【正文】 全塔氣液相負(fù)荷 中段回流量 表 416 中段回流流率 項(xiàng) 目 ρ 20 g/cm3 抽出 溫 度 ℃ 返 塔 溫 度 ℃ 抽出溫度焓kJ/kg 返塔溫度焓kJ/kg 焓 差 kJ/kg 流 率 kg/h 第一中段回流 204 119 第二中段回流 295 205 494 需要計(jì)算的塔板 繪制全塔氣液負(fù)荷分布圖時(shí)需要計(jì)算的塔板為 1 1 11 1 1 2 2 2 2 2 2 32。故在塔頂水蒸氣處于過熱狀態(tài)，不會(huì)冷凝。 最后驗(yàn)證一 下在塔 頂 條件下，水蒸氣是否會(huì)冷凝。 如 圖 47，由該相圖可讀得 在 油氣分壓為 時(shí)的露點(diǎn)溫度為 ℃ 。 圖 46 第 8 塊塔 板以下塔段的熱 平衡 塔頂溫度 （用 20? =[2]） 設(shè) 塔頂 冷 回流溫度 t0=60℃ ，其焓值00,LLth= ； 塔頂溫度 t1=134℃ ，回流蒸氣的焓值01,VLth=。 表 414 第 8 層以下塔段的熱平衡 物 料 流 率 kg/h ρ 20 g/cm3 操作條件 焓 , kJ/kg 熱量 10 5 kJ/h 壓 力MPa 溫 度 ℃ 氣相 液相 入方 閃頂 進(jìn)料 218 — 閃底 進(jìn)料 — — 1899 汽提蒸氣 — 420 3316 — 內(nèi)回流 L — 合 計(jì) — — — — — — + L 出方 重整原料 170 — 常一線 170 — 常二線 247 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 表 412 第 16 層以下塔段的熱平衡 物 料 流 率 kg/h ρ 20 g/cm3 操作條件 焓 , kJ/kg 熱量 10 5 kJ/h 壓 力 , MPa 溫 度 , ℃ 氣相 液相 入方 閃底 進(jìn)料 — — 1899 汽提蒸 汽 — 420 3316 — 內(nèi)回流 L 237 — 合 計(jì) — — — — — — 2020+ 重整原料 247 出方 常一線 247 — 常二線 247 — 常三線 311 — 常壓渣 油 — 汽提蒸 汽 — 247 — 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 內(nèi)回流 L 0． 8220 247 — 二中取熱 — — — — — — 合 計(jì) — — — — — — + 由熱平衡得： 2020105+ =105+ 所以 L=常二線 蒸汽分壓為： P=(+++)= 表 413 下常二線平衡汽化 項(xiàng) 目 0% 10% 30% 50% 平衡汽化溫差， ℃ 3 5 5 — 常壓下平衡汽化溫度， ℃ — — — 溫度， ℃ 248 — — 261 由 表 413 可知在常壓平衡汽化 50%點(diǎn)溫度為 ℃，查圖 355[1]查得： 0. 0642MPa 下 平衡汽化 50%點(diǎn)溫度 為 261℃ ，根據(jù)平衡汽化溫差， 常二線油品泡點(diǎn)溫度為 48， 與原假設(shè) 247℃誤差滿足要 ，可以認(rèn)為原假設(shè)溫度是正確的。 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 表 410 第 24 層以下塔段的熱平衡 物 料 流 率 kg/h ρ 20 g/cm3 操作條件 焓， kJ/kg 熱量 10 5 kJ/h 壓 力MPa 溫 度 ℃ 氣相 液相 入方 閃底 進(jìn)料 — — 1899 汽提蒸 汽 — 420 3316 — 內(nèi)回流 L — 合 計(jì) — — — — — — + 重整原料 311 出方 常一線 311 — 常二線 311 — 常三線 311 — 常壓渣油 — 汽提蒸 汽 — 311 — 內(nèi)回流 L 311 — 合 計(jì) — — — — — — + 由熱平衡得： 105+ =105+ 所以 L= 常三線 蒸汽分壓為： P= / （ ++++） = 表 411 下常三線平衡汽化 項(xiàng) 目 0% 10% 30% 50% 平 衡汽化溫差， ℃ 5 — 常壓下平衡汽化溫度， ℃ — — — 溫度， ℃ — — 328 由 表 411 可知在常壓平衡汽化 50%點(diǎn)溫度為 ℃ ，查圖 355[1]查得： MPa 下 平衡汽化 50%點(diǎn)的溫度為 328℃，根據(jù)平衡汽化溫差，得常三線油品的泡點(diǎn)溫度為 ℃ ， 與原假設(shè) 311℃滿足誤差要求， 可以認(rèn)為原假設(shè)溫度是正確的。 回流熱分配如下： 表 49 回流熱分配 塔頂回流取熱占 30％ Q0=10 5kJ/h 第一中段回流取熱占 30％ Qc1=10 5kJ/h 第二中段回流取熱占 40％ Qc2=10 5kJ/h 側(cè)線及塔頂溫度的校核 自下而上進(jìn)行校核。 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 表 48 全塔回流熱 物 料 流 率 kg/h ρ 20 g/cm3 操作條件 焓， kJ/kg 熱量 10 5 kJ/h 壓 力MPa 溫 度 ℃ 氣相 液相 入方 閃頂 進(jìn)料 218 — 閃底 進(jìn)料 — — 1899 汽提蒸氣 — 420 3316 — 再沸器 — — — — — — 合 計(jì) — — — — — — 出方 重整原料 134 — 常一線 170 — 常二線 247 — 常三線 311 — 常壓渣油 — 汽提蒸氣 — 121 2721 — 合 計(jì) — — — — — — 所以，全塔回流熱 Q=()105=105kJ/h。 塔底溫度 取塔底溫度比汽化段溫度 7℃ ，即塔底溫度為 =℃ 。 