600萬噸大慶原油常減壓蒸餾裝置

1、目錄一 總論 11.1 概述： 11.2 文獻(xiàn)綜述 21.3 設(shè)計任務(wù)依據(jù) 21.4 主要原材料 31.5 其他 3二 工藝流程設(shè)計 32.1 原油的性質(zhì) 32.2 工藝流程 42.3 塔器結(jié)構(gòu) 52.4 環(huán)保措施 5三 工藝計算 63.1 工藝參數(shù)計算 63.2 操作條件的確定 103.3. 蒸餾塔各點溫度的校核 ( 校核應(yīng)自下而上進(jìn)行 > 15四 常壓蒸餾塔尺寸計算 244.1 塔徑的計算 244.2 塔高的計算 27五 常壓蒸餾塔的水力學(xué)計算 295.1 塔板總壓力降 295.2 霧沫夾帶 305.3 泄漏 315.4 淹塔 315.5 降液管負(fù)荷 31六 車間布置設(shè)計 346.1

2、 車間平面布置方案 34參考資料 367. 結(jié)束語 36總論1.1 概述：石油是一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展國家穩(wěn)定的命脈。 在石油、化工生產(chǎn)中，塔設(shè) 備是非常重要的設(shè)備之一，塔設(shè)備的性能，對于整個化工和煉油裝置的產(chǎn)品質(zhì) 量及其生產(chǎn)能力和消耗額等均有較大影響。據(jù)相光關(guān)資料報道，塔設(shè)備的投資 和金屬用量，在整個工藝裝置中均占較大比例，因此塔設(shè)備的設(shè)計和研究，始 終受到很大的重視。塔設(shè)備廣泛應(yīng)用于蒸餾、吸收、介吸、萃取、氣體的洗滌、 增濕及冷卻等 單元操作中，它的操作性能好壞，對整個裝置的生產(chǎn)，產(chǎn)品產(chǎn)量，質(zhì)量，成本 以及環(huán)境保護(hù)，“三廢”處理等都有較大的影響。近些年來，國內(nèi)外對它的研 究也比較多，但主要是集中

3、在常壓塔的結(jié)構(gòu)和性能方面，例如：如何提高塔的 穩(wěn)定性、如何利用理論曲線解決常壓塔在性能方面存在的問題等。在原油的一 次加工過程中，常壓蒸餾裝置是每個正規(guī)煉廠都必須具備的，而其核心設(shè)備 常壓塔的性能狀況將直接影響煉廠的經(jīng)濟(jì)效益，因為在原油加工的第一步 中，它可以將原油分割成相應(yīng)的直餾汽油，煤油，輕柴油或重柴油餾分及各種 潤滑油餾分等。同時，也為原油的二次加工提供各種原料 . 在進(jìn)一步提高輕質(zhì)油 的產(chǎn)率或改善產(chǎn)品的質(zhì)量方面，都有著舉足輕重的地位 . 考慮到常壓塔在實際應(yīng) 用方面的價值和意義，如何實現(xiàn)這樣一種最經(jīng)濟(jì)、最容易的分離手段，是本次 畢業(yè)設(shè)計選題的重要依據(jù)。近年來，因為石油、化工企業(yè)不斷向大

4、型化的生產(chǎn)發(fā)展，因此塔設(shè)備的單 臺規(guī)模也隨之增大。例如：有的板式塔的直徑可達(dá) 10m 以上，塔的總高度可達(dá) 到80m而填料塔更有直徑為15m ,塔高為100m的大塔已經(jīng)投產(chǎn)。應(yīng)當(dāng)指出， 設(shè)備大型化后，必須保證它在全負(fù)荷下運轉(zhuǎn)，否則經(jīng)濟(jì)損失將是非常巨大的。 對于大型設(shè)備的設(shè)計、制造、操作和維修等，應(yīng)提出更高、更嚴(yán)格的要求。 常壓塔的研究也趨向于結(jié)構(gòu)材料的探索，提高設(shè)備的使用周期，主要體現(xiàn)在所 選擇材料的防腐性和一些防腐材料的研究，同時也著眼于設(shè)備的安去性和環(huán)保 性，以上這些都成為了當(dāng)今常壓塔研究的熱門課題。1.2 文獻(xiàn)綜述本設(shè)計是以課程設(shè)計、化工設(shè)計為基礎(chǔ)，以課程中指導(dǎo)老師給出的數(shù)據(jù) 為依據(jù)，參

