炼油厂设计与工程PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 炼油工业的发展 1

一、世界炼油工业的发展 1

二、我国炼油工业的发展 2

第二节 炼油工业面临的形势与展望 6

一、世界炼油工业面临的形势 6

二、我国炼油工业面临的挑战与机遇 9

三、我国炼油工业发展展望 11

第三节 现代化炼油厂设计理念及发展 13

一、工程设计的重要作用 13

二、炼油厂设计理念 13

三、现代化炼油厂设计原则与工艺技术 14

四、工程技术开发和应用 17

第二章 原油性质及产品质量 22

第一节 原油的化学组成 22

一、原油的一般性状 22

二、原油的元素组成 22

三、原油的馏分组成 24

四、原油馏分的烃类组成 25

五、原油中的非烃化合物 34

第二节 原油性质及评价 39

一、原油的分类 39

二、原油的一般性质 41

三、主要原油实沸点蒸馏每10℃馏分的累计收率 60

四、主要原油各馏分的性质 71

五、主要原油润滑油和石蜡的潜含量及性质 83

第三节 国外汽柴油产品的发展历程及现状 87

一、国外主要发达国家清洁汽油的发展历程及现状 87

二、国外清洁车用柴油的发展历程及现状 94

第四节 国内汽柴油产品的发展历程及现状 98

一、清洁汽油的发展历程及现状 98

二、清洁柴油的发展历程及现状 103

第五节 主要石油产品标准 109

第三章 炼油工艺过程及选择 121

第一节 原油蒸馏工艺 121

一、原油蒸馏装置的作用和地位 121

二、原油蒸馏工艺目前的水平 122

三、原油预处理 124

四、不同原油的蒸馏加工方案 125

第二节 馏分油加工工艺 133

一、石脑油馏分加工 133

二、煤柴油馏分加工 155

三、蜡油馏分加工 162

第三节 渣油加工工艺 177

一、渣油加工原料 177

二、加工方案选择 177

第四节 润滑油加工工艺 195

一、润滑油料的制备 195

二、典型加工方案 195

三、润滑油基础油的分类 201

四、生产润滑油基础油的加氢工艺 203

五、润滑油生产工艺发展趋势展望 216

第五节 炼油厂气体加工工艺 219

一、炼油厂气体加工简介 219

二、原油中的轻烃及炼厂气的来源与组成 223

三、炼厂气的处理 226

四、炼厂气中轻烃的利用 229

第六节 制氢工艺 231

一、制氢工艺的分类 231

二、全厂氢气平衡及用氢系统的优化 232

三、制氢原料及工艺路线的选择 243

四、制氢技术的进展及发展动向 255

第七节 脱硫及硫黄回收工艺 259

一、全厂硫平衡 259

二、脱硫工艺 266

三、硫黄回收 273

四、尾气处理 275

五、烟气脱硫 279

第四章 炼油厂总工艺流程 283

第一节 炼油厂的构成及设计原则 283

一、炼油厂的构成及类型 283

二、炼油厂设计应遵循的原则 286

第二节 总工艺流程的设计 294

一、总工艺流程的分类 294

二、总工艺流程的工作内容 299

三、总工艺流程设计需要重点考虑的几个方面 300

四、炼油厂总工艺流程的模拟与优化 301

第三节 加工流程组合工艺 322

一、我国原油加工流程组合工艺应用回顾 322

二、国内外对加工流程组合工艺的研究与发展 335

第四节 多产优质乙烯原料工艺 364

一、我国乙烯工业的发展 364

二、乙烯裂解原料的来源 364

三、乙烯裂解原料的优化选择 373

四、近年来我国设计、建设的乙烯项目原料安排的案例 385

第五节 国外典型炼油厂加工流程及其发展 395

一、日本石油公司炼油厂发展的特点 395

二、印度RELIANCE炼化一体化项目及其大型化改造 399

三、美国对炼油厂的改造及加工流程的发展 403

四、沙特阿美公司炼油业务的发展 409

第六节 近年来国内炼油厂典型加工流程及其发展 415

一、HN炼油项目采用的渣油加氢—催化裂化工艺 416

二、QD炼油项目采用的延迟焦化—循环流化床工艺 421

