1.5Mta華北混合原油常壓蒸餾工藝設(shè)計(jì).doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目1.5Mt/a華北混合原油常壓蒸餾工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 生 胡夢(mèng)蝶 聯(lián)系電話(huà)指導(dǎo)教師 惠媛媛 教學(xué)站點(diǎn) 陜西同濟(jì)技術(shù)學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 石油化工生產(chǎn)技術(shù) 完成日期 2011-6-19 1.5Mt/a華北混合原油常壓蒸餾工藝設(shè)計(jì)摘 要：根據(jù)華北混合原油的評(píng)價(jià)報(bào)告和同類(lèi)裝置的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并結(jié)合我國(guó)燃料-潤(rùn)滑油市場(chǎng)的需求，確定該原油加工方案為燃料-潤(rùn)滑油型。本設(shè)計(jì)主要對(duì)初餾塔、常壓塔和常壓加熱爐進(jìn)行了工藝設(shè)計(jì)和計(jì)算，確定了各個(gè)裝置的操作條件。常壓塔采用38層雙溢流F1型重浮閥塔盤(pán)，其塔徑為3.8m，塔高30m，該塔設(shè)三個(gè)側(cè)線(xiàn)，分別生產(chǎn)3#航煤、-10#柴油、10#柴油，另設(shè)兩個(gè)中段回流，并根據(jù)氣、液相負(fù)荷進(jìn)行水力學(xué)計(jì)算；加熱爐采用結(jié)構(gòu)緊湊、金屬耗量少的立式圓筒爐，其輻射室高16m，節(jié)圓直徑為6.967m；對(duì)流室長(zhǎng)4.817m，寬2.552m，高7.03m。全爐熱效率達(dá)86.84%。最后，應(yīng)用繪圖軟件AutoCAD繪制了該常壓蒸餾工藝的流程圖。關(guān)鍵詞：華北混合原油；初餾塔；常壓蒸餾；加熱爐；工藝計(jì)算 The Design for 1.5 Mt/a Atmospheric Distillation Unit ofHuabei Mixed Crude oilAbstract：Accroding to the report of huabei mixed crude oil and the datas of the similar units, and also combined the market needs of the fuel-lube in our country, it was determined that the processing scheme and cutting scheme of the oil was the type of fuel-lube. The whole design included the technology calculation of the primary tower, the atmospheric tower and the atmospheric furnace. The atmospheric tower used 38-storey and the type of two-tower overflow F1 float heavy valve. The diameter of tower was 3.8m and its height was 30m. The atmospheric tower was setted three side streams, i.e. the 3# jet fuel, -10 # diesel, 10 # diesel oil, and two intermediate circulating reflux. In addition, based on the vapor-liquid flow rate, the hydraulics calculation of the atmospheric tower was obtained.The furnace adopted vertical cylindrical type heater, which was well-unit-structured and consumed less metal. The radial chamber was 16m high and the pitch diameter was 6.967m. The convection chamber of the furnace was 4.817m long, 2.552m wide and 7.03m high. The efficiency of the entire furnace reached to 86.84%. Finally, the process flowchart of the unit was drawn by using the AutoCAD software. Key words：Huabei