【正文】 全塔汽液相負荷分布圖 選擇塔內(nèi)幾個有代表性的部位 求出各段汽液相負荷就可以做出全塔汽液相負荷分布圖 。 這低于塔頂溫度 108℃ 。 ③ 塔頂溫度校核 塔頂冷回流的溫度為 60℃ 其焓值 h 為 塔頂溫度為 107℃ 汽油的焓值為 h， kJ/kg 故塔頂冷回流流量為 ： L=Q/（ h－ h， ） L=106 /（ － ） =59069kg/時 塔頂油汽量為（ 11100+59069） /95= 塔頂油汽分壓為 ： （ +） = 大氣壓 由恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算得汽油常壓露點溫度為 ℃ .已知焦點溫度和壓力一次為 ℃ 和 大氣壓據(jù)此可在平衡汽化坐標紙上做出平衡汽化 100%點的 Pt 線如 附錄圖 1。 第 9 層塔板熱平衡 見表 510，塔熱平衡見圖 3 510 第 9 層以下塔段的熱平衡 物料 流率 kg/h 密度g/cm3 操作條件 焓 kJ/kg 熱量、 KJ/h 106 壓力 溫度 氣相 液相 大氣壓 ℃ 入 方 進料 315700 氣提 蒸氣 6132 420 3316 內(nèi)回 L 172 106t/a 常壓煉油生產(chǎn)工藝設(shè)計 第 26 頁 共 67 頁 合計 321178+L 出 方 汽油 11100 180 煤油 21040 180 輕柴油 21800 256 636 重柴油 30400 315 重油 231360 水蒸氣 6132 180 2819 內(nèi)回 L 180 732 732L 中回流 + 合計 321178+L 入方合計 ： 106 + 出方合計 ： +732L 由 熱 平衡 得 : 106 +=+732L L=60147kg/h 或 60147/146=412千摩 /時 煤 油抽出板上方汽相總量為 ： （ 117+139+412+257） =925 煤 油蒸汽（即內(nèi)回流）分壓為 ： 412/925= 大氣壓 由 煤 油常壓恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算 大氣 壓 下的平衡汽化 0%點溫度 。 ② 第 18 層以下塔段的熱平衡 見表 59，塔平衡圖見圖 2 59 第 18 層以下塔段的熱平衡 物料 流率 kg/h 密度g/cm3 操作條件 焓 kJ/kg 熱量、 KJ/h 106 壓力 溫度 氣相 液相 大氣壓 ℃ 入 方 進料 315700 氣提 蒸氣 5478 420 3316 內(nèi)回 L 623 623L 合計 321178+L +L 出 方 汽油 11100 256 煤油 21040 256 輕柴油 21800 256 636 重柴油 30400 315 重油 231360 水蒸氣 4627 256 2980 內(nèi)回 L 256 中回流 合計 321178+L 工藝流程設(shè)計 第 25 頁 共 67 頁 入 方合計 ： 106 +623L 出方合計 ： + 故由熱平衡得 ： 106 +623L=+ L=71948kg/h 或 71948/210=342 千摩 /時 輕柴油抽出板上方汽相總量為 ： （ 117+139+342+257） =855 輕 柴油蒸汽（即內(nèi)回流）分壓為 ： 342/855= 大氣壓 由 輕 柴油常壓恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算 大氣下 平衡汽化 0%點溫度 。 可以用《石油煉制工程》圖 Ⅱ 124 先換算出常壓 106t/a 常壓煉油生產(chǎn)工藝設(shè)計 第 24 頁 共 67 頁 下平衡汽化數(shù)據(jù) 。 