石油加工工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)-wenkub
2023-07-03 06:11:01 本頁面
【正文】 度, 作全塔熱平衡, 算出全塔回流熱。5. 畫出蒸餾塔的草圖, 其中包括進(jìn)料及抽出側(cè)線的位置丶中段循環(huán)回流的位置等。(二) 設(shè)計(jì)計(jì)算步驟1. 根據(jù)原料油的性質(zhì)及產(chǎn)品方案確定產(chǎn)品的收率, 作出物料平衡。4. 產(chǎn)品方案和產(chǎn)品性質(zhì)。(一) 計(jì)算所需基本數(shù)據(jù)1. 原料油性質(zhì)。2. 課程設(shè)計(jì)一般按排在課程講完原油的一次加工之后, 與課程的聯(lián)接較好。通過課程設(shè)計(jì), 可以鞏固所學(xué)的基本知識(shí), 理論聯(lián)系實(shí)際, 培養(yǎng)學(xué)生的思維能力, 分析和解決問題的能力, 使學(xué)生受到一次石油加工工藝設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練, 為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)的題目通常選常減壓蒸餾裝置的常壓塔或減壓塔的工藝設(shè)計(jì)。3. 蒸餾塔的工藝設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練較全面, 與所學(xué)的基礎(chǔ)課聯(lián)系較密切。其中主要包括實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù), 密度, 特性因數(shù), 分子量, 含水量, 粘度和平衡汽化數(shù)據(jù)等。5. 汽提水蒸汽的溫度和壓力。2. 列出(有的須通過計(jì)算求得)有關(guān)各油品的性質(zhì)。6. 確定塔內(nèi)各部位的壓力和加熱爐出口壓力。選定回流方式及中段回流的數(shù)量和位置, 并合理分配回流熱。13. 作塔板水力學(xué)核算。 2──原油的常壓平衡汽化曲線。性質(zhì)參數(shù)的計(jì)算以汽油為例。⑨臨界壓力, Pkp:由圖表集圖239查得: 汽油Pkp=。確定后列出物料平衡表。決定年開工天數(shù)后, 即可作出常壓塔的物料平衡表, 如表3所示。 表3 物料平衡表(按每年開工330天計(jì)) 油 品產(chǎn) 率，%處 理 量 或 產(chǎn) 量體積質(zhì)量104t/Yt/Dkg/hkmol/h原 油1001002507576315700產(chǎn)品汽油26611100117煤油50521040139輕柴油52421800100重柴油73030400105重油5551231360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420℃, 。石油分餾塔塔板數(shù)主要靠經(jīng)驗(yàn)選圖2 汽提蒸汽用量(四層汽提塔板)
表4 汽提蒸汽用量(經(jīng)驗(yàn)值)塔名稱產(chǎn)品蒸汽用量, ％, 對(duì)產(chǎn)品常壓塔溶劑油～常壓塔煤油2～3常壓塔輕柴油2～3常壓塔重柴油2～4常壓塔輕潤(rùn)滑油2～4常壓塔塔底重油2～4初餾塔塔底油～減壓塔中、重潤(rùn)滑油2～4減壓塔殘?jiān)剂嫌?～4減壓塔殘?jiān)子?～5用, 表6丶表7是常壓塔塔板數(shù)的參考值。圖3 常壓塔的計(jì)算草圖取塔頂產(chǎn)品罐壓力為: 。由此計(jì)算得過汽化段的油氣分壓為:482/(482+257)=③汽化段溫度的初步求定％(體)的溫度, , 見圖1中的曲線4。％(體)℃, 此即欲求的汽化段溫度tF。當(dāng)汽化率eF=％(體), tF=℃, 進(jìn)料在汽化段中的焓hF計(jì)算如表8所示。顯然eoeF,即在爐出口條件下, 過汽化油和部分重柴油處于液相。表9 進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量(P=, t=360℃)物料焓，Kj/kg熱量，kJ/h汽相液相汽油1201120111100=106煤油116411642104=106輕柴油1151115121800=106重柴油(g)1143114321100=106重柴油(l)9719719300 =106重油904904231360=106合計(jì)Qo=106取塔底溫度比汽化段低7℃, 即: =℃①假設(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 107℃煤油抽出板(第9層) 180℃輕柴油抽出板(第18層) 256℃重柴油抽出板(第27層) 315℃則列出全塔熱平衡如表10所示。①重柴油抽出板(第27層)按圖3中的隔離體系Ⅰ作第27層以下塔段的熱平衡如圖4及表11所示。即:輕柴油抽出板溫度256℃, 煤油抽出板溫度 181℃③塔頂溫度塔頂冷回流溫度to=60℃ ho=塔頂溫度 t1=107℃ h1=611kJ/kg故塔頂冷回流量 Lo為:Lo=Q/(ht1hto)=106/()=58500kg/h塔頂油氣量(汽油+內(nèi)回流蒸汽)為(58500+11100)/95=733kmol/h塔頂水蒸汽流量為6763/18=376kmol/h塔頂油氣分壓為733/(733+376)=塔頂溫度應(yīng)該是汽油在其油氣分壓下的露點(diǎn)溫度, ℃。驗(yàn)證在塔頂溫度下水蒸汽是否會(huì)冷凝。圖6 常壓塔全塔汽丶液相負(fù)荷分布圖①塔徑的初算以塔內(nèi)最大負(fù)荷來計(jì)算塔徑式中 g─重力加速度, Wmax─允許的最大氣體速度, m/s。VL─液體體積流率, m3。KsKs─系統(tǒng)因數(shù), ~。當(dāng)Ht≥式中 Vd─降液管內(nèi)液體流速, m/s。F=W=Vv/F式中 F──采用的塔橫截面積, m2。H=Hd+(n2)Ht+Hb+Hf式中 H──塔高(截線到切線), m。Hf──進(jìn)料段高, m。, 浮閥丶溢流堰及降液管的計(jì)算, 參照《塔的工藝計(jì)算》P131~137, 因篇幅所限, 故不贅述。Wh──閥孔氣速, m/s?！鱌o值很小, 可忽略不計(jì)?！鱌t(m液柱)△Pt≌△Pd+△PVL②霧沫夾帶過量的霧沫夾帶會(huì)使塔板效率降低很多, 所以應(yīng)限制塔板的霧沫夾帶, 一般情況下, 。當(dāng)W=Wmax時(shí)取大值。A丶n──系數(shù)。hL──塔板上液層高度, mm。泄漏影響塔板效率, 泄漏量控制在該塔板液體負(fù)荷的10％以下。ρL/3600)hw=30mm時(shí), Nw104=(WL──堰上液流強(qiáng)度, m3/m降液管內(nèi)清液高度取決于液相流過塔板的壓力降。hL──塔板上液層高度, m液柱?！鱌dk=(Wb)2△P’dk=(Wb)2△Pt──氣體通過一塊塔板的總壓力降, m液柱。⑤降液管超負(fù)荷當(dāng)液體在降液管內(nèi)流速太快時(shí), 則從上層塔板攜帶到降液管內(nèi)的氣體將來不及在降液管中與液體分離而隨液體進(jìn)入下層塔板, 降低了分離效率。ρLρv (C)式中 Vd──降液管內(nèi)液體流速,m/s。m(堰長(zhǎng))]為橫座標(biāo)。此點(diǎn)對(duì)應(yīng)于塔板設(shè)計(jì)時(shí)的氣液負(fù)荷
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