mixed crude oil; Primary tower; Atmospheric distillation; Furnace; Technology calculation目 錄1緒論 設(shè)計(jì)依據(jù)3 設(shè)計(jì)能力3 裝置特點(diǎn)3 工藝流程簡(jiǎn)述32 原油加工方案及切割方案4 華北混合原油的加工方案43 常壓塔的工藝計(jì)算4 初餾塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算4 常壓塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算74 常壓加熱爐的工藝設(shè)計(jì)18加熱爐總熱負(fù)荷18 燃燒過(guò)程的計(jì)算19 爐管內(nèi)的壓力降20 煙囪的設(shè)計(jì)計(jì)算235 結(jié)論28參考文獻(xiàn)28致謝281 緒 論1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)本次1.5Mt/a華北混合原油常壓蒸餾工藝設(shè)計(jì)的依據(jù)是：（1）西安石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化工系下發(fā)的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；（2）華北混合原油評(píng)價(jià)報(bào)告；（4）中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“石油工程制圖標(biāo)準(zhǔn)”（SYJ391）；（5）中國(guó)石油化工總公司標(biāo)準(zhǔn)“煉油裝置工藝設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”（SYJ1076）。1.2 設(shè)計(jì)能力（1）處理量： 1.5Mt/a（2）年開(kāi)工時(shí)間： 330d1.3 裝置特點(diǎn)（1）本設(shè)計(jì)設(shè)有初餾塔、常壓塔、常壓加熱爐，常壓塔采用高效浮閥塔盤(pán)。主要產(chǎn)品為重整料、3#航煤餾分、-10#柴油餾分、10#柴油餾分，同時(shí)還有常壓渣油。（2）常一線(xiàn)采用再沸器汽提技術(shù)，以防止航煤帶水，常二線(xiàn)、常三線(xiàn)和塔底均采用水蒸汽汽提。1.4 工藝流程簡(jiǎn)述原油（45左右）由罐區(qū)經(jīng)原油泵進(jìn)入裝置。在泵入口處注入一定量的新鮮水和破乳劑，混合后換熱至120左右進(jìn)入一、二級(jí)電脫鹽罐，脫鹽脫水后（鹽3mg/L ，水 0.5%）經(jīng)換熱至202進(jìn)入初餾塔，進(jìn)行初餾。初頂油氣經(jīng)一級(jí)冷凝，一路打回流返回塔頂，另一路作重整料出裝置。初底油換熱至260，進(jìn)常壓爐對(duì)流室下段，加熱至284入輻射室，加熱至360經(jīng)轉(zhuǎn)油線(xiàn)進(jìn)入常壓塔第35層塔板（t=355，P=0.174MPa）進(jìn)行分餾。常壓塔頂油氣（t=124，P=0.157MPa）經(jīng)二級(jí)冷卻器冷卻，一路作冷回流（55）返回塔頂，另一路作重整原料出裝置。常壓塔有三個(gè)側(cè)線(xiàn)抽出：常一線(xiàn)由第10層（t=166，P=0.162MPa）抽出，經(jīng)再沸器汽提，汽提油氣返回到第9層。油品經(jīng)汽提、換熱后精制，作為3#航空煤油出裝置。常二線(xiàn)由第20層（t=245，P=0.167MPa）抽出，進(jìn)入常二線(xiàn)汽提塔，汽提油氣返回到第19層。油品經(jīng)汽提、換熱后精制，作為-10#柴油出裝置。常三線(xiàn)由第30層（t=297，P=0.172MPa）抽出，進(jìn)入常三線(xiàn)汽提塔，汽提油氣返回到第29層。油品經(jīng)汽提、換熱后精制，作為10#柴油出裝置。為使常壓塔的負(fù)荷更均勻，此塔設(shè)兩個(gè)中段回流。第一中段回流由常壓塔第14層（t=189.7，P=0.164MPa）抽出，經(jīng)換熱后返回第12層（t=173.9，P=0.163MPa），第二中段回流由第24層（t=260.6，P=0.169MPa）抽出，經(jīng)換熱后返回常壓塔第22層（t=250.2，P=0.168MPa）。塔底重油（t=347，P=0.176MPa）經(jīng)換熱一部分進(jìn)入減壓塔進(jìn)行分餾，另一部分脫蠟精制生產(chǎn)餾分潤(rùn)滑油。冷原油（120）在加熱爐上段換熱至202；水蒸氣（180，1.0MPa）在對(duì)流室中段換熱至（420，0.3MPa）進(jìn)入汽提塔；對(duì)流室下段加熱初底油。