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。

AbstractAtmospheric 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+H22RCOOH+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。