1、开题依据

初馏塔属于精馏塔，精馏塔的设计学生已在专业课中有比较多的学习，有国标可以遵循，具体的分析研究主要借助软件，所学课程已有涉及，研究方案明确且具有可行性。本研究的具体工作是根据常规方法设计初馏塔，并通过适当的强度分析证明设计的可靠性。原油是一种多种烃的混合物，是粘稠的、深褐色的液体。直接使用原油非常浪费，所以就需要把原油中各组分分离出来，通常是使用精馏的方法，即精确控制温度，使特定沸点的组分挥发出来。原油分馏需要用到化工设备中的初馏塔，减压塔，闪蒸塔，常压塔来进行不同作用的分馏来产生各种不同作用的分馏产品。

在现代化工生产中原油蒸馏一般需要在化工分馏设备中多次蒸馏分馏来得到所需要的工业产品，包括汽油馏份，煤油馏份，柴油馏份，减压馏份油，减压馏分，在经过化工设备提纯分馏之后得到更细分的产品包括液化石油气，汽油，喷气燃料，柴油，润滑油，石油化工原料，燃料油，石油蜡，石油沥青，石油焦。

原油初馏塔是化工设备中比较基础的设备，设计一个原油初馏塔可以让我更加对化工生产设备有更深的了解同时也可以让我学到更多原油分馏方面相关的知识，对于以后的工作生活都有很大的帮助。从设备方面来看，初馏塔方案的设备数量比闪蒸塔方案要多，因而投资也要大些。

长期以来我国炼油工作者一直致力于炼油厂和减压装置及其他炼油工艺装置的大型化，但和国外相比，仍有一定差距，所以更有效率的初馏塔减压塔的设计可以带给我国的炼油极大地帮助。初馏塔是石油炼化中最重要的设备之一，它是石油转化为下游产品的关键设备，初馏塔的设计决定了石油转化后的成分和转化效率。

2、文献综述

目前针对原有蒸馏塔设计方面的文献主要集中于原有精馏技术的塔型选择、初馏塔仿真、自动控制、节能改造、塔板计算、塔径计算、塔体结构等方面。

2.1塔型选择

张悦[1]（2017）通过对30万吨/年精甲醇产品的甲醇四塔精馏装置进行流程模拟来确定填料塔的塔器选型；使用流程模拟软件PRO/Ⅱ进行流程模拟计算和分析，确定四个精馏塔的工艺参数;；使用ASPEN PLUS软件对四塔进行基于填料塔的水力学设计，确定四塔的尺寸和塔内件布置等结构参数；茹婧[2]（2017）以某项目合成氨尾气提取甲烷制LNG装置液化冷箱中的甲烷精馏塔为例,分析了此类工艺流程中的塔器设计和选型,提出设计中需重点考虑的因素。

在初馏塔仿真上，郭凯[3]（2016）基于ASPEN PLUS的分析方法，建立常减压装置的动态模型,探索解决各参数间的内部干扰；徐洪亮[4]（2017）针对常减压装置初馏塔底泵流量系统进行模糊控制,将智能控制技术与生产控制实践相结合,为装置的流量控制提供理论参考。

2.2自动控制

曾文华[5]（2014）研究了原油蒸馏初馏塔的高级控制问题。为降低初馏塔侧线温度变化对常压塔产品质量的影响，设计了初馏塔侧线温度广义预测控制系统,并考虑了初馏塔顶汽油干点质量要求的约束。该系统在现场运行 ,，取得了令人满意的效果；周河[6] (2017)在精馏塔自动控制系统设计与应用浅析一文中对精馏塔的自动控制进行了说明，精馏塔自动控制中的变量控制，平衡控制，产品成分控制进行了较为详细的说明；谢英芹等人[7]（2017）指出精馏过程比较复杂，常见的精馏塔分为常规型、反应型和分隔型等，针对其特殊性，在节能处理阶段必须按照要求进行落实，保证其合理性.

在节能技改方面，李红海[8]等人（2014）分析了影响精馏塔效率的因素，在实际设计应用中，对精馏塔的设计方案应多进行比较，努力提高精馏塔操作的传质效果，应尽量减少气相与液相的轴向混合；曹志强等人[9]（2011）认为依照现有工况对设备筒体进行强度校核及风载荷地震载荷作用时的验算，计算出筒体所需最小壁厚。