三、QZ炼油项目采用的渣油加氢—催化裂化—延迟焦化工艺 425

四、FJ炼油化工一体化项目采用溶剂脱沥青—IGCC工艺 429

第七节 炼油厂扩能改造与油品质量升级的技术路线 439

一、基于高硫原油的产品质量升级技术措施 439

二、扩能改造与质量升级的总体思路及方案 442

三、某炼油企业改造案例分析（一） 443

四、某炼油企业改造案例分析（二） 448

第八节 几种特种原油的加工方案 454

一、含酸及高酸原油的工艺路线及实例 454

二、重质原油及油砂沥青油的特性及开采、加工方案介绍 473

第九节 炼油厂的“公用工程岛” 498

一、炼油厂公用工程及其特点 499

二、炼油厂的公用工程供应方案 501

三、燃煤锅炉（CFB）＋蒸汽轮机方案与IGCC公用工程岛方案比较 507

第五章 经济评价 510

第一节 经济评价的分类 510

第二节 投资估算 510

一、项目总投资及投资估算的要求、依据 510

二、建设投资估算 512

三、建设期利息估算 516

四、流动资金估算 517

五、项目总投资及分年投资计划 520

第三节 融资方案 521

一、融资环境调查与项目的融资主体 521

二、资金构成与来源 522

三、融资方案设计与优化 522

第四节 资金时间价值及现金流量分析 525

一、资金时间价值与等值换算 525

二、现金流量分析方法 529

第五节 财务评价 532

一、财务评价简介 532

二、财务评价的价格体系 533

三、财务效益与费用估算 534

四、财务盈利能力分析 541

五、偿债能力分析和财务生存能力分析 544

六、中外合资经营项目财务评价的特点 546

第六节 不确定性分析与风险分析 547

一、基本概念 547

二、不确定性分析与风险分析 547

第七节 项目（方案）经济比选 553

一、项目（方案）之间的关系 553

二、互斥方案的比选 553

三、炼油项目（方案）比选的要点 555

第八节 经济分析 557

一、经济费用效益分析的作用、方法及适用范围 557

二、经济效益与费用识别 558

三、经济费用效益分析指标、参数和报表 561

四、经济费用效益分析的两种计算方法 562

第九节 全厂性炼油项目的技术经济特性分析 564

一、投资分析 564

二、成本分析 571

三、效益分析 576

四、案例分析 587

第六章 厂址选择与总图运输 633

第一节 厂址选择 633

一、厂址类型 633

二、建厂条件 634

三、基础数据 638

四、参与专业 643

第二节 总图运输 645

一、总平面布置原则 645

二、厂区周边关系 645

三、厂区总平面布置 647

四、厂区竖向布置 660

五、厂区道路 663

六、厂区铁路 666

七、管线综合规划 668

八、工厂运输 671

九、主要技术经济指标 672

第七章 油品储运 673

第一节 工艺设计 673

一、总则 673

二、储存系统设计 674

三、运输系统设计 679

第二节 原料、中间原料及成品油的储存 687

一、原油、原料的储存 687

二、中间原料的储存 691

三、成品油的储存 693

四、油品加热设计 704

五、储存设备 715

六、罐区的布置 735

第三节 原料及产品的运输 737

一、汽车装卸设施 737

二、火车装卸设施 739

三、水运 751

第四节 油品调和 757

一、油品调和方法 757

二、油品调和指标的计算 761

三、油品调和及其添加剂 766

第五节 全厂工艺及热力管网 777

一、设计原则 777

二、液体管道的水力计算 777

三、气体管道的水力计算 781

四、油品储运及工厂系统管道 782

第六节 辅助生产系统 789

一、开工油系统 789

二、不合格油及污油系统 789

第七节 燃料系统 791

一、燃料气系统 791

二、自用燃料油系统 794

第八节 化学药剂系统 795

一、常用化学药剂的物性 795

二、化学药剂的储存、接卸与供料 803

