【正文】 流液體，塔底用加熱或汽提的方法產生熱的蒸氣。（3）塔內要裝設有塔板或填料，提供傳熱和傳質場所。?重整原料預分餾過程有三種不同的流程:①單塔蒸餾過程(見圖1－1)；②雙塔蒸餾過程。③單塔開側線流程。單塔預分餾通常適于只切除不合格的輕組分，即拔頭，所以又稱它為拔頭塔。雙塔預分餾用于生產芳烴，它既拔掉不需要的輕組分(如60℃的餾分)，又要切除不需要的重組分(如145℃的餾分)。單塔開側線流程也能生產出符合芳烴生產要求的60~145℃原料餾分，但操作上不如雙塔預分餾容易控制，因此，工業(yè)中應用不多。?（1）汽相溫度高于液相溫度。（2）液相中輕組分濃度應較高(高于與汽相相平衡的液相濃度)，這樣，才能保證液相中的輕組分轉移到汽相中去，增加氣相中輕組分的含量。?分餾塔板或填料在分餾過程中主要提供汽、液相良好的接觸場所，以便于傳熱、傳質過程的進行。在塔板上或填料表面自上而下流動的輕組分含量較多、溫度較低的液體與自下而上流動的溫度較高的蒸氣相接觸?；亓饕后w的溫度升高，其中輕組分被蒸發(fā)到汽相中去，高溫的蒸氣被低溫的液體所冷卻，其中重組分被冷凝下來轉到回流液體中去。從而使回流液體每經過一塊塔板重組分含量有所上升，而上升蒸氣每經過一塊塔板輕組分含量也有所上升，這就是塔板或填料上的傳質過程也稱提濃效應。液相的輕組分汽化需要熱量――汽化熱，這熱量是由汽相中重組分冷凝時放出的冷凝熱直接提供的。因此在蒸餾塔板上進行傳質過程的同時也進行著熱量傳遞過程。分餾塔板和填料設計的一個重要的指導思想，是提供汽、液相充分接觸的傳熱、傳質表面積。面積越大越有利于傳質、傳熱過程的進行。?如何計算?塔板效率是描述塔板傳質效果的重要指標。通常用來表示。如果汽液兩相充分接觸，離開塔板時兩相達到平衡，這樣的塔板就稱為理論塔板(或稱為理想塔板)，但實際塔板不可能達到理想塔板的分離效果。因此，實際生產中必須用幾塊、幾十塊甚至上百塊塔板才能完成必要的分離效果。就是說實際塔板數(shù)(n實)比理想塔板數(shù)(nl理)要大，n實與n理的比值就稱為塔板效率。通?？蓪懗?塔板效率高低，與被分離介質的性質和操作條件都有關系，但最主要的是與塔板的結構有關。?什么是道爾頓定律?拉烏爾( Raoult)研究稀溶液的性質，歸納了很多實驗結果，于1887年發(fā)表了拉烏爾定律:在一定溫度下的稀溶液中，溶劑的蒸氣壓等于純溶劑的飽和蒸氣壓乘以溶劑在溶液中的摩爾分率。其數(shù)學表達式為:式中—溶劑A的蒸氣壓。 —在一定溫度條件下純溶劑A的飽和蒸氣壓。 —溶液中溶劑A的摩爾分率。以后大量的科學研究實踐證明，拉烏爾定律不僅適用于稀溶液，而且也適用于化學結構相似、相對分子質量接近的不同組分所形成的理想溶液。道爾頓( Dalton)根據(jù)大量試驗結果，歸納出“系統(tǒng)的總壓等于該系統(tǒng)中各組分的分壓之和”。以上結論發(fā)表于1801年，通常稱之為道爾頓定律。道爾頓定律有兩種數(shù)學表達式:P=P1+P2+……+Pn式中PP2……Pn—各組分在氣相中的分壓。——組分在氣相中的摩爾分率。經以后的大量科學研究證實。將上述兩個定律進行聯(lián)解時，很容易得到以下算式:根據(jù)此算式很容易由某一相的組成，求取與其相平衡的另一相的組成。?氣液相平衡是指氣、液兩相存在于一個系統(tǒng)中，在兩相之中進行物質傳遞，最終系統(tǒng)的溫度、壓力保持恒定，各相的組成保持不變，這樣的狀態(tài)稱之為氣液平衡。在石油蒸餾過程中氣液相平衡主要用于研究溫度、壓力等操作參數(shù)與氣、液組成之間的關系。