【正文】 板設一個人孔，人孔直徑為500mm，人孔伸出塔器筒體度為250mm。 塔高H塔高應用下式進行計算H=Hd+(n1)Ht+Ht 式子中，Hd塔頂空間，mHt塔板間距，mHb塔底空間，m所以，塔高 H=+（321）+=畢業(yè)論文 第七章 換熱過程 七、換熱過程 換熱方案的確定 換熱的意義 常壓塔蒸餾裝置的能耗在煉油廠全廠能耗中占有重要的比重，其燃料消耗相當于加工原料油的2%，為全廠消耗自用燃料量最大的生產(chǎn)裝置，在原料蒸餾裝置，原油升溫及部分汽化所需的熱量最大，如果不通過換熱回收部分熱量，則此熱量最終是通過產(chǎn)品被冷卻至出裝置溫度而被冷卻水（或冷卻空氣）帶走。i==， d=由圖116查得Re=103，Gi=162kg/㎡sK （《冷換設備工藝計算》）K—總傳熱系數(shù)（以管外壁表面積為基準），kcal/㎡h℃hi—管內(nèi)流體的膜傳熱系數(shù)（以管外壁表面積為基準），kcal/㎡h℃ri—管內(nèi)流體的結(jié)構(gòu)熱阻（以管外壁表面積為基準），㎡h℃/kcalrp—管子的熱阻（一般金屬管子可以忽略不計），㎡h℃/kcalh0—管外流體的膜傳熱系數(shù)（以管外壁表面積為基準），㎡h℃/kcalr0—管外流體的結(jié)垢熱阻（以管外壁表面積為基準），㎡h℃/kcal由圖121查得（hi）0讀數(shù)=290kcal/㎡h℃，校正系數(shù)=，則（hi）0=290= kcal/㎡h℃h0讀數(shù)=348 kcal/㎡h℃，校正系數(shù)= 則h0=340= kcal/㎡h℃由表110，111查得ri=，r0=，rp可忽略不計。 原油初溫設為t1=45℃，其焓為h2= kJ/kg。 塔裙選取裙座高度為2m，裙座上必須開設人孔，以方便檢修。 人孔在煉油裝置塔器中，每隔(6—8)塊塔板處設一個人孔，人孔的直徑一般為450～550mm。采用圖8—5形式的進口管，防止液體直接沖擊塔板。一般可按下式計算氣速與破沫網(wǎng)的直徑。 液相負荷下限線取堰上液層高度作為液相負荷下限線條件，依的計算式計算出沈陽化工學院學士學位論文 第五章 常壓塔和塔板主要工藝尺寸計算的下限值，依此作出液相負荷下限線。Wa==（m/s） 氣相空間截面積Fa Fa=Vv/Wa (54) Fa=VV/Wa=（㎡） 計算降液管內(nèi)液體流速Vd液體在降液管內(nèi)的流速按式（54）和式（55A）[或式（55B）]計算，選兩個結(jié)果中的較小值。不凝氣以后求得的塔頂溫度比實際塔頂溫度約高出3%，可將計算所得的塔頂溫 。圖32 煤油抽出板下方草圖。表31 假設的塔頂及各側(cè)線溫度 塔頂溫度 ℃ 煤油抽出板（第10層）溫度 ℃ 柴油抽出板（第22層）溫度 ℃ 全塔回流熱按上述假設條件作全塔熱平衡，由此求出全塔回流熱見圖32。塔頂采用兩級冷卻流程。根據(jù)已知數(shù)據(jù)和進料質(zhì)量可以求出個產(chǎn)品質(zhì)量，具體數(shù)見表115。故實沸點蒸餾50％℃，℃，℃。表14 實沸點數(shù)據(jù)餾出（體積分數(shù)），%01030507080溫度，℃32141280388480540=（480141）/（7010）=℃％ 計算參考線的各點溫度見表15。其目的是把生產(chǎn)的有害物質(zhì)再近期危害限制在一定水平內(nèi)?？死斠朗褪堑土蛑虚g基原油，%%，含蠟少，凝點低，是生產(chǎn)噴氣燃料和低凝點的輕柴油的良好原料，但直餾餾分的酸度較高，需堿洗。C餾分，馬達法辛烷值僅40左右。并且塔設備應保證能長期連續(xù)操作。塔設備是化工，石油化工、煉油廠等廠中，塔設備的性能對于整個裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗定額，以及三廢處理和環(huán)境保護等各個方面，都有重大的影響。目前，我國將石油產(chǎn)品分為染料、潤滑劑、石油瀝青、石油蠟、石油焦、溶劑和化工原料六大類。但是，中國石油產(chǎn)品質(zhì)量還相對較低，汽車排氣污染控制愈顯重要。