【正文】 頂油1253航煤15910柴油202重柴油261表36 油品性質(zhì)參數(shù)（1）表37 油品性質(zhì)參數(shù)（2）項(xiàng)目體積平均沸點(diǎn)℃恩氏蒸餾 10%90%斜率立方平均沸點(diǎn)，℃中平均沸點(diǎn)，℃重量平均沸點(diǎn)，℃實(shí)分子平均沸點(diǎn)，℃特性因數(shù)，K原 油269243179295189初頂油常頂油3航煤10柴油重柴油項(xiàng)目平衡汽化蒸餾溫度℃臨界溫度，℃臨界壓力，atm0%10%30%50%70%90%100%原 油——471初頂油常頂油 3航煤10柴油重柴油表38 油品性質(zhì)參數(shù)（3）表39 油品性質(zhì)參數(shù)（4）項(xiàng)目比重焦點(diǎn)溫度，℃焦點(diǎn)壓力，atm實(shí)沸點(diǎn)蒸餾溫度，℃比重指數(shù)0%100%原 油536——初頂油39132常頂油1281793航煤 17124610柴油25234308重柴油292370 初餾塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 初餾塔的主要操作壓力，使用一個(gè)管殼式后冷器，故： 塔頂壓力=+= MPa，參照文獻(xiàn)[2] P239頁(yè)表77和表78，確定塔板數(shù)為19塊，在15塊板進(jìn)料，則有塔頂壓力 MPa汽化段壓力（第15層下） +15103= MPa 塔底壓力為 +19103= MPa 操作溫度（1）汽化段溫度取過(guò)汽化度為進(jìn)料的4%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%（體積分?jǐn)?shù)），為了使重整料的收率在常壓塔達(dá)到4%5%之間，%，要求進(jìn)料在汽化段中的汽化率eF為：eF（體積分?jǐn)?shù)）=+=%汽化段溫度的求定：依據(jù)原油的焦點(diǎn)溫度、焦點(diǎn)壓力及其平衡汽化數(shù)據(jù)作出該原油的pTe圖，如附錄所示。 MPa、%時(shí)的溫度，：310 汽化段壓力下原油的平衡汽化數(shù)據(jù)體積收率/%10305070溫度/℃由此數(shù)據(jù)即可作出汽化段壓力下的平衡汽化曲線，如圖31。 圖31 汽化段壓力下原油平衡汽化曲線%時(shí)溫度為194℃，此即所求的汽化段溫度tF，因此取換熱終溫至194℃。（2）塔頂溫度是塔頂產(chǎn)品在其油氣分壓下的露點(diǎn)溫度。經(jīng)計(jì)算，℃，根據(jù)pTe圖，℃。由于有不凝氣的存在，97%=℃。設(shè)塔底溫度比進(jìn)料低7℃，則塔底溫度為194℃7℃=187℃塔頂采用一級(jí)冷凝冷卻流程，塔頂回流溫度定為40℃。初餾塔計(jì)算草圖如圖32所示?！?510187℃進(jìn)料 187500kg/h19圖32 初餾塔計(jì)算草圖 初餾油品性質(zhì)油品性質(zhì)計(jì)算方法同上，并列至下表： 表311 油品的物性參數(shù)（5）油品r20g/㎝3切割點(diǎn)℃沸程℃實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)/℃0%10%30%50%70%90%100%初頂油130～1503941587894114150初底油—110～110166251314413532—表312 油品的物性參數(shù)（6）油品恩氏蒸餾溫度℃0%10%30%50%70%90%100%初頂油初底油142179255309372476—表313 油品的物性參數(shù)（7）油品平衡汽化溫度℃0%10%30%50%70%90%100%初頂油 初底油176196254291356427—表314 油品的物性參數(shù)（8）油品相對(duì)分子量M比重指數(shù)API176。平衡汽化溫度/℃臨界參數(shù)焦點(diǎn)參數(shù)特性因數(shù)K0%點(diǎn)100%點(diǎn)溫度℃ 壓力MPa 溫度℃ 壓力MPa初頂油91初底油220176 物料衡算表：表315 物料衡算表油 品產(chǎn)率處理量或產(chǎn)量v%m%180。104t/akg/hkmol/h原 油100100150187500初頂油初底油673 初餾塔全塔回流熱表316 全塔回流熱物料 質(zhì)量流率kg/hr20g/㎝3操作條件焓/kJ/kg熱量/kJ/h壓力/MPa溫度/℃氣液入方原 油187500194——106出方初頂油109—106初底油187—106合計(jì)——————106所以，全塔回流熱=106=106kJ/h，回流熱全部由塔頂回流取走。全塔回流量L=106/()=40020kg/h=40020/91= 常壓塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 物料平衡表317 物料平衡（按每年開工8000小時(shí)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100100673產(chǎn)品重整料1163航煤12810柴油133重柴油 89重油207 汽提蒸汽用量側(cè)線產(chǎn)品和塔底重油都用過(guò)熱水蒸汽汽提，使用是溫度420℃。表318 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10柴油380845三線重柴油364736塔底重油158788合計(jì)3042169 塔板形式和塔板數(shù) 選用浮閥塔板，參照文獻(xiàn)[2] P239頁(yè)表77和表78選定塔板數(shù)如下：表319 汽提蒸汽用量重整料航煤段9層（考慮一線生產(chǎn)航煤）航煤10柴油段7層10柴油重柴油段5層重柴油汽化段4層塔底汽提段4層考慮采用兩個(gè)中段回流，每個(gè)用三層換熱塔板，共6層，全塔塔板數(shù)總計(jì)為35層。 