【正文】 對分子量 M 102 常頂：特性因數(shù) K 相對分子量 M 114 常一：特性因數(shù) K 相對分子量 M 165 常二：特性因數(shù) K 相對分子量 M 243 常三 ：特性因數(shù) K 相對分子量 M 368 綜合以上數(shù)據(jù)列出沈北原油的物性參數(shù)表 22。C/%） 由圖查得 平衡汽化 50% 恩氏蒸餾 50%點(diǎn) = （ 186。C ） 由圖 716 查得平衡曲線各段溫差見表 24。API 體積平均沸點(diǎn) tv 斜率 S90～ 10 中平均沸點(diǎn)tme 特性因數(shù) K 相對分子量M 蒸頂 102 常頂 114 16 常一 165 常二 243 常三 368 表 24 初頂油平衡曲線各段溫差 曲線段 恩氏蒸餾溫差 186。C 0～ 10% 18 10～ 30% 14 30～ 50% 14 50～ 70% 14 70～ 90% 30 90～ 100% 25 由 50%點(diǎn)及各線段溫度差推算平衡汽化曲線的各點(diǎn)溫度 30%點(diǎn) == 186。C 同理可得，其它數(shù)據(jù)，見表 25 表 25 沈北油的平衡汽化數(shù)據(jù) 斜率S70 0% 10% 30% 50% 70% 90% 100% 初 頂 油 汽 油 化工原料 輕 柴 油 重 柴 油 17 (7) 臨界溫度及壓力，焦點(diǎn)溫度及壓力的確定 ① 初頂油焦點(diǎn)溫度，焦點(diǎn)壓力的確定 查《工藝圖表集》 臨界溫度：由《工藝圖表集》圖 234查得 tc=tv+=+=℃ 臨界壓力 : 由《工藝圖表集》圖 235查得 Pc=10 6 Pa 焦點(diǎn)溫度 :由《石油煉制工程》圖 724 查得焦點(diǎn)溫度為 335℃ 焦點(diǎn)壓力：由《石油煉制工程》圖 725查得焦點(diǎn)壓力為 10 6Pa. ② 汽 油餾分焦點(diǎn)溫度，焦點(diǎn)壓力的確定 查《工藝圖表集》 臨界溫度：由《工藝圖表集》圖 234查得 tc=tv+=+=℃ 臨 界壓力 : 由《工藝圖表集》圖 235查得 Pc=2910 6 Pa 焦點(diǎn)溫度 :由《石油煉制工程》圖 724 查得焦點(diǎn)溫度為 352℃ 焦點(diǎn)壓力：由《石油煉制工程》圖 725查得焦點(diǎn)壓力為 10 6 Pa 綜合以上數(shù)據(jù)列出沈北原油油品相關(guān)性質(zhì)參數(shù)見 表 26 。API 特性因數(shù)（ K） 相對分子量 (M) 平 衡汽化 0% 溫度 100% 溫度 初 頂 油 102 — 汽 油 114 — 化工原料 165 輕 柴 油 243 重 柴 油 368 18 平衡汽化曲線 由已知實(shí)沸點(diǎn)蒸 餾曲線查得以下數(shù)據(jù) ,將實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線換算為平衡汽化曲線有附圖 1（ 1）實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線讀出數(shù)據(jù)見表 27。C 212 302 368 428 476 518 549 (1) 計(jì)算實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線的參考斜率及其各點(diǎn)溫度，按定義 實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線的參考斜率 =（ 549212） /（ 7060） =（ 186。C/%。 10%點(diǎn) = （ 5010） =262186。C 30%點(diǎn) = （ 5030） =338 186。C 60%點(diǎn) = （ 6050） =452186。C (3) 計(jì)算實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線與其參考線的各點(diǎn)溫差 ? Fi% ?F10% =0 186。C ?F30% == 186。C ?F50% == 186。C ?F70% =0 186。由此 得衡汽化曲線各點(diǎn)的 ? T： 10%點(diǎn) ? T=0 = 0 186。C (6) 平衡汽化曲線各點(diǎn)溫度等于它的參考線各點(diǎn)溫度加上相應(yīng)的 ? T 值，得平衡汽化曲線溫度。 