【正文】 封頭的名義厚度S=36mm有效厚度S=一、 塔設(shè)備質(zhì)量計(jì)算：筒體的高度：H=26+3+1=D=4000+66=4066mm (1)筒體質(zhì)量：(2)封頭質(zhì)量：DN4000,厚度33mm查表得 （3）裙座質(zhì)量：所以二、塔內(nèi)物件質(zhì)量：由《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》表93查塔盤單位質(zhì)量為75kg/(1)人孔、法蘭、接管及附屬物質(zhì)量(2)保溫層質(zhì)量為封頭保溫層質(zhì)量。(3)嚴(yán)重漏夜線關(guān)系式[17]因動(dòng)能因子F＜5時(shí)會(huì)發(fā)生漏夜故取F=5時(shí)計(jì)算相應(yīng)的流量qvv由《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》式538qvv=3600Au式中u= F/所以qvv=3600（）=1397（m/h）上式為常數(shù)表達(dá)式為一條平行qvv軸的直線為漏夜線也稱為氣相下限線該線記為3。所以取W==r=D/2－W=2－=x=D/2－（W+W）=2－(+)=x= W/2+ W=+=A=2－2 =開孔所占面積A==1553= m選擇錯(cuò)排方式其孔心距t可由下方法估算。第17層塔板的氣相負(fù)荷V=33836 m/h液相負(fù)荷L= m/h所以氣相速率：V=33836/3600= m/h 液相速率：L=氣相密度為：ρ =（11100+21040+6132+）/33836=液相密度為：ρ= 板間距與塔高有直接關(guān)系為了降低塔高常希望板間距較小但對液泛與液沫夾帶有重要的影響根據(jù)經(jīng)濟(jì)權(quán)衡得知板間距＞600mm左右為宜 。第9層塔板熱平衡見表510，塔熱平衡見圖3510 第9層以下塔段的熱平衡物料流率kg/h密度g/cm3操作條件焓kJ/kg熱量、KJ/h10壓力溫度氣相液相大氣壓℃入 方進(jìn)料315700氣提蒸氣61324203316內(nèi)回L172合計(jì)321178+L出 方汽油11100180煤油21040180輕柴油21800256636重柴油30400315重油231360水蒸氣61321802819內(nèi)回L180732732L中回流+合計(jì)321178+L 入方合計(jì)：10+出方合計(jì)：+732L由熱平衡得: 10+=+732LL=60147kg/h或60147/146=412千摩/時(shí)煤油抽出板上方汽相總量為：（117+139+412+257）=925煤油蒸汽（即內(nèi)回流）分壓為：412/925=%點(diǎn)溫度。各餾分在P==360℃下的焓值計(jì)算方法同上，攜帶的熱量見下表5555 進(jìn)料在大爐出口處攜帶的熱量（P==360℃）油料焓千摩/時(shí)熱量千摩/時(shí)汽相液相汽油11100=10煤油1162116221040=10輕柴油1149114921800=10重柴油114397110重油9071113231360=10合計(jì)Q=10所以h=10/315700=975千焦/℃之下既能保證所需的拔出率爐口溫度也不至于超多允許限度。(4)t的校核校核的主要目的是看由t要求的加熱爐出口溫度是否合理。(1)汽化段中進(jìn)料氣化率與過汽化度取過汽化度為進(jìn)料的2%（重）%（體）即過汽化量為6314公斤/時(shí)。 產(chǎn)品切割方案及有關(guān)性質(zhì)產(chǎn)品的切割方案[1]表51 產(chǎn)品的切割方案產(chǎn)品實(shí)沸點(diǎn)切割℃實(shí)沸點(diǎn)沸程收率%體積重量汽油145360～煤油～258輕柴油～重柴油～重油～ 常壓塔的物料平衡物料衡算見表5252 物料衡算名 稱產(chǎn)產(chǎn)量V%W%104t/at/dkg/hkmol/h汽油1001002507576315700煤油26611100117輕柴油50521040139重柴油52421800100重油73030400105汽油5551231360 汽提蒸汽用量 側(cè)線產(chǎn)品及塔底重油都用過熱蒸汽汽提使用的是溫度420℃、。