【文章內(nèi)容簡介】 t/yt/dKg/hKmol/h原 油1001002006250汽 油17 煤 油20 柴 油35 沈陽化工學院學士學位論文 第二章 塔的工藝參數(shù)的選取 二、塔的工藝參數(shù)的選取 原油精餾塔計算草圖求取 確定蒸汽用量側(cè)線產(chǎn)品及塔底重油都用過熱蒸汽汽提。使用的是420℃，汽提水蒸氣用量見表21。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22 各段的層數(shù)各段名稱 塔板數(shù)（層）汽油—煤油段 10煤油—柴油段 10柴油—汽化段 3塔底氣提段 4考慮采用一個中段回流，用3層換熱塔板。閃蒸塔用3層塔板，全塔塔板數(shù)總計為33層。 精餾塔計算草圖：將塔體、塔板、進料及產(chǎn)品進出口、汽體返塔位置、塔底汽提點等匯成草圖，見圖21。 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。塔頂采用兩級冷卻流程。，使用一個管殼式后冷器。故塔頂壓力=++=（絕對壓力）（4mmHg），則推算得常壓塔各關(guān)鍵部位的壓力如下（單位為Mpa）一線抽出板（第10層）二線抽出板（第22層）汽化段壓力（第25層），則加熱爐出口壓力=+= 汽化段和塔底溫度的確定 汽化段溫度取過汽化度為進料的2%（質(zhì)量分數(shù)）%（體積分數(shù)）， 要求進料在汽化段中的汽化率ef=（17%+20%+35%+%）=% 汽化段中物料的流量見表23。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。%的溫度為365℃ 進料在汽化段中的焓查圖3—17【石油煉制】，進料在汽化段中的焓計算見表24（p=,t=365℃）。其中：過汽化油和重油的密度分別為： g/cm3， g/cm3.表24 進料在汽化段中的焓油 料 焓，kJ/kg 熱 量，kJ/h 107氣 相液 相汽 油煤 油柴 油過汽化油重 油合 計— —— — — — — 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，原油蒸餾裝置的常壓塔的塔底溫度一般比汽化段溫度低5℃～10℃，取塔底溫度比汽化段溫度低7℃，則塔底溫度=3567=349℃沈陽化工學院學士學位論文 第三章 塔頂及側(cè)線溫度的假設與回流熱分配 三、塔頂及側(cè)線溫度的假設與回流熱分配 全塔回流熱 假設塔頂及各側(cè)線溫度 ，常壓塔頂汽油蒸汽可以大致定為該油品恩氏蒸餾60%點的溫度。 %時，側(cè)線抽出板溫度大致相當于與該油品恩氏蒸餾50%點的溫度。 188000/(107200)100%=%12%所以假設的塔頂及各側(cè)線溫度見表31。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。表32 全塔回流熱物 料流率kg/h密度g/cm3 操作條件 焓，kJ/kg熱 量107kJ/kg壓力，Mpa溫度，℃氣 相液 相入方進 料356——汽提蒸氣—4203316—合 計—————出方汽 油—煤 油—柴 油—重 油—水蒸氣——合 計—————所以，全塔回流熱Q=（）107=107（kJ/h） 回流熱分配塔頂采用二級冷凝冷卻流程，塔頂回流溫度定為60℃；采用一個中段回流位于煤油側(cè)線與柴油側(cè)線之間（第11～13層之間）?；亓鳠岱峙湟姳?3。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。圖31 柴油抽出板下方草圖。表34 第22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107kJ/kg壓力，Mpa溫度，℃氣 相液 相入方進 料356——汽提蒸氣—4203316—內(nèi)回流L～—合 計—————+…出方汽 油—煤 油—柴 油—重 油—水蒸氣——內(nèi)回流L——合 計—————+…，107+=107+所以，內(nèi)回流L=（kg/h）或 （kmol/h） 柴油抽出板上方氣相總量為： +++=（kmol/h） 柴油蒸汽（即內(nèi)回流）分壓為： ），可以用圖224和圖223[石油化工工藝計算圖表]先換算的常壓下平衡汽化數(shù)據(jù)，其計算結(jié)果見表35。 表35 柴油蒸汽分壓下的溫度換算項 目 0 10% 30% 50%恩氏蒸餾溫度，℃恩氏蒸餾溫差，℃平衡汽化溫差，℃常壓平衡汽化溫度，℃，℃217 23114 26 — —257 257 27316 — —— 280 281℃，℃很接近，可認為原假設溫度是正確的。 煤油抽出板（第10層）溫度。圖32 煤油抽出板下方草圖。表36 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107kJ/kg壓力，Mpa溫度，℃氣 相液 相入方進 料356——汽提氣—4203316—內(nèi)回流L～—合 計——————+…出方汽 油—煤 油柴 油—重 油—水蒸氣——內(nèi)回流L——合 計—————+…，107+=107+ 所以，內(nèi)回流L=（kg/h） 或 （kmol/h） 煤油抽出板上方氣相總量為： +++=（kmol/h） 煤油蒸汽（即內(nèi)回流）分壓為： （MPa），可以用圖224和圖223[石油化工工藝計算圖表]先換算的常壓下平衡汽化數(shù)據(jù)，其計算結(jié)果見表37。表37 柴油蒸汽分壓下的溫度換算項 目 0% 10% 30% 50%恩氏蒸餾溫度，℃恩氏蒸餾溫差，℃平衡汽化溫差，℃常壓平衡汽化溫度，℃，℃204 22016 46 1 — —226 232224 2317 — —— 233 ℃，℃很接近，可認為原假設溫度是正確的。 塔頂溫度塔頂蒸氣一般冷凝到55℃～90℃。=60℃ ，其焓值h0=；塔頂溫度t1=℃，回流（汽油）蒸氣的焓h1= 故，塔頂冷回流量為： L0=Q1/（h1h0）=107/（）=（kg/h） 塔頂油氣量（汽油+內(nèi)回流蒸氣）為： （+）/127=（kmol/h）塔頂水蒸氣流量為： （kmol/h）塔頂油氣分壓為： （+）=（MPa）。由恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算汽油 露點溫度見表38。表38 露點溫度的換算項 目 50 70 90 100%恩氏蒸餾溫度，℃恩氏蒸餾溫差，℃平衡汽化溫差，℃常壓平衡汽化溫度，℃ 131 150 19 32 9 17 117 126182 19412 — —143 由上表可求得汽油常壓露點溫度為：℃：381℃， 根據(jù)以上數(shù)據(jù)在平衡汽化坐標紙上作出汽油平衡汽化100%點的p—t線；由 述作出的汽油露點線相圖，見圖33。 圖33 汽油的露點相圖℃。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 。則，塔頂溫度為：145=℃，℃很接近，故原假設溫度正確。 ，水蒸氣是否會冷凝塔頂水蒸氣分壓為：—=。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。沈陽化工學院學士學位論文 第四章 塔設備的設計計算 四、塔設備的設計計算 全塔氣液負荷的分布計算 塔頂（第一塊板上方）的氣液負荷： L=L冷回流=（kmol/h）：V=V油氣+V水氣=(+)/127+（kmol/h） 第一層板下方的氣液負荷圖41 第一層板下方熱衡算草圖 表41 第一層板下方的熱平衡物 料流率kg/h密度g/cm3 操作條件 焓，kJ/kg熱 量107kJ/kg壓力，Mpa溫度，℃氣 相液 相入方進料356——汽提蒸氣—4203316—內(nèi)回流L～133—合 計+L—————+…出方汽 油 —煤 油 —柴 油—重 油—水蒸氣— —中段回流——— — — —內(nèi)回流L