【正文】 進(jìn)入塔板的氣體： 密度 ρ v＝ RTPM ＝)( ?? ?＝ 粘度 μ v＝ 10 － 流率 Vv＝ 34289/3600＝ 進(jìn)入塔板的液體： 密度 ρ L＝ 表面張力 σ L＝ 流率 VL＝ ＝ 起泡傾向：輕微 操作條件： 操作壓力： 操作溫度： 282℃ 選取 F1型 33 克浮閥。因?yàn)榈?23 塊板處的氣相負(fù)荷最大，因此選取此處數(shù)據(jù)為設(shè)計(jì)依據(jù)。 （ 5）結(jié)構(gòu)較簡單，安裝較方便；制造費(fèi)用為泡帽塔塔板的 60～ 80%，為篩板的 120～130%。塔板上的液面梯度也較小。在很寬的氣液相負(fù)荷變化范圍內(nèi)，浮閥塔板能保持較高的效率。浮閥塔板與常用的圓泡帽、篩板、舌形塔板的幾點(diǎn)比較如下： （ 1）處理能力較舌形、篩孔塔板徑小些，比圓泡塔板的處理能力約大 20～ 40%。國內(nèi)目前使用的浮閥塔直徑從 200 到 64000 毫米，使用效果較好。 全塔氣、液相負(fù)荷分布 選取塔內(nèi)幾個(gè)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。 最后驗(yàn)證一下在塔頂條件下水蒸氣是否會冷凝。已知其焦點(diǎn)溫度和壓力依次為 326℃ 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(diǎn)的 p— t線，由該相圖可讀出油氣分壓為 時(shí)的露點(diǎn)溫度為 132℃ 。其焓值 hL0V,t0＝ 塔頂溫度 t1＝ 126℃ ，回流（汽油）蒸汽的焓 hL0V,t1＝ 607kJ/kg。即輕柴油抽出板的溫度為 252℃ ，煤油抽出板的溫度為 180℃ 。由于計(jì)算過程相同，故計(jì)算過程從略 。結(jié)果如下： 項(xiàng) 目 0 10% 30% 50% 恩氏蒸餾溫度， ℃ 恩 氏蒸餾溫差， ℃ — 平衡汽化溫差， ℃ 7 — 常壓下平衡汽化溫度， ℃ — — — 下平衡汽化溫度， ℃ 311 318 由上求得的在 下的重柴油的泡點(diǎn)溫度為 ℃ ，與原假設(shè)的 310℃很接近，所以原假設(shè)溫度是正確的。 （ 1）重柴油抽出板（第 27）溫度 物料 流率 kg/h 密度（ ρ20）g/cm3 操作條件 焓， kJ/kg 熱量 kJ/h 壓力，MPa 溫度， ℃ 氣相 液相 入方 進(jìn)料 126250 353 — — 106 汽提蒸汽 2066 — 420 3316 — 106 內(nèi)回流 L 302 — 766 766L 合計(jì) 128316＋ L — — — — — 106＋ 766L 汽油 20459 310 1029 — 106 煤油 22229 310 1017 — 106 20 出 方 輕柴油 21209 310 1008 — 106 重柴油 10729 310 — 799 106 重油 51546 346 — 904 106 水蒸汽 2066 — 310 3093 — 106 內(nèi)回流 L 310 1002 — 1002L 合計(jì) 129942＋ L — — — — — 106＋ 1002L 由熱平衡得 10 6＋ 766L＝ 10 6＋ 1002L 所以，內(nèi)回流 L＝ 70717（ kg/h）或 70717/240＝ 295kmol/h 重柴油抽出板上方的氣相總量為： 201＋ 142＋ 90＋ 115＋ 295＝ 843（ kmol/h） 重柴油蒸汽（即內(nèi)回流）分壓為： 295/843＝ （ MPa） 由重柴油常壓恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算 下平衡汽化 0 點(diǎn)溫度。采用兩個(gè)中段回流，第 一個(gè)位于煤油側(cè)線和輕柴油側(cè)線之間（第 11～ 13 層），第二個(gè)位于輕柴油側(cè)線和重柴 油側(cè)線之間之間（第 20～ 22 層）。 塔底溫度 取塔底溫度比汽化段溫度低 7℃ ，即為 353－ 7＝ 346（ ℃ ） 塔頂及側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱的分配 （ 1）假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度 參考同類裝置的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度如下： 19 塔頂溫度 126℃ 煤油抽出板（第 9 層）溫度 180℃ 輕柴油抽出板（第 18 層）溫度 252℃ 重柴油抽出板（第 27 層）溫度 310℃ （ 2）全塔熱回流 按上述假設(shè)的溫度條件做全塔熱平衡（見表 ），由此求出全塔回流熱。