2 原油加工方案及切割方案2.1華北混合原油的加工方案根據(jù)原油評(píng)價(jià)報(bào)告，華北混合原油的特點(diǎn)是輕質(zhì)油收率高，含硫低，含蠟較高，凝點(diǎn)低和酸值低，按原油的硫含量及兩個(gè)關(guān)鍵餾分的比重來(lái)分類(lèi)，原油屬低硫石蠟基原油。重整原料中芳烴含量較高，芳烴收率指數(shù)達(dá)51.2%，精制后是良好的重整原料。經(jīng)過(guò)重整后，生產(chǎn)液化氣和芳烴。噴氣燃料密度雖然較小，凈熱值較小，但硫含量較低，結(jié)晶點(diǎn)低，芳香烴含量低，根據(jù)市場(chǎng)需求，可考慮生產(chǎn)3#噴氣燃料。經(jīng)過(guò)精制可達(dá)到3#噴氣燃料的規(guī)格要求，其收率較高。柴油餾分的十六烷值分別為56和58，十六烷值指數(shù)也高，表明它們的抗爆性好。閃點(diǎn)高，凝點(diǎn)較低，硫含量低，但酸度大，經(jīng)過(guò)精制方可作為-10#、10#柴油，凝點(diǎn)分別為-14、9.0。塔底常壓渣油通往減壓裝置作為減壓裝置的原料。3 常壓塔工藝設(shè)計(jì)初餾塔工藝設(shè)計(jì) 重整料的體積收率為6.4，為了減輕常壓塔的負(fù)荷，假設(shè)初餾塔頂蒸出3.6（從IBP100），則常壓塔蒸出2.8（體積分?jǐn)?shù)）。3.3. 1 物料衡算表 物料衡算表油 品產(chǎn)率處理量或產(chǎn)量v%m%104t/at/dkg/h原 油1001001504545189394初頂油3.62.974.51355625初底油96.497.03145.544101837693.3.2 各產(chǎn)品性質(zhì)參數(shù)初頂油，初底油及常頂油的性質(zhì)參數(shù) 各產(chǎn)品性質(zhì)參數(shù)實(shí)沸點(diǎn)沸程， 切割點(diǎn)，20， g/cm3特性因數(shù)， K收率，%體積質(zhì)量初頂油IBP102.51000.715011.903.62.97初底油 97.50.872111.9296.497.03常頂油97.51351300.740011.942.82.37 各產(chǎn)品的蒸餾數(shù)據(jù)如表3-12、3-13、3-14、3-15： 初頂油456470737883102.5初底油98193314428508常頂油97.5109112115119122135 各產(chǎn)品恩氏蒸餾溫度0%10%30%50%70%90%100%初頂油606976788184.5102初底油138.4207310411485.6常頂油109114.5116.5118.5121.5123.5134.5各產(chǎn)品平衡汽化溫度0%10%30%50%70%90%100%初頂油64.167.670.873.874.87682初底油190232.5312.5386438.7常頂油115.3117.2118.1119120120.9124.9 各產(chǎn)品平均沸點(diǎn)數(shù)據(jù)體積平均沸點(diǎn)，中平均沸點(diǎn)，實(shí)分子平均沸點(diǎn)，立方平均沸點(diǎn)，質(zhì)量平均沸點(diǎn)，初頂油77.7076.2975.5276.9578.19初底油402.20360.04330.39388.46412.69常頂油118.90117.98117.48118.39119.17各產(chǎn)品性質(zhì)參數(shù)比重指數(shù)API分子量M臨界參數(shù)焦點(diǎn)參數(shù)Pc，atmPc，atmtc，tc，P，atmt，初頂油65.039034.0233.27254.44250.0043.52274.44初底油30.0031020.4113.54565.56508.8928.31601.06常頂油58.4612028.5128.24298.33296.1132.31309.333.3. 3 初餾塔的主要操作壓力取塔頂產(chǎn)品罐的操作壓力為0.13MPa，塔頂采用一級(jí)冷凝，使用一個(gè)管殼式后冷器，其殼程壓降為0.017MPa（包括管線(xiàn)），故： 塔頂壓力=0.13+0.017=0.147 MPa3.3. 4 操作溫度 （1）汽化段溫度汽化段溫度即為進(jìn)料的絕熱閃蒸溫度。取過(guò)汽化度為進(jìn)料的0.6%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）或0.7%（體積分?jǐn)?shù)），即其密度為740kg/m3。取重整料的收率在初餾塔為3.6%，則進(jìn)料在汽化段中的汽化率eF為：eF（體積分?jǐn)?shù)）=3.6+0.7=4.3%取過(guò)汽化油的摩爾質(zhì)量為93（比初頂油90稍大），則汽化段各物料流量 汽化段各物料流量質(zhì)量流速，kg/h摩爾流速，kmol/h初頂油562562.5初底油183769592.5過(guò)汽化油113612.2汽化段溫度的求定：根據(jù)原油的實(shí)沸點(diǎn)溫度曲線(xiàn)1及其平衡汽化曲線(xiàn)2，。