【正文】 999。 塔頂水蒸氣分壓為 － ＝ （ MPa） 相應(yīng)于此壓力下的飽和水蒸氣的溫度為 90℃ ，遠(yuǎn)低于塔頂 160℃ ，故在塔頂，水蒸氣處于過熱狀態(tài)，不會(huì)冷凝?？紤]到不凝氣的存在，該溫度乘以系數(shù) ，則塔頂 溫度為 165℃ ，與原假設(shè)溫度 160℃ 很接近，故原假設(shè)正確。故塔頂冷回流量為 L0＝ Q/（ hL0V,t1－ hL0V,t0）＝ 106/（ 703－ 138）＝ 131504（ kg/h） 塔頂油氣量（汽油＋內(nèi)回流蒸汽）為 （ 73083＋ 131504） /102＝ 2020（ kmol/h） 塔頂水蒸氣流量為 8929/18＝ 496（ kmol/h） 塔頂油氣分壓為 1006/（ 2020＋ 496）＝ （ MPa） 塔頂溫度應(yīng)該是汽油在其油氣分壓下的露點(diǎn)溫度。 （ 3）塔頂溫度 塔頂冷回流的溫度 t0＝ 60℃ 。計(jì)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） 柴油 1 抽出板和煤油抽出板的溫度 22 校核的方法和校核 柴油 2 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(jì)算。可以用《石油煉制工程》 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＝ 106kJ/h 第一中段回流取熱 20% Qc1＝ 106kJ/h 第二中段回流取熱 30% Qc2＝ 106kJ/h 側(cè)線及塔頂溫度的校核 校核由下而上進(jìn)行。 表 20 全塔熱回流 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 441917 358 — — 106 汽提蒸汽 8929 — 420 3316 — 106 合計(jì) 450846 — — — — — 517106 出 方 汽油 73083 160 724 — 106 煤油 80167 190 — 473 106 柴油 93917 240 — 799 106 重油 194708 351 — 913 106 水蒸汽 8929 — 150 2772 — 106 合計(jì) 450846 — — — — — 106 所以，全塔回流熱 Q＝ 517106－ 106＝ 106（ kJ/h） （ 3）回流方式及回流熱的分配 塔頂采用二級(jí)冷凝冷卻流程，塔頂回流溫度定為 60℃ 。 表 19 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 1197 — 119773083＝ 106 煤油 1185 — 118580167＝ 106 柴油 1160 — 116093917＝ 106 過氣化油 1135 — 11358838＝ 106 重油 — 992 992194708＝ 106 合計(jì) — — Q0＝ 106 所以， h0＝ 106/441917＝ 1119（ kJ/kg） 校核結(jié)果表明 h0 略高于 hF，所以在設(shè)計(jì)的汽化段溫度 358℃ 下，既能保證所需 20 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 18 進(jìn)料帶入的汽化段熱量 QF （ p＝ ， t＝ 360℃ ） 油料 焓， kJ/kg 熱量， kJ/h 氣相 液相 汽油 1181 — 118173083＝ 106 煤油 1160 — 116080167＝ 106 柴油 1130 — 113093917＝ 106 過汽化油 1100 — 11008838＝ 106 重油 — 988 988194708＝ 106 合計(jì) — — QF＝ 106 所以， hF＝ 106/441917＝ 1103（ 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＝ 358℃ 時(shí)，進(jìn)料在汽化段的焓 hF 計(jì)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(duì)應(yīng)的溫度為 358℃ ，此即為欲求的汽化段進(jìn)料溫度 tF。利用《石油煉制工 程》中烴類與石油窄餾分的蒸汽壓圖，將此交點(diǎn)溫度 ℃ 換算為 下的溫度為 ℃ 。由此可 計(jì)算得汽化段的油氣分壓為： （ 216＋ ）＝ （ 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。取塔頂空冷器壓力降為 ，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》圖 7—52 和汽提水蒸氣用量取汽提水蒸氣如下表： 17 表 16 汽提水蒸氣用量 油 品 質(zhì)量分?jǐn)?shù)（對(duì)產(chǎn)品）， % kg/h kmol/h 一線煤油 3 2405 柴油 3 2630 146 塔底重油 2 3894 216 合 計(jì) － 8929 496 精餾塔計(jì)算草圖： 圖 2—4 常壓塔計(jì)算草圖 160℃ 1 汽油 73083kg/h 蒸汽 8838kg/h 回流 塔頂冷回流取熱106kJ/h 9 10 13 240℃ 19 21 23 310℃ 30 358℃ 31 34 351℃ 190℃ 塔底重油 194708kg/h 柴油 2 h 進(jìn)料441917kg/h 過汽化油8929kg/h 第二中段回流取熱 610 kj/h Mpa Mpa 煤油80167kg/h 煤油汽提蒸汽2405kg/h 柴 油 汽 提 蒸 汽2630kg/h 塔 底 氣 提 蒸 汽3894kg/h 28 柴油 1 kg/h 第一中段回流（取熱 610 kJ/h） 18 