【正文】 1016Pa）液沫夾帶量校核為控制夾帶量e過大,應使泛點F≤～《化工單元設(shè)備及設(shè)備課程設(shè)計》中式520及521得：=。為此取塔板間距H=。③ 塔頂溫度校核塔頂冷回流的溫度為60℃塔頂溫度為107℃ kJ/kg故塔頂冷回流流量為：L=Q/（h－h(huán)） L=10/（－）=59069kg/時塔頂油汽量為（11100+59069）/95=塔頂油汽分壓為：（+）=℃.℃%點的Pt線如附錄圖1。則： 塔底溫度=－7=℃(1)假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度見表56：56 塔頂及各側(cè)線溫度塔頂溫度107℃煤油抽出板（第9層）溫度180℃輕柴油抽出板（第18層）溫度256℃重柴油抽出板（第27層）溫度315℃(2)全塔的熱平衡見表5757 全塔熱平衡物料流率kg/h密度g/cm3操作條件焓kJ/kg熱量KJ/h壓力溫度氣相液相kPa℃入 方進料31570098210氣提蒸氣6763331610合計32246310出 方 汽油11100107℃60610 煤油21040180℃10 輕柴油21800256℃10 重柴油30400315℃10 重油23136010 水蒸氣6763107270010 合計322463　　10所以全塔的回流熱Q=（－）10=10（3）回流方式及回流分配塔頂采用二級冷凝冷卻流程塔頂回流溫度定為60℃.采用兩個中段回流第一個位于煤油側(cè)線與輕柴油側(cè)線之間（第11～13層）第二個位于輕柴油與重柴油之間（第20～22層）。 圖4%（體）t=℃時進料在汽化段中的焓值h計算如表。還有水蒸氣257千摩/時由此計算得汽化段的油氣分壓為482/（482+257）=(3)汽化段溫度的初步求定%(體)溫度。全塔總計34層。表421 各餾分焦點溫度名稱S/℃焦點溫度汽油煤油輕柴油重柴油焦點壓力由恩氏蒸餾10%～90%餾分的曲線斜率S和體積平均沸點根據(jù)《石油煉制工程》圖II142查得焦點溫度臨界溫度從而求得焦點壓力[1]見表422。 設(shè)計方案的確定根據(jù)上述介紹以及石油精餾的特點我們應選用板式塔作為石油精餾的常壓塔比較合理 4 原油有關(guān)性質(zhì)參數(shù)的計算勝利油田原油原始數(shù)據(jù)見表41[1]：表41 勝利油田原油的一般性質(zhì)產(chǎn)品實沸點沸程℃密度恩氏蒸餾餾出溫度℃汽油～0%10%30%50%70%90%100%煤油～25834608196109120141輕柴油～159171179194208225239重柴油～239258267274283296306重油～289316328341350368376344 常壓蒸餾曲線和實沸點蒸餾曲線的互換這種互換可以利用《石油煉制工程》中的圖Ⅱ110和圖Ⅱ111這兩張圖使用于特性因數(shù)K=℃的油品。設(shè)計者必須根據(jù)具體的情況進行選。原油在常壓塔里進行精餾從塔頂溜出汽油餾分或重整原料油從塔側(cè)煤油和輕、重柴油等側(cè)線餾分。石油精餾畢竟還是一個精餾過程精餾的基本原理和規(guī)律對它無列外的適用。石油精餾是復雜系精餾的主要代表石油精餾和簡單的二元、多元精餾相比有其明顯的獨特之處。常壓部分撥出率高低不僅關(guān)系到該塔產(chǎn)品質(zhì)量與收率而且也影響減壓部分的負荷以及整個裝置生產(chǎn)效率的提高。因此最常采用的是二段汽化（常壓蒸餾減壓蒸餾）或三段汽化蒸餾（預汽化常壓蒸餾減壓蒸餾）。原油蒸餾是石油煉廠中能耗最大的裝置近年來采用化工系統(tǒng)工程規(guī)劃方法使熱量利用更為合理。國外一些大型石化公司在產(chǎn)品上、技術(shù)上都紛紛進入我國市場搶占地盤潤滑油市場的競爭尤為突出。(1)產(chǎn)品增長率跟不上需要；(2)質(zhì)量品種不能適應國內(nèi)外市場需要；(3)加工成本高；(4)生產(chǎn)裝置多數(shù)沒有達到經(jīng)濟規(guī)模；(5)原料適應能力差；(6)關(guān)鍵部件可靠性差；(7)裝置加工能力過剩開工率較低；(8)企業(yè)特色不鮮明產(chǎn)品雷同。