【正文】 （體積分?jǐn)?shù)），％01030507090100溫度，℃305同上面步驟可以推出各實(shí)沸點(diǎn)溫度30％點(diǎn)＝℃70％點(diǎn)＝℃10％點(diǎn)＝℃90％點(diǎn)＝℃0％點(diǎn)＝℃100％點(diǎn)＝℃根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式近似地可得：M=[exp（+103Td）］式中 T——石油餾分的中平均沸點(diǎn)（K）d——汽油餾分 已算得：T＝tMe+＝+M=[exp（104+103）］＝107煤油餾分 已算得：T＝tMe+＝+＝，M=[exp（104+103）］＝146輕柴餾分已算得：T＝tMe+＝+＝，M=[exp（104+103）］＝217重柴餾分已算得：T＝tMe+＝+＝M=[exp（104+103）］＝277當(dāng)產(chǎn)品方案已經(jīng)確定，同時(shí)具備產(chǎn)品的餾分組成和原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線時(shí)，可以根據(jù)各產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算得到它們的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾0％點(diǎn)和100％點(diǎn)，相鄰兩個(gè)產(chǎn)品是互相重疊的，即實(shí)沸點(diǎn)蒸餾（t0Ht100L）是負(fù)值，通常相鄰兩個(gè)產(chǎn)品的實(shí)沸點(diǎn)切割溫度就在這個(gè)重疊值的一半之處，因此可取t0H和t100L之間的中點(diǎn)溫度作為這兩個(gè)餾分的切割溫度。①汽油餾分已知t0H＝℃ t100L＝℃得切割溫度為: +︱（）/2︱＝℃②煤油餾分已知t0H＝℃ t100L＝℃得切割溫度為: +︱（）/2︱＝℃③輕柴餾分已知t0H＝℃ t100L＝℃得切割溫度為: +︱（）/2︱＝℃④重柴餾分已知t0H＝290℃ t100L＝℃得切割溫度為: 290+︱（）/2︱＝℃將上面所算所有數(shù)據(jù)制表，如下列表表表5示表3—19 各產(chǎn)品物性數(shù)據(jù)產(chǎn)品恩氏蒸餾溫度/℃0％ 10％ 30％ 50％ 70％ 90％ 100％體積平均沸點(diǎn)tv,℃立方平均沸點(diǎn)tcu,℃中平均沸點(diǎn)tme ,℃汽油餾分5475118115煤油餾分139177191225186輕柴餾分278250258283重柴餾分289305320334345350353350表3—20原油常壓切割方案產(chǎn)品實(shí)沸點(diǎn)沸程/℃實(shí)沸點(diǎn)切割溫度/℃平均氣化溫度/℃0％ 100％汽油～煤油～輕柴～重柴～重油290～表3—21 油品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù)產(chǎn)品密度d420比重指數(shù)（API）恩氏蒸餾斜率特性因數(shù)（K）相對(duì)分子量臨界溫度/℃臨界壓力/MPa焦點(diǎn)溫度/℃焦點(diǎn)壓力/MPa汽油餾分68107煤油餾分49146輕柴餾分41217重柴餾分277根據(jù)前面所得數(shù)據(jù)繪制原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線與平衡汽化曲線已知原油d420＝開(kāi)工按8000小時(shí)計(jì)按實(shí)沸點(diǎn)切割溫度，可以從原油的實(shí)沸點(diǎn)曲線查得各產(chǎn)品收率如下表由公式：餾分的體積收率＝餾分重量收率原油d420/餾分d420 所得結(jié)果如表3—22所示表3—22 物料平衡油 品產(chǎn)率體％ 重％處理量或產(chǎn)量104t/a t/d kg/h kmol/h原 油10010055015100687500汽 油63929150205煤 油102646800320輕 柴2624119800552重 柴154670500254重 油9338426050側(cè)線產(chǎn)品及塔底重油都用過(guò)熱水蒸汽汽提，使用的是溫度420℃。表3—23 汽提水蒸汽用量油 品％（重，對(duì)油）千克/時(shí)千摩/時(shí)一線煤油3140478二線輕柴33594三線重柴1974塔底重油28521合計(jì)15223選用浮閥塔板表3—2表3—25是常壓塔塔板數(shù)的參考值。 表3—24 常壓塔塔板數(shù)國(guó)外文獻(xiàn)推薦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 煤油—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3—25 國(guó)內(nèi)某些煉廠常壓塔塔板數(shù)被分離的餾分D廠N廠 S廠 汽油—煤油8109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464根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及常壓塔板數(shù)的參考值，選定塔板數(shù)如下：汽油—煤油段 10層煤油—輕柴油段 9層輕柴油—重柴油段 6層重柴油－汽化段 4層塔底汽提段 5層考慮采用兩個(gè)中段回流，每個(gè)用3層換熱塔板，共6層，全塔塔板數(shù)總計(jì)為40層汽油34450kg/h蒸氣18308kg/h塔頂冷回流75989kg/h煤油汽提蒸汽1659kg/h（420℃）煤油55300kg/h輕柴油汽提蒸汽4245kg/h（420℃）輕柴油141500kg/h重柴油汽提蒸汽2334kg/h（420℃）重柴油83360kg/h塔底汽提水蒸汽10070kg/h221820353136進(jìn)料812500kg/h106kg/h40131091110℃395344℃225℃262℃189℃第一中段回流QC1=106KJ/h第二中段回流QC2=106KJ/h塔底重油503500kg/h 圖3—1 精餾塔計(jì)算草圖，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＝++＝（絕），則推算得常壓塔各關(guān)鍵部位的壓力如下一線抽出板（第10層）上壓力：+9＝二線抽出板（第22層）上壓力：+21＝三線抽出板（第31層）上壓力：+30＝汽化段壓力（第35層下）+34＝，則加熱爐出口壓力＝+＝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13750kg/h。