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第一章 有关原料油方面的工艺计算1

1.1原料油的拟组分切割1

1.2密度、API、BMCI、VGC、CH、KH（KR）、RI、I、WN、WF计算3

1.2.1密度3

1.2.2API度6

1.2.3BMCI6

1.2.4VGC7

1.2.5CH8

1.2.6KH（KR）8

1.2.7RI9

1.2.8I9

1.2.9WN9

1.2.10WF9

1.3特性因数、平均沸点、折光率、折光指数计算10

1.3.1特性因数10

1.3.2平均沸点11

1.3.3折射率13

1.3.4折光指数14

1.4相对分子质量计算14

1.4.1改进的Riazi-Daubert方法14

1.4.2Lee-Kesler方法15

1.4.3改进的Cavett方法15

1.4.4寿德清方法15

1.4.5经验公式15

1.4.6石油大学的计算公式15

1.4.7Total关联式16

1.4.8混合物的相对分子质量16

1.4.9蜡油加氢裂化原料的相对分子质量16

1.5黏度计算17

1.5.1绝对黏度17

1.5.2相对黏度18

1.5.3黏度换算18

1.5.4常压下加氢裂化原料油的黏度计算20

1.5.5高压下加氢裂化原料油的黏度计算21

1.5.6常压下加氢裂化混合原料油的黏度计算23

1.6族组成、结构参数计算26

1.6.1族组成26

1.6.2结构参数28

1.7闪点、倾点计算30

1.7.1闪点30

1.7.2倾点31

参考文献31

第二章 有关产品方面的工艺计算33

2.1加氢裂化产品重石脑油、喷气燃料、柴油、润滑油基础油和加氢裂化尾油通用性质计算33

2.1.1比热容计算33

2.1.2蒸发潜热计算34

2.1.3导热系数计算35

2.1.4特性因数计算35

2.1.5相对分子质量计算35

2.2重石脑油性质计算36

2.2.1芳构化指数计算36

2.2.2芳烃潜含量计算38

2.3喷气燃料性质计算38

2.3.1氢含量计算39

2.3.2相对分子质量计算39

2.3.3烟点计算39

2.3.4黏度计算39

2.3.5表面张力计算40

2.3.6密度计算41

2.3.7声学性质计算43

2.3.8电性质计算43

2.4柴油性质计算44

2.4.1闪点计算44

2.4.2苯胺点计算45

2.4.3柴油指数、十六烷指数、十六烷值计算47

2.4.4柴油凝点计算49

2.5润滑油基础油性质计算50

2.5.1闪点计算50

2.5.2黏度计算51

2.5.3黏度指数计算55

2.6加氢裂化尾油性质计算55

参考文献55

第三章 物料平衡及技术分析57

3.1加氢裂化物料平衡的定义、分类、方法和步骤57

3.1.1加氢裂化物料平衡的定义57

3.1.2加氢裂化物料平衡的分类58

3.1.3加氢裂化物料平衡的方法58

3.1.4加氢裂化物料平衡的步骤59

3.2加氢裂化装置不同物料平衡的表述方式60

3.2.1理论物料平衡、试验物料平衡60

3.2.2设计计算物料平衡61

3.2.3工业生产物料平衡62

3.3氢气平衡62

3.3.1氢的特性62

3.3.2氢气平衡63

3.3.3化学氢耗计算65

3.3.4溶解氢耗计算75

3.3.5泄漏氢耗计算78

3.3.6排放氢耗计算82

3.3.7工业总氢耗计算82

3.4氢气来源及要求85

3.4.1电解氢86

3.4.2制氢装置产氢86

3.4.3重整装置副产氢86

3.4.4加氢裂化装置补充氢的典型控制项目和指标87

3.5加氢过程中的氢气有效利用87

3.5.1加氢处理87

3.5.2加氢精制88

3.5.3馏分油加氢裂化88

3.5.4渣油加氢裂化88

参考文献88

第四章 热量平衡及技术分析90

4.1加氢裂化热量平衡的定义、分类、方法和步骤90