5、考化工原理、化工設(shè)計、石油練制工藝學(xué)；北京石油 設(shè)計院編, 石油化工工藝計算圖表 , 烴加工出版社， 1983 年；石油化學(xué)工 業(yè)部石油化工規(guī)劃設(shè)計院編，塔的工藝計算，石油工業(yè)出版社，1977 年等資料。采用原油常減壓蒸餾裝置工藝設(shè)計以生產(chǎn)重整原油，煤油，輕柴油， 重柴油，重油等產(chǎn)品。所采用的方法是目前國內(nèi)外最實用，最普遍，最成熟的 原油加工方法。適用國內(nèi)大中小企業(yè)等使用。1.3 設(shè)計任務(wù)依據(jù)所設(shè)計任務(wù)是以指導(dǎo)老師給出的原油數(shù)據(jù)為依據(jù)，以一些權(quán)威書籍為參 考，設(shè)計處理量 :600 萬噸/年, 開工：8000小時/年的原油常減壓裝置1.4主要原材料本設(shè)計主要的原材料主要有大港原油、水、電。大慶原

6、油，d；0 =0.8587 ;特性因數(shù) K=12.31.5其他本設(shè)計應(yīng)用在一些交通運輸方便，市場需求大的附近。同時，生產(chǎn)過程中 應(yīng)與環(huán)境相給合，注重“三廢”的處理，堅持國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，堅持和 諧發(fā)展的道路，與時俱進(jìn)。同時應(yīng)注意到，廢品只是一種放在待定時間與空間 中的原材料，在另一些場所，它們又是一種原材料，因而，在生產(chǎn)過程中，應(yīng) 把“三廢”綜合利用。二工藝流程設(shè)計2.1原油的性質(zhì)石油是一種主要由碳?xì)浠衔锝M成的復(fù)雜混合物。大部分石油是暗色，通 常呈黑色、褐色或淺黃色。在常溫下多為流動或半流動的粘稠液體。相對密度 在0.80.98之間。大慶原油，d；0 =0.8587 ;特性因數(shù)K=12.

7、3原油實沸點蒸餾數(shù)據(jù)表1原油實沸點蒸餾數(shù)據(jù)序號餾出溫度C餾出，%序號餾出溫度C餾出，%序號餾出溫度C餾出，%重體重體重體11132.373.28728320.8622.891338539.8042.3521485.586.54830024.0026.131439943.0145.6231808.539.84931827.1129.351541946.1448.79421011.5413.121033530.3132.661646059.1361.65523514.5916.381135333.4935.921750071.3273.48625617.6819.611236436.6839.17

8、原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)表2原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)累計餾出， （體>310203040506070平衡蒸發(fā)溫度，C200237280316348381409436產(chǎn)品性質(zhì)表3 產(chǎn)品產(chǎn)率及其性質(zhì)產(chǎn)品沸點范圍產(chǎn)率相對密度恩氏蒸餾數(shù)據(jù)，C名稱C%（重 >人20 d4初10%30%50%70%90%終重整原料初 1304.260.734258879399106118130航空煤油1302309.40.7909142162180192205228243輕柴油23032013.50.8406225238255262270288312重柴油3203505.70.845030732432933134235938

9、5重油>35067.20.92002.2工藝流程原油蒸餾中，常見的是三段汽化。現(xiàn)以目前燃料 -潤滑油型煉廠應(yīng)用最為廣 泛的初餾-常壓-減壓三段汽化為例，對原油蒸餾工藝流程加以說明，裝置的工 藝原則流程圖如下所示。經(jīng)過預(yù)處理的原油換熱到 230240°C，進(jìn)入初餾塔，從初餾塔塔頂分出輕汽 油或催化重整原料油，其中一部分返回塔頂作頂回流。初餾塔側(cè)線抽出組成與 重汽油餾分相似的餾分，經(jīng)換熱后，一部分打入常壓塔中段回流入口處，一部 分送回初餾塔做循環(huán)回流。初餾塔底油 <拔頭原油)，經(jīng)一系列換熱后，再經(jīng)常壓爐加熱到360370°C進(jìn)入常壓塔。常壓塔側(cè)線分別抽出煤油、輕柴油

