【正文】 全塔氣、液相負(fù)荷分布 選取塔內(nèi)幾個有代表性的部位（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。已知其焦點溫度和壓力依次為 ℃ 和 ，據(jù)此可在平衡汽化坐標(biāo)紙上作出汽油平衡汽化 100%點的 p—t線，由該相圖可讀出油氣分壓為 時的露點溫度為 170℃ 。即 柴油 1 抽出板的溫度為 240℃ ，煤油抽出板的溫度為 190℃ 。結(jié)果如下： 項 目 50 70% 90% 100% 恩氏蒸餾溫度， ℃ 273 284 303 316 恩氏蒸餾溫差， ℃ 11 19 13 — 平衡汽化溫差， ℃ 4 6 2 — 常壓下平衡汽化溫度， ℃ — — — 327 下平衡汽化溫度， ℃ 308 312 318 320 由上求得的在 下的 柴油 2 的泡點溫度為 308℃ ，與原假設(shè)的 310℃ 很接近，所以原假設(shè)溫度是正確的。采用兩個中段回流，第一個位于煤油側(cè)線和柴油 1 側(cè)線之間（第 11～ 13 層），第二個位于 柴油 1 側(cè)線和 柴油 2 側(cè)線之間之間（第 20～ 22 層）。據(jù)此可算出進(jìn)料在爐出口條件下的焓值 h0，見表 。按前述方法作出原油在爐出口壓力 下的平衡汽化曲線（圖中的曲線 3）。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 的溫度。將此交 19 點作垂直于橫坐標(biāo)軸的直線 A，在 A 上找得 304℃ 點，過此點作平行于原油常壓平衡汽化曲線 2 的線 4，即為原油在 下的平衡汽化曲線。故 塔頂壓力＝ ＋ ＋ ＝ （絕壓） 取每層浮閥塔板壓力降為 （ 4mmHg），則推算得常壓塔各關(guān)鍵部位的壓力如下（單位為 MPa） : 塔頂壓力位 ； 一線抽出板（第 9 層） 上壓力 ； 二線抽出板（第 18 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＝ ＋ ＝ 汽化段溫度 （ 1）汽化段中進(jìn)料的汽化率與過汽化度 取過汽化度為進(jìn)料的 2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）或 %（體積分?jǐn)?shù)），即過汽化量為8838kg/h 要求進(jìn)料在汽化段中的汽化率 eF，常壓塔中的各餾分的體積分?jǐn)?shù)為： 汽油： % 煤油： % 柴油： % eF（體積分?jǐn)?shù)）＝ %＋ %＋ %＋ %＝ % （ 2）汽化段油氣分壓 汽化段中各物料的流量如下： 表 17 汽化段各物料的流量 汽油 煤油 柴油 過汽化油 21kmol/h 油氣量合計 其中過汽化油的相對分子量取 358，還有水蒸氣 （塔底汽提）。全塔塔板數(shù)總數(shù)為34 層。原油進(jìn)入常壓塔部分的物料組成為：汽油： %，煤油： %，柴油： %，重油： %（各組分均為體積分?jǐn)?shù)）。gkg1 — 43075 42933 — — 硫醇硫含量 /％ — — — 柴油指數(shù) — — — — 十六烷值 — — — — BMCI — — K 值 — — API — C/％ — H/％ — H/C 原子比 — 7 表 3 原油各餾分性質(zhì)數(shù)據(jù)表（ 2） 餾分范圍 /℃ 340~540 540 250~275 395~425 初餾 ~145 占原油收率 /（ m） % — — — — 化學(xué)族組成 /（ m%） 密度（ 20℃ ） /ggggcm3 Fe 粘度（ 50℃ /mm2常壓第二中段回流從常壓塔的 22 板抽出，經(jīng)過常壓泵與原油換熱，溫度降至 197℃ 左右，然后回流至常壓塔。進(jìn)入常壓爐加熱，作為常壓塔加工原料。市場需求、加工技術(shù)的先進(jìn)性和可 靠性以及經(jīng)濟效益等方面的綜合考慮，進(jìn)行全面的分析、研究對比，才能制定出合理的加工方案。 4 第一章 產(chǎn)品方案及工藝流程 產(chǎn)品方案 確定原油加工方案是煉廠設(shè)計和生產(chǎn)的首要任務(wù)。原油酸值低，重金屬含量不高，硫含量低，為 ％ ,對直餾產(chǎn)品及二次加工均有利。我國的石油產(chǎn)品中燃料約占 80%，而其中約 60%為各種發(fā)動機燃料，所產(chǎn)柴油和汽油的比例約為 :1；潤滑劑包括潤滑油和潤滑脂，主要用于降底機件之間的磨擦和防止磨損，以減少能耗和延長機械壽命。在石油產(chǎn)品中，汽油的 85%～90%和柴油的 30%被汽車所消耗。 從上述石油產(chǎn)品品種之多和用途之廣也可以看到石油煉制工業(yè)在國民經(jīng)濟和國防中的重要地位。石油煉制工業(yè)是國民經(jīng)濟最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，是提供能源，尤其是交通運輸燃料和有機化工原料的最重要的工業(yè)。對于減壓蒸餾操作，較大的壓力降還可以使系統(tǒng)無法維持必要的真空度。塔設(shè)備的氣（汽）夜負(fù)荷量有較大的波動時，仍能在較高的傳質(zhì)效率下進(jìn)行穩(wěn)定的操作。 作為主要用于傳質(zhì)過程的塔設(shè)備，首先必須使氣（汽）液；兩相能充分接觸，以獲得較高的傳質(zhì)效率。設(shè)計的基本方案：原油 —換熱系統(tǒng) —電脫鹽系統(tǒng) —加熱爐系統(tǒng) —常壓系統(tǒng) —儀表控制系統(tǒng)，經(jīng)常壓蒸餾得到汽油、煤油、柴油等燃料出裝置及常壓重油去催化裂化車間。 與國際先進(jìn)水平相比，我國常減壓蒸餾裝置仍然存在較大的差距，主要是裝置規(guī)模小，運行負(fù)荷低，運行周期短，關(guān)鍵工藝技術(shù)落后，能耗依然偏高等。 常減壓蒸餾過程經(jīng)過一百多年的發(fā)展，已成為一個比較完整成熟的工藝[2728]。其中重要的分離設(shè)備 —常壓塔的設(shè)計，是能否獲得高收率、高質(zhì)量油的關(guān)鍵。為了更好的提高石油資源的利用率，增加企業(yè)的經(jīng)濟效益，對從國外進(jìn)口的原油煉制構(gòu)成進(jìn)行開發(fā)研究也是十分必要的。 國民經(jīng)濟和國防部門眾多的各種應(yīng)用場合對石油產(chǎn)品提出了 許多不同的使用要求。 關(guān)鍵詞 ：原油；常壓蒸餾；物料衡算；熱量衡算；塔；換熱 Abstract 符號表 △ T—溫差， ℃ △ F—實沸點蒸餾參考 50％ 平衡汽化參考線 50％， ℃ D—溫度校正值， ℃ g—重力加速度， m3/h M—分子量， g/mol Q—熱量， kJ/h L—內(nèi)回流， kg/h hi—焓值， kJ/kg Hi—焓值， kJ/kg L—液相負(fù)荷， kmol/h V—氣 相負(fù)荷， kmol/h ρ—密度， g/m3 ? —表面張力，達(dá)因 /厘米 Ht—板間距， m Wa—氣體操作速度， m/s Ks—系統(tǒng)參數(shù) K—安全參數(shù) Fa—氣相空間截面積，㎡ Vd—計算降液管內(nèi)液體流速， m/s Fd—降液管面積，㎡ Dc—塔徑， m （ Wh） C—閥孔臨界速度， m/s Ф—開孔率 N—浮閥數(shù)，個 l—堰長， m Wd—堰寬， m hw—堰高， m how—堰上液層高度， m hc—塔板上的清夜高度， m τ—液體在降液管的停留時間， m Vd—降液管流速， m/s hb —降 液管底緣距塔板高度， m △ Pd—干板壓力降，米液柱 ΔPvl—氣體通過塔板上液層的壓力降，米液柱 v?