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 13 《石油煉制工程》表 7—7 常壓塔塔板數(shù)國外文獻(xiàn)推薦值 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 14《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 8 4 6 0501001502002503003504004505005506000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100餾出體積分?jǐn)?shù)， %實(shí)沸點(diǎn)溫度，℃AAA 2 3 4 1 實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線（體積分?jǐn)?shù)） 2 常壓平衡汽化曲線 3 下的平衡汽化曲線 4 下的平衡汽化曲線 1 16 原料 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》表 7—7 和表 7—選定塔板數(shù)如下： 表 15 塔板數(shù) 被分離的餾分 板數(shù) 汽油 ——煤油 9 煤油 ——柴油 1 6 柴油 1——柴油 2 6 柴油 2——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。由此可做出原 油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線（見圖 2—3）。 則：汽油和煤油之間的切割點(diǎn)＝（ +125） /2＝ ℃ 在圖 2—1 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柴油切割點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)值為 %，由此可確定煤油的體積收率為： %－ %＝ % 同樣方法在圖 2—2 上確定煤油的質(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 11 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/ 恩氏蒸餾溫度， ℃ 體積 質(zhì)量 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 汽油 8～ 5 4 3 46 72 88 100 112 127 140 煤油 125～238 9 4 2 153 168 175 184 194 209 227 柴油 ～ 2 2 4 246 258 264 273 284 303 316 14 表 12 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 100 100 350 10606 441917 汽油 1754 73083 煤油 1924 80167 柴油 2254 93917 重油 4673 194708 3. 進(jìn)料 說明 原油進(jìn)入常壓塔中的進(jìn)料量為 441917kg/h。g 1 C9N： Fe — — C9P： Ni — — C10N： Cu — — C10P： V — — C11： Na — — C6A： 四組分 /% C7A： 飽和烴 — — — C8A： 芳烴 — — — 合計(jì) 膠質(zhì) — — — P: 瀝青質(zhì) — — — N: 結(jié)構(gòu)族組成 A: CA% — — — CR% — — — CN% — — — CP% — — — RA — — — RN — — —— RT — — — 分子量 M 440 — — — 8 表 4 印尼卡吉原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù) 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 初餾 —60 300—320 60—80 320—340 80—100 340—360 100—120 360—380 120—145 380—395 145—160 395—425 160—180 425—440 180—200 440—460 200—220 460—480 220—230 480—500 230—250 500—520 250—275 520—540 275—300 540 9 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線的繪制 根據(jù)表 4 做出原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）： 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 2—1 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線（體積分?jǐn)?shù)） 根據(jù)圖 2—1 作出原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線（體積分?jǐn)?shù)）： 10 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 2—2 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》圖 2—2—2 確定 50%點(diǎn)實(shí)沸點(diǎn)溫度，由圖查得恩氏蒸餾 50%點(diǎn)與實(shí)沸點(diǎn) 50%點(diǎn)溫差為 ℃ ， 所以有： 50%點(diǎn)實(shí)沸點(diǎn)溫度＝ ＝ ℃