10、、重柴油、等液相組分，經(jīng)汽 提塔提出輕組分，經(jīng)泵升壓，與原油換熱，冷卻送出裝置。常壓塔底重油又稱常壓渣油，用泵抽出送至減壓爐，加熱至400C左右后進(jìn)入減壓塔。塔頂分出不凝氣和水蒸氣，竟如大氣冷凝器。減壓塔一般設(shè)有 45 根側(cè)線和對應(yīng)汽提塔，經(jīng)汽提后與原油換熱并冷卻至適當(dāng)溫度送出裝置。圖 2-2 原油常減壓蒸餾裝置的工藝原則流程圖2.3 塔器結(jié)構(gòu)本裝置的主要塔器包括脫鹽罐，初餾塔，常壓塔，常壓爐、汽提塔，減壓爐，減壓塔 等。.2.4 環(huán)保措施(1> 廢水處理a. 工藝廢水：采用封閉循環(huán)工藝，將生產(chǎn)系統(tǒng)的排放污水經(jīng)過一定處理步驟后，重新送 回系統(tǒng)，從而形成一個循環(huán)系統(tǒng)，使排放污水再次被利用。

11、這種工藝不僅可以避免污染， 還能減少或杜絕水資源的浪費。(2> 廢氣處理a. 在正常操作條件下，各塔回流罐等容器由氮氣密封，謹(jǐn)防氣體向外泄漏。對于廢氣 中有害氣態(tài)物質(zhì)，必須根據(jù)它們的物性或化性的不同而采用不同處理方法。b. 不斷開發(fā)實用清潔能，改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，提高機(jī)泵設(shè)備和管道設(shè)備的密閉性；積極開展廢 氣的回收和綜合利用。(3> 綜合利用，回收有用產(chǎn)品，減少污染物a. 增加和完善輕烴回收工藝，對處頂、常頂、減頂?shù)牟荒龤膺M(jìn)行回收，減少加工損失，降低污染物排放；工藝計算3.1工藝參數(shù)計算計算時，所用到的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)未作裂化校正,項目上允許這樣表2-3大慶原油常壓分餾產(chǎn)品產(chǎn)率及其性質(zhì)產(chǎn)品

12、名稱沸點范圍C產(chǎn)率%（重 >相對密度人20 d4恩氏蒸餾數(shù)據(jù),c初10%30%50%70%90%終重整原 料初 1304.260.710952758496112136150航空煤 油1302309.40.7782142162180192205228243輕柴油23032013.50.8406225238255262270288312重柴油3203505.70.8450307324329331342359385重油35067.20.9200做。3.1.1 油品的性質(zhì)參數(shù)<1）體積平均沸點，t（體>：重整原料:t(體=75 8496 112136= 100.6。航空煤油:t(體=

13、5162180192205228 = 193.4柴油:t(體=5238 255 262 270 288 =262.6柴油:t(體=5324329331342359 = 337.02)恩氏蒸餾9010%斜率:重整原料：0.7625 C /%90 -10航空煤油：228 T62 =0.825 c/%90 -10288-238輕柴油:0.625 C /%90 -10359 - 324重柴油：0.4375 C /%90 -10<3）質(zhì)量平均沸點，t（重>-1，可得質(zhì)量平均沸點校正查石油化工工藝計算圖表 < 簡稱圖表集）圖2-值，故:重整原料：校正值=0.8t（重）=t（體）0.8=1

14、00.60.8 =101.4 C航空煤油：校正值=1.8t（重）=t（體）1.8=193.4 1.8=195.2 C輕柴油：校正值=1.0t（重）=t（體）1.0 =262.6 1.0 =263.6 C重柴油：校正值=0.3t（重）二 t（體）0.3 二 337.0 0.3 二 337.3 C<4）實分子平均沸點，t（實>由圖表集圖2-1-1可查得體積平均沸點校正值，故：重整原料：校正值=-3.8t（實）二 t（體）-3.8 二 100.6-3.8 二 96.8 C航空煤油：校正值=-7.8t（實）=t（體）-7.8 = 193.4 - 7.8 = 185.6 C輕柴油：校正值=-

15、4.9t（實）二 t（體）-4.8 = 262.6 4.9 = 257.7 C重柴油：校正值=-3.0t （實）=t （體）-3.0 二 337.0 - 3.0 二 334.0 C<5）立方平均沸點，t（立>由圖表集圖2-1-1可查得體積平均沸點校正值，故：重整原料：校正值=-0.9t（立）-t（體）-0.9 =100.6-0.9 = 99.7 C航空煤油：校正值=-1.8t（立）二t（體）-1.8 = 1934-1.8 = 191.6 C輕柴油：校正值=-1.1t（立）=t（體）-1.1 =262.6 -1.1 =261.5 C重柴油：校正值=-0.8t（立）二 t（體）-0.8