10%點(diǎn) = 2620= 20%點(diǎn) = 300+ = 30%點(diǎn) = 338+ = 40%點(diǎn) = 376+ = 50%點(diǎn) = 414+ = 60%點(diǎn) = 452+ = 70%點(diǎn) = 490+0 = 實(shí)沸點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化 （ 1）根據(jù)常壓切割方案及產(chǎn)品性質(zhì)中的恩式蒸餾餾出溫度及《石油煉制工程》 第三版 P201 ～ P202 圖 712 及 713 進(jìn)行恩式蒸餾曲線與實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線的轉(zhuǎn)化。 表 28 汽油餾分實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線溫差 21 曲線段 恩氏蒸餾溫差 186。C 0～ 10% 18 10～ 30% 14 30～ 50% 14 50～ 70% 14 70～ 90% 30 90～ 100% 25 則實(shí)沸點(diǎn) 30%點(diǎn) = = 186。 （ 2）初底油： 根據(jù)初底油恩氏蒸餾初餾點(diǎn)數(shù)據(jù)為 164186。C 常底重油：根據(jù)初底油恩氏蒸餾初餾點(diǎn)數(shù)據(jù)為 287186。 物料平衡 下 表所列的物料平衡中沒有考慮損失，在實(shí)際的生產(chǎn)中原油不可能全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，通常在常壓塔的物料平衡計(jì)算中（氣體＋損失）約原油的 %。C 實(shí)沸點(diǎn)沸程 186。API 體積平均沸點(diǎn) tv 斜率S90～ 10 中平均沸點(diǎn)tme 特性因數(shù) K 相對分子量 M 蒸頂 102 由 （ 7）可知初頂油臨界溫度及壓力和焦點(diǎn)溫度及壓力分別為 臨界溫度： tc=tv+=+=℃ 臨界壓力 : Pc=10 6 Pa 焦點(diǎn)溫度 : 335℃ 焦點(diǎn)壓力 : 10 6Pa. . (1) 入塔：原油（汽相 +液相），汽提蒸汽（ 420℃ ， ），塔頂冷回流（ 40℃ 液相） 出塔：初頂汽油（汽相），汽提蒸汽（液相），拔頭原油，內(nèi)回流（汽相） (2) 年開工8000h（ 330 天） （ 2）初餾塔計(jì)算草圖見圖 2— 1 圖 21 初餾塔計(jì)算草圖 (3) 處理量 =24010 410 3/8000=300000Kg/h 初頂汽油 =300000%=8250Kg/h=8250 /102=25 拔頭原油 =3000008250=291750Kg/h 取汽提蒸汽量為拔頭原油的 %，則汽提蒸汽用量為 291750%=3501Kg/h=3501/18=綜合數(shù)據(jù)制表 212 表 212 初餾塔的 產(chǎn)品收率及物料平衡 油品 產(chǎn)率 % 處理量或產(chǎn)量 體積分?jǐn)?shù) 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 104t/a t/h kg/h kmol/h 原 油 100 100 240 300 300000 初 頂 油 8250 初 底 油 291750 (4) 取過汽化率為拔頭原油的 2%（ m）或 （ v） 進(jìn)料汽化率 =（ 2+） %=%(m)或 %（ v） 設(shè)產(chǎn)品罐的壓力為 ，塔頂空冷器的壓力為 ，使用一個(gè)管殼式后冷器壓力取 ，則塔頂壓力為 ++=。 26 由曲線 5 查得 e=%（ v）時(shí)，原油平衡汽化溫度為 220℃ ，即為汽化段進(jìn)料溫度。C； 設(shè)塔頂回流為 40 186。C 過熱水汽。 由熱平衡得 10 6+238L = 10 6+590L L=23295（ kg/h）或 L= 23295/102 = 228（ kmol/h） 氣相總量為： 228++=（ kmol/h） 塔頂油氣分壓： p= （ 228+） /= 塔頂溫度為其油氣分壓下的露點(diǎn)溫度。C 和 MPa。C，考慮不存在不凝氣，該溫度乘以系數(shù) 。C） 與假設(shè)的 95186。 塔頂水汽分壓為： =（ MPa） 相應(yīng)于此壓力下的飽和水蒸氣溫度為 80186。C，故水蒸氣在塔頂處于過熱狀態(tài)，不會(huì)冷凝。