【文章內(nèi)容簡介】 輕柴油 196 221 254 269 284 309 339 重柴油 301 336 349 353 373 403 448 表 31 產(chǎn)品實沸點蒸餾數(shù)據(jù)表 產(chǎn)品性質(zhì)見表 32 產(chǎn)品 體積平均沸點186。C 中平均沸點 186。C 立方平均沸點186。C 比重指數(shù)0API 特性因數(shù)/K 平衡汽化溫度 / 186。C 臨界參 數(shù) 焦點參數(shù) 0％ 10％ 30% 50% 70% 90% 100% 溫度186。C 壓力MPa 溫度186。C 壓力MPa 汽油 100 61 76 88 92 96 99 104 109 328 煤油 189 162 170 181 187 193 204 211 411 柴油 37 254 260 268 272 276 284 291 4 467 重柴 337 335 336 36 11 355 360 363 364 369 376 385 513 516 表 32 產(chǎn)品性質(zhì)表 以汽油為例列出詳細的計算、換算過程其他產(chǎn)品僅將計算、換算結(jié)果列于上表 （ 1）體積平均沸點 體t Ct ??????? 118106999387體 （ 2）恩氏蒸餾 90%~10%斜率 90%~10%斜率 ? ?%/ 87118 C??? （ 3）立方平均沸點 14 由圖查得校正值為 C?? Ct ???? (4)中平均沸點 由圖查得校正值為 C??1 Ct ???? （ 5）比重指數(shù) API? 由汽油密度查表得： 61??API （ 6）特性因數(shù) K 由圖查得： ?K （ 7）相對分子質(zhì)量： 根據(jù)經(jīng)驗汽油取 ?M （ 8）平衡汽化溫度 由圖求得平衡汽化 100%溫度為 C?105 恩氏蒸餾 /%（體） 0 10 30 50 70 90 100 餾出溫度 /C? 58 87 93 99 106 118 130 恩 氏蒸餾溫差 /C? 29 6 6 7 12 12 因恩氏蒸餾 10%~70%斜率 = 87106 ??? 由圖查得： 平衡汽化 50%點 恩氏蒸餾 50%點 = C??7 平衡汽化 50%點的溫度 /C? C??? 92799 平衡汽化溫 度 /C? 71 84 88 92 96 101 105 （ 9）臨界溫度 由圖查得：臨界溫度 C?? 15 （ 10）臨界壓力 由圖查得：臨界壓力 = (11)焦點壓力 由圖查得：焦點壓力 ? （ 12）焦點溫度 由圖查得：焦點溫度 C?? 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） 產(chǎn)品 實沸點的餾程 / 186。C 實沸點的切割點 / 186。C 汽油 40～ 140 —— 煤油 105～ 252 輕柴油 196~339 224 重柴油 301～ 448 320 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 設計處理量 : 250+學號 10萬噸 /年 =250+57*10=820 萬噸 /年 物料平衡（按 8000 小時 /年）見表 34 油 品 產(chǎn) 率 % 處 理 量 或 產(chǎn) 量 體積 質(zhì)量 104t/Y kg/h kmol/h 原 油 100 100 360 450000 產(chǎn) 品 汽油 18900 197 煤油 42300 278 輕柴油 60750 279 重柴油 25650 88 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℃ , 壓力 的 16 過熱水蒸汽。 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。在設計中可參考表 35所列的經(jīng)驗 數(shù)據(jù)選擇汽提蒸汽用量。 塔名稱 產(chǎn)品 蒸汽用量 , ％ , 對產(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、重潤滑油 2～ 4 減壓塔 殘渣燃料油 2～ 4 減壓塔 殘渣汽缸油 2～ 5 表 35 汽提蒸汽用量 (經(jīng)驗值 ) 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)驗選用表 3 38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 油品 ％ ,對油 kg/h kg/h Kmol/h 一線煤油 3 1269 二線輕柴油 2 1215 三線重柴油 塔底重油 2 6048 336 合計 17 進料 — 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)國外文獻 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 3 10 9 煤 油─輕柴油 9 9 6 輕柴油─重柴油 7 4 6 重柴油 — 裂化原料 8 4 6 最低側(cè)線 — 進料 4 4 3 進料 — 塔底 4 6 4 38 國內(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 全塔用兩個中段回流每個用 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 : 。塔頂采用兩級冷凝冷卻流程圖。取塔頂空冷器壓力降為 使用一個管殼式后冷器 , 殼程壓力降取 故塔頂壓力=++= (絕 )。 取每層浮閥塔板壓力降為 (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 ) 取轉(zhuǎn)油線壓力降為 則加熱爐出口壓力 =+= 18 汽化段溫度 ①汽化段中進料的汽化率與過汽化率 取過汽化率為進料的 2％ (質(zhì) )(經(jīng)驗值為 2~4)或 ％ (體 )則過汽化油量為9000kg/h, 要求進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 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 汽化段溫度應該是在汽化段油氣分壓 之下汽化 ％ (體 )的溫度為此需要作出在 下的原油平衡汽化曲線見圖 1中的曲線 4。在不具備原油的臨界參 19 數(shù)與焦點參數(shù)而無法作出原油的 PTe相圖的情況下曲線 4可用簡化法求定 : 由圖 1可得到原油在常壓 下的實沸點曲線與平衡汽化曲線的交點為 310℃。將此交點溫度換算成在 壓力下的溫度為 320℃。當 eF為 ％ (體 )時的溫度為 350℃此即欲求的汽化段溫度 tF。此 tF 是由相平衡關(guān)系求得還需對它進行校核。 ?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算以求得爐出口溫度。 當汽化率 eF=％ (體 )tF=350℃ , 進料在汽化段中的焓 hF 計算如表 8所示。 進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 1176 1176 18900=*106 煤油 1147 1147 42300= 106 輕柴油 1130 1130 60750= 106 重柴油 1122 1122 25650= 106 過汽化油 ～ 1118 9000 1118= 106 重油 888 888 302400= 106 合計 QF= 106 表 39 進料帶入汽化段的熱量 Q hF= 106/450000=再求出原油在加熱爐出口條件下的熱焓 ho按前述方法作出原油在爐出口壓力 壓力之下平衡汽化曲線 (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按爐出口處油氣分壓下的平衡汽化曲線計算。因考慮生產(chǎn)航空煤油限定爐出口溫度不超過 360C? ，轉(zhuǎn)化為常壓下溫度為 325C? 時汽化率 eo 為 ％，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所以在設計的汽化段溫度 350C? 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。 進料在爐出口處攜帶的熱量 (P=, t=360C? )見表 310 物料 焓 Kj/kg 熱量 kJ/h 汽相 液相 汽油 1201 1201 18900= 106 煤油 1164 1164 42300= 106 20 輕柴油 1151 1151 60750= 106 重柴油 (g) 1143 1143 16060= 106 重柴油 (l) 971 971 9590= 106 重油 904 904 302400= 106 合計 Qo= 106 表 310 進料在爐出口處攜帶的熱量 蒸餾塔各點溫度核算 塔底溫度 取塔底溫度比汽化段低 7C? 即 : 3507=? 塔頂及各側(cè)線溫度的假設與回流熱分配 ①假設塔頂及各側(cè)線溫度 參考同類裝置的經(jīng)驗數(shù)據(jù)假設塔頂及各側(cè)線溫度如下 : 塔頂溫度 107C? 煤油抽出板 (第 9層 ) 180C? 輕柴油抽出板 (第 18 層 ) 256C? 重柴油抽出板 (第 27 層 ) 315C? 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/h MPa ℃ 汽相 液相 入 方 進料 450000 350 106 汽提蒸汽 6048