則 ： 塔底溫度 =－ 7=℃ (1)假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度見表 56： 56 塔頂及各側(cè)線溫度 塔頂溫度 107℃ 106t/a 常壓煉油生產(chǎn)工藝設(shè)計 第 22 頁 共 67 頁 煤油抽出板（第 9 層）溫度 180℃ 輕柴油抽出板（第 18 層）溫度 256℃ 重柴油抽出板（第 27 層）溫度 315℃ (2)全塔的熱平衡 見表 57 57 全塔熱平衡 物料 流率 kg/h 密度 g/cm3 操作條件 焓 kJ/kg 熱量 KJ/h 壓力 溫度 氣相 液相 kPa ℃ 入 方 進料 315700 982 106 氣提蒸氣 6763 3316 106 合計 322463 106 出 方 汽油 11100 107℃ 606 106 煤油 21040 180℃ 106 輕柴油 21800 256℃ 106 重柴油 30400 315℃ 106 重油 231360 106 水蒸氣 6763 107 2700 106 合計 322463 106 所以全塔的回流熱 Q=（ － ） 106 =106 （ 3） 回流方式及回流分配 塔頂采用二級冷凝冷卻流程塔頂回流溫度定為 60℃ .采用兩個中段回流第一個位于煤油側(cè)線與輕柴油側(cè)線之間（第 11～ 13 層）第二個位于輕柴油與重柴油之間（第 20～ 22 層） 。 各餾分在 P= 大氣壓 t=360℃ 下的焓值計算方法同上 ，攜帶的熱量見下表 55 55 進料在大爐出口處攜帶的熱量（ P= 大氣壓 t=360℃ ） 油料 焓千摩 /時 熱量千摩 /時 汽 相 液相 汽油 11100=106 煤油 1162 116221040=106 輕柴油 1149 114921800=106 重柴油 1143 971 106 重油 907 11132 31360=106 合計 QF =106 所以 h0 =106 /315700=975 千焦 /公斤 校核結(jié)果表明 h0 略高于 hF 所以設(shè)計的汽化溫度 ℃ 之下既能保證所需的拔出率爐口溫度也不至于超多允許限度 。 顯然 e0 ＜ ef ,即在爐出口條件下過汽化油和部分重油處于液相 。 按前面的方法作出在原油在爐出口壓力 大氣壓下的平衡曲線 原油中的水分若原油中含有水則應(yīng)當作爐出口處油氣分壓下的平衡汽化曲線 。 圖 4 當氣化率為 %（體） tF =℃ 時進料在汽化段中的焓值 hF 計算如表 。 (4)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 。 用曲線 4 可以查得當 %（體）時的 溫度為 ℃ 此即欲求的汽化段溫度 tF 。 利用烴類與石油的窄餾分的蒸汽圖將此交點溫度 291℃ 106t/a 常壓煉油生產(chǎn)工藝設(shè)計 第 20 頁 共 67 頁 換算為 大氣壓下的溫度得 299℃ 。 為此需要作出在 大氣壓下的原油平衡汽化曲線見圖中的曲線 4。 要求進料在汽化段中的汽化率 eF 為 eF =++++)%=% (2)汽化段油氣分壓 汽化段中各物料的流量如下 ： 汽油 117 千摩 /時 煤油 139 輕柴油 100 重柴油 105 過汽化油 21 油氣量合計 482 其中過汽化油的分子量取 300。 工藝流程設(shè)計 第 19 頁 共 67 頁 在以后的計算 各 個塔板的 物熱 平衡 時， 計算中都有相應(yīng)的圖形 ， 標注有進料量、各段溫度、壓力、汽提蒸汽、各側(cè)線產(chǎn)品的產(chǎn)量等相應(yīng)的物量，以 便于計算和核對各量。 取塔頂空冷器壓力降為 MPa 使用一個管殼式后冷器殼程壓力降取 MPa。 操作壓力的確定 去塔頂產(chǎn)品罐壓力為 。 