氣液相平衡常數(shù)，是指氣、液兩相達到平衡時，在系統(tǒng)的溫度、壓力條件下，系統(tǒng)中某一組分i在氣相中的摩爾分率與液相中的摩爾分率的比值。即相平衡常數(shù)是石油蒸餾過程相平衡計算時最重要的參數(shù)，對于壓力低于,相平衡常數(shù)可以用下式計算:式中—組分在系統(tǒng)溫度下的飽和蒸氣壓，Pa。—系統(tǒng)壓力，Pa。對于石油或石油餾分，可用實沸點蒸餾的方法切割成為沸程為10~30℃的若干個窄餾分，借助于多元系統(tǒng)汽液相平衡計算的方法，進行石油蒸餾過程的氣相相平衡的計算。、相對揮發(fā)度?液體混合物中任一組分汽化傾向的大小可以用揮發(fā)度來表示，其數(shù)值是相平衡常數(shù)與壓力的乘積，即:對于理想體系，液體混合物中組分的揮發(fā)度顯然就等于它的飽和蒸氣壓，即。相對揮發(fā)度是指系統(tǒng)中，任一組分與對比組分揮發(fā)度之比值，即:對于理想體系對于低壓非理想溶液其中、— 、組分的活度系數(shù)。?飽和蒸氣壓都與哪些因素有關?在某一溫度下，純液體與在它液面上的蒸氣呈平衡狀態(tài)時，由此蒸氣所產生的壓力稱為飽和蒸氣壓，簡稱為蒸氣壓。蒸氣壓的高低表明了液體中的分子離開液體汽化或蒸發(fā)的能力，蒸氣壓越高，就說明液體越容易汽化。蒸氣壓的大小首先與物質的本性：相對分子質量大小、化學結構等有關，同時也和體系的溫度有關。 Pa的條件下，對于有機化合物常采用恩托因(Antoine) 方程來表示蒸氣壓與溫度的關系:式中 —組分的蒸氣壓，Pa。、—恩托因常數(shù)；T—系統(tǒng)溫度，K。恩托因常數(shù)、可由有關手冊中查到。對于同一物質其飽和蒸氣壓的大小主要與系統(tǒng)的溫度T有關，溫度越高，飽和蒸氣壓越大。、露點?什么是泡點方程和露點方程?泡點是在恒壓條件下加熱液體混合物，當液體混合物開始汽化出現(xiàn)第一個汽泡時的溫度。露點是在恒壓條件下冷卻氣體混合物，當氣體混合物開始冷凝出現(xiàn)第一個液滴時的溫度。石油精餾塔內側線抽出溫度則可近似看作為側線產品在抽出塔板油氣分壓下的泡點溫度。塔頂溫度則可以近似看作塔頂產品在塔頂油氣分壓下的露點溫度。泡點方程是表征液體混合物組成與操作溫度、壓力之間關系的數(shù)學表達式，其算式如下:露點方程是代表氣體混合物組成與操作溫度、壓力之間關系的數(shù)學表達式，其算式如下：式中，、分別代表組分在液相或汽相的摩爾分率。n代表系統(tǒng)中的組分數(shù)目。，常用的方法有幾種?它們的餾出曲線有何不同?煉廠化驗室主要應用實沸點蒸餾、恩氏蒸餾，平衡氣化三種方法。實沸點蒸餾是一種間歇精餾過程。塔釜加入油樣加熱汽化，上部冷凝器提供回流，塔內裝有填料供汽液相接觸進行傳熱和傳質，塔頂按沸點高低依次切割出輕重不同的餾分。實沸點蒸餾主要用于原油評價試驗。恩氏蒸餾也叫微分蒸餾。油樣放在標準的蒸溜燒瓶中，嚴格控制加熱速度，蒸發(fā)出來的油氣經專門的冷凝器冷凝后收集在量筒中，以確定不同餾出體積所對應的餾出溫度。恩氏蒸餾操作簡單，速度快。主要用于石油產品質量的考核及操作控制上。平衡汽化也稱為一次汽化，在加熱的過程中油品汽液兩相密切接觸并處于相平衡狀態(tài)，加熱終了使氣、液相分離。實際的平衡汽化是很難達到的，因為這要求汽液兩相有無限長的接觸時間和無限大接觸面積。但在石油加工過程中，近似于平衡汽化的情況很多。通過三種蒸餾過程的餾出曲線進行比較(見圖1－2)，很容易看出，實沸點蒸餾初餾點最低，終餾點最高，曲線的斜率最大。平衡汽化的初餾點最高，終餾點最低，曲線斜率最小。恩氏蒸餾過程則居于兩者之間。