16、 二 337.0 - 0.8 二 336.2 C<6）中平均沸點,t（中>由圖表集圖2-1-1可查得中平均沸點校正值，故：重整原料：校正值=-2.0t（中）"（體）-2.0 =100.6-2.0 二 98.6 C航空煤油：校正值=-4.8t（中）二 t （體）-4.8 = 193.4 - 4.8 二 188.6 C輕柴油：校正值=-3.2t（中）=t（體）-3.2 = 262.6 - 3.2 = 259.4 C重柴油：校正值=-1.2t（中）二 t（體）-1.2 = 337.01.2 = 335.8 C<7）特性因數(shù)K:查石油煉制工藝學(xué)表2-18，可得油品相對密度校

17、正值d，故:重整原料：15 620=0.0049 d15.6 =d4+d =0.7109 +0.0049 = 0.7158航空煤油：15 620=0.0046 d15.6 =d4 +也d =0.7782 +0.0046 = 0.7828輕柴油：=0.0043 de =d4" d =0.8406 0.0043 = 0.8449重柴油：=0.0043 de =dfd =0.8450 0.0043 二 0.8493重油：d =0.0039 4；二：d =0.92000.0039 = 0.9239將此結(jié)果列于表3-1 :產(chǎn)品沸點范圍相對密度相對密度名稱C腫°d4 15.6d15.6

18、重整原料初 1300.71090.7158航空煤油1302300.77820.7828輕柴油2303200.84060.8449重柴油3203500.84500.8493重油>3500.92000.9239由圖表集圖2-1-2查得：重整原料：11.82航空煤油：11.87輕柴油：11.65 重柴油：12.15 重油：12.0<8）比重指數(shù) API :由圖表集圖2-1-2查得：重整原料：60.2航空煤油：46.1輕柴油：36.1重柴油：35.2 重油:21.5<9）相對分子質(zhì)量 M：由圖表集圖2-1-2查得：重整原料：96航空煤油：158輕柴油：208 重柴油：294 重油：4

19、70<10）平衡蒸發(fā)溫度:112 75重整原料恩氏蒸餾 1070%斜率=-一 =062 /%70-10航空煤油恩氏蒸餾1070%斜率=205 _162 =0.72。/% 70-10270 238 輕柴油恩氏蒸餾1070%斜率=0.53 C/%70-10342 324重柴油恩氏蒸餾1070%斜率=0.30 C / %7010由圖表集圖2-2-4查得：重整原料：平衡蒸發(fā)50%點-恩氏蒸餾50%點:=-4航空煤油：平衡蒸發(fā)50%點-恩氏蒸餾50%點:=-3輕柴油：平衡蒸發(fā)50%點-恩氏蒸餾50%點:=7重柴油：平衡蒸發(fā)50%點-恩氏蒸餾50%點:=17由圖表集圖2-2-3可查得:重整原料平衡蒸

20、發(fā) 100%溫度為106.2 C。航空煤油平衡蒸發(fā) 0%溫度為165 C。輕柴油平衡蒸發(fā)0%溫度為249.6 C。重柴油平衡蒸發(fā)0%溫度為341.9 C。<11）臨界溫度：查石油煉制工藝學(xué)圖 2-25 知：表 3-2 產(chǎn)品的臨界溫度產(chǎn)品名稱真臨界溫度假臨界溫度CC重整原料281278航空煤油385382輕柴油455442重柴油510502<12）臨界壓力：由石油煉制工藝學(xué)圖2-27 和圖 2-28 查得：表 3-3 產(chǎn)品的臨界壓力產(chǎn)品名稱真臨界壓力假臨界壓力MPaMPa重整原料3.1823.150航空煤油2.2222.273輕柴油2.0711.868重柴油1.4341.363<

21、;13）焦點溫度 TF ： 由圖表集圖 2-2-19 查得：重整原料：312.0 C航空煤油：423.0 C輕柴油：489.0 C重柴油：520.5 C<14）焦點壓力 PF ： 由圖表集圖 2-2-18 查得：重整原料： 4.6869MPa航空煤油： 3.2724MPa輕柴油： 2.5659MPa重柴油： 1.6764MPa表 3-4 油品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù)計算匯總油品名稱密度/d420比重指數(shù)oAPI特性因數(shù)K相對分子質(zhì)量M平衡蒸發(fā)溫度/ c臨界參數(shù)焦點參數(shù)0%100%溫度/ c壓力/MPa溫度/ c壓力/MPa重整原料0.710960.211.8296106.2281.03.18231