第九节 安全放空系统 808

一、安全放空系统的设计原则 809

二、安全放空系统的工艺设计 812

三、安全放空系统的配管设计 818

四、安全放空系统的自动控制 820

第十节 空分装置的设计 821

一、空分装置的设计原则 821

二、设备选择的技术要求 824

三、液氩的生产 825

第八章 仪表及自动控制 826

第一节 仪表及自动控制概要 826

一、仪表及自动控制特征 826

二、自动控制目标与实施要点 827

三、管控一体化构架 830

第二节 自动化仪表及选用 832

一、仪表选型通则 832

二、温度测量仪表 833

三、压力仪表 835

四、流量仪表 836

五、物位仪表 839

六、过程分析仪表 843

七、变送器与转换器及选用 849

八、控制阀及选用 849

九、室内仪表及选用 855

第三节 控制系统设计 856

一、简单控制系统 856

二、复杂控制系统 860

三、计算机控制系统 864

第四节 控制室 869

一、中心控制室 869

二、现场机柜室 875

三、现场控制室 876

四、控制室实例 876

第五节 主要工程设计原则 879

一、联锁停车系统设计 879

二、供电设计 881

三、供气设计 882

四、接地与防雷设计 883

五、仪表取源设计 886

六、测量管路设计 890

七、电线电缆的选用和配线原则 891

八、现场仪表的防护 895

九、其他辅助材料 896

第九章 变配电系统 899

第一节 基础条件 899

一、炼油厂周边电网结构 899

二、自然环境 899

三、与供电部门交换的资料 901

第二节 电力负荷和供电电源 901

一、负荷分析 901

二、负荷统计 904

三、电力平衡和最大需求 909

四、供电电源 909

五、接口 910

第三节 供配电系统 911

一、负荷分配和主接线原则 911

二、供配电电压、频率 918

三、功率因数补偿 920

四、谐波控制 921

五、电动机及电动机控制 926

六、动力站（或汽电联产） 936

七、变电所设置 939

八、装置或单元内的供配电 944

第四节 电气自动化系统 946

一、继电保护 947

二、电测量仪表 952

三、自动装置 955

四、变电所自动化系统子站 956

五、全厂电力监控（调度）主站 957

六、数据传输网络 957

第五节 供电线路 958

一、电缆的导体 958

二、绝缘和护套 958

三、截面选择 959

四、电缆附件 960

五、电缆敷设 960

六、电缆防火、防腐 963

第六节 电气设备 964

一、开关设备 964

二、电力变压器 964

三、电动机 964

四、低压控制设备 964

五、成套电气设备 965

六、爆炸危险区域电气设备、线路 965

第七节 照明 967

一、照明设计执行的标准 968

二、照明方式和种类 968

三、照度标准 970

四、照明光源的选择 971

五、灯具的选择原则 972

六、照明配电和控制 974

七、厂区照明 974

第八节 雷电防护、过电压保护、静电防护 975

一、防雷 975

二、电气设备的过电压保护 977

三、防静电 980

第九节 接地 981

一、电力系统的接地型式 981

二、3～35kV电气装置的接地 981

三、接地装置 982

四、装置区接地网及等电位联结 988

第十节 电能节 约措施 989

一、供配电系统节能措施 989

二、电气设备节能措施 989

三、用电设备节能措施 990

第十一节 电修 990

一、电修类别 990

二、电修规模 990

三、小修设备和占地 991

第十章 热力系统 993

第一节 蒸汽系统 993

一、炼油厂的蒸汽 993

二、炼油厂的蒸汽压力等级及来源 994

三、蒸汽系统的控制 995

四、全厂蒸汽系统的平衡 995

第二节 动力站 1000

一、自备热电站 1000

二、锅炉房 1001

第三节 除盐水系统 1010