基于以上的現(xiàn)象，經過大量的試驗積累了豐富的數(shù)據(jù)，經處理得到二種蒸餾曲線換算圖表。主要用來從實沸點蒸餾數(shù)據(jù)或恩氏蒸餾數(shù)據(jù)出發(fā)，求取平衡汽化數(shù)據(jù)，便于在分餾塔設計時求取塔內各點的溫度。?分餾塔的操作應掌握物料平衡、氣液相平衡和熱量平衡。物料平衡指的是單位時間內進塔的物料量應等于離開塔的諸物料量之和。，它主要是靠進料量和塔頂、側線和塔底出料量來調節(jié)的。操作中，物料平衡的變化具體反應在塔底液面上。當塔的操作不符合總的物料平衡時，可以從塔壓差的變化上反映出來。例如進得多，出得少，則塔壓差上升。對于一個固定的分餾塔來講，塔壓差應在一定的范圍內。塔壓差過大，塔內上升蒸氣的速度過大，霧沫夾帶嚴重，甚至發(fā)生液泛而破壞正常操作，塔壓差過小，塔內上升蒸氣的速度過小，塔板上汽液兩相傳質效率降低，甚至發(fā)生漏液而大大降低塔板效率。物料平衡掌握不好，會使整個塔的操作處于混亂狀態(tài)，掌握物料平衡是塔操作中的一個關鍵。如果正常的物料平衡受到破壞，它將影響另二個平衡，即：汽液相平衡達不到預期的效果，熱平衡也被破壞，需重新予以調整。汽液相平衡主要體現(xiàn)了產品的質量及損失情況。它是靠調節(jié)塔的操作條件(溫度、壓力)及塔板上汽液接觸的情況來維持的。只有在溫度、壓力固定時，才有確定的汽液相平衡組成。當溫度、壓力發(fā)生變化時，汽液相平衡所決定的組成就發(fā)生變化，產品的質量和損失情況也隨之發(fā)生變化。汽液相平衡與物料平衡密切相關，掌握好物料平衡，塔內上升蒸氣速度合適，汽液接觸良好，則傳熱、傳質效率高，塔板效率也高。當然，溫度、壓力也會隨著物料平衡的變化而改變。熱量平衡是指進塔熱量和出塔熱量的平衡，具體反應在塔頂溫度上。熱量平衡是物料平衡和汽液相平衡得以實現(xiàn)的基礎，反過來又依附于它們。沒有熱的汽相和冷的回流，整個精餾過程就無法實現(xiàn)；而塔的操作壓力、溫度的改變（即汽液相平衡組成改變），則每塊塔板上汽相冷凝的放熱量和液體汽化的吸熱量也會隨之改變。掌握好物料平衡、氣液相平衡和熱量平衡是精餾操作的關鍵所在，三個平衡之間相互影響、相互制約。在操作中通常是以控制物料平衡為主，相應調節(jié)熱量平衡，最終達到氣液相平衡的目的。要保持操作穩(wěn)定的塔底液面，必需穩(wěn)定:①進料量和進料溫度。②塔頂、側線及塔底抽出量。③塔頂壓力。要保持穩(wěn)定的塔頂溫度。必需穩(wěn)定:①進料量和進料溫度。②頂回流、循環(huán)回流、各中段回流量及溫度。③塔頂壓力。④汽提蒸汽量。⑤原料及回流不帶水。只要密切注意塔頂溫度，塔底液面，分析波動原因，及時加以調節(jié)，就能掌握塔的三個平衡，保證塔的正常操作。?如何處理?塔頂回流由塔頂回流罐抽出，如果回流罐油水界位控制不好或失靈、水界面過高，超過回流抽出管水平面位置時，回流將含水?；蛘咚斔鋮s器管因腐蝕穿孔，大量冷卻水漏進回流罐來不及脫水，也可造成回流油帶水。原料含水高，也可能造成預分餾塔頂回流罐水多，脫水不及時，也造成回流帶水。帶水的回流油進入塔頂部，由于水的氣化熱比油品汽化熱約大4倍，水蒸氣的比體積比油品蒸氣的比體積約大10倍，因此造成塔頂壓力上升，塔頂溫度下降，塔上部過冷。不及時處理，塔頂壓力會急劇上升沖塔，安全閥可能會跳開。當發(fā)現(xiàn)塔頂溫度明顯降低，可初步斷定回流帶水，應迅速檢查回流罐油水界面控制是否過高，或打開在儀表控制閥下面的放空閥直接觀察回流油是否含水就可以準確判斷?；亓饔蛶畱扇∪缦绿幚磙k法:（1）排除儀表控制故障，開大脫水閥門或副線閥門，加大切水流量，使水界面迅速降低。