設計的基本方案：設計了一個常壓一段汽化蒸餾裝置，此裝置由一臺管式加熱爐、一個常壓塔以及若干臺換熱器（完善的換熱流程應達到要求：充分利用各種余熱；換熱器的換熱強度較大；原油流動壓力降較小。原油常減壓蒸餾作為原油的一次加工工藝，在原油加工總流程中占有重要作用，在煉廠具有舉足輕重的地位，其運行的好壞直接影響到后續(xù)的加工過程。原油通過這樣的常壓蒸餾，一般可得到350—370℃以前的幾個餾分，可用作汽油、煤油（航空或燈用、）柴油等產(chǎn)品，也可分別作為重整化工（如輕油裂解）等裝置的原料。國民經(jīng)濟和國防部門眾多的各種應用場合對石油產(chǎn)品提出了許多不同的使用要求。進一步提高常減壓裝置的操作水平和運行水平，顯著日益重要，對提高煉油企業(yè)的經(jīng)濟效益也具有重要意義。作為主要用于傳質(zhì)過程的塔設備，首先必須使氣（汽）液；兩相能充分接觸，以獲得較高的傳質(zhì)效率。對于減壓蒸餾操作，較大的壓力降還可以使系統(tǒng)無法維持必要的真空度。同時，在加工中，設備腐蝕問題不大。 我國經(jīng)濟生產(chǎn)的特點是工業(yè)技術水品整體不高，工業(yè)生產(chǎn)的能源和資源消耗及污染排放量高，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)比重逐漸增大，但其三廢基本沒有經(jīng)過任何處理而四處排放，污染十分嚴重。即在產(chǎn)品的源頭和生產(chǎn)過程中預防污染，而不是在污染產(chǎn)生后再去治理。表17 平衡汽化各點△T餾出（體積分數(shù)），%01030507080△T，℃00平衡汽化曲線各點溫度等于它的參考線各點溫度加上相應的值，得平衡汽化溫度見圖18。表112 實沸點蒸餾點溫度餾出，v%01030507090100汽油197211煤油柴油直餾汽油的實沸點終餾點=211℃ 煤油實沸點蒸初餾點=℃實沸點切割點=℃ 查圖1—1得體積收率為17%℃，體積收率為20%℃，體積收率為35%分別化為質(zhì)量收率：%%、%以上數(shù)據(jù)見表113。表21 汽提水蒸氣用量油品 質(zhì)量分數(shù)（對油）% Kg/h kmol/h一線煤油 3 二線柴油 3 塔底重油 2 合計 塔板型適合塔板數(shù)各段的層數(shù)見圖22。表23 汽化段中各物料的流量 油品名稱物料的流量（kg/h）汽油煤油柴油過汽化油油汽量合計其中過汽化油的相對分子量取300，則過汽化油流量為6750/300= kmol/h（+）=（Mpa）%（體積分數(shù)）的溫度，；原油在常壓下的實沸點曲線與平衡汽化曲線的交點為280℃，將此交點溫度280℃ Mpa下的溫度，℃從該點作垂直于橫坐標的直線A，過此點作平行于原油常壓平衡汽化曲線2的線4， Mpa下的平衡汽化曲線。表33 回流熱分配 塔頂回流取熱50% Q1=107kJ/h 中段回流取熱50% Q2=107kJ/h 側(cè)線及塔頂溫度的校 柴油抽出板（第22層）溫度。 塔頂溫度塔頂蒸氣一般冷凝到55℃～90℃。相應于此壓力的飽和水蒸氣溫度為：（℃）℃，故在塔頂?shù)乃魵馓幱谶^熱狀態(tài)，不會冷凝。 從圖811[石油化工工藝計算圖表]查得K=140 ∴表面張力=140/=(達因/厘米) 浮閥數(shù)及開孔率的計算 浮閥的選取由于塔內(nèi)氣液負荷變化較大而產(chǎn)品質(zhì)量要求比較嚴格，塔板壓力降不是主要因素，所以選用F1型33克浮閥（重閥）。 板式塔的部工藝結(jié)構(gòu) 塔頂一般為平接式，其直徑與塔頂工藝管線相同。K—常數(shù)，；D—破沫網(wǎng)直徑 m； θ—氣體流量m3/s。同時進口管應靠上層塔板。 塔底。事實上，在某些蒸餾裝置中，原油換熱后的最終溫度達300℃左右，熱量的回收率達60%以上。 所以K kcal/㎡h℃=160J/㎡s℃計算結(jié)果與假設相近，故選用的換熱器型號是符合要求的。 換熱后溫度設為T2=60℃，其焓為H2= kJ/kg。