據(jù)此可算出進(jìn)料在爐出口條件下的焓值 h0，見表 。限定爐出口處溫度不超過365℃ ，由曲線 3 可讀出 365℃ 時(shí)的汽化率 e0為 65%（體積分?jǐn)?shù)）。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）。表中各物料的焓值由《石油煉制工程》 [2]中介紹的方法和《石油化工工藝計(jì)算 圖表》 [2]求得。校核的方法是作絕 熱閃蒸過程的熱平衡計(jì)算以求得爐出口的溫度。此 tF是由相平衡關(guān)系求得，還需對它校核 。將此交點(diǎn)作垂直 于橫坐標(biāo)軸的直線 A，在 A上找得 265℃ 點(diǎn)，過此點(diǎn)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。 在不具備原油的臨界參數(shù)和焦點(diǎn)參數(shù)而無法作出原油的 p— T— e 相圖的情況下， 曲線 4 可以用以下簡化方法求 定：由圖 可得到原油在常壓下的實(shí)沸點(diǎn)曲線與平 衡汽化曲線的交點(diǎn)為 250℃ 。 要求進(jìn) 料在汽化段中的汽化率 eF，由于采用了初餾塔，所以常壓塔中的各餾分的體積分?jǐn)?shù)為： 汽油： % 煤油： % 輕柴油： % 重柴油： % 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 汽化段各物料的流量 汽油 煤油 輕柴油 重柴油 過汽化油 油氣量合計(jì) 201Kmol/h 142Kmol/h 90Kmol/h 40kmol/h 21kmol/h 494kmol/h 其中過汽化油的相對分子量取 446，還有水蒸氣 115Kmol/h（塔底汽提）。取塔頂空冷凝器壓 力降為 ，使用一個(gè)管殼式后冷器，殼層壓力降取 。 側(cè)線產(chǎn)品及塔底重油都采用過熱水蒸氣汽提，使用的是溫度為 420℃ 、壓力位 的過熱水蒸氣，參考《石油煉制工程》 [2]圖 和汽提水蒸氣用量取汽提水蒸氣如下表： 表 汽提水蒸氣用量 油 品 質(zhì)量分?jǐn)?shù)（對產(chǎn)品）， % kg/h kmol/h 一線煤油 3 667 37 二線輕柴油 3 637 35 三線重柴油 300 17 塔底重油 4 2066 115 合 計(jì) － 3670 204 精餾塔計(jì)算草圖： 16 圖 常壓塔計(jì)算草圖 操作壓力 取塔頂產(chǎn)品罐壓力為 。 確定塔板數(shù)和汽提蒸汽用量 1． 塔板數(shù)參考值 表 《石油煉制工程》表 常壓塔塔板數(shù)國外文獻(xiàn)推薦值 15 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 《石油煉制工程》中表 7— 8 國內(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 8 10 9 煤油 —— 輕柴油 9 9 6 輕柴油 —— 重柴油 7 4 6 重柴油 —— 裂化原料 8 4 6 最低側(cè)線 —— 進(jìn)料 4 4 3 進(jìn)料 —— 塔底 4 6 4 2．選取塔板型式和塔板數(shù) 塔板采用浮閥塔板，參考《石油煉制工程》 [2]表 和表 選定塔板數(shù)如下 ： 表 塔板數(shù) 被分離的餾分 板數(shù) 汽油 —— 煤油 9 煤油 —— 輕柴油 6 輕柴油 —— 重柴油 6 重柴油 —— 汽化段 3 塔底汽提段 4 考慮到采用兩 個(gè)中段回流，每個(gè)用 3層換熱塔板，共 6層。由此可做出初餾塔的原油沸點(diǎn)蒸餾曲線（見圖 2— 3）。 