4.1.1加氢裂化热量平衡的定义90

4.1.2加氢裂化热量平衡的分类91

4.1.3加氢裂化热量平衡的基准和方法92

4.1.4加氢裂化热量平衡的步骤92

4.2加氢裂化应用的热力学方法选择及性质计算96

4.2.1临界性质96

4.2.2气-液相平衡的计算98

4.2.3挥发性弱电介质水溶液气-液相平衡计算100

4.2.4焓、熵、比热容等热性质计算101

4.3热量平衡计算104

4.3.1反应热计算及热量平衡104

4.3.2能量消耗计算111

4.4反应热的排除114

4.4.1反应热排除的方法114

4.4.2反应器热量平衡和冷介质量计算115

参考文献118

第五章 压力平衡及技术分析120

5.1加氢裂化压力平衡的定义、分类、方法和步骤120

5.1.1加氢裂化压力平衡的定义120

5.1.2加氢裂化压力平衡的分类121

5.1.3加氢裂化压力平衡的基准和方法121

5.1.4加氢裂化压力平衡的步骤122

5.2加氢裂化反应器压力平衡计算122

5.2.1反应器压力降的组成122

5.2.2反应器压力降计算127

5.2.3反应器压力降的典型数据134

5.3加氢裂化装置反应部分压力控制135

5.3.1反应部分压力控制的目的135

5.3.2反应部分压力控制的方法135

5.4加氢裂化反应器压力降增大的原因及对策137

5.4.1压力降增大的原因137

5.4.2压力降增大的对策144

5.5加氢裂化高压换热器压力降增大的原因及对策147

5.5.1压力降增大的原因147

5.5.2压力降增大的对策148

参考文献150

第六章 加氢裂化工艺技术及技术分析152

6.1中压加氢裂化技术152

6.1.1中压加氢裂化技术152

6.1.2缓和加氢裂化技术153

6.1.3中压加氢改质技术154

6.1.4中压加氢处理技术157

6.1.5中压加氢降凝技术158

6.2高压加氢裂化技术162

6.2.1单段加氢裂化技术162

6.2.2单段串联加氢裂化技术165

6.2.3两段加氢裂化技术171

6.3加氢裂化组合技术177

6.3.1加氢裂化-加氢脱硫组合工艺177

6.3.2加氢裂化-缓和加氢裂化组合工艺178

6.3.3缓和加氢裂化-催化脱蜡组合工艺179

6.4加氢裂化技术分析179

参考文献181

第七章 加氢裂化的工艺因素及技术分析183

7.1原料油性质的影响及技术分析183

7.1.1硫183

7.1.2氮184

7.1.3芳烃188

7.1.4氧190

7.1.5干点、C7不溶物和康氏残炭190

7.1.6原料对加氢裂化中油选择性的影响193

7.2主要操作条件的工艺计算及操作数据分析193

7.2.1反应温度193

7.2.2反应压力198

7.2.3空间速度199

7.2.4氢油体积比（气油体积比）199

7.3操作条件的影响及技术分析201

7.3.1反应温度201

7.3.2反应压力208

7.3.3空速217

7.3.4氢油体积比（气油体积比）220

7.3.5运转时间222

7.3.6催化剂222

7.3.7重新分割223

参考文献225

第八章 加氢裂化工艺技术方案及技术分析226

8.1反应部分工艺方案选择及技术分析226

8.1.1工艺流程方案选择及技术分析226

8.1.2尾油循环流程方案选择及技术分析228

8.1.3不同转化率的工艺技术方案及技术分析229

8.1.4新氢纯度的方案选择及技术分析229

8.1.5新氢压力的方案选择及技术分析230

8.1.6循环氢压缩机方案选择及技术分析231

8.1.7循环氢脱硫方案选择及技术分析231

8.1.8循环氢提纯方案选择及技术分析235

8.1.9高分流程方案选择及技术分析238

8.1.10换热塔流程方案选择及技术分析241

8.1.11高压混氢流程方案选择及技术分析245

8.1.12提高重石脑油收率方案选择及技术分析245

