【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。塔頂水蒸氣分壓為 。考慮到不凝氣的存在，該溫度乘以系數(shù) ，則塔頂溫度為 ℃ ，與原假設(shè)溫度 126℃ 很接近，故原假設(shè)正確。故塔頂冷回流量為： L0＝ Q/（ hL0V,t1－ hL0V,t0）＝ 10 6/（ 607－ ）＝ 158580（ kg/h） 塔頂油氣量（汽油＋內(nèi)回流蒸 汽）為 （ 158580＋ 61364） /102＝ 2156（ kmol/h） 塔頂水蒸氣流量為 11008/18＝ 612（ kmol/h） 塔頂油氣分壓為 20 2156/（ 2156＋ 612）＝ （ MPa） 塔頂溫度應(yīng)該是汽油在其油氣分壓下的露點溫度。 （ 3）塔頂溫度 塔頂冷回流的溫度 t0＝ 60℃ 。計算結(jié)果和假設(shè)值相符，故認(rèn)為原假設(shè)值是正確的。 （ 2）輕柴油抽出板和煤油抽出板的溫度 校核的方法和校核重柴油抽出板溫度的方法相同，可通過作出第 18 塊板以下和第 9塊板以下塔段的熱平衡來計算。可以用《石油煉制工程》 [2]中圖 7— 15 和圖 7— 16 先換算得常壓下平衡汽化數(shù)據(jù)，再用圖 7— 26 換算成 下的平衡汽化數(shù)據(jù)。 回流熱分配如下： 塔頂回流取熱 50% Q0＝ 10 6kJ/h 第一中段回流取熱 20% Qc1＝ 10 6kJ/h 第二中段回流取熱 30% Qc2＝ 10 6kJ/h 側(cè)線及塔頂溫度的校核 校核由下而上進(jìn)行 。 表 全塔熱回流 物料 流率/kg/h 密度（ ρ 20） /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 378792 353 1087 — 10 6 汽提蒸汽 11008 — 420 3316 — 10 6 合計 389800 — — — — — 10 6 出 方 汽油 61364 166 607 — 10 6 煤油 66667 193 — 431 10 6 輕柴油 63637 246 — 631 10 6 重柴油 32197 310 — 799 10 6 重油 154926 346 — 904 10 6 水蒸汽 11008 — 150 2772 — 10 6 合計 389800 — — — — — 10 6 所以，全塔回流熱 Q＝ 10 6－ 10 6＝ 10 6（ kJ/h） （ 3）回流方式及回流熱的分配 塔頂采用二級冷凝冷卻流程，塔頂回流溫度定為 60℃ 。 表 進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量（ p＝ ， t＝ 365℃ ） 油料 焓 /kJ/kg 熱量 /kJ/h 氣相 液相 汽油 1192 — 1192 61364＝ 10 6 煤油 1172 — 1172 66667＝ 10 6 輕柴油 1167 — 1167 63637＝ 10 6 重柴油 氣相部分 1151 — 1151 32197＝ 10 6 液相部分 — 992 重油 — 962 962 154825＝ 10 6 合計 — — Q0＝ 10 6 所以， h0＝ 10 6/378792＝ 1086（ kJ/kg） 校核結(jié)果表明 h0略高于 hF，所以在設(shè)計的汽化段溫度 360℃ 下，既能保證所需的拔出率（體積分?jǐn)?shù)為 %），爐出口的溫度也不至于超過允許的限度。顯然 e0＜ eF，即在爐出口條件下，過汽化油和部分重柴油處于液相。此處忽略了原油中所含的水分，若原油含水則要作爐出口處的油氣分壓下的平衡汽化曲線。 表 進(jìn)料帶入的汽化段熱量 QF （ p＝ ， t＝ 353℃ ） 油料 焓 /kJ/kg 熱量 /kJ/h 氣相 液相 汽油 1159 — 1159 61364＝ 10 6 煤油 1142 — 1142 66667＝ 10 6 輕柴油 1138 — 1138 63637＝ 10 6 重柴油 1125 — 1125 32197＝ 10 6 過汽化油 1105 — 1105 7576＝ 10 6 重油 — 971 972 147349＝ 10 6 合計 — — QF＝ 10 6 所以， hF＝ 10 6/378792＝ 1102（ kJ/kg） 再求出原油在加熱爐出口條件下的焓 h0。 當(dāng)汽化率 eF（體積分?jǐn)?shù)）＝ %， tF＝ 353℃ 時，進(jìn)料在汽化段的焓 hF計算下表。 （ 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。 由曲線 4 可以查得 eF為 %（體積分?jǐn)?shù)）對應(yīng)的 溫度為 353℃ ，此即為欲求的汽化段進(jìn)料溫度 tF。利用《石油煉制工程》 [2]中烴類與石油窄餾分的蒸汽壓圖，將此交點溫度 250℃ 換算為 下的溫度，為 265℃ 。由此可 計算得汽化段的油氣分壓為： 1437/（ 344＋ 1437）＝ （ MPa） （ 3）汽化段溫度的初步確定 汽化段溫度應(yīng)該是在汽化段油氣分壓 下的汽化 %（體積分?jǐn)?shù)）的溫度，為此需要作出 下原油的 平衡汽化曲線。