（2）如果是冷卻器管束泄漏，停止使用，及時檢修。（3）適當提高塔頂溫度。加速塔內水的蒸發(fā)。（4）塔頂壓力上升可啟動空冷風機。遇到回流帶水時，首先要及早判斷。迅速處理，將回流油中水脫除，就能很快恢復正常操作。如發(fā)現(xiàn)遲，處理慢對安全生產帶來嚴重危害。?對塔的操作有何影響?回流比R是指回流量L0與塔頂產品D之比，即:回流比的大小是根據(jù)各組分分離的難易程度(即相對揮發(fā)度的大小)以及對產品質量的要求而定。對于二元或多元物系它是由精餾過程的計算而定的。對于石油蒸餾過程，國內主要用經驗或半經驗的方法設計，回流比主要由全塔的熱量平衡確定。在生產過程中精餾塔內的塔板數(shù)或理論塔板數(shù)是一定的，增加回流比會使塔頂輕組分濃度增加、質量變好。對于塔頂、底分別得到一個產品的簡單塔，在增加回流比的同時要注意增加塔底重沸器的蒸發(fā)量。而對于有多側線產品的復合石油蒸餾塔，在增加回流比的同時要注意調整各側線的開度，以保持合理的物料平衡和側線產品的質量。，預分餾塔的操作參數(shù)還有哪些? 除回流比外，預分餾塔的操作參數(shù)還有: (l)操作壓力。 (2)塔頂溫度。 (3)進料溫度。 (4〕塔底溫度。 (5)回流罐與塔底液面等。?預分餾塔頂產品通常是輕汽油餾分或重整原料(雙塔流程的塔Ⅱ)。當用水作為冷卻介質，產品冷至40℃左右，~。因此分餾一般在稍高于常壓的壓力條件下操作，常壓預分餾塔的名稱由此而來。對于原料中不凝氣含量較多時，提高壓力可以減少排放惰性氣體時輕質汽油損失的數(shù)量。適當提高塔的操作壓力可以提高塔的處理能力，塔的生產能力可增長70％，塔的壓力提高以后，整個塔的操作溫度也上升，有利于側線產品與原料的換熱。不利的因素是隨著壓力的提高，相對揮發(fā)度降低，分離困難。為達到相同的分離精確度，則必需加大塔頂?shù)幕亓鞅?，從而增加了塔頂冷凝器的負荷。此外由于進料溫度不能任意提高，當壓力上升以后，進料汽化率會有所下降。?如何控制?預分餾塔壓力波動的原因有:（1）進料或塔頂回流量波動。（2）進料或塔頂回流帶水和組成變化。（3）回流罐瓦斯(不凝氣)背壓變化，后路堵塞或壓力變化。（4）冷后溫度改變。（5）回流入塔溫度改變等。通常采用冷卻水量和不凝氣排出量作為塔壓力的控制手段。壓力高低直接受回流罐油溫下蒸氣壓的影響。進料帶水或輕組分增多(減少)，塔內產生過多(少)的水蒸氣或不凝氣使壓力增高(下降)，要及時調整，保持塔內壓力穩(wěn)定。與此同時應盡量排除使塔內壓力波動的因素。如果不排除上述造成塔內壓力波動的直接原因，只靠壓力控制器調節(jié)，就難以使塔內壓力真正平穩(wěn)下來。?塔頂溫度是控制塔頂拔頭油干點的主要操作參數(shù)。塔頂溫度過低，將不能拔出所有輕組分。造成塔內負荷增加，操作不穩(wěn)。但是塔頂溫度過高將使拔頭油干點升高，拔頭油帶走較多適于重整進料的組分，浪費了原料。因此，過低、過高的塔頂溫度都是不適當?shù)摹?如何控制? 影響預分餾塔頂溫度波動的主要因素有。 (l)塔頂回流量、溫度變化或回流帶水。 (2)進料組成、溫度變化或進料帶水。 (3)塔的操作壓力和塔底溫度或液面變化等?？刂扑敎囟茸罨镜姆椒ㄊ欠治鲈蚣右哉{節(jié)。通常最有效的方法就是調節(jié)回流量，保持塔頂溫度穩(wěn)定。如果塔頂溫度突然升高，就應及時增加回流量，或降低回流溫度。較大的回流量或溫度較低的回流進入塔頂后，與塔內高溫物料接觸、氣化時吸收熱量，如果回流量加大的數(shù)量或溫度降低的程度，正好能與塔頂溫度增高多產生的熱量相平衡，那么塔頂溫度就能恢復到正常值。如果是進料組成