一、水源 1010

二、水处理流程 1013

三、流程选择 1016

四、平面布置和管道设计 1018

第四节 凝结水系统 1021

一、凝结水回收系统 1021

二、凝结水处理系统 1022

第五节 全厂供风 1024

一、供风要求 1024

二、压缩空气站 1025

第十一章 给水与排水 1029

第一节 给水 1029

一、设计内容及基础资料 1029

二、给水系统统计分析 1031

三、水源和输水工程设计 1032

四、厂区给水工程设计 1034

五、耗水指标 1051

第二节 排水 1052

一、设计范围 1052

二、设计原则 1052

三、厂区排水系统设计 1053

第三节 全厂给排水管网 1055

一、管道布置原则 1055

二、管道水力计算 1055

三、埋地管道间距 1056

四、管道选材 1058

六、管道附属设备 1058

七、管道连接 1060

八、管道外防腐 1060

第十二章 电信与信息管理系统 1061

第一节 电信 1061

一、石油化工企业全厂电信系统的发展现状 1061

二、电信系统的设计范围 1061

三、电信系统的设计原则 1061

四、电信系统的设计内容 1062

第二节 信息管理系统 1071

一、信息管理系统设计范围 1071

二、信息管理系统设计原则 1073

三、信息管理系统设计内容 1073

四、案例：FJ炼油乙烯一体化项目 1077

第十三章 建筑与结构 1090

第一节 建筑设计 1090

一、建筑物设计原则 1090

二、建筑物设计一般规定 1090

三、主要生产建筑物及辅助生产建筑物 1094

四、建筑物建筑构造及装修标准 1102

五、建筑物结构选型 1110

六、建筑物抗震设防 1111

七、建筑物节能设计 1115

八、建筑物智能化设计 1117

第二节 结构设计 1119

一、炼油厂结构设计原则 1120

二、结构设计中常用材料 1120

三、结构设计对地基的要求 1130

四、荷载（作用）和工况 1136

五、混凝土结构设计 1138

六、钢结构设计 1146

第十四章 暖通与空调 1155

第一节 设计原则及要求 1155

一、设计参数选取 1155

二、采暖设计 1156

三、通风设计 1158

四、空气调节设计 1162

第二节 建筑物采暖通风及空调设计 1163

一、控制室 1163

二、化验室 1165

三、压缩机厂房 1167

四、化学危险品仓库 1167

五、消防站及汽车库 1169

六、变配电所及配电间 1169

七、防爆正压室 1170

八、现场机柜室及现场分析室 1172

九、硫黄成型机厂房 1172

十、区域性生产管理建筑 1172

十一、制冷站 1173

第三节 消声隔振与防腐绝热设计 1174

一、基本要求 1174

二、消声与隔声 1174

三、隔振 1175

四、防腐 1175

五、绝热设计 1175

第四节 通风空调系统防火与防爆设计 1177

一、基本要求 1177

二、防火设计 1177

三、防爆设计 1178

第五节 通风空调系统监测与控制设计 1179

一、基本要求 1179

二、监测、联锁与信号显示 1179

三、自动调节与自动控制设计 1180

第六节 通风空调系统设备与材料选用 1181

一、设备选用 1181

二、管道及材料选用 1184

第七节 主要节能措施 1186

一、采暖设计节能措施 1186

二、空气调节设计节能措施 1187

三、炼油厂低温余热利用 1188

四、热回收技术利用 1188

第十五章 分析化验 1190

第一节 中心化验室在炼油厂中的作用 1190

一、中心化验室的作用 1190

二、中心化验室的职责 1190

三、中心化验室的设置原则 1190

四、中心化验室与分析站的关系 1191

第二节 化验室的设计原则 1191

一、化验室设计依据 1191

二、对相关专业的要求 1191

第三节 化验室的组成 1205

一、化验室的组成 1205