—蒸汽粘度， —液相流量， m3/s v—氣相流量， m3/s F0—閥孔動能因數(shù) V—氣速， m/s K—常數(shù)，取 ； D—破沫網(wǎng)直徑， m θ—氣體流量， m3/s Hb—塔底空間， m H—塔高， m Wc—流量， kg/h A—傳熱面積，㎡ 181。 1作全塔氣、液相負(fù)荷分布圖，并將上述工藝計算結(jié)果填在草圖上。 確定塔內(nèi)各部分的壓力和加熱爐出口壓力。 列出有關(guān)各油品的性質(zhì)。他能夠?qū)⒁后w混合物按其所含的組分的沸點或蒸汽壓的不同而分離為輕重不同的各種餾分。印尼卡 吉 原油常壓蒸餾工藝計 算 摘 要 按照油品的使用要求，除去這些餾分中的非理想組分，或者是經(jīng)由化學(xué)轉(zhuǎn)化形成所需要的組成，進(jìn)而獲得合格的石油產(chǎn)品。借助于蒸餾過程，可以按所制定的產(chǎn)品方案將原油分割成相應(yīng)的直溜汽油、煤油、柴油餾分及各種潤滑油餾分等。 決定氣提方式，并確定氣提蒸汽氣。 決定進(jìn)料過汽化度，計算汽化溫度。 1計算精餾塔徑和塔高。i—油品物性 ,cp K—總傳熱系數(shù)（以管外壁表面積為基準(zhǔn)）， kcal/㎡ h℃ hi—管內(nèi)流體的膜傳熱系數(shù)（以管外壁表面積為基準(zhǔn)）， kcal/㎡ h℃ ri—管內(nèi)流體的結(jié)構(gòu)熱阻（以管外壁表面積為基準(zhǔn)），㎡ h℃ /kcal rp—管子的熱阻（一般金屬管子可以忽略不計），㎡ h℃ /kcal h0—管外流體的膜傳熱系數(shù)（以管外壁表面積為基準(zhǔn)），㎡ h℃ /kcal r0—管外流體的結(jié)垢熱阻（以管外壁表面積為基準(zhǔn)），㎡ h℃ /kcal 目 錄 前 言 ............................................................................................................................ 1 第一章 產(chǎn)品方案及工藝流程 .................................................................................... 4 產(chǎn)品方案 ....................................................................................................................... 4 工藝流程 ...................................................................................................................... 4 第二章 工藝計算及說明 .................................................................................................. 5 設(shè)計數(shù)據(jù) ....................................................................................................................... 5 已知數(shù)據(jù) ................................................................................................................ 5 原油的實沸點及窄餾分?jǐn)?shù)據(jù) .................................................................................... 5 原油實沸點蒸餾曲線的繪制 .......................................................................................... 9 常壓塔工藝計算 ......................................................................................................... 10 各產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)和實沸點數(shù)據(jù)的換算 ......................................................... 10 產(chǎn)品的有關(guān)數(shù)據(jù)計算 ............................................................................................ 12 物料衡算 .............................................................................................................. 13 確定塔板數(shù)和汽提蒸汽用量 .................................................................................. 15 操作壓力 .............................................................................................................. 18 汽化段溫度 .......................................................................................................... 18 塔底溫度 .............................................................................................................. 20 塔頂及