【正文】 減壓加熱爐煙氣圖22 常減壓蒸餾裝置的工藝流程及污染源分布1－電脫鹽罐；2一初餾塔；3常壓爐；4常壓塔；5汽提塔；6穩(wěn)定塔；7分餾塔；8－減壓加熱爐；9－減壓塔由圖22可知，常減壓蒸餾裝置污染源有電脫鹽排水、初頂排水、機(jī)泵冷卻水、常頂排水、減頂排水、常壓加熱爐煙氣、減壓加熱爐煙氣，所以環(huán)保工作應(yīng)圍繞這些污染源采取相應(yīng)措施。②停工排放廢氣裝置在停工時(shí)，需對(duì)塔、容器、管線(xiàn)進(jìn)行蒸汽吹掃，大部分存油隨蒸汽冷凝水排出，還有部分未被冷凝的油氣隨塔頂蒸汽放空進(jìn)入大氣；檢修時(shí)，需將塔、容器等設(shè)備的人孔打開(kāi)，將殘存的油氣排入大氣；要制定停工方案并嚴(yán)格執(zhí)行，嚴(yán)格控制污染。輸送輕質(zhì)油品管線(xiàn)、堿渣管線(xiàn)及閥門(mén)的泄漏會(huì)造成大氣污染，本裝置設(shè)計(jì)常壓塔頂減壓閥為緊急放空所用，放空氣體進(jìn)入緊急放空罐。此外，加入破乳劑使原油在電場(chǎng)的作用下將其中的油和含鹽廢水分離。②塔頂油水分離器排水常減壓蒸餾裝置其初餾塔頂、常壓塔頂、減壓塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷后均分別進(jìn)入各自的油水分離器，進(jìn)行油水分離并排水。正常生產(chǎn)情況下，嚴(yán)格控制塔頂油水分離器油水界面是防止排重帶油的關(guān)鍵。如將泵端面密封改為波紋管式密封，可以減少漏油污染。這部分油品會(huì)污染排水。一般不允許用水沖洗的地面，通常用浸有少量煤油的棉紗插去油污。如流體被節(jié)流后發(fā)出的噪聲(尤其是調(diào)節(jié)閥節(jié)流造成的)、火焰燃燒所造成的氣體振動(dòng)等。指由電機(jī)、脫鹽變壓器等因磁場(chǎng)作用引起振動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲。(3)結(jié)合預(yù)熱空氣系統(tǒng)，采用強(qiáng)制進(jìn)風(fēng)消聲罩。)(2)改善冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、角度。(3)加隔聲罩。初頂油 ℃同理可得： 常頂油 航空煤油 輕柴油 重柴油 常四線(xiàn) %~10%斜率初頂油90%~10%斜率同理可得：常頂油90%~10%斜率航空煤油90%~10%斜率輕柴油90%~10%斜率重柴油90%~10%斜率常四線(xiàn)90%~10%斜率由《工藝計(jì)算圖表》圖211查得初頂油：校正值為 常頂油：校正值為 航空煤油：校正值為 輕柴油：校正值為 重柴油：校正值為 常四線(xiàn)：校正值為 由《工藝計(jì)算圖表》圖211查得初頂油：校正值為 常頂油：校正值為 航空煤油：校正值為 輕柴油：校正值為 重柴油：校正值為 常四線(xiàn)：校正值為 依相對(duì)密度與中平均沸點(diǎn)查《工藝計(jì)算圖表》圖212可得：初頂油：=常頂油 ：= 航空煤油 ：= 輕柴油 ： =11重柴油： =常四線(xiàn)： =：依相對(duì)密度與中平均沸點(diǎn)查《工藝計(jì)算圖表》圖212可得初頂油： M=95常頂油 ： M= 109 航空煤油 ：M= 152 輕柴油 ： M=219重柴油： M=265常四線(xiàn)： M=321由恩氏蒸餾蒸餾的溫度算出恩氏蒸餾的溫差（如10%0%、30%10%），依恩氏蒸餾曲線(xiàn)各段溫差查《石油化工工藝計(jì)算圖表》中圖223得平衡蒸發(fā)曲線(xiàn)相對(duì)應(yīng)各段溫差溫差，后查《石油化工工藝計(jì)算圖表》中圖224得出50%點(diǎn)的平衡蒸發(fā)曲線(xiàn)與恩氏蒸餾曲線(xiàn)的溫差，從而得出平衡蒸發(fā)曲線(xiàn)中50%點(diǎn)的溫度，依此溫度和各段的溫差可以推算出平和蒸發(fā)曲線(xiàn)各點(diǎn)的溫度，結(jié)果如下表：表3—1 平衡蒸發(fā)曲線(xiàn)各點(diǎn)的溫度匯總表產(chǎn)品 溫度/℃0%10%30%50%70%90%100%初頂油778590常頂油102105110航空煤油195輕 柴 油269283293300306318重 柴 油351359376常四線(xiàn)418臨界溫度tkp，依體積平均沸點(diǎn)和《石油化工工藝計(jì)算圖表》中圖211查得校正值，從而算出重量平均沸點(diǎn)與分子平均沸點(diǎn)，再查《石油化工工藝計(jì)算圖表》中圖237可得真假臨界溫度如下表所示。