其交點(diǎn)A的溫度為282，由文獻(xiàn)1圖3-1換算到0.156MPa下的溫度為572 ，即300。過(guò)A作垂直于橫坐標(biāo)的直線(xiàn)L，在L上找到300的點(diǎn)作平行于曲線(xiàn)2的曲線(xiàn)，即為汽化段壓力下原油的平衡汽化曲線(xiàn)3。在圖上查得eF=4.3%時(shí)的溫度為202，即為汽化段溫度。 1原油實(shí)沸點(diǎn)曲線(xiàn) 2原油常壓下的平衡汽化曲線(xiàn) 3汽化段壓力下的平衡汽化曲線(xiàn) 原油的平衡汽化曲線(xiàn) （2）塔頂溫度塔頂溫度就是塔頂產(chǎn)品在其油氣分壓下的露點(diǎn)溫度。經(jīng)前面計(jì)算，初頂油的平衡汽化100%點(diǎn)溫度（即露點(diǎn)溫度）為82，查文獻(xiàn)2 P66頁(yè)圖3-1得，該油氣分壓0.147MPa下的露點(diǎn)溫度為202 ，即94.4。由于有不凝氣的存在，則塔頂溫度應(yīng)為94.497%=91. 6。 （3）塔底溫度設(shè)塔底溫度比汽化段溫度低8，則塔底溫度為202-8=194塔頂采用一級(jí)冷凝冷卻流程，塔頂回流溫度定為40。3.3.5 初餾塔全塔回流熱 初餾塔的全塔回流熱=（22.02-20.62）106=1.4106kcal/h=5.86106kJ/h， 回流熱全部由塔頂回流取走。 全塔回流量L=1.4106/(191.0-114.0)=18181.82kg/h=18181.82/90=202.02kmol/h3.4 常壓塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1 物料平衡物料平衡（按每年開(kāi)工330天計(jì)）油品產(chǎn)率，%處理量或產(chǎn)量體積分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)104t/at/dkg/hkmol/h初底油100100145.54410183769592.8產(chǎn)品重整料2.902.443.55107.60448937.4航 煤11.009.8214.29433.0618049122.0-10#柴油8.407.8111.36344.421435670.010#柴油14.6113.7019.94 604.182517096.4重油63.0966.2396.362920.741217053.4.2 汽提蒸汽用量側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品(除航煤外)和塔底重油都用過(guò)熱水蒸汽汽提，使用420，0.3MPa過(guò)熱水蒸汽。汽提蒸汽用量得 汽提蒸汽用量油品質(zhì)量分?jǐn)?shù)（對(duì)油）%汽提蒸汽用量kg/hkmol/h二線(xiàn)-10#柴油343123.94三線(xiàn)10#柴油2.870539.17塔底重油2.53043169.06合計(jì)4179232.17 一線(xiàn)航煤采用再沸器汽提，其熱量很小可忽略不計(jì)。3.4.3 塔板形式和塔板數(shù) 選用浮閥塔板，：常壓塔的塔板數(shù)被隔離的餾分塔板數(shù)重整油-航煤段10層（考慮一線(xiàn)生產(chǎn)航煤）航煤-10#柴油段7層-10#柴油-10#柴油段7層10#柴油-汽化段4層塔底汽提段4層為了使塔內(nèi)汽液相負(fù)荷更均勻，提高傳質(zhì)效率，考慮在每?jī)蓚€(gè)側(cè)線(xiàn)之間采用一個(gè)中段回流，每個(gè)用三層換熱塔板，共6層。則全塔塔板數(shù)總計(jì)為：10+7+7+4+4+6=38層。3.4.4 操作壓力取塔頂產(chǎn)品罐的壓力為0.13MPa，塔頂采用兩級(jí)冷凝冷卻流程，取塔頂空冷器壓力降為0.01MPa，使用一個(gè)管殼式后冷器，殼程壓力降取0.017MPa，故塔頂壓力=0.13+0.01+0.017=0.157MPa（絕）取每層浮閥塔板壓力降為0.5KPa，推算得常壓塔各關(guān)鍵部位的壓力如下：塔頂壓力：0.157MPa一線(xiàn)抽出層（第10層）壓力：0.157+90.510-3=0162MPa二線(xiàn)抽出層（第20層）壓力：0.157+190.510-3=0.167MPa三線(xiàn)抽出層（第30層）壓力：0.157+290.510-3=0.172MPa汽化段（第35層，進(jìn)料）壓力：0.157+340.510-3=0.174MPa塔底壓力（38層）壓力：0.157+370.510-3=0.176MPa 取轉(zhuǎn)油線(xiàn)壓力降為0.035MPa，則加熱爐出口壓力=0.174+0.035=0.209MPa3.4.5 汽化段溫度 （1）汽化段中進(jìn)料的汽化率與過(guò)汽化度取過(guò)氣化度為進(jìn)料的2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）或2.06%（體積分?jǐn)?shù)），即設(shè)過(guò)汽化油的密度為840kg/m3，則過(guò)汽化量為2%183769=3675kg/h，進(jìn)料在汽化段的汽化率eF為：eF（體積分?jǐn)?shù)）=2.90%+11.00%+8.40%+14.61%+2.06%=38.97% （2）汽化段油氣分壓汽化段中各物料的流量其中過(guò)汽化油的相對(duì)分子質(zhì)量取275kg/kmol，塔底汽提蒸汽用量169.06kmol/h，則汽化段油氣分壓為： 0.174339.2/（339.2+169.06）=0.116MPa （3）汽化段溫度的初步求定 1初底油的實(shí)沸點(diǎn)曲線(xiàn) 2常壓下初底油的平衡汽化曲線(xiàn) 3汽化段壓力下的平衡汽化曲線(xiàn) 4爐出口壓力下的平衡汽化曲線(xiàn) 初底油的平衡汽化曲線(xiàn) （4）進(jìn)料溫度tF的校核當(dāng)汽化率eF（體積分?jǐn)?shù)）= 38.97%，tF=355時(shí)，進(jìn)料在汽化段中焓hF計(jì)算 hF=44.18106/183769=240.41kcal/kg=1006.6kJ/kg再求出初底油在加熱爐出口條件下的焓h0，查得爐出口壓力0.209MPa下溫度為640=337.8，可作出出口壓力下的平衡汽化曲線(xiàn)圖3-4。由于生產(chǎn)航煤，限定爐出口溫度不超過(guò)360，由圖可讀出在360，P=0.209MPa時(shí)，e0=33.5%（體積分?jǐn)?shù)）。顯然e0 eF，即在爐出口條件下，過(guò)汽化油和一部分10#柴油處于液相。其中液相重柴的體積分?jǐn)?shù)為38.97%-33.5%-2.06%=3.41%，轉(zhuǎn)換成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.22%，故液相重柴流量為3.22%183769=5917kg/h，則汽相流量為25170-5917=19253kg/h。則：h0=44.32106/183769=241.17kcal/kg=1009.8kJ/kg因h0略高于hF。所以在設(shè)計(jì)的汽化段溫度355之下既能保證體積分?jǐn)?shù)39.87%，爐出口溫度也不至于超過(guò)允許限度。3.4.6 塔底溫度取塔底溫度比汽化段溫度低8，即塔底溫度為355-8=3473.4.7 塔頂及各側(cè)線(xiàn)溫度與回流熱分配 （1）假設(shè)塔頂及各側(cè)線(xiàn)溫度參考同類(lèi)裝置的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，假設(shè)塔頂及各側(cè)線(xiàn)溫度如下：塔頂溫度 124航煤抽出板（第10層）溫度 166-10#柴油抽出板（第20層）溫度 24510#柴油抽出板（第30層）溫度 297 （2）全塔回流熱 按上述假設(shè)的溫度條件作全塔回流熱（再沸器的熱量忽略不計(jì)）。Q=（47.49-37.69）106=9.8106kcal/h。 （3）回流方式及回流熱分配塔頂采用二級(jí)冷凝冷卻流程，塔頂回流溫度定為55，采用兩個(gè)中段回流，第一個(gè)位于煤油側(cè)線(xiàn)與-10#柴油側(cè)線(xiàn)之間，第二個(gè)位于-10#柴油側(cè)線(xiàn)與10#柴油側(cè)線(xiàn)之間。3.4.8 各側(cè)線(xiàn)及塔頂溫度的校核校核應(yīng)自下而上進(jìn)行。 （1）10#柴油抽出板（第30層）溫度校核由熱平衡得： 46.59106+182.5L=41.45106+237.9L所以 L=92780kg/h=92780/255=363.8kmol/h則10#柴油抽出板上方氣相總量為：N總=37.4+122+70+363.8+169.06=762.3kmol/h10#柴油蒸汽（即內(nèi)回流）分壓為：P=0.172363.8/762.3=0.0821MPa 由前面求得10#柴油的0%點(diǎn)平衡汽化溫度為303.4 ，可得0.0821MPa下的平衡汽化溫度為295.6 ，與假設(shè)297接近，不必重新假設(shè)。故10#柴油的抽出板溫度為297 。 第30塊板的汽液相負(fù)荷：液相密度校正值GB1885-83石油密度溫度系數(shù)校正表。液相密度： t=20-(t-20)=0.8176-0.00071(291.8-20)=0.6246g/cm3 液相負(fù)荷：Lv=L/t=92780/624.6=148.5m3/h 氣相負(fù)荷：Vv=N總RT/P氣=762.31038.314（273.15+297）/0.172106 =21008.6 m3/h 由熱平衡得： 47.15106+145L =42.83106+208.3L所以 L=68246kg/h=68246/199=342.9kmol/h則-10#柴油抽出板上方氣相總量為：N總=37.4+122+342.9+3748/18=710.5kmol/h-10#柴油蒸汽分壓為： P=0.167342.9/710.5=0.0806MPa 由前面求得-10#柴油常壓下的平衡汽化0%點(diǎn)溫度為251，得0.0806MPa下的平衡汽化溫度為243.3，與原假設(shè)245接近，可以認(rèn)為原假設(shè)溫度正確。