繪制草圖將塔體塔板進(jìn)料及產(chǎn)品進(jìn)出口，中段循環(huán)回流位置，氣體返塔位置，塔底汽提點(diǎn)等繪制成草圖。（如圖33）重整料塔頂冷回流106kJ/h再沸器取熱：106kJ/h10柴油汽提蒸汽597kg/h10重柴油汽提蒸汽833kg/h(420℃)塔底汽提蒸汽3340kJ/h(420℃)進(jìn)料220200kg/h過(guò)汽化油4404kg/h第二中段回流取熱106kJ/h第一中段回流取熱106kJ/h141℃1174℃ 9111318210℃ 192123272℃27351℃32344℃總熱量:Q=106 kJ/h圖33 常壓塔計(jì)算草圖 操作壓力，塔頂采用兩級(jí)冷凝冷卻流程，使用一個(gè)管殼式后冷器，故塔頂壓力=++=（絕）（4mmHg），推算得常壓塔各關(guān)鍵部位的壓力如下（單位為MPa）一線抽出層（第9層）上壓力為0162MPa二線抽出層（第19層）三線抽出層（第27層）汽化段（第31層），則加熱爐出口壓力=+= 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)）%（體積分?jǐn)?shù)），即過(guò)汽化量為148181*2%=2964kg/h要求進(jìn)料在汽化段中的汽化率eF為eF（體積分?jǐn)?shù)）=%+%+% +%=%（2）汽化段油氣分壓汽化段中各物料的流量如下：表320 汽化段中各物料的流量重整料 116 kmol/h3航煤128mol/h10柴油133kmol/h 重柴油89kmol/h過(guò)汽化油16kmol/h油氣量合計(jì)482kmol/h其中過(guò)汽化油的相對(duì)分子質(zhì)量取280，還有水蒸汽88kmol/h（塔底氣提）。由此計(jì)算汽化段油氣分壓為：482/（482+88）=（3）汽化段溫度的初步求定依據(jù)初底油的焦點(diǎn)溫度、焦點(diǎn)壓力及其平衡汽化數(shù)據(jù)作初底油的pTe相圖，如附錄，%（體積分?jǐn)?shù)）時(shí)的溫度，初底油在汽化段壓力下平衡汽化數(shù)據(jù)如下：表321 汽化段壓力下初底油的平衡汽化數(shù)據(jù)體積收率/%10305070溫度/℃240290360405，如圖34，%時(shí)，溫度tF為350℃。 圖34 初底油平衡汽化曲線（4）tF的校核作絕熱閃蒸過(guò)程中的熱平衡以求得爐出口溫度。當(dāng)汽化率eF（體積分?jǐn)?shù)）= %，tF=350℃時(shí)，進(jìn)料在汽化段中的焓hF計(jì)算如表323 ，所以hF=106/=再求出初底油在加熱爐出口條件下的焓h0，計(jì)算如表324，由初底油的pTe相圖查得初底油在爐出口壓力下的平衡數(shù)據(jù)為：表322 爐出口壓力下初底油的平衡汽化數(shù)據(jù)體積收率/%10305070溫度/℃265325380420（忽略初底油所含水分），如圖34，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=，e0=%（體積分?jǐn)?shù)）。顯然e0 ＜eF，即在爐出口條件下，過(guò)汽化油和部分10柴油處于液相。據(jù)此，可算出進(jìn)料在爐出口條件下的焓值h0。h0=106/=校核結(jié)果表明h0略高于hF。所以在設(shè)計(jì)的汽化段溫度350℃之下既能保證拔出率（%），爐出口溫度也不至于超過(guò)允許限度。表323 進(jìn)料帶入汽化段的熱量QF（P=， t=321℃）油料焓，kJ/kg熱量，kJ/h氣相液相重整料1113— 1063航煤1101—10610柴油1089—106重柴油1071—106過(guò)汽化油1067—106重 油—837106合 計(jì)——QF=106表324 進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量Q0（P=， t=360℃）油料焓，kJ/kg熱量，kJ/h氣相液相重整料1151—1063航煤1122—10610柴油1109—106重柴油———汽相部分1096—106液相部分—909106重 油—883106合 計(jì)——Q0=106 塔底溫度取塔底溫度比汽化段溫度低7℃，即塔底溫度為3507=343℃ 塔頂及側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱分配（1）設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度參考同類裝置的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度如下：塔頂溫度 145℃航煤抽出板（第9層）溫度 180℃10柴油抽出板（第19層）溫度 255℃重柴油抽出板（第27層）溫度 314℃（2）全塔回流熱 按上述假設(shè)的溫度條件作全塔回流熱表325 全塔回流熱物料流率kg/hρ20g/cm3操作條件焓，kJ/kg熱量kJ/h壓 力MPa溫 度℃氣相液相入方初底油350——106汽提蒸汽3042—4203316—106再沸器—————— — 合計(jì)—————106出方 重整料145662—1063航煤180—44010610柴油255—636106重柴油314—795106重 油63300343—816106汽提蒸汽3042—1452748—106合計(jì)