说明书：处理量90万吨年原油板式塔设计

题 目 年产90万吨原油板式塔设计 学 院 专业班级 学生姓名 指导教师 成 绩 摘 要本文设计了一个常压精馏塔，目的是年处理90万吨大庆2号原油。本次设计共用34块浮阀塔板，塔距0.6m，塔径2.7m，塔高31.2m. 先进行工艺计算确定确定塔径，塔板数，塔板间距等。第二步利用水力学性能计算，确定塔的操作弹性等。第三步对塔的总体结构与局部结构的设计。第四步进行强度设计计算及校核。最后绘制各部分的图纸。精馏属于蒸馏的一中，蒸馏依据原理是混合物中各组分沸点(挥发度)的不同。其中重要的分离设备常压塔的设计，是能否获得高收率、高质量油的关键。因此本次设计的基本方案是：初馏塔拔出石脑油，常压塔采取三侧线，常压塔塔顶生产汽油，三个侧线分别生产煤油，轻柴油，重柴油。在常压塔外侧为侧线产品设汽提塔。流程简单，投资和操作费用较少。原油在这样的蒸馏装置下，可以得到350-360以前的几个馏分，可以用作石脑油、汽油、煤油、轻柴油、重柴油产品，也可分别作为重整化工（如轻油裂解）等装置的原料。蒸余的塔底重油可作钢铁或其它工业的燃料。在某些特定的情况下也可以作催化裂化或加氢裂化装置的原料。 关键词：原油；常压精馏塔；物料衡算；热量衡算 Abstract The design of an atmospheric distillation column, the purpose of an annual processing of 900,000 tons of Daqing crude oil No. 2. The design sharing 34 float valve tray, tower from the 0.6m tower diameter 2.5m high tower 30.2m first process calculation to determine to determine the diameter of column, plate number, plate spacing. The second step hydraulic performance calculations to determine the operating flexibility of the tower. The third step of the overall structure and local structure of the tower design. The fourth step, the strength of design calculations and checking. Finally, draw the various parts of the drawings. Distillation are distillation, distillation in accordance with the principle of different boiling point (volatility) of each component in the mixture. Separation equipment - atmospheric tower design, the availability of high-yield, high-quality oil is the key. The design of the basic program: primary tower pull out the naphtha, atmospheric tower to take three lateral line, atmospheric Tata top producing gasoline, three lateral line production of kerosene, light diesel oil, heavy diesel oil. The outside of the atmospheric tower set for the lateral line product stripper. The process is simple, less investment and operating costs. Crude oil distillation device, you can get several of the 350-360 C before the fraction, can be used as naphtha, gasoline, kerosene, light diesel oil, heavy diesel oil products, respectively, as