二、各类分析化验室 1205

第四节 各装置的典型分析采样点、分析频率、分析方法 1209

一、常减压蒸馏装置 1209

二、催化裂化（解）装置 1214

三、加氢处理装置 1217

四、蜡油加氢装置 1220

五、柴油加氢装置 1229

六、喷气燃料加氢装置 1235

七、芳烃联合装置 1236

八、延迟焦化装置 1251

九、制氢装置 1256

十、脱硫脱硫醇装置 1258

十一、硫黄回收装置 1260

十二、酸性水汽提装置 1263

十三、溶剂再生装置 1264

十四、气体分馏装置 1264

十五、轻烃回收装置 1264

十六、甲基叔丁基醚装置 1265

十七、硫酸烷基化装置 1266

十八、润滑油加氢装置 1267

十九、汽油吸附脱硫装置 1277

二十、聚丙烯装置 1278

第五节 各类产品的分析标准 1281

一、汽油的产品分析标准 1281

二、柴油产品的分析标准 1281

三、航空煤油的产品分析标准 1281

四、液化气的产品分析标准 1281

五、硫黄产品的分析标准 1281

六、苯产品的分析标准 1281

七、甲苯产品的分析标准 1281

八、混合二甲苯的分析标准 1281

九、工业丙烯分析标准 1281

十、石油对二甲苯分析标准 1281

十一、石油邻二甲苯分析标准 1281

十二、聚丙烯分析标准 1281

第六节 化验室仪器的选用 1282

一、分析仪器的分类 1282

二、分析仪器的配置和选用原则 1283

第七节 化验室各类消耗指标的确定原则 1283

一、化验室常用公用工程的种类 1283

二、化验室公用工程量的计算 1283

第八节 典型的新建和改造的化验室案例 1285

一、炼油厂化验室的演变发展 1285

二、新建炼油厂化验室的案例分析（HZ、QD） 1286

三、老厂改扩建化验室整合的成功案例（FJ一体化） 1289

四、未来化验室发展的方向 1291

第十六章 环境保护 1293

第一节 污染源和主要污染物分析 1293

一、废气的分类及特征污染物 1293

二、废水分类及特征污染物 1298

三、固体废物来源及分类 1299

四、噪声污染源 1307

第二节 污染排放控制原则 1310

一、环境保护设计原则 1310

二、废气污染控制 1310

三、废水污染控制 1315

四、地下水污染防治措施 1316

五、固体废物污染控制 1317

六、噪声污染控制 1319

第三节 设计过程中环境保护管理 1325

一、设计各阶段环保管理要求 1325

二、环境保护设计文件 1325

第四节 主要环境保护设施 1327

一、污水处理场废气处理 1327

二、氧化沥青尾气处理 1330

三、污水处理场 1332

四、污泥处理和处置 1353

五、碱渣处理设施 1357

六、环境监测站 1362

第十七章 安全及职业病防护 1365

第一节 危险、有害因素分析 1365

一、火灾、爆炸危险、有害因素 1365

二、毒性物质危害因素 1368

三、其他危害因素 1369

四、危险介质特性及分布 1373

五、典型事故案例 1384

第二节 防护措施 1394

一、安全设计原则 1394

二、防火防爆 1394

三、职业卫生防护 1400

四、安全及职业病防护设备 1404

第三节 设计过程的安全审查 1406

一、各设计阶段的安全审查 1406

二、审查文件 1406

第四节 安全分析方法 1412

一、HAZOP分析 1412

二、Check-List（检查表） 1415

三、What-If（故障假设分析） 1415

四、FMEA（故障类型及影响分析） 1417

五、FTA（故障树分析） 1418

六、DOW指数分析 1418

七、预先危险性分析（PHA） 1418

第五节 安全仪表系统（SIS）与安全度等级（SIL） 1419

一、SIL等级确定方法 1419

二、分析步骤图 1420

第十八章 消防设计 1427

第一节 全厂消防水系统 1427

