【正文】 見(jiàn)圖2—3）。圖2—3 常壓塔實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線由此圖，可求出原油平衡汽化數(shù)據(jù)，做出常壓下平衡汽化蒸餾曲線2。 確定塔板數(shù)和汽提蒸汽用量 塔板數(shù)參考值 《石油煉制工程》 常壓塔塔板數(shù)國(guó)外文獻(xiàn)推薦值 《石油煉制工程》 國(guó)內(nèi)某些煉廠常壓塔塔板數(shù)選取塔板型式和塔板數(shù) 塔板采用浮閥塔板，參考《石油煉制工程》[2] 選定塔板數(shù)如下： 塔板數(shù) 考慮到采用兩個(gè)中段回流，每個(gè)用3 層換熱塔板，共6 層。全塔塔板數(shù)總數(shù)為34層。 汽提蒸汽用量 側(cè)線產(chǎn)品及塔底重油都采用過(guò)熱水蒸氣汽提，使用的是溫度為420℃、參考《石油煉制工程》[2]： 汽提水蒸氣用量精餾塔計(jì)算草圖：2—4 常壓塔計(jì)算草圖 操作壓力圖。塔頂采用兩級(jí)冷凝冷卻流程。 ，使用一個(gè)管殼式后冷器。故塔頂壓力：P 頂＝ + +＝（絕壓） （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9 層）； 二線抽出板（第18層）； 三線抽出板（第27層）； 汽化段壓力（第30層下）； ，則 加熱爐出口壓力＝+＝ 汽化段溫度 汽化段中進(jìn)料的汽化率與過(guò)汽化度 取過(guò)汽化度為進(jìn)料的2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%（體積分?jǐn)?shù)），即過(guò)汽化量為2873kg/h。要求進(jìn)料在汽化段中的汽化率eF，由于采用了初餾塔，所以常壓塔中的各餾分的體積分?jǐn)?shù)為： 汽油：% 煤油：% 輕柴油：16% 重柴油：% eF（體積分?jǐn)?shù)）＝%+%+16%+%+%＝% 汽化段油氣分壓 汽化段中各物料的流量如下： 汽化段各物料的流量其中過(guò)汽化油的相對(duì)分子量取368，還有水蒸氣 128Kmol/h（塔底汽提）。由此可計(jì)算得汽化段的油氣分壓為： 475/（128+475）＝（MPa） 汽化段溫度的初步確定 %（體積分?jǐn)?shù)）的溫度。 在不具備原油的臨界參數(shù)和焦點(diǎn)參數(shù)而無(wú)法作出原油的p—T—e 相圖的情況下，曲線4 可以用以下簡(jiǎn)化方法求定： 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299℃。利用《石油煉制工程》[2]中烴類(lèi)與石油窄餾分的蒸汽壓圖，將此交點(diǎn)溫度299℃，為303℃。將此交點(diǎn)作垂直于橫坐標(biāo)軸的直線A，在 A 上找得303℃點(diǎn)，過(guò)此點(diǎn)作平行于原油常壓平衡汽化曲線2的線4。 由曲線4 可以查得eF %（體積分?jǐn)?shù)）對(duì)應(yīng)的溫度為360℃，此即為欲求的汽化段進(jìn)料溫度tF。此tF是由相平衡關(guān)系求得，還需對(duì)它校核。 tF 的校核 校核的主要目的是看由tF要求的加熱爐出口溫度是否合理。校核的方法是作絕熱閃蒸過(guò)程的熱平衡計(jì)算以求得爐出口的溫度。 當(dāng)汽化率tF（體積分?jǐn)?shù)）＝%，tF＝360℃時(shí)，進(jìn)料在汽化段的焓hF 計(jì)算下表。表中各物料的焓值由《石油煉制工程》[2]中介紹的方法和《石油化工工藝計(jì)算圖表》[2]求得。 進(jìn)料帶入的汽化段熱量QF （p＝，t＝360℃）所以，hF＝106/340956＝（kJ/kg） 再求出原油在加熱爐出口條件下的焓h0 。 下的平衡汽化曲線（圖中的曲線3）。此處忽略了原油中所含的水分，若原油含水則要作爐出口處的油氣分壓下的平衡汽化曲線。限定爐出口處溫度不超過(guò)365℃，由曲線3可讀出365℃時(shí)的汽化率e0 為56% （體積分?jǐn)?shù)）。