在自下而上 流動(dòng)過程中，由于溫度逐板下降，液相回流量（ kmol/h）逐漸增大，因而汽相負(fù)荷（ kmol/h）也不斷增加，到第一、二層板間，汽相負(fù)荷達(dá)到最大值，選取這一板計(jì)算塔徑。KsKs== Vd(2)＝ 10－ 3KdF ： 39。)2(dF ＝ ＝ ＝ 由于 39。 )2(dF 取 39。 )2(dF ＝ ⑥ 計(jì)算塔槽截面積 Ft： Ft＝ Fa+ 39。 = Fd＝ ???dt FFF= 2?? = 即降液管面積取 (2)塔高的計(jì)算 設(shè) Hd = (考慮到塔頂回流 ) Ht = Hf = Hb=(相當(dāng)于塔底重油在塔底停留 3min) 所以， H = Hd +（ n2） Ht + Hb + Hf =+（ 202） ++= m 表 2－ 14：初餾塔計(jì)算結(jié)果匯總 項(xiàng)目 結(jié)果 塔頂溫度， ℃ 95 塔頂壓力， atm 塔頂回流溫度， ℃ 40 進(jìn)料溫度， ℃ 220 進(jìn)料流量， kg/h 300000 塔板類型 F1 型浮閥 塔板間距， mm 800 塔板數(shù) 20 降液管面積， m2 直徑， m 塔高， m 30 常壓塔的工藝設(shè)計(jì) 進(jìn)料情況 由表 210 可知常壓塔的進(jìn)料情況。 表 211 常壓塔的進(jìn)料情況 油品 產(chǎn)率 處理量或產(chǎn)量 體積分?jǐn)?shù)（ %） 質(zhì)量分?jǐn)?shù)（ %） 104t/a t/h kg/h kmol/h 進(jìn) 料 油 291750 — 汽 油 5520 化工原料 18360 輕 柴 油 30270 重 柴 油 20670 塔底重油 216930 — 表 215 汽提蒸汽用量 油品 質(zhì)量分?jǐn)?shù)（對油） % kg/h kmol/h 一線化工原料 3 551 二線輕柴油 3 908 三線重柴油 579 塔底重油 5426 合計(jì) — 7464 塔板型式和塔板數(shù)的確定 31 塔板數(shù)的確定 : 汽油 —化工原料段 9 層 化工原料 —輕柴油 6 層 輕柴油 —重柴油 6 層 重柴油 —汽化段 3 層 塔底氣提段 4 層 考慮采用兩個(gè)中段回流，每個(gè)用 3 層換熱塔板，共 6 層，全塔塔板數(shù)總計(jì)為 34 層。塔底采用兩級冷凝冷卻流程。 故，塔頂壓力 = + + = （絕壓） 取每層浮閥塔板壓力為 （ 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 ； 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）壓力 ； 取轉(zhuǎn)油線壓 力降為 ，則 加熱爐出口壓力 = + = MPa 32 圖 22 精餾塔計(jì)算草圖 汽化段溫度 (1) 汽化段中進(jìn)料的汽化率和過汽化率 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 291756% = 6090kg/h。 還有水蒸氣 。 33 表 216 汽化段中各物料的流量 油品 油汽量 Kmol/h 汽油 kmol/h 化工原料 輕柴油 kmol/h 重柴油 過汽化油 油氣量合計(jì) 由此計(jì)算得汽化段的油氣分壓為 / （ + ） = MPa （ 3） 汽化段的溫度的初步求 定 汽化段溫度應(yīng)該是在汽化段油氣分壓 MPa 之下汽化 %（體積分?jǐn)?shù)）的溫度，為此作出在 MPa 下原油平衡汽化線，見曲線附錄圖 1（ 4）。C，轉(zhuǎn)化為 MPa 下的溫 度為 335186。由曲線 4 可以查得 ef為 %（體積分?jǐn)?shù)）時(shí)的溫度為 352186。 （ 4） tF的校核 當(dāng)汽化率 ef = %（體）， tF = 352186。再按上述方法作出原油 在爐出口壓力 MPa 下平衡汽化曲線（ 3）見附錄圖 1（ 3）。C。C 時(shí)的汽化率為 %（體），顯然， e0ef 即在爐出口條件下，過汽化油和部分重部分重柴油處于液相。 表 217 進(jìn)料帶入汽化段的熱量 QF （ P = MPa， t = 352186。 表 218 進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量 Q0 （ P = MPa， t = 360186。C，即 3526 = 346 186。 表 219 全塔回流熱 物料 流率 Kg/h 密度 ρ20 操作條件 焓 kJ/kg 熱量 kJ/h 壓力MPa 溫度 18