即-10#柴油抽出板溫度為245。則第20塊板的汽液相負(fù)荷為： 液相密度： t=20-(t-20)=0.8081-0.00072（237.2-20）=0.6517g/cm3 液相負(fù)荷：Lv=L/t=68246/651.7=104.9m3/h 氣相負(fù)荷：Vv=N總RT/P氣=710.51038.314(273.15+245)/0.167106 =18327.9m3/h （3）航煤抽出板（第10層）溫度由熱平衡得： 47.49106+94.2L =42.77106+170.3L所以 L=62024kg/h=62024/145=427.8kmol/h則航煤抽出板上方氣相總量為：N總=37.4+427.8+4179/18=697.4kmol/h航煤蒸汽分壓為： P=0.162427.8/697.4=0.0994 MPa由前面求得航煤常壓下的平衡汽化溫度0%點(diǎn)為169.7，可得0.0994MPa下的平衡汽化溫度為167.8，與原假設(shè)166很接近，可以認(rèn)為原假設(shè)溫度正確。故航煤抽出板溫度為166。則第10塊板的氣液相負(fù)荷為： 液相密度： t=20-(t-20)=0.7752-0.00077（161.8-20）=0.666g/cm3 液相負(fù)荷：Lv=L/t=62024/666=93.1m3/h 氣相負(fù)荷：Vv=N總RT/P氣=697.41038.314(273.15+166)/0.162106 =15717.7m3/h (4)塔頂溫度校核 全塔回流熱Q=9.8106kcal/h，塔頂回流熱Q0=4.9106kcal/h。塔頂采用二級(jí)冷凝流程，設(shè)塔頂冷回流溫度t0=55，查得其焓值= 36.0kcal/kg塔頂溫度t1=124，回流蒸汽的焓值=149.8 kcal/kg故塔頂冷回流量為： =4.9106/（149.8-36.0）=43058 kg/h塔頂油汽量（重整料+內(nèi)回流蒸汽）為：（4489+43058）/120=396.2kmol/h塔頂水蒸汽流量：4179/18=232.17kmol/h塔頂油汽分壓：P=0.157396.2/（396.2+232.17）=0.0990MPa塔頂溫度應(yīng)該是重整料在其油氣分壓下的露點(diǎn)溫度。由前面計(jì)算知重整料的常壓露點(diǎn)溫度為124.9，查文獻(xiàn)2 P66頁(yè)圖3-1得，在該油氣分壓下的露點(diǎn)溫度為126.2?？紤]到不凝氣的存在，該溫度乘以系數(shù)0.97，則塔頂溫度為：126.20.97=122.4與假設(shè)124接近，故假設(shè)溫度正確。最后驗(yàn)證在該塔頂條件下，水蒸汽是否會(huì)冷凝。塔頂水蒸汽壓力為 0.157-0.099=0.058MPa查得此壓力的飽和水蒸汽溫度為84遠(yuǎn)低于塔頂溫度124。故在塔頂水蒸汽處于過(guò)熱狀態(tài)，不會(huì)冷凝。所以塔頂溫度為124。3.4.9 全塔氣液相負(fù)荷3.4.10.1 中段回流量 中段回流流率項(xiàng)目20g/cm3分子量抽出溫度， 返塔溫度， 抽出溫度焓kcal/kg返塔溫度焓kcal/kg焓差kcal/kg流率kg/h第一中段回流取熱0.7919177197.697.6118.257.960.332504第二中段回流取熱0.8140226265.8165.8164.997.267.7434273.4.10.2 需計(jì)算的關(guān)鍵塔板需計(jì)算的關(guān)鍵塔板分別為1，2，9，10，11，12，14，15，19，20，21，22， 24，25，29，30，31，34，35。3.4.10.3塔板氣液相負(fù)荷計(jì)算 (1)重柴抽出板（30層）下層（31層）板的氣液相負(fù)荷 20=0.8183g/cm3 t=297 M=257由熱平衡得： 46.59106+187.8L=42.96106+242.4LL=65880kg/h=65880/257=256.3 kmol/h液相: 20=0.8183g/cm3 t=297 查得=0.00071 t=20-(t-20)=0.8183-0.00071(297-20)=0.6216g/cm3Lv=65880/621.6=106.0m3/h氣相: N總=37.4+122+70+96.4+169.06+256.3=751.1 kmol/h Vv=N總RT/P=751.18.314(303.3+273.15)/172.5=20868.0m3/h (2)重柴抽出板（30層）上層（29層）板的氣液相負(fù)荷 20=0.8176g/cm3 t=286.6 M=253由熱平衡得： 47.15106+178.1L=41.82106+234.7LL=94170kg/h=94170/253=372.2 kmol/h液相: 20=0.8176g/cm3 t=286.6 查得=0.00071 