表 46 進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量 Q0(P=, t=360℃ ) 油 料 焓， kJ/kg 熱量 10 7， kJ/h 氣相 液相 重整原料 常一線 — 常二線 — 0 柴油 氣相 — 液相 — 常壓渣油 — 合 計(jì) — — 據(jù)此，可算出進(jìn)料在爐出口條件下的焓值 h0=107/=校核結(jié)果表明 h0略高于 hF。 由于生產(chǎn)航煤，西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 限定爐出口溫度不超過 360℃ ，查圖得 0 %e ? ，由于 eF＞ e0，所以可知， 下，過汽化油和部分柴油處于液相。 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 43 閃底油的平衡汽化曲線 （ 4） tF的校核 a. 當(dāng) 汽 化率 eF(體積分?jǐn)?shù) )= %， tF=353℃ 時(shí)，進(jìn) 料在汽化段中的焓 hF計(jì)算如表 45 表 45 進(jìn)料帶入汽化段的熱量 QF(P=, t=353℃ ) 油 料 焓， kJ/kg 熱量 10 7， kJ/h 氣相 液相 重整原料 — 常一線 — 常二線 — 常三線 — 過汽化油 — 常壓渣油 — 862..0 合 計(jì) — — 所以 hF=107/=。 由此計(jì)算汽化段油氣分壓為： (+124.,3)= 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 （ 3） 汽化段溫度的初步求定 a. 根據(jù)閃底油的焦點(diǎn)溫度，焦點(diǎn)壓力和平衡氣化數(shù)據(jù) 作 閃底油的 PTe 相圖（如圖 42）。（如圖 41） 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 41 常壓塔計(jì)算草圖 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 操作壓力 取塔頂產(chǎn)品罐壓力為 ，塔頂采用兩級(jí)冷凝冷卻流程 。 表 43 塔板數(shù)選取 重整原料 — 常一線 9 層 (考慮一線生產(chǎn)航煤 ) 常一線 — 常二線 5層 常二線 — 常三線 5層 常三線 — 汽化段 3層 塔底 汽 提段 4層 考慮采用兩個(gè)中段回流，每個(gè)用三層換熱塔板，共 6 層，全 塔塔板數(shù)總計(jì)為 32層。 閃蒸塔的塔徑計(jì)算 閃頂油的分子量 M=103，閃頂溫度 T= 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 氣 相體積流率為 Vs=F2/ρ =F2RT/PM 帶入數(shù)據(jù)得 Vs=取空塔汽速 u=4 4 9 1 4 1 . 2 1 . 8 01 . 0 3 6 0 0svD u??? ?? ? ??? m 閃蒸塔的計(jì)算結(jié)果匯總 將閃蒸塔計(jì)算結(jié)果匯總于表 313 表 313 閃蒸塔計(jì)算結(jié)果匯總 4 常壓塔工藝設(shè)計(jì) 產(chǎn)品收率和物料平衡 物料平衡 表 41 物料平衡 (按每年開工 350 天 計(jì) ) 油 品 產(chǎn) 率 處理量或產(chǎn)量 ψ % ω % 104t/a kg/h kmol/h 閃頂進(jìn)料 閃底進(jìn)料 合 計(jì) 200 — 原油 — 重整原料 常一線 常二線 常三線 常壓渣油 — 汽提蒸汽用量 常壓塔二、三 側(cè)線產(chǎn)品和 常壓渣油 都用過熱水蒸汽 （ 420℃ ， ） 汽提 。 閃頂油 m%= 閃低油 m%=如下表： 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 圖 31 原油的 PTe相圖 原油在 下的平衡氣化數(shù)據(jù) v% 10 30 50 70 90 溫度， ℃ 184 254 317 375 429 項(xiàng)目 v% m% 閃頂油 閃低油 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 圖 32 閃頂、閃底油性質(zhì)的計(jì)算 （ 1） 恩氏餾程 在 、 225℃ 時(shí)， e=%， 原油的恩氏蒸餾曲線 10％ —70％點(diǎn)的斜率S=℃ /%，查 圖 361[1]、 362[1]， 求出閃頂、閃底油在常壓下的恩氏蒸餾溫度，結(jié)果如下 : 310 恩氏蒸餾溫度匯總表 體積分?jǐn)?shù) 原油恩氏蒸餾溫度 ， ℃ 閃頂油恩氏蒸餾溫度和原油恩氏溫差 ， ℃ 閃頂油恩氏蒸餾溫度 ， ℃ 閃底油恩氏蒸餾溫度和原油恩氏溫差 ， ℃ 閃底油恩氏蒸餾溫度 ， ℃ 10％ 70 51 65 186 30％ 216 130 86 52 268 50％ 309 177 132 40 349 70％ 382 214 168 28 410 （ 1） 求體積平均 沸點(diǎn) tv、中平均 沸點(diǎn) tMe。根據(jù)原油的性質(zhì)： 10%~30%餾分的曲線斜率為 ， 查圖 363 [1]得： 閃蒸塔塔頂氣體的相對(duì)密度： =， 204d =。 油品性質(zhì)參數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總 表 36 油品性質(zhì)參數(shù)（ 1） 項(xiàng) 目 分子量 恩氏蒸餾溫度 ， ℃ 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 原油 189 — 216 309 382 493 — 重整原料 107 52 80 94 115 134 154 164 常一線 164 183 186 204 常二線