汽提水蒸汽用量與需要汽提出來(lái)的輕組分含量有關(guān)。表3—8 常壓塔塔板數(shù)國(guó)外文獻(xiàn)推薦值被分離的餾分推薦板數(shù)輕汽油─重汽油6～8汽 油─煤 油6～8汽 油─柴 油4～6輕柴油─重柴油4～6進(jìn)料—最低側(cè)線(xiàn)3～6汽提段或側(cè)線(xiàn)汽提4①注: 也可用填料代替。 (4mmHg)則推算常壓塔各關(guān)鍵部位的壓力如下: (單位為MPa)塔頂壓力 一線(xiàn)抽出板(第13層)上壓力 二線(xiàn)抽出板(第27層)上壓力 三線(xiàn)抽出板(第35層)上壓力 四線(xiàn)抽出板(第41層)上壓力 汽化段壓力(第47層下) =+=①汽化段中進(jìn)料的汽化率與過(guò)汽化率取過(guò)汽化率為進(jìn)料的2％(質(zhì))(經(jīng)驗(yàn)值為2~4)％(體), 則過(guò)汽化油量為325000*2%=6500kg/h, 要求進(jìn)料在汽化段的汽化率為: eF = (++++)％=％表3—5 物料平衡表(260萬(wàn)噸/年，每年開(kāi)工8000小時(shí)計(jì))物料平衡表 （按8000小時(shí)/年計(jì)）　油 品產(chǎn) 率，%處 理 量 或 產(chǎn) 量　質(zhì)量體積104t/Yt/hkg/hkmol/hm3/h原油100100260325325000　 產(chǎn)品初頂油 31720 常頂油 航空煤油 輕 柴 油 52325 重 柴 油 常四線(xiàn) 15340 重 油 　 圖32 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn)與平衡汽化曲線(xiàn)②汽化段油氣分壓汽化段中各物料的流量如下:表3—11 汽化段的物流常頂油kmol/h航空煤油kmol/h輕 柴 油 kmol/h重 柴 油 kmol/h常四線(xiàn)kmol/h過(guò)汽化油kmol/h油氣量合計(jì) kmol/h水蒸汽(塔底汽提)kmol/h汽化段的油氣分壓 MPa其中過(guò)汽化油的相對(duì)分子質(zhì)量取300，(塔底汽提)是由此計(jì)算得汽化段的油氣分壓為：(+)= MPa由圖3—2可得到原油在常壓下的實(shí)沸點(diǎn)曲線(xiàn)與平衡汽化曲線(xiàn)的交點(diǎn)為316℃。表3—12 進(jìn)料帶入汽化段的熱量QF(P=, t=357℃)進(jìn)料帶入汽化段的熱量QF(P=，t=357℃）　　　物料焓，kJ/kg熱量，kJ/h　焓，kcal/kg汽相液相　汽相液相　　　　　　　常頂油　285　航空煤油　278　輕 柴 油　273　重 柴 油　268　常四線(xiàn)（汽）　268　常四線(xiàn)（液）　　223過(guò)汽化油　6067607　223重 油　　221合計(jì)　　　　　hf=KJ/Kg再求出原油在加熱爐出口條件下的熱焓ho, 。表3—13 進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量(P=, t=360℃)進(jìn)料在爐出口處的熱量Qo(P=,t=360℃）　　　物料焓，kJ/kg熱量，kJ/h　焓，kcal/kg汽相液相汽相液相　　　　　　　常頂油　286　航空煤油　279　輕 柴 油　274　重 柴 油　269　常四線(xiàn)（汽）　269　常四線(xiàn)（液）　　223過(guò)汽化油　　227重 油　　222合計(jì)　　　　　h0=KJ/Kghf核算結(jié)果表明ho略高于hF, 所以在設(shè)計(jì)的汽化段溫度357℃之下, 能保證所需的拔出率(),爐出口溫度也不致超過(guò)充許限度。表3—16回流熱分配％熱量, kJ/h106kJ/h頂冷回一中32二中頂循環(huán)校核應(yīng)自下而上進(jìn)行?？