t=20-(t-20)=0.8176-0.00071(286.6-20)=0.6283g/cm3Lv=941700/628.3=149.9m3/h氣相: N總=37.4+122+70+3748/18+372.2=809.8kmol/h Vv=N總RT/P=809.88.314(291.8+273.15)/171.5=22178.6m3/h （3）輕柴抽出板（20層）下層（21層）板的氣液相負(fù)荷 20=0.8112g/cm3 t=245 M=211由熱平衡得： 47.15106+149.5L=43.78106+210.3LL=55428kg/h=55428/211=262.7 kmol/h液相： 20=0.8112g/cm3 t=245 查得=0.00072 t=20-(t-20)=0.8112-0.00072(245-20)=0.642g/cm3Lv=55428/642=86.3 m3/h氣相： N總=37.4+122+70+3748/18+262.7=700.3 kmol/h Vv= N總RT/P=700.38.314(250.2+273.15)/167.5=18191.6m3/h （4）輕柴抽出板（20層）上層（19層）板的氣液相負(fù)荷：20=0.8048g/cm3 t=229.2 M=194由熱平衡得： 47.49106+137.7L=42.99106+202.4LL =69552kg/h=69552/194=358.5 kmol/h 液相： 20=0.8048g/cm3 t=229.2 查得=0.00072t=20-(t-20)=0.8048-0.00072(229.2-20)=0.6574 g/cm3Lv=69552/657.4=105.8m3/h 氣相： N總=37.4+122+4179/18+358.5=750.1 kmol/h Vv= N總RT/P=750.18.314(237.1+273.15)/166.5=19111.6m3/h (5)航煤抽出板（10層）下層（11層）板的氣液相負(fù)荷 20=0.7790g/cm3 t=166 M=154 由熱平衡得： 47.49106+96.0L =44.08106+171.2LL =45346kg/h=45346/154=294.4kmol/h 液相： 20=0.7790g/cm3 t=166 查得=0.00076t=20-(t-20)=0.7790-0.00076(166-20)=0.6680 g/cm3Lv=45346/668=67.9m3/h 氣相： N總=37.4+122+4179/18+294.4=686.0 kmol/h Vv= N總RT/P=686.08.314(173.9+273.15)/162.5=15690.5m3/h （6）航煤抽出板（10層）上（9層）層板的氣液相負(fù)荷： 20=0.7712g/cm3 t=157.6 M=145由熱平衡得： 47.49106+96.2L =43.10106+165.1LL =63716kg/h=63716/145=439.4kmol/h 液相： 20=0.7712g/cm3 t=157.6 查得=0.00077t=20-(t-20)=0.7712-0.00077(157.6-20)=0.6652g/cm3Lv=63716/665.2=95.8m3/h 氣相： N總=37.4+4179/18+439.4=709.0kmol/hVv= N總RT/P=709.08.314(161.8+273.15)/161.5=15875.3m3/h (7)第一中段回流抽出板（14層）的氣液相負(fù)荷 20=0.7919g/cm3 t=181.8 M=171由熱平衡得： 50.97106+112L=46.26106+181.8L L =67479kg/h=67479/171=394.6 kmol/h 液相： 20=0.7919g/cm3 t=181.8 查得=0.00074t=20-(t-20)=0.7919-0.00074(181.8-20)=0.6722 g/cm3Lv=67479/672.2=100.4m3/h 氣相： N總=37.4+122+4179/18+394.6=786.2 kmol/hVv= N總RT/P=786.28.314(197.6+273.15)/164=18762.4m3/h (8)一中回流抽出板下一層（15層）的氣液相負(fù)荷 20=0.7951g/cm3 t=197.6 M=177由熱平衡得： 47.49106+119.1L =42.55106+186.2LL =73621kg/h=73621/177=415.9 kmol/h 液相： 20=0.7951g/cm3 t=197.6 查得=0.00074t=20-(t-20)=0.7951-0.00074(197.6-20)=0.6637 g/cm3Lv=73621/663.7=110.9m3/h 氣相： N總=37.4+122+4179/18+110.9=807.5 kmol/hVv= N總RT/P=807.58.314(205.5+273.15)/164.5=19534.6m3/h (9)一中回流返回板（12層）的氣液相負(fù)荷 20=0.7854g/cm3 t=173.9 