顯然e0 ＜eF，即在爐出口條件下，過(guò)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h0 ， 。 進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量（p＝，t＝365℃）所以，h0 ＝106/340956＝（kJ/kg） 校核結(jié)果表明h0 略高于hF，所以在設(shè)計(jì)的汽化段溫度360℃下，既能保證所需的拔出率（%），爐出口的溫度也不至于超過(guò)允許的限度。 塔底溫度 取塔底溫度比汽化段溫度低7℃，即為 360－7＝353（℃） 塔頂及側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱的分配 假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度 參考同類(lèi)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166oC煤油抽出版（第9層）溫度193 oC清柴油抽出版（第18層）溫度246 oC重柴油抽出版（第27層）溫度310 oC全塔熱回流 按上述假設(shè)的溫度條件做全塔熱平衡（ ），由此求出全塔回流熱。 全塔熱回流物料流率密度操作條件焓/kJ/kg熱量/Kg/h/g/cm3壓力/MPa溫度/oC氣相液相/kJ/h入方進(jìn)料340956360——106汽提蒸汽4123—4203316—106合計(jì)345079—————106出 方汽油687687—106煤油——484106輕柴油——619106重柴油——812106重油——929106水蒸氣4123—27722272—106合計(jì)345079—————106所以，全塔回流熱Q ＝－106＝106（kJ/h ） 回流方式及回流熱的分配 塔頂采用二級(jí)冷凝冷卻流程，塔頂回流溫度定為60℃。采用兩個(gè)中段回流，第一個(gè)位于煤油側(cè)線和輕柴油側(cè)線之間（第11 ～13層），第二個(gè)位于輕柴油側(cè)線和重柴油側(cè)線之間之間（第20～22層）?；亓鳠岱峙淙缦拢核敾亓魅?0%Q0=106第一中段回流去熱20%QC1=106第二中段回流去熱30%QC2=106 側(cè)線及塔頂溫度的校核 校核由下而上進(jìn)行。 重柴油抽出板（第27）溫度物料流率密度操作條件焓/kJ/kg熱量/Kg/h/g/cm3壓力/MPa溫度氣相液相KJ/H入方進(jìn)料340956360——106汽提蒸汽2297—4203316—106內(nèi)回流L302—787787L合計(jì)343253+L—————106+787L出方汽油3101038—106煤油3101034—106輕柴油3101015—106重柴油310—812106重油353—929106水蒸氣2297—3103093—106內(nèi)回流L3101003—1003L合計(jì)343253+L—————106+1003L由熱平衡得 106+787L＝106+1003L 所以，內(nèi)回流L＝92730（kg/h）或92730/240＝386kmol/h 重柴油抽出板上方的氣相總量為： 165+100+110+128+386＝889（kmol/h ） 重柴油蒸汽（即內(nèi)回流）分壓為： 386/889 ＝ （MPa ） 下平衡汽化0 點(diǎn)溫度。可以用《石油煉制工程》[2]中圖7—15和圖7—16先換算得常壓下平衡汽化數(shù)據(jù)，再用圖 7— 下的平衡汽化數(shù)據(jù)。結(jié)果如下： ℃，與原假設(shè)的310℃很接近，所以原假設(shè)溫度是正確的。 輕柴油抽出板和煤油抽出板的溫度 校核的方法和校核重柴油抽出板溫度的方法相同，可通過(guò)作出第 18塊板以下和第9 塊板以下塔段的熱平衡來(lái)計(jì)算。由于計(jì)算過(guò)程相同，故計(jì)算過(guò)程從略。計(jì)算結(jié)果和假設(shè)值相符，故認(rèn)為原假設(shè)值是正確的。即輕柴油抽出板的溫度為 246℃，煤油抽出板的溫度為193℃。 塔頂溫度 塔頂冷回流的溫度t0＝60℃。其焓值hL0V,t0＝塔頂溫度t1＝166℃，回流（汽油）蒸汽的焓hL0V,t1＝682kJ/kg 。