梢杂谩妒蜔捴乒に噷W(xué)》圖512和圖513先換算得常壓下平衡汽化數(shù)據(jù)。即:常一線(xiàn)抽出板溫度167℃, 常二線(xiàn)抽出板溫度 253℃，常三線(xiàn)抽出板溫度 317℃塔頂冷回流溫度t0=60℃ ho= kJ/kg塔頂溫度 t1=103℃ h1=605kJ/kg故塔頂冷回流量 L0為: L0= Q/(ht1hto)= 105/（）=塔頂油氣量(汽油+內(nèi)回流蒸汽)為:(+) /109=塔頂水蒸汽流量為:4780/18=塔頂油氣分壓為：常壓露點(diǎn)溫度：℃常壓露點(diǎn)壓力： Mpa焦點(diǎn)溫度：℃焦點(diǎn)壓力: 在平衡汽化座標(biāo)紙上作出汽油平衡汽化100％點(diǎn)的pt線(xiàn)如圖3—4所示, ℃. 考慮到不凝氣的存在, ,則塔頂溫度為：=℃, 與假設(shè)的103℃很接近, 故原假設(shè)溫度正確。各代表性塔段的汽、液負(fù)荷的計(jì)算舉例： 表315 第20層以下塔段的熱平衡　　流率，kg/h密 度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/h物料d204MPa℃汽相液相入方進(jìn)料293280357　汽提蒸汽4330　3703150　13639500內(nèi)回流L　合計(jì)　　　　　+　　　　　　　　出方常頂油292　航空煤油292　輕 柴 油52325292　51448033重 柴 油317　10361676常四線(xiàn)（汽）15340331　重 油347　水蒸氣4330　2922751　11911830內(nèi)回流L292　合計(jì)　　　　　　+由熱平衡得：+=+所以，（取內(nèi)回流分子量 M=98）液相負(fù)荷=汽相負(fù)荷=同理，其他的熱平衡也這樣算。 Ht─塔板間距, m。表41 浮閥塔板間距Ht與塔徑D的關(guān)系塔板直徑D, mm板間距Ht，mm1200~1400450500600—1600～30004505006008003200~4200——600800 Ht = 將以上數(shù)據(jù)帶入式(41）,則求得Wmax=，；Ks系統(tǒng)因數(shù)依《塔的工藝計(jì)算》的130頁(yè)可得。K─安全系數(shù), 塔徑、Ht, K=。 降液管內(nèi)流體流速, Vd當(dāng)Ht≤按以上兩式計(jì)算后，選用較小值。F=＝＝ m2W=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(xiàn)到切線(xiàn)), m。 Hf──進(jìn)料段高, m。 根據(jù)資料選?。? 。所以一般推薦使用弓形降液管。同時(shí)，將凹槽受液盤(pán)和斜的或階梯式降液管結(jié)合在一起使用，能在任一操作情況下形成正渡封。 為了在塔頂是回流分配均勻，或在高氣相流率和低液相流率f需保持降液管的正常液封時(shí)，可設(shè)進(jìn)口堰。液體在降液管中的停留時(shí)間為：, Vd 決定的因素是既要防止沉淀物堆積或堵塞降液管，使液體順利流入下層塔板；同時(shí)又要防止上升氣體有降液管通過(guò)形成短路而破壞塔板的正常操作。包括干板壓力降丶?xì)怏w克服鼓泡層表面張力的壓力降及氣體通過(guò)塔板上液層的壓力降。 氣體通過(guò)一塊塔板的總壓力降△Pt△Pt = △Pd+△Pvl = 霧沫夾帶過(guò)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、n──系數(shù)。hL──塔板上液層高度, mm。所以應(yīng)使降液管內(nèi)的清液維持在一定高度下。式中 △PL──液相流過(guò)一層塔板所需克服的壓力降, m液柱。Wb──降液管底緣出口處流速, m/s。液體在降液管的最大流速由下面兩式計(jì)算,選兩式計(jì)算結(jié)果中的較小值。 淹塔界線(xiàn) 按下面兩式做出 △P=△Pt+hl+△Pdk △PL≤*(Ht+hw) *(Ht+hw)=△Pt+hl+△Pd =△Pd+△Pvl+hw+how+*Wb*Wb =*(Wh*Wh/2g)*(ρv/ρl)+*hw+*(3600Vl/l)2/3+hw+how+*Wb*Wb 又因Vv=Wh*Fhhb=Vl/(l*Wb) 即Wh=Vv/Fh Wb=Vl/(l*hb