保守估計至少將會形成每月200余萬噸的汽柴油新增產(chǎn)量而在正常情況下2009年國內(nèi)汽柴油消費能力不會形成每月200余萬噸的新增量。、發(fā)展趨勢及研究的主攻方向 國內(nèi)現(xiàn)狀　2008年4季度全球金融動蕩可能加劇世界經(jīng)濟增速將進一步放緩行業(yè)經(jīng)濟運行的外部環(huán)境可能繼續(xù)惡化但石油和化工行業(yè)應對風險的能力明顯增強。它的意義在于，通過常壓蒸餾對原油的處理，可以按所指定的產(chǎn)品方案將原油分割得到汽油、煤油、輕柴油、重柴油餾分以重油餾分等。正因為這樣，幾乎在所有的煉油廠中，原油的第一個加工裝置就是蒸餾裝置，如常壓蒸餾等。原油是由揮發(fā)度不同的多種組分構(gòu)成的液體混合物目前工業(yè)上采用的原油蒸餾技術(shù)與普通化工裝置中采用的精餾技術(shù)不同。這些半成品經(jīng)過適當?shù)木坪驼{(diào)配便成為合格的產(chǎn)品。2 選題背景 研究目的和意義當今全球的能源危機原油價格飚升的局面嚴重的沖擊著世界范圍煉油的石化生產(chǎn)。全行業(yè)總產(chǎn)值增速可能減緩全年增幅在28%左右；銷售收入增長約27%；進出口貿(mào)易將繼續(xù)保持較快的增長態(tài)勢增幅約為35%；固定資產(chǎn)投資增幅在27%左右；主要化工產(chǎn)品產(chǎn)量增幅在520%之間。全球逾五分之四煉油廠建設(shè)項目面臨下馬。國家已經(jīng)確定要把石化工業(yè)建成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。世界石油化工科學技術(shù)的迅猛發(fā)展也對我國現(xiàn)有的一些科技優(yōu)勢構(gòu)成新的威脅。一個工藝裝置的好壞不僅取決于各種設(shè)備性能而且與采用的工藝流程合理程度有很大關(guān)系。塔頂出輕油餾分或重整原料。常壓塔低油經(jīng)減壓爐加熱到405~410?C送減壓塔。其次石油精餾的產(chǎn)品多為石油餾分而非高純度的單體烴類產(chǎn)品故其分餾精度的要求不如一般化工產(chǎn)品的精餾那么高。所謂工藝流程就是一個生產(chǎn)裝置的設(shè)備機泵、工藝管線和控制儀表按生產(chǎn)的內(nèi)在聯(lián)系而形成的有機組合。石油精餾塔的根本特點是：它處理的是一種復雜的混合物——石油生產(chǎn)的也是復雜的混合物——各種石油餾分。設(shè)計較好的板式塔則具有大得多的操作范圍。所以實沸點蒸餾50%點=+=℃② 用圖Ⅱ111查得實沸點蒸餾曲線各段溫差見表44：表44 實沸點蒸餾曲線溫差曲線線段恩氏蒸餾溫差℃實沸點蒸餾溫差℃0～10%3810～30%30～50%1350～70%70～90%90～100%13③ 由實沸點蒸餾50%點（℃）推算出其他各點溫度實沸點蒸餾30%點==℃ 10%點==℃ 0%點==℃ 70%點=+=℃ 90%點=+=℃ 100%點=+13=℃同上可以得到其他餾分實沸點蒸餾溫度⑵汽油餾分的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)見下表45：表45 汽油餾分的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)溜出%體01030507090100溫度℃116690129107(2)煤油的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)見下表46：表46 煤油餾分的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)溜出%（v）01030507090100溫度℃251(4)重柴油的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)見下表47：表47 重柴油餾分的實沸點蒸餾數(shù)據(jù)溜出%（v）01030507090100溫度℃530 恩氏蒸餾數(shù)據(jù)與平衡汽化溫度之間的轉(zhuǎn)換 這類換算可借助與Ⅱ113和Ⅱ114來進行。相鄰兩個產(chǎn)品是相互重疊的即實沸點蒸餾t–t是負值。 MPa。