8.1.13液力透平方案选择及技术分析247

8.2分馏部分工艺方案选择及技术分析248

8.2.1生成油稳定部分流程方案选择及技术分析248

8.2.2稳定化油组分分离流程选择及技术分析251

8.2.3液化气脱硫流程选择及技术分析252

8.2.4轻烃吸收塔流程选择及技术分析253

8.2.5气体脱硫流程选择及技术分析253

8.2.6脱H2S汽提塔＋常压塔＋吸收稳定流程选择及技术分析254

8.2.7减压分馏流程选择及技术分析255

参考文献257

第九章 高压换热器工艺计算及技术分析259

9.1工艺条件计算259

9.1.1结构形式和结构尺寸259

9.1.2几何参数计算263

9.1.3工艺参数计算265

9.1.4结垢热阻269

9.1.5工艺计算考虑的因素270

9.2传热计算271

9.2.1膜传热系数表达式271

9.2.2管程膜传热系数计算272

9.2.3壳程膜传热系数计算273

9.2.4总传热系数计算274

9.2.5热负荷计算274

9.2.6换热面积计算275

9.3压力降计算275

9.3.1管程压力降计算275

9.3.2壳程压力降计算277

9.4典型高压换热器工艺参数和技术分析279

9.4.1典型高压换热器工艺参数279

9.4.2技术分析280

参考文献286

第十章 压缩机工艺计算及技术分析288

10.1新氢压缩机288

10.1.1工艺参数计算288

10.1.2热力工艺计算290

10.1.3变工况工艺计算296

10.1.4真实气体工艺计算298

10.1.5典型工艺方案299

10.1.6技术分析301

10.2循环氢压缩机305

10.2.1工艺参数计算305

10.2.2热力工艺计算307

10.2.3变工况工艺计算308

10.2.4典型工艺方案310

10.2.5性能曲线311

10.2.6技术分析311

10.3新氢压缩机与循环氢压缩机合并机组315

10.3.1工艺参数315

10.3.2应用条件315

10.3.3方案对比316

参考文献316

第十一章 高压泵工艺计算及技术分析318

11.1高压原料油泵、高压循环油泵、高压油洗泵和高压贫溶剂泵318

11.1.1工艺参数计算318

11.1.2典型工艺参数及性能曲线328

11.1.3技术分析331

11.2高压注水泵334

11.2.1工艺参数计算334

11.2.2典型工艺参数及性能曲线337

11.2.3技术分析338

11.3高压注硫泵、高压注氨泵339

11.3.1工艺参数计算339

11.3.2典型工艺参数及性能曲线341

11.3.3技术分析342

参考文献343

第十二章 高压反应器工艺计算及技术分析344

12.1高压加氢反应器概述344

12.1.1高压加氢反应器的分类344

12.1.2高压加氢反应器设计定义345

12.1.3高压加氢反应器的发展历史和展望346

12.1.4高压加氢反应器的结构形式347

12.1.5高压加氢反应器内构件的典型结构352

12.2高压加氢反应器工艺计算及技术分析355

12.2.1高压加氢反应器工艺计算的数学模型355

12.2.2滴流床加氢裂化反应器（TBR）流体力学性质计算及技术分析362

12.2.3滴流床加氢裂化反应器工艺参数计算及技术分析366

参考文献368

第十三章 高压空冷器工艺计算及技术分析369

13.1工艺条件计算369

13.1.1结构形式和结构尺寸369

13.1.2结构参数计算374

13.1.3工艺参数确定与计算375

13.2传热计算382

13.2.1膜传热系数表达式382

13.2.2管程膜传热系数计算383

13.2.3壳程膜传热系数计算383

13.2.4总传热系数计算384

13.2.5热负荷计算385

13.2.6换热面积计算385

13.3压力降计算385

13.3.1管程压力降计算385

13.3.2壳程压力降计算387