the restructuring of chemical (such as naphtha cracker) devices such as raw materials. Steamed more than the bottom of heavy oil can be used for steel or other industrial fuels. In certain circumstances could also serve as raw material for catalytic cracking Key words: Oil; Atmospheric distillation Tower; Material balance; Heat balance目 录摘 要IAbstractII第1 章 绪论11.1 选题的依据，意义和理论或实际应用方面的价值11.2 本课题在国内外的研究现状21.3 课题研究的内容及拟采用的方法3第2章 工艺计算42.1 参数计算42.1.1 恩氏蒸馏9010%斜率42.1.2 体积平均沸点42.1.3 立方平均沸点42.1.4 中平均沸点52.1.5 特性因数K52.1.6 分子量52.1.7 平均蒸发温度62.1.8 临界温度72.1.9 临界压力，大气压72.1.10 焦点压力，大气压72.1.11 焦点温度82.1.12 实沸点切割范围82.2 物料平衡92.3 决定塔板数、塔顶压力和塔板压力降102.3.1 选定塔板数102.3.2 决定塔板压力降102.4 侧线及塔底的总汽提量112.5 常压精馏塔计算草图122.6 过汽化量132.7 计算汽化段温度和估计塔底温度132.7.1 计算汽化段温度132.7.2 求汽化段油品在353的热焓132.7.3 作平衡蒸发曲线及起热焓142.7.4 取塔底温度152.8 参考同类装置的操作数据，先假定塔顶及各抽出侧线的温度152.9 作全塔热平衡并计算回流热152.10 确定流程162.11 校核各侧线及塔顶温度162.11.1 重柴油抽出层（第27层）温度校核162.11.2 轻柴油抽出层（第18层）温度校核182.11.3 煤油抽出层（第9层）温度校核202.11.4 塔顶温度222.12 做全塔汽液负荷分布图232.12.1 第13层塔板下气、液相负荷232.12.2 第22层塔板下气、液相负荷242.12.3 第30层塔板下气、液相负荷272.12.4 煤油抽出层塔板下气、液相负荷292.12.5 轻柴油抽出层塔板下气、液相负荷312.12.6 重柴油抽出层塔板下气、液相负荷332.12.7 各层塔板汽液负荷间表352.12.8 画出本塔的气液负荷图（如下图）36第3章 总体结构与局部结构的设计373.1 浮阀类型373.2 塔板间距的选择373.3 塔径计算373.3.1 计算塔板汽相空间截面积上最大的允许气体速度373.3.2 适宜的气体操作速度383.3.3 计算气相空间截面面积及降液管面积Fd383.3.4 计算降液管内液体流速Vd383.3.5 计算塔横截面积和塔颈393.3.6 采用的塔径393.3.7 设计的空塔气速393.4 浮阀数及开孔率计算393.4.1 计算浮阀孔的临界速度393.4.2 计算塔板开孔率403.4.3 确定浮阀数403.5 溢流堰及降液管的选择403.5.1 液体在塔板上的流动形式403.5.2 决定溢流堰、降液管403.5.3 溢流堰高度及塔板上的清液层高度的选择413.5.4 液体在降液管内的停留时间及流速413.5.5 降液管底缘距塔板高度413.6 塔体壁厚的确定413.6.1 设计压力413.6.2 选择材料423.6.3 焊缝系数423.6.4 确定壁厚附加量，设计壁厚，最小壁厚，名义厚度423.7 塔器总高度423.7.1 选择塔体和裙座材料423.7.2 塔顶空间433.7.3 塔底空间433.7.4 封头高度H封433.8 适宜操作区和操作线443.8.1 雾沫夹带线443.8.2 淹塔线443.8.3降液管超负荷界线453.8.4 泄露线453.8.5 做图汇总图463.9 水力计算463.9.1 塔板总压力降463.9.2 雾沫夹带量473.9.3 泄漏量483.9.4 淹塔情况483.9.5 降液管负荷48第4章 水力计算49第5章 强度设计计算及校核505.1 塔体重量计算505.1.1 塔体及裙座质量m1505.1.2 塔内质量M2,塔器保温层重量 505.1.3 平台及扶梯重量505.1.4 塔斧中物料重量505.1.5 塔盘上物料重量515.1.6 人孔法兰接管等附件的质量515.1.7 设备中充水质量515.1.8 操作质量515.1.9 塔的最大质量，塔最小质量515.2 