【正文】 全塔汽液相負荷分布圖 選擇塔內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 由恩氏蒸餾數據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 內回 L 172 106t/a 常壓煉油生產工藝設計 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（即內回流）分壓為 ： 412/925= 大氣壓 由 煤 油常壓恩氏蒸餾數據換算 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 內回 L 256 中回流 合計 321178+L 工藝流程設計 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（即內回流）分壓為 ： 342/855= 大氣壓 由 輕 柴油常壓恩氏蒸餾數據換算 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 常壓煉油生產工藝設計 第 24 頁 共 67 頁 下平衡汽化數據 。 則 ： 塔底溫度 =－ 7=℃ (1)假設塔頂及各側線溫度見表 56： 56 塔頂及各側線溫度 塔頂溫度 107℃ 106t/a 常壓煉油生產工藝設計 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線與輕柴油側線之間（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 校核結果表明 h0 略高于 hF 所以設計的汽化溫度 ℃ 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 常壓煉油生產工藝設計 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， 計算中都有相應的圖形 ， 標注有進料量、各段溫度、壓力、汽提蒸汽、各側線產品的產量等相應的物量，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 選用浮閥塔板 [1] 參照《石油煉制工程》表 II43 和 II44 選定塔板數如下 ： 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 常壓煉油生產工藝設計 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率此次設計采用的是勝利油田原油的基本性質 按每年開工 330 天計算不考慮損失 。 相鄰兩個產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 油品的有關性質參數 油品 密度 g/cm3 比重指數 API176。 和中平均沸點 met 根據《石油煉制工程》圖 I210 查得 結果見表 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《石油煉制工程》 1988 版圖 I228 由 和 met 查得假臨界壓力 cP? 根據《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 常壓煉油生產工藝設計 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《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 常壓煉油生產工藝設計 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)質量平均沸點 tm 見下表 414： 表 414 質量平均沸點 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