為使液體物料流出時不致產(chǎn)生渦流，將氣體帶進泵里而使泵抽空或為了使液面的操作穩(wěn)定，故在許多設備底部的液體出料端設置防渦口。 一般均推薦采用與工藝管線一樣的直徑。為確保塔板操作穩(wěn)定防止回流液入塔時直接沖擊塔板產(chǎn)生液峰或在塔板上飛因此回流液在進口處應考慮設置防沖設施。破沫網(wǎng)的直徑取決于氣量與選定的氣速。 漏液線對于重型閥，依計算，則 又知，則 （528） 據(jù)此作出與液體流量無關的水平漏液線。K—安全參數(shù)，Ht，K=；，或者板間距Ht≤=～（Ht大時K取大值）。 圖33 汽油的露點相圖℃。 煤油抽出板（第10層）溫度。 188000/(107200)100%=%12%所以假設的塔頂及各側(cè)線溫度見表31。 32 29 25 14 10 12塔底重油塔底氣提柴油氣提蒸汽煤油氣提塔頂冷回流汽油進料過汽化油6750KG/H 圖21 精餾塔計算草圖 操作壓力的確定。表114 油品的性質(zhì) 油品汽 油 煤 油 柴 油密度d420，g/cm3比重指數(shù)，API0 特性因數(shù)，K 相對分子量，M127193210臨界參數(shù)溫度，℃壓力，Mpa321焦點參數(shù)溫度，℃壓力，MPa 381 物料衡算 根據(jù)物料衡算要求，進入蒸餾塔的進料的質(zhì)量應等于各出料的質(zhì)量之和。表110 校正后的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)餾出（體積分數(shù)）%01030507090100汽油6593114131150182194煤油204220224231244柴油217231[石油化工工藝計算圖表]76頁確定實沸點蒸餾50％點，由圖表查得它與恩氏蒸餾50％℃，℃，12℃。表13 原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量收率換算成體積收率餾程(℃)收率％(m/m)收率％(m/m)收率％(v/v)收率％(v/v)每餾分總餾分每餾分 總收率初餾—6060—8080—100100—120120—140140—160160—180180—200200—220220—240240—260260—280280—300300—320320—340340—360360—380380—400400—420420—440440—460460—480480—500500—520520—540圖11 實沸點、平衡汽化曲線 實沸點數(shù)據(jù)見表14。為了實現(xiàn)化學工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵是搞好環(huán)境保護，需要石油煉制過程中在幾的不同層次上開展工作：第一層是對污染進行更有效的治理，實現(xiàn)達標排放。孤島混合原油是勝利油田中比較特殊的石油，其特點是含硫、氮、膠質(zhì)較高，酸值大，黏度大，凝點較低，屬環(huán)烷中間基原油。由于含烷烴多，所以，在其各個餾分中，烷烴的相對含量高，生產(chǎn)汽油抗爆性較差，小于180176。塔設備的氣（汽）夜負荷量有較大的波動時，仍能在較高的傳質(zhì)效率下進行穩(wěn)定的操作。其中重要的分離設備—常壓塔的設計，是能否獲得高收率、高質(zhì)量油的關鍵。為了更好的提高石油資源的利用率，增加企業(yè)的經(jīng)濟效益，對從國外進口的原油煉制構(gòu)成進行開發(fā)研究也是十分必要的。根據(jù)統(tǒng)計，2005年中國共有51座煉廠，煉廠數(shù)和煉油能力均位居世界第二。為了更好地提高原油的生產(chǎn)能力，本著投資少，能耗低，效益高的思想對大慶原油進行常壓蒸餾設計。其中重要的分離設備—常壓塔的設計，是能否獲得高收率、高質(zhì)量油的關鍵。蒸余的塔底重油可作鋼鐵或其它工業(yè)的燃料。隨著我國社會經(jīng)濟情況的變化、科學技術水平以及工業(yè)生產(chǎn)水