從此交點作垂直于橫坐標的直線A在A線上找到299℃。應考慮到生產(chǎn)航空煤油限定爐出口溫度不超過360℃.曲線3可讀在360℃%(體)。 恩氏蒸餾溫度℃ 0% 10% 30% 50% 恩氏蒸餾溫差℃ 289 316 328 341 恩氏蒸餾溫差℃ 27 12 13平衡汽化溫差℃ 16 10 常壓平衡汽化溫度℃ %點的平衡汽化溫度為354℃（354－16－10－）=℃與原假設(shè)315℃很接近可認為假設(shè)溫度正確?！孢@低于塔頂溫度108℃故水蒸氣處于過熱狀態(tài)不會冷凝。由《化工單元設(shè)備及設(shè)備課程設(shè)計》中雙溢流[16] （～） 由《化工單元設(shè)備及設(shè)備課程設(shè)計》中511得E由圖519查得E=～ 所以底隙h 由以上設(shè)計結(jié)果得弓形降液管所占面積Af[16]A=A－A=－=根據(jù)以上選取的L/D按《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計》式510Wd=D由《化工單元設(shè)備過程及設(shè)備課程設(shè)計》第168頁選擇FZ41型閥片厚度為2mm塔板厚4mmH==39mm的重閥。(2)。氣液負荷性能圖見下圖6 塔的機械設(shè)計選擇材料筒體與封頭材料選用20R裙座材料選用Q235B材料的有關(guān)性能參數(shù)如下：20R =123MPa =133 MPa, =245MpaQ235B =105MPa =113 MPa, =235MpE=10Mpa表61機械設(shè)計條件主要工藝參數(shù)數(shù)據(jù)① 塔體上每隔9m左右開設(shè)一個人孔共4個人孔。 筒體和裙座危險截面的強度和穩(wěn)定性校核(1)筒體強度與穩(wěn)定性校核[17]筒體危險截面22處最大組合軸向應力軸向許用應力： MPa 因為 所以滿足強度條件筒體危險截面22處最大組合軸向應力按照GB150《鋼制壓力容器》中規(guī)定：B=2/3EA=210=324Mpa許用軸向壓應力 其中 則 因為 故滿足穩(wěn)定性條件(2)裙座穩(wěn)定性校核[17]：裙座危險截面00及11處最大組合軸向應力因為 因為 故滿足穩(wěn)定條件。代入上式得(3)平臺、扶梯質(zhì)量(4)操作塔內(nèi)物料質(zhì)量(5)充水質(zhì)量(6)全塔操作質(zhì)量⑺全塔最小操作質(zhì)量(8)全塔最大操作質(zhì)量將塔沿高度方向分為8段每段質(zhì)量列入下表62表62 各塔段質(zhì)量/kg項目塔 段 號合 計123456783581169261532315323153231532315323566510278600375600450600450753202801201163740160200200068807345550973455509918542993147308007004670046700467004670046220093802402870628116287062870626235544802911794657987529816298752981623207858829622224208812224720881222479091182433塔段長度/m1455555232人孔平臺001010114塔板數(shù)0058686134 自振周期計算：塔體內(nèi)直徑有效厚度塔高H=32m,操作質(zhì)量自振周期[18]： 地震載荷及彎矩計算見表地震載荷及彎矩計算見表63表63 地震載荷及彎矩計算項目塔 段 號1234567828706281162870628706145555521882265392756523215073148993215073215078551116412512512512512564181231430764753588250351450035882503588250684090由上表數(shù)據(jù)得：A=B=綜合振型參與系數(shù)：本場地設(shè)抗地震8級的第二類場地由《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計》表634及表635可查得：特征周期水平地震力：垂直影響系數(shù)：