xiàn)及設(shè)備選型4.1 組態(tài)軟件介紹從工業(yè)自動(dòng)化控制角度來看，一般將監(jiān)控軟件稱為工業(yè)組態(tài)軟件或組態(tài)控制軟件。自20世紀(jì)80年代初期誕生至今，組態(tài)軟件已有20年的發(fā)展歷史。應(yīng)該說組態(tài)軟件作為一種應(yīng)用軟件，是隨著pc機(jī)的興起而不斷發(fā)展的。mcgs為解決工程監(jiān)控問題提供了豐富

56、多樣的手段，從設(shè)備驅(qū)動(dòng)（數(shù)據(jù)采集）到數(shù)據(jù)處理、報(bào)警處理、流程控制、動(dòng)畫顯示、報(bào)表輸出、曲線顯示等各個(gè)環(huán)節(jié)，均有豐富的功能組件和常用圖形庫可供選用，用戶只需根據(jù)工程作業(yè)的需要和特點(diǎn)，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和組態(tài)配置，即可生成用戶應(yīng)用軟件系統(tǒng)。 設(shè)立“設(shè)備工具箱”，針對(duì)外部設(shè)備的特征，用戶從中選擇某種“構(gòu)件”，設(shè)置于設(shè)備窗口內(nèi)，賦予相關(guān)的屬性，建立系統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)該種設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制。不同的設(shè)備對(duì)應(yīng)于不同的構(gòu)件，所有的設(shè)備構(gòu)件均通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫建立聯(lián)系，而建立時(shí)又是相互獨(dú)立的，即對(duì)某一構(gòu)件的操作或改動(dòng)，不影響其它構(gòu)件和整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，從這一意義上講，mcgs是一個(gè)“設(shè)備無關(guān)”的系

57、統(tǒng)，用戶不必因外部設(shè)備局部改動(dòng)，而影響整個(gè)系統(tǒng)。利用豐富的“動(dòng)畫組態(tài)”功能，快速構(gòu)造各種復(fù)雜生動(dòng)的動(dòng)態(tài)畫面。以圖象、圖符、數(shù)據(jù)、曲線等多種形式，為操作員及時(shí)提供系統(tǒng)運(yùn)行中的的狀態(tài)、品質(zhì)及異常報(bào)警等有關(guān)信息。用變化大小、改變顏色、明暗閃爍、移動(dòng)翻轉(zhuǎn)等多種手段，增強(qiáng)畫面的動(dòng)態(tài)顯示效果。圖元、圖符對(duì)象定義相應(yīng)的狀態(tài)屬性，即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果。同時(shí)，mcgs為用戶提供了豐富的動(dòng)畫構(gòu)件，模擬工程控制與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)中常用的物理器件的動(dòng)作和功能。每個(gè)動(dòng)畫構(gòu)件都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的動(dòng)畫功能。如：實(shí)時(shí)曲線構(gòu)件、歷史曲線構(gòu)件、報(bào)警顯示構(gòu)件、自由表格構(gòu)件等。 設(shè)立“對(duì)象元件庫”，解決了組態(tài)結(jié)果的積累和重新利用問題。所謂對(duì)象