一、消防水源和消防泵站 1427

二、全厂消防水管网系统 1428

三、泡沫泵站 1429

第二节 生产装置消防设施 1431

一、装置消防重点保护对象 1431

二、工艺装置的消防用水量 1431

三、装置用消防设施的设计要点 1432

第三节 罐区消防设施 1434

一、储罐的基础资料 1434

二、消防型式规定 1434

三、罐区消防设计要点 1434

四、油罐和球罐的火灾报警设施的设置 1436

五、消防的控制方案 1436

第四节 建筑物消防 1437

一、建筑物资料 1437

二、消防设施设计 1437

第五节 可燃液体泄漏和消防排水控制措施 1438

一、含可燃液体的污水的收集及处置 1438

二、受污染的消防水的收集及处置 1438

第六节 火灾报警系统 1439

一、火灾报警系统的设计原则 1439

二、火灾报警方式 1439

三、全厂电视监视系统和电话报警系统的设置 1440

第七节 消防站 1440

一、消防站布置和服务范围 1440

二、消防站规模和主要组成 1440

三、消防车辆的配置 1440

四、通讯报警 1441

五、消防人员的编制 1441

第十九章 能量消耗与节能 1442

第一节 能源消费统计及评价指标 1442

一、能源经济效益指标 1442

二、技术经济能耗指标 1443

三、国外评价指标 1453

第二节 能量平衡及用能系统结构模型 1454

一、企业能量平衡 1454

二、过程能量平衡及其结构模型 1457

三、三环节结构模型 1458

第三节 炼油工业用能系统设计与节能 1465

一、炼油工业的能量系统 1465

二、炼油过程换热网络优化设计 1485

第四节 主要节能途径和措施 1498

一、节能的原则和途径 1498

二、节能技术综述 1499

三、炼油厂节能的关键技术 1504

第五节 企业能源审计与投资项目节能评估 1509

一、企业能源审计概念 1509

二、能源审计内容和程序 1511

三、能源审计的基本思路与分析方法 1513

四、能源审计报告的编制 1516

五、固定资产投资项目节能评估和审查 1517

第六节 常用节能标准和管理文件 1524

一、常用节能标准 1524

二、能源管理文件 1524

第二十章 炼油厂的设计与建设程序 1526

第一节 设计的基础资料 1526

一、项目建议书、方案设计、预可性研究阶段 1526

二、可行性研究报告阶段 1527

第二节 设计与建设程序 1529

一、项目前期工作阶段 1529

二、项目定义阶段 1533

三、项目实施阶段 1535

四、试运行及竣工验收阶段 1539

五、项目后评价阶段 1542

附录 1543

附录一 部分常用标准与规范 1543

附录二 部分常用单位换算 1563

一、长度单位换算系数 1563

二、面积单位换算系数 1563

三、体积（容积）单位换算系数 1564

四、重量（质量）单位换算系数 1564

五、密度单位换算系数 1565

六、压力单位换算系数 1565

七、体积流率单位系数换算 1567

八、质量（重量）流率单位换算系数 1567

九、热、功、能单位换算系数 1567

十、单位质量的能量单位换算系数 1567

十一、比热（热容）单位换算系数 1567

十二、功率单位换算系数 1568

十三、传热速度单位换算系数 1568

十四、导热系数单位换算系数 1568

十五、黏度单位换算 1570

十六、单位面积流量速度换算系数 1570

十七、比容单位换算系数 1570

十八、温度单位换算系数 1570

十九、相对密度d 15.6 15.6与d20 4的换算系数 1573

二十、比重指数（°API）与相对密度d 15.6 15.6换算系数 1574

二十一、各国或地区原油密度及吨、桶换算系数 1576

二十二、炼油厂及炼油装置能力换算系数 1577

二十三、石油产品重量和体积换算系数 1577

二十四、石油产品加仑与公斤的平均换算系数 1578

二十五、石油及石油产品密度与比容换算系数 1578