故塔頂冷回流量為： L0＝Q/（hL0V,t1－h(huán)L0V,t0）＝106/（682－）＝32990（kg/h） 塔頂油氣量（汽油+內(nèi)回流蒸汽）為 （32990+23880）/145 ＝392（kmol/h ） 塔頂水蒸氣流量為 4123/18＝229（kmol/h ） 塔頂油氣分壓為 392/ （392+229）＝（MPa） 塔頂溫度應(yīng)該是汽油在其油氣分壓下的露點(diǎn)溫度?！妫瑩?jù)此可在平衡汽化坐標(biāo)紙上作出汽油平衡汽化100%點(diǎn)的p—t線，℃?？紤]到不凝氣的存在， ，℃，與原假設(shè)溫度166℃很接近，故原假設(shè)正確。 最后驗(yàn)證一下在塔頂條件下水蒸氣是否會(huì)冷凝。相應(yīng)于此壓力下的飽和水蒸氣的溫度為85℃，遠(yuǎn)低于塔頂 166℃，故在塔頂，水蒸氣處于過(guò)熱狀態(tài)，不會(huì)冷凝。 全塔氣、液相負(fù)荷分布 選取塔內(nèi)幾個(gè)有代表性的部位（如塔頂、第一層板下方、各側(cè)線抽出板上方、中段回流進(jìn)出口處、汽化段及塔底汽提段），求出這些位置的氣、液負(fù)荷，就可以作出全塔氣、液相負(fù)荷分布圖。 第1 塊板下的氣液相負(fù)荷已知：t1 ＝166℃，t2 ＝170℃，M＝147，P 2 ＝ 查《石油煉制工程》[2]： hvL1，t2 ＝，hLL1，t1 ＝已知，Q 0 ＝17360000kJ/h ，則 L1 ＝Q 0/（hvL1，t2 －h(huán)LL1，t1 ）＝17360000/（－）＝L1 ＝（1000）＝V2 ＝23880/145+4123/18+＝V2 ＝nR T2 /p2 ＝（+170）/＝第8 塊板下的的氣液相負(fù)荷 已知：t8 ＝185℃，t9 ＝193℃，M＝174，p＝ 第8 塊板以下的熱平衡計(jì)算表物料流率密度操作條件焓/KJ/KG熱量/kg/h/g/cm3壓力/MPa溫度氣相液相kJ/h入方進(jìn)料340956360——106汽提蒸汽4123—4203316—106內(nèi)回流L8185—454454L8合計(jì)345079+L8—————106+454L8出方汽油193748—106煤油193—484106輕柴油246—618106重柴油310—812106重油353—929106汽提蒸汽4123—1932856—106一段取熱——————106二段取熱——————106內(nèi)回流L8193739—739L8合計(jì)——————106+739L8由熱平衡，有：106+454L8 ＝106+739L8 L8 ＝L8 ＝＝V9 ＝23880/145+4132/18+＝V9 ＝nRT9/p9 ＝（ +193）/＝第9 塊板下的氣液相負(fù)荷 已知：t9 ＝193℃，t10＝200℃，M＝178，p10 ＝ 第9 塊板下的熱平衡計(jì)算表物料流率密度操作條件焓/KJ/KG熱量/kg/h/g/cm3壓力/MPa溫度氣相液相kJ/h入方進(jìn)料340956360——106汽提蒸汽41234203316—106內(nèi)回流L9193—484448L9合計(jì)345079+L9—————106+448L9出方汽油200751—106煤油200745—106輕柴油246—618106重柴油310—812106重油353—929106汽提蒸汽4123—2002870—106一段取熱——————106二段取熱——————106內(nèi)回流L9200745—739L9合計(jì)——————106+745L9由熱平衡,得：106+448L9 ＝106+745L9L9 ＝L9 ＝＝V10＝23880/145+4123/18+17630/176+＝V10＝nRT10/p10＝（ +200）/ ＝第10塊板下的氣液相負(fù)荷 已知：t10＝200℃，t11 ＝207℃，M＝180，p11 ＝ 第10塊板下的熱平衡計(jì)算表物料流率密度操作條件焓/kJ/kg熱量/kg/h/G/cm3壓力/MPa溫度氣相液相kJ/h入方進(jìn)料340956360——106汽提蒸汽3593—4203316—106內(nèi)回流L10200