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延迟焦化主分馏塔的模拟与设计

作　者: 胡有元
导　师: 孙兰义
学　校: 中国石油大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 延迟焦化主分馏塔流程模拟流体力学性能水力学校核设计
分类号: TE962
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 216次
引　用: 2次
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内容摘要

随着原油重质化和劣质化的趋势加快,延迟焦化技术作为一项技术成熟的重油加工手段,因其具有设备投资少、工艺简单、操作弹性大、柴汽比高等特点,越来越受到重视。延迟焦化主分馏塔作为延迟焦化装置实现产品分离的重要单元,对其进行优化设计,并对其进行局部改造,具有一定的现实意义。本文以国内某炼厂的延迟焦化主分馏塔为工程实例,对该分馏塔的结构进行了分析讨论,确定了对该主分馏塔进行分段处理的模拟策略,在此基础上建立了该主分馏塔模型。在选择了合适的热力学方法和理论塔板数的情况下,利用化工流程模拟软件Aspen Plus与Pro/Ⅱ分别对该主分馏塔进行模拟计算,得到了与现场标定值相一致的结果,验证了模拟计算的可靠性,并获得了可用于塔内件设计的水力学数据。本文针对一种适用于焦化主分馏塔的塔板——双层固阀塔板,在1200mm的圆形不锈钢塔内,采用空气-水体系,测定了该塔板的流体力学性能指标——塔板压降、漏液和雾沫夹带,研究了它们与阀孔动能因子、出口堰高和液流强度的关系,并与传统的F1浮阀进行了对比实验,根据实验数据得到压降、漏液和雾沫夹带的关联式以指导工业应用。本文针对现有焦化主分馏塔存在的问题,利用模拟计算得到的水力学数据对该主分馏塔进行了水力学核算,找出了导致其出现非正常操作的根源,提出了经济并切实可行的改造方案,成功将双层固阀塔板应用于该主分馏塔的改造设计。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-25
  1.1 前言  10-11
  1.2 延迟焦化概述  11-21
    1.2.1 延迟焦化工艺的技术进展  11-13
    1.2.2 延迟焦化的反应机理  13-15
    1.2.3 延迟焦化工艺流程  15-19
    1.2.4 延迟焦化产品性质及收率  19-20
    1.2.5 延迟焦化的影响因素  20-21
  1.3 板式塔概述  21-23
    1.3.1 浮阀塔板  21-23
    1.3.2 固定阀塔板及其它  23
  1.4 本文的研究目的及主要工作  23-25
    1.4.1 本文的研究目的  23-24
    1.4.2 本文的主要工作  24-25
第二章延迟焦化主分馏塔的模拟  25-42
  2.1 引言  25
  2.2 流程描述及条件  25-29
    2.2.1 装置介绍  25-26
    2.2.2 流程描述  26-27
    2.2.3 模拟条件  27-29
  2.3 延迟焦化主分馏塔的结构特点及模拟策略  29-31
    2.3.1 延迟焦化主分馏塔的结构特点  29-30
    2.3.2 模拟策略  30-31
  2.4 延迟焦化主分馏塔的Aspen Plus模拟  31-37
    2.4.1 组分的切割及反应油气的合成  32
    2.4.2 Aspen Plus模拟流程的建立  32-34
    2.4.3 热力学方法的选择  34-35
    2.4.4 理论塔板数的选取  35
    2.4.5 模拟结果分析与讨论  35-37
  2.5 延迟焦化主分馏塔的Pro/Ⅱ模拟  37-39
  2.6 结果分析与比较  39-41
  2.7 本章小结  41-42
第三章双层固阀塔板的流体力学实验研究  42-70
  3.1 引言  42
  3.2 实验装置及测量方法  42-45
    3.2.1 实验装置  42-43
    3.2.2 实验条件  43-44
    3.2.3 实验方案及注意事项  44-45
    3.2.4 实验测定方法  45
  3.3 双层固阀塔板的流体力学实验研究  45-69
    3.3.1 塔板压降  45-54
    3.3.2 漏液  54-60
    3.3.3 雾沫夹带  60-69
  3.4 公式关联  69
  3.5 本章小结  69-70
第四章延迟焦化主分馏塔的改造设计  70-77
  4.1 引言  70
  4.2 问题描述  70
  4.3 塔板的水力学校核  70-76
    4.3.1 焦化分馏塔的塔盘结构参数  70-71
    4.3.2 水力学校核与分析  71-74
    4.3.3 改造方案及校核  74-76
  4.4 本章小结  76-77
结论  77-79
  总结  77-78
  问题与展望  78-79
参考文献  79-82
作者攻读硕士学位期间发表论文和科研情况说明  82-83
致谢  83

延迟焦化主分馏塔的模拟与设计

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