30%點(diǎn)==℃ 10%點(diǎn)==℃ 0%點(diǎn)==℃ 70%點(diǎn)=+=℃ 90%點(diǎn)=+=℃ 100%點(diǎn)=+=℃同上可以計(jì)算出其它餾分的平衡汽化溫度(2)汽油的平衡汽化溫度見下表410：表410 汽油的平衡汽化溫度溜出%體01030507090100溫度℃8288(3)煤油的平衡汽化溫度見下表411：表411 煤油的平衡汽化溫度溜出%體01030507090100溫度℃191(4)重柴油的平衡汽化溫度見下表412：表412 重柴油的平衡汽化溫度溜出%體01030507090100溫度℃ 平均沸點(diǎn)的計(jì)算（1）體積平均沸點(diǎn)tv汽油 tv ＝=（60+81+96+109+126）/5= ℃煤油 tv ＝=（171+179+194+208+225）/5=℃輕柴油 tv ＝=（258+267+274+283+296）/5=℃重柴油 tv ＝=（316+328+341+350+368）/5=℃（2） 恩氏蒸餾10%～90%餾分的曲線斜率汽 油 S ＝（90%餾出溫度－10%餾出溫度）/（90－10）＝同理有：煤 油 S ＝（225－171）/（90－10）＝ 輕柴油 S ＝（296－258）/（90－10）＝ 重柴油 S ＝（368－316）/（90－10）＝ (3)立方平均沸點(diǎn)tw根據(jù)tw和S由《石油煉制工程》圖Ⅰ－2－7查得的校正值見下表413。（3）當(dāng)氣液接觸過程中需要冷卻以移除反應(yīng)熱或溶解熱時(shí)填料塔因涉及液體分布問題而使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化板式塔可方便地在塔板上安裝冷卻管。操作時(shí)液體自塔上部進(jìn)入通過液體分布器均勻噴灑在塔界面上在填料表面呈膜狀流下。經(jīng)過脫鹽、脫水的原理由泵輸送經(jīng)一系列換熱器與溫度較高的蒸餾產(chǎn)品換熱再經(jīng)管式加熱爐加熱至370?C左右此時(shí)原油一部分已汽化油氣和未汽化的的油一起經(jīng)過轉(zhuǎn)油線進(jìn)入一個(gè)精餾塔。最后然而也是最重要的一點(diǎn)就是大型石油蒸餾裝置中的存油量常以百噸計(jì)顯而易見對于生產(chǎn)過程的安全可靠性有著嚴(yán)格的要求。因此研究和使用新型的塔器設(shè)備對于強(qiáng)化氣、液兩相傳質(zhì)過程以及工業(yè)生產(chǎn)具有得要的意義。它是裝置的主塔主要產(chǎn)品從這里得到因此其質(zhì)量和收率在生產(chǎn)控制上都應(yīng)給與足夠的重視。蒸余的塔低重油可作鋼鐵或其他工業(yè)的燃料；在某些特定情況下也可做催化裂化或加氫裂化裝置的原料。我國煉油和石油化學(xué)加工技術(shù)的研究不僅需要繼續(xù)加大石油和化工高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)新工藝路線投入而且要加強(qiáng)現(xiàn)有生產(chǎn)裝置操作水平研究力度。一是化工產(chǎn)品的價(jià)格無論是國內(nèi)還是國際市場都不象過去那樣堅(jiān)挺呈下滑趨勢對企業(yè)的銷售額和利潤影響很大。(1)為市場提供了比較充足的石油和石化產(chǎn)品；(2)取得了一批重大科技成果；(3)石化科研和設(shè)計(jì)水平有很大提高。當(dāng)前只要認(rèn)真落實(shí)中央的調(diào)控政策采取積極的應(yīng)對措施我們有理由對前景持審慎樂觀。與國外先進(jìn)水平相比是仍存在較大的差距裝置耗能較大分餾和減壓拔出深度偏低對含硫原油的適應(yīng)性較差等。本設(shè)計(jì)的目的是核算或設(shè)計(jì)出一套對石油進(jìn)行初步分離的常壓裝置。蒸餾正是一種合適的手段?；谶@個(gè)原因，煉油廠必須解決原油的分割和各種石油餾分在加工、精制過程中的分離問題。由于經(jīng)過蒸餾取得的各種餾分基本上不含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和其它雜質(zhì)，故隨后的精制過程比較省事，用作二次加工的原料質(zhì)量也比較高，為原油的深度加工打好基礎(chǔ)[16]。常壓蒸餾作為原油的一次加工裝置在原油加工總流程中占有重要的作用近年來常減壓蒸餾技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)不斷創(chuàng)新裝置節(jié)能降耗顯著產(chǎn)品質(zhì)量提高。如果國際油價(jià)進(jìn)入下行軌道煉油行業(yè)10月份或能走出困境實(shí)現(xiàn)扭虧為盈。經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的建設(shè)和經(jīng)營特別是進(jìn)入80年代以來由于發(fā)揮了油化纖的聯(lián)合優(yōu)勢我國石化工業(yè)得到了高速發(fā)展為國民經(jīng)濟(jì)作出了巨大的貢獻(xiàn)。