【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （10）臨界壓力 由圖查得：臨界壓力=(11)焦點(diǎn)壓力 由圖查得：焦點(diǎn)壓力 （12）焦點(diǎn)溫度由圖查得：焦點(diǎn)溫度 工藝流程的確定根據(jù)與流程的敘述 切割方案及性質(zhì)切割方案及性質(zhì)表見表33：（開工天數(shù)為8000小時(shí)） 產(chǎn)品實(shí)沸點(diǎn)的餾程/ 186。C實(shí)沸點(diǎn)的切割點(diǎn)/ 186。C汽油40～140——煤油105～252輕柴油196~339224重柴油301～448320表33 原油常壓切割方案及性質(zhì)表 物料平衡常壓塔物料平衡表設(shè)計(jì)處理量: 250+學(xué)號(hào)10萬噸/年=250+57*10=820萬噸/年物料平衡（按8000小時(shí)/年）見表34油 品產(chǎn) 率%處 理 量 或 產(chǎn) 量體積質(zhì)量104t/Ykg/hkmol/h原 油100100360450000產(chǎn)品汽油18900197煤油42300278輕柴油60750279重柴油2565088重油302400表34 物料平衡表 汽提蒸汽用量側(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℃, 。汽提水蒸汽用量與需要汽提出來的輕組分含量有關(guān), 其關(guān)系大致如圖2所示。在設(shè)計(jì)中可參考表35所列的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇汽提蒸汽用量。 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表35 汽提蒸汽用量(經(jīng)驗(yàn)值)油品％,對(duì)油kg/hkg/hKmol/h一線煤油31269二線輕柴油21215三線重柴油塔底重油26048336合計(jì)表36 汽提水蒸汽用量表35為表36得出的汽提水蒸汽用量。石油分餾塔塔板數(shù)、塔板型式和塔板數(shù)主要靠經(jīng)驗(yàn)選用表338是常壓塔塔板數(shù)的參考值。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3～6汽提段或側(cè)線汽提4表37 常壓塔塔板數(shù)國(guó)外文獻(xiàn)推薦值表被分離的餾分東方紅Ⅱ套南京Ⅰ套上海煉廠汽 油─煤 油3109煤 油─輕柴油996輕柴油─重柴油746重柴油—裂化原料846最低側(cè)線—進(jìn)料443進(jìn)料—塔底46438 國(guó)內(nèi)某些煉油廠常壓塔塔板數(shù) 參照表37與表38選定的塔板數(shù)如下:汽油──煤油段 9層(考慮一線生產(chǎn)航煤)煤油──輕柴油段 6層輕柴油──重柴油段 6層重柴油──汽化段 3層塔底汽提段 4層全塔用兩個(gè)中段回流每個(gè)用3層換熱塔板共6層全塔塔板總數(shù)為34層。 操作壓力取塔頂產(chǎn)品罐壓力為: 。塔頂采用兩級(jí)冷凝冷卻流程圖。, =++= (絕)。 (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 一線抽出板(第9層)上壓力 二線抽出板(第18層)上壓力 三線抽出板(第27層)上壓力 汽化段壓力(第30層下) =+= 汽化段溫度①汽化段中進(jìn)料的汽化率與過汽化率取過汽化率為進(jìn)料的2％(質(zhì))(經(jīng)驗(yàn)值為2~4)％(體)則過汽化油量為9000kg/h, 要求進(jìn)料在汽化段的汽化率為:eF=(+＋＋++)％=％(體)① 汽化段油氣分壓汽化段中各物料的流量如下:汽油 199kmol/h煤油 279kmol/h輕柴油 278kmol/h重柴油 89kmol/h過汽化油 30kmol/h油氣量合計(jì) 875kmol/h其中過汽化油的分子量取300水蒸汽336kmol/h(塔底汽提)。由此計(jì)算得過汽化段的油氣分壓為:875/(875+336)=③汽化段溫度的初步求定％(體)。在不具備原油的臨界參數(shù)與焦點(diǎn)參數(shù)而無法作出原油的PTe相圖的情況下曲線4可用簡(jiǎn)化法求定: 由圖1可得到原油在常壓下的實(shí)沸點(diǎn)曲線與平衡汽化曲線的交點(diǎn)為310℃?！?。％(體)時(shí)的溫度為350℃此即欲求的汽化段溫度tF。此tF是由相平衡關(guān)系求得還需對(duì)它進(jìn)行校核。?tF的校核校核的目的是看tF要求下的加熱爐出口溫度是否合理校核的方法是作絕熱閃蒸過程的熱平衡計(jì)算以求得爐出口溫度。當(dāng)汽化率eF=％(體)tF=350℃, 進(jìn)料在汽化段中的焓hF計(jì)算如表8所示。進(jìn)料帶入汽化段的熱量QF(P==350℃)見表39物料焓Kj/kg熱量kJ/h汽相液相汽油1176117618900=*106煤油1147114742300=106輕柴油1130113060750=106重柴油1122112225650=106過汽化油～111890001118=106重油888888302400=106合計(jì)QF=106表39 進(jìn)料帶入汽化段的熱量QhF=106/450000=(即圖1中的曲線3)。此處忽略了水分若原油中含有水分則應(yīng)按爐出口處油氣分壓下的平衡汽化曲線計(jì)算。