13.4风机工艺计算387

13.4.1全风压387

13.4.2电机功率388

13.4.3风机轴功率388

13.5典型高压空冷器工艺参数和技术分析389

13.5.1典型高压空冷器工艺参数389

13.5.2技术分析390

参考文献394

第十四章 高压加热炉工艺计算及技术分析396

14.1结构形式及燃烧计算396

14.1.1结构形式、材质和热膨胀396

14.1.2燃烧计算400

14.2辐射段和对流段传热计算404

14.2.1辐射段传热计算404

14.2.2对流段传热计算406

14.3辐射段和对流段压力降计算412

14.3.1循环氢加热炉炉管压力降计算412

14.3.2反应进料加热炉炉管压力降计算413

14.4烟筒的水力学计算414

14.5典型高压加热炉工艺参数和技术分析418

14.5.1典型高压加热炉工艺参数418

14.5.2技术分析419

参考文献420

第十五章 高压循环氢脱硫塔工艺计算及技术分析421

15.1结构形式、结构参数计算及技术分析421

15.1.1板式塔结构形式、结构参数计算及技术分析421

15.1.2填料塔结构形式、结构参数计算及技术分析427

15.2工艺计算及技术分析429

15.2.1平衡计算429

15.2.2传质计算433

15.2.3工艺工程计算435

15.3典型循环氢脱硫塔工艺参数和技术分析438

15.3.1典型循环氢脱硫塔工艺参数438

15.3.2技术分析439

参考文献444

第十六章 高压分离器工艺计算及技术分析446

16.1工艺条件计算446

16.1.1高压分离器分类及工艺参数计算446

16.1.2结构形式、结构参数计算及技术分析449

16.2闪蒸计算453

16.2.1等温闪蒸453

16.2.2绝热闪蒸455

16.3高压分离器工艺计算456

16.3.1重力式分离器工艺计算456

16.3.2离心式分离器工艺计算459

16.4典型高压分离器工艺参数和技术分析461

16.4.1典型高压分离器工艺参数461

16.4.2技术分析462

参考文献463

第十七章 过滤器工艺计算及技术分析464

17.1过滤基础及有关工艺计算464

17.1.1过滤器形式及分类464

17.1.2过滤器的过滤机理468

17.1.3过滤基本概念及有关工艺计算468

17.2过滤器工艺计算471

17.3典型过滤器的参数及技术分析473

17.3.1典型过滤器的参数473

17.3.2技术分析475

参考文献478

第十八章 安全泄放系统工艺计算及技术分析480

18.1安全泄放系统的设置480

18.1.1安全泄放系统的作用和设置原则480

18.1.2安全泄放装置的类型及特点480

18.1.3紧急泄压系统的设置480

18.2安全阀工艺计算及技术分析481

18.2.1安全阀的定义和分类481

18.2.2安全阀的有关概念486

18.2.3安全阀泄放量的工艺计算487

18.2.4安全阀喷嘴面积的工艺计算489

18.3典型安全阀的参数及技术分析493

18.3.1典型安全阀的参数493

18.3.2技术分析497

18.4紧急泄压工艺计算及技术分析500

18.4.1紧急泄压概述500

18.4.2紧急泄压工艺计算501

18.4.3技术分析502

参考文献504

第十九章 能耗及节能技术分析505

19.1能耗概述505

19.2加氢裂化装置的能耗508

19.2.1国内加氢裂化装置的能耗508

19.2.2国外加氢裂化装置的能耗510

19.2.3加氢裂化装置的能耗分析512

19.3加氢裂化装置的节能技术517

19.3.1节能技术概述517

19.3.2窄点技术优化换热流程节能518

19.3.3加氢裂化反应流出物余热发电节能525

19.3.4高效换热设备节能526

19.3.5减少能量损失节能527

参考文献529