故塔頂壓力： P 頂 ＝ ＋ ＋ ＝ （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 ； 126℃ 1 塔頂冷回流取熱106kJ/h 9 10 13 252℃ 19 21 23 310℃ 27 30 353℃ 31 34 353℃ 180℃ 塔底重油 154925kg/h 輕柴油63637kg/h 重柴油32197kg/h 進(jìn)料378792kg/h 過汽化油 7576kg/h 第一中段回流（取熱 610 kJ/h） 第二中段回流（取熱 610 kJ/h Mpa Mpa Mpa Mpa 煤油66667kg/h 煤油汽提蒸汽2020kg/h 輕柴油氣提蒸汽1909kg/h 重柴油汽提蒸汽902kg/h 塔底氣提蒸汽 6197kg/h 汽油 61364kg/h 蒸汽11008kg/h 回流 16 一線抽出板（第 9層）上壓力 ； 二線抽出板（第 18層）上壓力 ； 三線抽出板（第 27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7576kg/h。塔頂采用兩級冷凝冷卻流程。全塔塔板數(shù)總數(shù)為34 層。 1． 初餾塔的原油實沸點蒸餾曲線 2． 原油常壓下平衡汽化曲線 3． 下的平衡汽化曲線 4． 下原油的平衡汽化曲線 13 42A30501001502002503003504004505005506000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100餾出體積分?jǐn)?shù)， %實沸點溫度，℃圖 常壓塔實沸點蒸餾曲線 由此圖，可求出原油平衡汽化數(shù)據(jù)，做出常壓下平衡汽化蒸餾曲線 2。原油進(jìn)入常壓塔部分的物料組成為： 汽油： %， 煤油： %，輕柴油： %，重柴油： %，重油： % （各組分均為體積分?jǐn)?shù)）。 則：汽油和煤油之間的切割點＝（ ＋ ） /2＝ ℃ 在圖 原油實沸點蒸餾曲線上 ℃ 處作一水平線交曲線一點，以此點作垂線交橫 軸體積分?jǐn)?shù)，此點值為 %，按同樣方法可找出石腦油和汽油切割點對 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 實沸點切割點/℃ 實沸點沸程/℃ 收率 /% 密度（ ρ 20）/g/cm3 恩氏蒸餾溫度 /℃ 體積 質(zhì)量 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 汽油 ～ 19.3 105.1 117.2 132.2 160.5 煤油 ～ 19.7 152.4 172.6 183.6 192.2 203.8 217.4 231.3 輕柴 ～15.2 250.9 261.0 273.0 277.5 283.6 290.0 293.1 12 重柴 ～ 10.3 — 297.8 318.4 318.4 331.2 345.1 353.1 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 100 100 300 9091 378792 汽油 1473 61364 602 煤油 1600 66667 425 輕柴油 1527 63637 271 重柴油 772 32197 118 重油 3718 154925 347 由于俄羅斯混合原油的輕組分含量較高，要采用初餾塔拔出輕組分，所以本設(shè)計采用初餾塔拔出石腦油，常壓塔中塔頂出噴氣燃料油，最終噴氣燃料油和石腦油調(diào) 和生產(chǎn)汽油產(chǎn)品。/s 元 素分析 — 閃點（閉口） /℃ 13 N/μg/g 178 凝點 /℃ 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) 溫度 /℃ 密度 產(chǎn)品 初餾點 10% 30% 50% 70% 90% 終餾點 /g/cm3 汽油 煤油 輕柴 重柴 重油 324 374 379 386 393 403 表 印尼貝蘭 納克混合原油的實沸點蒸餾及窄餾分性質(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 60～ 80 340～ 360 80～ 100 360～ 380 6 100～ 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 原油實沸點蒸餾曲線的繪制 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) /%實沸點溫度/℃ 圖 原油實沸點蒸餾曲線（體積分?jǐn)?shù)） 7 01002003004005006000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100餾出質(zhì)量分?jǐn)?shù) /%實沸點溫度/℃ 圖 原油實沸點蒸餾曲線（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 常壓塔工藝計算 各產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)和實沸點數(shù)據(jù)的換算 汽油 （ 1）由《石油化工工藝計算圖表》 [3]圖 確定 50%點實沸點溫度，由圖查得恩氏蒸餾 50%點與實沸點 50%點溫差