M=159 由熱平衡得： 47.49106+101.1L=44.21106+174.8LL =44505kg/h=44505/159=279.9 kmol/h 液相： 20=0.7954g/cm3 t=173.9 查得=0.00075t=20-(t-20)=0.7954-0.00075(173.9-20)=0.6670g/cm3Lv=44505/667=66.7m3/h 氣相： N總=37.4+122+4179/18+279.9=671.5 kmol/hVv= N總RT/P=671.58.314(181.8+273.15)/163=15582.3m3/h （10）第二中段回流抽出板（24層）的氣液相負(fù)荷： 20=0.8140g/cm3 t=255.4 M=226由熱平衡得： 54.05106+162.5L=51.19106+217.7LL =51812kg/h=51812/226=229.3kmol/h 液相： 20=0.8140g/cm3 t=255.4 查得=0.00071t=20-(t-20)=0.8140-0.00071(255.4-20)=0.6468 g/cm3Lv=51812/646.8=80.1m3/h 氣相： N總=37.4+122+70+3748/18+229.3=666.9 kmol/hVv= N總RT/P=666.98.314(265.8+273.15)/169=17684.8m3/h(11)二中回流抽出板下一板（25層）的氣液相負(fù)荷 20=0.8148g/cm3 t=265.8 M=233 由熱平衡得： 47.15106+161.3L=41.32106+221.9LL =96205kg/h=96205/233=412.9 kmol/h 液相： 20=0.8148g/cm3 t=265.8 查得=0.00071t=20-(t-20)=0.8148-0.00071(265.8-20)=0.6403 g/cm3Lv=96205/640.3=150.2m3/h 氣相： N總=37.4+122+70+3748/18+412.9=850.5 kmol/hVv= N總RT/P=850.58.314(271+273.15)/169.5=22700.4m3/h (12) 二中回流返回板（22層）的氣液相負(fù)荷： 20=0.8126g/cm3 t=250.2 M=216 由熱平衡得： 47.15106+151.6L =43.94106+214.5LL =51033kg/h=51033/216=236.3 kmol/h 液相： 20=0.8126g/cm3 t=250.2 查得=0.00072t=20-(t-20)=0.8126-0.00072(250.2-20)=0.6469 g/cm3Lv=51033/646.9=78.9m3/h氣相： N總=37.4+122+70+3748/18+236.3=673.9 kmol/hVv= N總RT/P=673.98.314(255.4+273.15)/168=17627.1m3/h (13)塔頂?shù)谝粚影宓臍庖合嘭?fù)荷塔頂?shù)谝粔K板的氣相負(fù)荷為塔頂?shù)挠蜌饬考铀羝髁?，液相?fù)荷為塔頂?shù)睦浠亓髁俊Ｒ合啵?20=0.740g/cm3 t=124 查得=0.00082t=20-(t-20)=0.740-0.00082(124-20)=0.6547 g/cm3Lv=L/t =43058/654.7=65.8m3/h氣相： N總=37.4+43058/120+4179/18=628.4 kmol/h Vv= N總RT/P=628.48.314(124+273.15)/157=14002.6m3/h (14)塔頂?shù)诙影宓臍庖合嘭?fù)荷 20=0.7478g/cm3 t=128.2 M=126 由熱平衡得： 47.49106+76.8L =42.62106+151.2L L =64675kg/h=64675/126=513.3 kmol/h液相： 20=0.7478g/cm3 t=128.2 查得=0.00081t=20-(t-20)=0.7478-0.00081(128.2-20)=0.6602 g/cm3Lv=64675/660.2=98.0m3/h氣相： N總=37.4+4179/18+513.3=782.9 kmol/h Vv= N總RT/P=782.98.314(132.4+273.15)/157.5=16760.2m3/h （15）進(jìn)料位置上一板（34層）的氣液相負(fù)荷 進(jìn)料位置上一層板氣相負(fù)荷為各側(cè)線(xiàn)油量之和以及塔底水蒸汽量，液相負(fù)荷為過(guò)汽化油量3675 kg/h。液相: =0.8547g/cm3 t=340.5 查得=0.00066=-(t-20) =0.8547-0.00066(340.5-20) =0.6432g/cm3Lv=3675/643.2=5.7m3/h氣相： N總=4179/18+339.2=571.4kmol/h t=340.5 P=0.174MPa Vv=N總RT/P=571.48.314(340.5+273.15)/174=16754.1m3/