22、2.04.6869航空煤油0.778246.111.87158165.0385.02.222423.03.2724輕柴油0.840636.111.65208249.6455.02.071489.02.5659重柴油0.845035.212.15294341.9510.01.434520.51.6764重油0.920021.512.00470產(chǎn)品收率及物料平衡處理量為250 35 10 = 600萬噸/年物料平衡可參考同一原油、同一產(chǎn)品方案的生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定。確定后列出物料平衡表。因為不能取得實標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可根據(jù)實沸點數(shù)據(jù)來確定。重整原料 體積)：4.26/0.7109 ) /100/0.8587

23、)100%=5.15%航空煤油 體積)：9.4/0.7782 ) /100/0. 8587)100%=10.37%輕柴油 體積)：13.5/0.8406 ) /100/0. 8587)100%=13.79%重柴油 體積)：5.7/0.8450 ) /100/0. 8587)100%=5.79%重油 體積)：67.2/0.9200 ) /100/0. 8587 )100%=62.72%表3-5物料平衡表（按每年開工8000小時計油品產(chǎn) 率，%處理量或產(chǎn)量體積質(zhì)量410 t/Ykg/hkmol/h原油100100600750000產(chǎn)品重整原料5.154.2625.631950332.8航空煤油10

24、.379.456.470500446.2輕柴油13.7913.581101250486.8重柴油5.795.734.242750145.8重油62.7267.2403.25040001072.33.2操作條件的確定3.2.1 汽提蒸汽用量側(cè)線產(chǎn)品及塔底重油都用過熱水蒸汽汽提，使用的是溫度 420C ,壓力0.3MPa的過熱水蒸汽。被分離的餾分推薦板數(shù)被分離的餾分東方 紅U套南京 I套上海 煉廠輕汽油一重汽油68汽油煤油68汽油柴油46汽油煤油3109輕柴油一重柴油46煤油一輕柴油996進(jìn)料一最低側(cè)線36輕柴油一重柴油746汽提段或側(cè)線汽提4重柴油一裂化原 料846注:也可用埴料代替。參照表6與

25、表7選疋的塔板數(shù)如下：最低側(cè)線一進(jìn)料443進(jìn)料一塔底464決定塔板數(shù)重整原料14層（考慮一線生產(chǎn)航煤航空煤油12層輕柴油10層重柴油4層塔底汽提段4層全塔用兩個中段回流，每個用3層換熱塔板共6層，全塔塔板總數(shù)為50層塔板數(shù)主要靠經(jīng)驗選。表6常壓塔塔板數(shù)國外文獻(xiàn)推薦值表7國內(nèi)某些煉油廠常壓塔塔板 數(shù)塔名稱產(chǎn)品蒸汽用 量,% , 對產(chǎn)品常壓塔溶劑油1.5 2.0常壓塔煤油23常壓塔輕柴油23常壓塔重柴油24常壓塔輕潤滑油24常壓塔塔底重油24初餾塔塔底油1.2 1.5減壓塔中、重潤滑 油24減壓塔殘渣燃料油24減壓塔殘渣汽缸油25表4汽提蒸汽用量（經(jīng)驗值4.塔板型式和塔板數(shù)石油分餾塔油品%,對油k

26、g/hkmol/ hkg/h一線煤 油32220.8123.38二線輕 柴油22126.3118.13三線重柴油2.81256.969.83塔底重 油210584588合計16188899.33參考表4汽提蒸汽量如表5表5汽提水蒸汽用量322操作壓力取塔頂產(chǎn)品罐壓力為：0.131MPa。塔頂采用兩級冷凝冷卻流程圖。取塔頂 空冷器壓力降為O.OIMPa,使用一個管殼式后冷器,殼程壓力降取0.0171MPa, 故塔頂壓力=0.13+0.01+0.017=0.1571MPa （絕。取每層浮閥塔板壓力降為 0.00051MPa （4mmHg,則推算常壓塔各關(guān)鍵部位 的壓力如下：（單位為MPa一線抽出板

27、（第14層上壓力0.1637二線抽出板（第29層上壓力 三線抽出板（第42層上壓力 汽化段壓力（第46層下>550 取轉(zhuǎn)油線壓500 _ 加熱爐出。口3.2.3汽化r段溫度C 350 一 <1） 汽化段中進(jìn)料的汽化率3與過餅,300 -取過汽化率為進(jìn)料的 2%量為787500°2.0%=15750kg/h,要求進(jìn)料在汽化段的汽化率為S0.17140.17800.1806力降為0.035MPa廁壓力=0.1806+0.035=0.2156MPa 1 ”2.E率（原油相對密度d7 =2%（1質(zhì)>（經(jīng)驗值為24>或2.03 % C0.8587 >本 >,