參考圖 Ⅱ 220 和表 Ⅱ 27 取汽提水蒸氣量 見 表 53【 1】 53 汽提水蒸汽用量 油品 %（重對油） 公斤 /時 千摩 /時 一線煤油 3 631 二線輕柴油 3 654 三線重柴油 851 塔底重油 2 4627 257 合計 6763 塔板板型和塔板數(shù) 選用浮閥塔板 [1] 參照《石油煉制工程》表 II43 和 II44 選定塔板數(shù)如下 ： 重整原料 ——航空煤油段 9 層 航空煤油 ——輕柴油段 6 層 輕柴油 ——重柴油段 6 層 重柴油 ——汽化段 3 層 106t/a 常壓煉油生產(chǎn)工藝設(shè)計 第 18 頁 共 67 頁 塔底汽提段 4 層 考慮采用兩個中段回流每個用 3 層換熱塔板共 6 層 。 由餾分的實沸點曲線可以確定餾分的產(chǎn)率此次設(shè)計采用的是勝利油田原油的基本性質(zhì) 按每年開工 330 天計算不考慮損失 。 相鄰兩個產(chǎn)品是相互重疊的即實沸點蒸餾 th0 –th100 是負值 。表 422 各餾分焦點壓力 名稱 S vt /℃ 焦點壓力 臨界壓力 /MPa 焦點壓力 /MPa 汽油 煤油 輕柴油 重柴油 第 15 頁 共 67 頁 計算結(jié)果匯總 見表 423 和表 424 表 423 餾分平衡汽化溫度表 油品 平衡汽化溫度 /℃ 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 汽油 82 88 煤油 191 輕柴油 重柴油 重油 表 424 油品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù) 油品 密度 g/cm3 比重指數(shù) API176。 和中平均沸點 met 根據(jù)《石油煉制工程》圖 I210 查得 結(jié)果見表 418： 表 418 各餾分比重 汽油 95 煤油 152 輕柴油 218 重柴油 290 重油 臨界溫度和臨界壓力 (1)臨界溫度 [1] 查《石油煉制工程》圖 I226 由 和 wt 得真臨界溫度 cT ；由 和 wt 得假臨界溫度 cT? 見表 419 表 419 各餾分臨界溫度 名稱 wt /℃ cT /K mt /℃ cT? / K 汽油 540 530 煤油 654 645 輕柴油 740 730 重柴油 818 340 812 (2)臨界壓力 根據(jù)《石油煉制工程》 1988 版圖 I228 由 和 met 查得假臨界壓力 cP? 根據(jù)《石油煉制工程》 2020 版圖 312 由 cP? 和 cT / cT? 查得真臨界壓力 CP 106t/a 常壓煉油生產(chǎn)工藝設(shè)計 第 14 頁 共 67 頁 表 420 臨界壓力 名稱 met /℃ cP? /MPa cT / cT? CP /MPa 汽油 煤油 輕柴油 重柴油 焦點溫度 由恩氏蒸餾 10%～ 90%餾分的曲線斜率 S 和體積平均沸點 vt 根據(jù)《石油煉制工程》圖 II141 查得焦點溫度 臨界溫度從而求得焦點溫度 [1]見表 421。 表 413 立方平均沸點 106t/a 常壓煉油生產(chǎn)工藝設(shè)計 第 12 頁 共 67 頁 名稱 tv℃ S tc 校正值 ℃ tc ＝ tv ＋ tc 校正值 ℃ 汽 油 － 煤 油 － 輕柴油 － 重柴油 － 同上 (4)質(zhì)量平均沸點 tm 見下表 414： 表 414 質(zhì)量平均沸點 名稱 tv℃ S tc 校正值 ℃ tm ＝ tv ＋ tc 校正值 ℃ 汽 油 煤 油 輕柴油 重柴油 (5)中平均沸點 met 見下表 415： 表 315 中平均沸點 名稱 tv℃ S tc 校正值 ℃ tme ＝ tv ＋ tc 校正值 ℃ 汽 油 － 5 煤 油 － 輕柴油 － 重柴油 － (6)實分子平均 沸點 見下表 416： 表 416 實分子平均