因考慮生產(chǎn)航空煤油限定爐出口溫度不超過360，％，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。據(jù)此可算出進(jìn)料在爐出口條件下的焓值ho。ho=106/450000=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350之下能保證所需的拔出率(％體)。爐出口溫度也不致超過充許限度。進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量(P=, t=360)見表310物料焓Kj/kg熱量kJ/h汽相液相汽油1201120118900=106煤油1164116442300=106輕柴油1151115160750=106重柴油(g)1143114316060=106重柴油(l)9719719590=106重油904904302400=106合計(jì)Qo=106表310 進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量取塔底溫度比汽化段低7即: 3507=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311所示。物料流率，kg/h密 度d204操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/hMPa℃汽相液相入方進(jìn)料450000350106汽提蒸汽60484203316106合計(jì)450106出方汽油18900107611106煤油42300180444106輕柴油60750256645106重柴油25650315820106重油302400858106水蒸汽60481072700106合計(jì)106表311 全塔熱平衡表 ②全塔回流熱全塔回流熱Q=()106 =106 kJ/h③回流方式及回流熱分配 塔頂采用二級(jí)冷凝冷卻流程塔頂回流溫度為60。采用兩個(gè)中段循環(huán)回流一中在煤油側(cè)線與輕柴油側(cè)線之間(第11~13層), 二中位于輕柴油側(cè)線與重柴油側(cè)線之間(第20~22層)?；亓鳠岱峙? ％ 熱量, kJ/h塔頂 50 106一中 20 106二中 30 106①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2及表210所示第27層以下塔段的熱平衡見表312物料流率，kg/h密 度d204操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/hMPa℃汽相液相入方進(jìn)料450000350106汽提蒸汽60484203316106內(nèi)回流L~~794794L合計(jì)459052+L106+794L出方汽油189003151066106煤油423003151045106輕柴油607503151024106重柴油25650315815106重油302400840106水蒸汽60483153107106內(nèi)回流L~31510261026L合計(jì)320327+L106+1026L表312 第27層以下塔段的熱平衡由熱平衡得:106+794L=106+1026L所以內(nèi)回流 L=200862kg/h或 200862/282=712kmol/h重柴油抽出板上方汽相總量為:199+279+278+712+336=1804kmol/h 重柴油蒸汽(即內(nèi)回流)分壓為:712/1804=％點(diǎn)溫度為316℃與原假設(shè)315℃很接近可以認(rèn)為原假設(shè)是正確的。②輕柴油抽出板和煤油抽出板溫度校核的方法與重柴油的方法相同 故計(jì)算從略。計(jì)算結(jié)果與假設(shè)值相符故認(rèn)為假設(shè)是正確的。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/()=93433kg/h塔頂油氣量(汽油+內(nèi)回流蒸汽)為(93433+18900)/95=1182kmol/h塔頂水蒸汽流量為塔頂油氣分壓為1182/(1182+)=塔頂溫度應(yīng)該是汽油在其油氣分壓下的露點(diǎn)溫度由恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算得汽油常壓露點(diǎn)溫度為109℃。已知其焦點(diǎn)溫度和壓力依次為328℃。在平衡汽化座標(biāo)紙上作出汽油平衡汽化100％℃。:111=℃與假設(shè)的107℃很接近故原假設(shè)溫度正確。塔頂溫度見圖3：圖3：塔頂溫度、液負(fù)荷衡算選擇塔內(nèi)幾個(gè)有代表性的部位(如塔頂、第一層板下方、各側(cè)線抽出板上下方、中段回流進(jìn)出口處、汽化段及塔底汽提段等)求出該各處的汽、液負(fù)荷 就可以作出全塔汽、液相負(fù)荷分布圖。圖6就是通過計(jì)算111122230各層及塔底汽提段的汽、液負(fù)荷繪制而成。 第 34 層以下塔段的熱平衡見表313 流率，kg/h密 度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/h物料d204MPa℃汽相液相入方重油302400890269136000汽提蒸汽6048420336220333376內(nèi)回流L901901L合計(jì)308448289469376+901L+L出方重油302400345871263390400水蒸汽6048307518597600內(nèi)回流L10561056L合計(jì)308448+L2819