28、則過汽化油150 -eF=(5.15+1100 _(2 )汽化段油氣分壓- 201000.37+13.79+5.79+2.03 =37.13 % (體>流線如 油整原壓下的原油平衡汽m曲線h304050607080餾出，% （體）平衡汽化曲線1 原油在常壓下的實沸點蒸餾曲線；3爐出口壓力下的原油平衡汽化曲線；4 汽化段航空煤油 446.2kmol/h輕 柴 油 486.8kmol/h重柴油 145.8kmol/h過汽化油15750 =52.5kmol/h（假定過汽化油分子量為300>300油汽量合計 1464.1kmol/h水蒸汽 588kmol/h（ 塔底汽提>由此計算得汽

29、化段的油氣分壓為：<3）汽化段溫度的初步求定分別根據(jù)表1和表2的數(shù)據(jù)作出原油的實沸點蒸餾曲線和平衡汽化曲線， 如下圖所示。汽化段溫度應(yīng)該是在汽化段油氣分壓 0.1289MPa之下汽化37.13 % （體的 溫度,為此需要作出在0.1289MPa下的原油平衡汽化曲線,見上圖中的曲線4。 在不具備原油的臨界參數(shù)與焦點參數(shù)而無法作出原油的 P-T-e相圖的情況下，曲 線4可用簡化法求定不由上圖中曲線1與曲線2可得到原油在常壓下的實沸點0.18060.1289MPa曲線與平衡汽化曲線的燹點為 306r。通過蒸氣壓圖表3-1，將此交點溫度換算成在0.1289MPa壓力下的溫度為318C。過該交點作

30、垂直于橫座標(biāo)的直線 A,在 A線上找到318C之點,過此點作平行于原油常壓平衡汽化曲線 2的線4,即為 原油在0.1292MPa下的平衡汽化曲線。由曲線4可查得當(dāng)eF為37.13 %（體時的溫度為353E ,此即欲求的汽化 段溫度tF。此tF是由相平衡關(guān)系求得，還需對它進(jìn)行校核。<4） tF的校核校核的目的是看tF要求下的加熱爐出口溫度是否合理。校核的方法是作絕 熱閃蒸過程的熱平衡計算以求得爐出口溫度。當(dāng)汽化率eF=37.13%（體,tF=353 C,按石油化工工藝計算圖表圖 4-3-57查得各油品的熱焓,.進(jìn)料在汽化段中的焓hF計算如表3-8所示。表3-8進(jìn)料帶入汽化段的熱量 QF(P

31、=0.1806MPa, t=353 C >h7.72 X10伽必【=965kJ 焓，kJ/kg熱量，kJ/h物料800000汽相液相重整原料11661166X31950 =3.72如07航空煤油11591159 ><70500 = 8.17 "07輕柴油113681136101250 =1.15X10重柴油1131113仆 42750 = 4.84 心07過汽化油11001100"5750 = 1.73匯107重油937937X504000 = 4.72心08合計Qf =7.72"08再求出原油在加熱爐出口條件下的熱焓ho,按前述方法作出原油在爐

32、出口壓力0.2197MPa壓力之下平衡汽化曲線（即圖1中的曲線3>。此處忽略了水分， 若原油中含有水分，則應(yīng)按爐出口處油氣分壓下的平衡汽化曲線計算。限定爐 出口溫度不超過 365C ,由曲線3可讀出在365C時的汽化率 eo為35.4 % （體。顯然eo<eF,即在爐出口條件下，過汽化油和部分重柴油處于液相。根據(jù) 此可算出進(jìn)料在爐出口條件下的焓值ho,見表3-9。表3-9 進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量（P=0.2197MPa, t=365 C>物料焓，Kj/kg熱量，kJ/h汽相液相重整原料12281228 漢31950 =3.92"07航空煤油12061206x705

33、00 =8.50 燈07輕柴油11931193x101250 =1.21幻08重柴油（g11801180x21375 = 2.52"07重柴油（l963963x21375 =2.00"07重油9588958x504000 =4.83x10合計8Qo = 7.73 疋 10核算結(jié)果表明ho略高于hF,所以在設(shè)計的汽化段溫度 353C之下,能保證 所需的拔出率（37.13 %體。爐出口溫度也不致超過充許限度。324塔底溫度取塔底溫度比汽化段低7C,即：353-7=346 C塔頂及各側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱分配V1）假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度參考同類裝置的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度如