則：汽油和煤油之間的切割點(diǎn)＝（ ＋ ） /2＝ ℃ 在圖 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線上 ℃ 處作一水平線交曲線一點(diǎn)，以此點(diǎn)作 垂線交橫軸體積分?jǐn)?shù)，此點(diǎn) 值為 %，按同樣方法可找出 煤油 和 輕柴油 切割點(diǎn)對 應(yīng)的橫坐標(biāo)值為 %，由此可確定汽油的體積收率為： %－ %＝ % 同樣方法在圖 上確定汽油的質(zhì)量收率為： %－ %＝ % 同理可確定各產(chǎn)品的切割點(diǎn)和收率，結(jié)果表如下： 表 原油常壓切割方案及產(chǎn)品性質(zhì) 產(chǎn)品 實(shí)沸點(diǎn)切割點(diǎn)/℃ 實(shí)沸點(diǎn)沸程 /℃ 收率 /% 密度（ ρ20）/g/cm3 恩氏蒸餾溫度 /℃ 體積 質(zhì)量 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 汽油 ～ 煤油 ～ 輕柴 ～ 重柴 ～ — — 表 物料衡算表（開工天數(shù) 330d/年） 產(chǎn)率 % 處理量 /產(chǎn)量 體積 質(zhì)量 /104t/a /t/d /kg/h /kmol/h 原油 100 100 100 3030 126250 汽油 491 20459 201 14 煤油 19.7 17.6 534 22229 142 輕柴油 509 21209 90 重柴油 258 10729 40 重油 1240 51646 原油進(jìn)入常壓塔中的進(jìn)料量為 126250kg/h。＝ － 計(jì)算 表 產(chǎn)品的分子量和 API 產(chǎn)品 分子量 比重指數(shù) API176。、特性因數(shù) K 13 分子量 M 由《石油化工工藝計(jì)算圖表》 [3]查得， API176。/s 元素分析 — 閃點(diǎn)（閉口） /℃ 13 N/μg/g 178 凝點(diǎn) /℃ S/μg/g 灰分 /m% C/m% 含鹽 /mg/L H/m% 酸值 mgKOH/g API 機(jī)械雜質(zhì) /% K 值 水分 /m% 2． 產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù) 表 產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù) 產(chǎn)品 溫度 /℃ 密度/g/cm3 初餾點(diǎn) 10% 30% 50% 70% 90% 終餾點(diǎn) 汽油 煤油 輕柴 重柴 重油 324 377 388 410 446 499 519 表 印尼貝蘭納克 混合原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾及窄餾分性質(zhì) 餾分范圍℃ 占原油 % 餾分范圍℃ 占原油 % 每餾分 總收率 每餾分 總收率 HK～ 60 320～ 340 8 60～ 80 340～ 360 80～ 100 360～ 380 100～ 120 380～ 395 120～ 145 395～ 425 145～ 165 425～ 440 160～ 180 440～ 460 180～ 200 460～ 480 200～ 220 480～ 500 220～ 230 500～ 520 230～ 250 520～ 530 250～ 275 530～ 540 275～ 300 540 300～ 320 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線的繪制 由表 相關(guān)數(shù)據(jù)繪制下表 01002003004005006000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100餾出體積分?jǐn)?shù) /%實(shí)沸點(diǎn)溫度/℃ 圖 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線（體積分?jǐn)?shù)） 9 01002003004005006000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100餾出質(zhì)量分?jǐn)?shù) /%實(shí)沸點(diǎn)溫度/℃ 圖 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 常壓塔工藝計(jì)算 各產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)和實(shí)沸點(diǎn)數(shù)據(jù)的換算 【汽油】 1）由《石油化工工藝計(jì)算圖表》 [3]圖 確定 50%點(diǎn)實(shí)沸點(diǎn)溫度，由圖 查得恩氏