要求進(jìn)料在汽化段中的汽化率eF為：eF（體積分?jǐn)?shù)）＝％+％+％++％+％＝％（體）表3—26 千摩/時(shí)汽化段中各物料的物流汽 油205kmol/h煤 油320kmol/h輕 柴552kmol/h重 柴254kmol/h過(guò)汽化油油氣合計(jì)水蒸汽（塔底汽提）8521/18≈473kmol/h由此算得汽化段的油氣分壓為：(+473)=％（體積分?jǐn)?shù)）的溫度，：由原油常壓下的沸點(diǎn)曲線轉(zhuǎn)化為常壓下平衡汽化曲線（2），得到兩條曲線的交點(diǎn)溫度為358℃，℃。從該交點(diǎn)作垂直于橫坐標(biāo)的直線A，在A線上找到得410℃之點(diǎn)，過(guò)此點(diǎn)作平行于原油常壓平衡汽化曲線運(yùn)動(dòng)（2）的曲線（4）。由曲線（4）可以查得，當(dāng)eF＝32％（體）時(shí)的溫度為358℃，它即為欲求的汽化段溫度tf，由tf是由相平衡求得，還需進(jìn)行核算。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)算以求得爐出口溫度。當(dāng)汽化率eF（體積分?jǐn)?shù)）＝％，tF＝358℃時(shí)，進(jìn)料在汽化段中的焓hF計(jì)算如下：對(duì)于Tr≤，Pr≤：HL＝A1（）+A2［T2（）2］+A3［T3（）3］A1＝103［+（+）K+（）/］A2＝106［（+）()］A3＝109［（+）()］式中：HL－Tr≤，Pr≤，Btu/1b（即英熱單位/磅，Btu/1b＝）T－——溫度，0R（＝1K）A1,A2,A3———系數(shù)K———特性因數(shù)根據(jù)以上公式可計(jì)算進(jìn)料在汽化段中的焓hF值如表27所示表3—27 進(jìn)料帶入汽化段的熱量 QF(P＝，t＝358℃)油 料焓KJ/kg汽相 液相熱量KJ/h汽 油1185118529150＝106煤 油1147114746800＝106輕 柴11301130119800＝106重 柴1125112570500＝106過(guò)汽化油1119111913750＝106重 油900900412300＝106合 計(jì)106則hF =106/687500＝（KJ/kg）再求出原油在加熱爐出口條件下的焓h0，（圖中的曲線（3）），這里忽略了原油中所含的水分。因考慮到生產(chǎn)航空煤油，限定爐出口溫度不超過(guò)360℃。由曲線（3）可讀出在360℃％（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)此可算出原油在爐出口條件下的焓h0。％％％＝％表3—28 進(jìn)料在爐出口條件下攜帶的熱量Q （P=,T=360℃）油 料焓KJ/kg汽相 液相熱量KJ/h汽 油1186118629150＝106煤 油1172117246800＝106輕 柴11501150119800＝106重柴汽相部分1147114740185＝106液相部分95595530315＝106重 油930930426050＝106合 計(jì)106則h0=106/687500＝（KJ/kg）校核結(jié)果表明：h0略高于hF，℃下可以保證所需的拔出率，爐出口溫度不超過(guò)允許限度。取塔底溫度比汽化段溫度低7℃，即3587＝351℃參考同類裝置的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度塔頂溫度 110℃煤油抽出板（第10層）溫度 189℃輕柴油抽出板（第22層）溫度 262℃重柴油抽出板（第31層）溫度 325℃按上述假設(shè)的溫度條件作全塔熱平衡（見(jiàn)表3—29 ），由此求出全塔回流熱。表3—29 全塔回流熱物料流率kg/h密度d420操作條件壓力 溫度Mpa ℃焓，KJ/kg氣相 液相熱量KJ/h入方進(jìn)料687500395——106汽提蒸氣15223—4203316106合計(jì) 702723———106出方汽油29150110611106煤油46800189444106輕柴119800262645106重柴70500325820106重油426050388858106水蒸氣15223—1102700106合計(jì)707523—106所以，全塔回流熱Q=Q入－Q出＝（)106＝106(KJ/h)塔頂采用二級(jí)冷凝冷卻，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)線與輕柴油側(cè)線之間（第11～13層），第二個(gè)位于輕柴油側(cè)線與重柴油側(cè)線之間（第20～22層）?；亓鳠岱峙淙缦拢核斎?0％ Qo＝10650％＝106KJ/h第一中段回流取熱20％ Qc1＝10620％＝106KJ/h第二中段回流取熱30％ Qc1＝10630％＝106KJ/h校核應(yīng)自下而上進(jìn)行。（第27層）溫度核算如圖作第27層以下塔段的熱平衡 進(jìn)料687500kg/h106KJ/h塔底重油426050kg/h汽提水蒸汽15223kg/h 汽油29150kg/h，水蒸汽15223kg/h 煤油46800kg/h輕柴油119800kg/h重柴油70500kg/h，t＝325℃，P＝40362735圖3—2 第27層塔板以下計(jì)算草圖表3—30 第27層以下塔段熱平衡物料流率kg/h密度d420操作條件壓力 溫度 Mpa ℃焓，KJ/kg氣相 液相熱量KJ/h入方進(jìn)料687500395106汽提蒸氣152234203316106內(nèi)回流L318795795L合計(jì)702723+L106+795L出方汽油291503251080106煤油4680