34、下：塔頂溫度105煤油抽出板（第14層180輕柴油抽出板（第29層256重柴油抽出板（第42層315則列出全塔熱平衡如表3-10所示。表3-10全塔熱平衡物料流率，kg/h密度d 4操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/hMPaC汽相液相入方進(jìn)料7500000.8587068753.51 1。6汽提蒸汽161880.3420336254.42 漢 106合計766188807.93 "06出方重整原料319500.71090.157110561019.49 "06航空煤油 7.7-70500匯108CQC 10.7782J / kg0.16371804

35、5732.22 "06966 1輕柴油80（)001250vw i i vyj0.84060.171425665165.91 漢 106重柴油427500.84500.178031581734.93 X106重油5040000.92000.1806346898452.59幻06水蒸汽161880.1571105280045.33 燈06合計766188650.47X1062）全塔回流熱全塔回流熱： Q =（807.93 650.47） 106 =157.46 106kJ /h3）回流方式及回流熱分配塔頂采用二級冷凝冷卻流程，塔頂回流溫度為60C。采用兩個中段循環(huán)回 流和塔頂循環(huán)回流，

36、一中在煤油側(cè)線與輕柴油側(cè)線之間（第1719層,二中位 于輕柴油側(cè)線與重柴油側(cè)線之間（第3234層，塔頂循環(huán)回流則在第13層 間。表3-11回流方式及回流熱分配回流熱分配%熱量,kJ/h塔頂冷1015.746 X106塔頂循環(huán)1523.619O06一中3047.238 心06二中4570.867 I063.3.蒸餾塔各點溫度的校核（校核應(yīng)自下而上進(jìn)行重柴油抽出板（第42層表3-12 第42層以下塔段的熱平衡物料流率，密度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/hkg/hd204MPaC汽相液相進(jìn)料7500000.8717068753.51 心06入汽提蒸汽105840.342

37、0336235.58 咒106方內(nèi)回流L0.84460.1780309808808L合計798084+L789.09X106+808L重整原料319500.73420532.86咒106出 方航空煤油705000.79090371.79>M06輕柴油1012500.840605101.81 勺06重柴油427500.84500.1780315810.034.63 "06重油5040000.92000.1806346890.0448.56 勺06水蒸汽105840132.65X

38、106內(nèi)回流L0.8446031003.3L合計798084+L722.3>c106+1003.3L由熱平衡得：789.09 106808L =722.3 1061003.3L所以，內(nèi)回流 L = 341986.69kg/h 或341986.69 /208.43kmol / h （假定內(nèi)回流液的分子量為283>283重柴油抽出板上汽相總量為：332.8 - 446.2 - 486.8 - 1208.43 - 588 =3062.23kmol / h 重柴油蒸汽（即內(nèi)回流 >分壓為：1208.430.17800.071MPa3062.23由重柴油常壓恩

39、氏蒸餾數(shù)據(jù)換算在 0.071MPa壓力下平衡汽化0%點溫度。可以用石油煉制工藝學(xué)圖 5-12和圖5-13先換算得常壓下平衡汽化數(shù)據(jù),再用圖5-23換算成0.071MPa下的平衡汽化數(shù)據(jù)。其結(jié)果如下:恩氏蒸餾/%體）0 103050餾出溫度/ r307324329331恩氏蒸餾溫差/ r 平衡蒸發(fā)溫差/r 平衡蒸發(fā)50%度/ r 平衡蒸發(fā)溫度/r523.00.8176.5331+18.0=349.0338.7345.2348.2349.00.071MPa平衡汽化溫度 / r314.8 322.2 326.2 330.0由上求得的在0.071MPa下重柴油的泡點溫度為 314.8 r,與原假設(shè)的3

40、15C很 接近，可認(rèn)為原假設(shè)溫度是正確的。3.3.2 輕柴油抽出板和煤油抽出板溫度校核的方法與重柴油的方法相同，可通過作第29層板以下和第14層板以下的熱平衡來計算，計算過程從略。計算結(jié)果如下:輕柴油抽出板溫度 256煤油抽出板溫度181計算結(jié)果與假設(shè)值相符，3.3.3塔頂溫度故認(rèn)為假設(shè)是正確的。塔頂冷回流溫度：to=60 r ht0 =163.3kJ / h塔頂溫度:t仁 107r ht611kJ /h故塔頂冷回流量Lo為：占/穽點之5170.9“塔頂油氣量（汽油+內(nèi)回流蒸汽 >為:31950 351709 =684.91 kmol /h98塔頂水蒸汽流量為：16188 = 899.3