形勢嚴(yán)峻主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。應(yīng)當(dāng)將石油加工看作是一個(gè)在生產(chǎn)過程當(dāng)中需要消耗大量能源的加工行業(yè)要求我們不斷的追求最佳的生產(chǎn)工藝參數(shù)、最合理的能源利用和最大的經(jīng)濟(jì)效益。原油通過常減壓蒸餾一般可得到350~370?C以前的幾個(gè)輕餾分可用作汽油、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。側(cè)線自上而下分別出煤油、柴油以及其它油料常壓部分大體可以到相當(dāng)于原油實(shí)沸點(diǎn)鎦出溫度約為360?C的產(chǎn)品。塔器設(shè)備在煉油、化工、制藥等過程工業(yè)中占有重要地位其性能的優(yōu)劣、技術(shù)水平的高低將直接影響產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量、回收率經(jīng)濟(jì)效益等各個(gè)方面。再者煉油廠的產(chǎn)品數(shù)量上絕大部分是做燃料的其價(jià)格遠(yuǎn)比通常的化工產(chǎn)品低廉這就規(guī)定煉油廠的生產(chǎn)工藝必須盡可能的降低生產(chǎn)成本。圖1是典型的原油常減壓蒸餾的原理流程圖它是以精餾塔和加熱爐為主體而組成的所謂管式蒸餾裝置。而填料塔的結(jié)構(gòu)相對簡單一些其塔體為一圓筒筒內(nèi)堆放一定高度的填料。另外板式塔的清洗亦比填料塔方便。(1)輕柴油餾分的常壓恩氏蒸餾數(shù)據(jù)見下表48：表48 輕柴油餾分的常壓恩氏蒸餾數(shù)據(jù)溜出%（v）01030507090100溫度℃239①按《石油煉制工程》中的Ⅱ113換算50%點(diǎn)溫度恩氏蒸餾10～70%的斜率=（）/（7010）=℃/%由圖查得平衡汽化50%點(diǎn)恩氏蒸餾50%點(diǎn)=℃平衡汽化溫度50%點(diǎn)=+=℃②由圖Ⅱ114查的平衡汽化溫差見表49表49 平衡汽化溫差曲線線段恩氏蒸餾溫差℃實(shí)沸點(diǎn)蒸餾溫差℃0～10%10～30%30～50%50～70%70～90%90～100%③由50%點(diǎn)及各段溫差推算平衡汽化曲線的各點(diǎn)溫度。由餾分的實(shí)沸點(diǎn)曲線可以確定餾分的產(chǎn)率此次設(shè)計(jì)采用的是勝利油田原油的基本性質(zhì)按每年開工330天計(jì)算不考慮損失。 在以后的計(jì)算各個(gè)塔板的物熱平衡時(shí)，計(jì)算中都有相應(yīng)的圖形，標(biāo)注有進(jìn)料量、各段溫度、壓力、汽提蒸汽、各側(cè)線產(chǎn)品的產(chǎn)量等相應(yīng)的物量，以便于計(jì)算和核對各量。此t是由相平衡關(guān)系求得還需要對它進(jìn)行校核。%30400=9306公斤/時(shí)據(jù)此可算出進(jìn)料在爐出口條件下的焓值h。恩氏蒸餾溫度℃ 0% 10% 30% 50% 恩氏蒸餾溫差℃ 239 恩氏蒸餾溫差℃ 平衡汽化溫差℃ 常壓平衡汽化溫度℃ 可以用《石油煉制工程》圖Ⅱ124先換算出常壓下平衡汽化數(shù)據(jù)%點(diǎn)的平衡汽化溫度為270℃（270－－－）=℃與原假設(shè)256℃很接近可認(rèn)為假設(shè)溫度正確。這里主要計(jì)算111122230第30層塔板以下熱平衡見表511表511 第30層以下塔段的熱平衡物料流率kg/h密度g/cm3操作條件焓kJ/kg熱量、KJ/h10壓力溫度氣相液相大氣壓℃入 方進(jìn)料315700氣提蒸氣46244203316內(nèi)回320327+L324合計(jì)出 方汽油11100煤油210401092輕柴油21800重柴油30400807重油231360水蒸氣46273160內(nèi)回L10791079L合計(jì)320327+L入方合計(jì)：10+出方合計(jì)：10+1079L故由熱平衡得: 10+=10+1079LL=118909kg/h=410kmol/h液相負(fù)荷L=118909/910=氣相負(fù)荷V=NRT/p=（117+139+100+105+410）（+273）/（1000）=26114m/h第1層以下塔段的熱平衡見表512512 第1層以下塔段的熱平衡物料流率kg/h密度g/cm3操作條件焓kJ/kg熱量、KJ/h10壓力溫度氣相液相大氣壓℃入 方進(jìn)料315700氣提蒸氣61324203316內(nèi)回L116合計(jì)3