41、kmol / h18塔頂油氣分壓為,:899.15714.5 684塔頂溫度 汽油常affiM應(yīng)該是汽:度.油氣:分壓知其、由恩依.6|69MP4示,得出在 溫度乘以系1.51 原假設(shè)溫度度標(biāo)紙作出點的).0695)6.2-p-t凝氣7,則塔頂溫度為.2：0.97=03設(shè)的數(shù)據(jù)換算得312.0 °C 和線，如圖所的存在，該105C很接近,驗證在塔頂溫度下水蒸汽是否會冷凝上塔頂水蒸汽分壓為O.1571-O.O679=0.0892MPa,在此壓力下飽和水200250300350溫度/ C .一汽溫度為107.5 C ,故水汽不會冷凝。選擇塔內(nèi)幾個有代表性的部位（如塔頂、第一層板下方、各側(cè)

42、線抽出板上下方、 中段回流進(jìn)出口處、汽化段及塔底汽提段等>,求出該各處的汽、液負(fù)荷，就可以作出全塔汽、液相負(fù)荷分布圖。圖3-5就是通過計算1、3、13、14、15、16、18、28、29、30、31、33、41、42、46、47、50 各層及塔底汽提段的汽、 液負(fù)荷繪制而成。表3-13 第50層以下塔段的熱平衡入方物料流率，kg/h密度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/hd204MPaC汽相液相重油5040000.92000.1826347898.6452.89 勺06汽提蒸汽161880.3420336254.42 漢 106內(nèi)回流L0.90320.1816352881.2881.2L

43、合計545388+L507.3仆106 +881.2L出方重油5040000.92000.1828346892449.57 咒106水蒸汽161880.1824353310050.18 漢 106內(nèi)回流L0.90320.182435310501050L合計545388+L499.75 勺06 +1050L由熱平衡得：507.31 106881.2L =499.75 106 1050L所以，內(nèi)回流 L = 44786.73kg / h或 44786.73 =i3o.96kmol/h 取內(nèi)回流分子量 M=342)342所以液相總量L=,44786.733L/ p =49.6m / h903.2求氣

44、相總量：1618844786.731030.318342nRT °.°83 (353 273.-5) 1030.29901.4m3/h1.826 -1.0197表3-14第47層以下塔段的熱平衡入 方物料流率，kg/h密度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/hd204MPaC汽相液相重油5040000.92000.18113538886447.55 X10汽提蒸汽161880.3420336254.42 咒106內(nèi)回流L0.87650.1811349850.2850.2L合計520188+L6501.97X10 +850.2L出 方重油5040000.92000.180534

45、6892479.57勺06水蒸汽161880050.3仆106內(nèi)回流L0.8765051038.5L合計520188+L6499.88X10 +1038.5L取內(nèi)回流分子量M=309 密度=0.653由熱平衡得:507.91 106 850.2L =499.88 106 1038.5L所以，內(nèi)回流L =42644.71kg/h或 42644.71309=138.01 kmol / h 取內(nèi)回流分子量 M=309)所以液相總量求氣相總量:,| /42644.713L= L/ p =48.65m /h876.51618842644.711037.

46、318309nRT 0.083 (349 273.15) 1037.3c 3 #130161.2m /h11.811 -1.0197表3-12 第42層以下塔段的熱平衡物料流率，kg/h密度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/hd204MPaC汽相液相進(jìn)料7500000.8717068753.51 X106入汽提蒸汽105840.3420336235.58 X106方內(nèi)回流L0.84460.1780309808808L合計760584+L6789.09x10 +808L重整原料319500.73420532.86X106航空煤油705000.7

47、9090371.79X106輕柴油1012500.840605101.81 燈06出 方重柴油427500.84500.1780315810.034.63 燈06重油0.92000.1806346890.0448.56 X106水蒸汽105840132.65X106內(nèi)回流L0.8446031003.3L合計760584+L722.3>d06+1003.3L取內(nèi)回流分子量 M=283 密度=0.652由熱平衡得:789.09 106 808L= 722.3 106 1003.3L .L =341986.69kg/h或34 =1208.43kmo1 / h （取內(nèi)回流液的分子量為283>所以液相總量L= L / p = 341986.69 = 404.91 m3 / h844.6nRTP0.083 (309 273.15) 2258.701.78011.0197=66520.83m3/h求氣相總量：31950