自振周期计算515.3 地震载荷和地震弯矩计算525.4 风载荷与风弯矩计算525.5 筒体应力校核555.6 裙座应力校核565.6.1 裙座底截面的组合应力565.6.2 裙座检查孔和较大管线引出孔截面处组合应力565.6.3 裙座搭接焊缝处的校核575.7 地脚螺栓设计585.8 基础环的设计与计算585.8.1 基础环的内、外径5885.8.3 基础环的截面系数585.9 筋板设计与计算595.10 侧线管线计算605.10.1 重油抽出管605.10.2 重柴油抽出管605.10.3 轻柴油抽出管605.10.4 煤油抽出管615.10.5 汽油抽出管615.10.6 塔顶回流入口管615.10.7 煤油汽提管615.10.8 轻柴油汽提管625.10.9 重柴油汽提管625.10.10 进料管直径625.10.11 塔底汽提管62总结63附录65参考文献66致谢67 67第1 章 绪论石油是一个国家经济发展国家稳定的命脉。 在石油、化工生产中，塔设备是非常重要的设备之一，塔设备的性能，对于整个化工和炼油装置的产品质量及其生产能力和消耗额等均有较大影响。据相光关资料报道，塔设备的投资和金属用量，在整个工艺装置中均占较大比例，因此塔设备的设计和研究，始终受到很大的重视。塔设备广泛应用于蒸馏、吸收、介吸、萃取、气体的洗涤、 增湿及冷却等单元操作中，它的操作性能好坏，对整个装置的生产，产品产量，质量，成本以及环境保护，“三废”处理等都有较大的影响。近些年来，国内外对它的研究也比较多，但主要是集中在常压塔的结构和性能方面，例如：如何提高塔的稳定性、如何利用理论曲线解决常压塔在性能方面存在的问题等。在原油的一次加工过程中，常压蒸馏装置是每个正规炼厂都必须具备的，而其核心设备常压塔的性能状况将直接影响炼厂的经济效益，由于在原油加工的第一步中，它可以将原油分割成相应的直馏汽油，煤油，轻柴油或重柴油馏分及各种润滑油馏分等。同时，也为原油的二次加工提供各种原料.在进一步提高轻质油的产率或改善产品的质量方面，都有着举足轻重的地位.考虑到常压塔在实际应用方面的价值和意义，如何实现这样一种最经济、最容易的分离手段，是本次设计设计选题的重要依据。1.1 选题的依据，意义和理论或实际应用方面的价值塔设备是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。在原油的一次加工过程中，常压蒸馏装置是每个正规炼厂都必须具备的，而其核心设备常压塔的性能状况将直接影响炼厂的经济效益，由于在原油加工的第一步中，它可以将原油分割成相应的直馏汽油，煤油，轻柴油或重柴油馏分及各种润滑油馏分等。同时，也为原油的二次加工提供各种原料.在进一步提高轻质油的产率或改善产品的质量方面，都有着举足轻重的地位.考虑到常压塔在实际应用方面的价值和意义，如何实现这样一种最经济、最容易的分离手段，是本次设计设计选题的重要依据。设计主要有工艺计算、结构设计、强度校核、水压试验几个方面内容。工艺计算方面主要参照塔的工艺计算【2】一书中对塔设备工艺计算部分的实例。其中对塔的物料衡算、塔的操作压力、全塔气液分布图是重点。结构计算及强度校核主要参照塔设备设计【1】中实例，对塔径、塔板类型、溢流方式等都走了较为细致的设计，但由于设计塔径比较大选用了双溢流，塔板设计用了分块式塔板。本设计通过调节回流量来实现对塔顶温度的控制。当塔顶温度过高时, 会使蒸发量增大, 塔顶重组分增多, 造成产品不合格, 同时使塔底液位下降, 影响平衡。通过回流量的调节恢复平衡，从而提高了塔的经济效益。为了适应起车时塔板上液量小及操作时塔板上液量不稳定的问题，精馏段采用浮阀塔板，由于浮阀塔板操作弹性大，降低了雾沫夹带，提高了传质效率和生产能力降低了蒸汽的消耗。由于塔底重油黏度大在提留段采用固舌塔板，采用这种塔板结构提高了塔的经济效益。本设计通过塔顶温度的控制，实现了对各侧线产品质量的控制，提高了各侧线产品的质量，提高了塔的生产率，降低了原油废物的产生与排放，减少了对环境的污染。对环境的发展有积极的作用和意义。1.2 本课题在国内外的研究现状当前国内广泛应用的新型浮阀塔板技术大多数是基于国外传统的浮阀塔板技术，近年来国际上涌现出来了一些新型板式塔，如美国联合碳化物公司林德子公司的林德筛板以及STONE-WEBSTER工程改善开发的波纹筛板，日本三井造船公司的垂直筛板，瑞士KUHNI公司的SLIT筛板和NUTTER工程公司的专利产品V型栅板等。国内外对塔的研究也比较多，但主要是集中在常压塔的结构和性能方面，例如：如何提高塔的稳定性、如何利用理论曲线解决常压塔在性能方面存在的问题等。在塔设备的技术改造中，国内多种性能优良的新型板式塔已经得到成功的应用，有石油大学与锦西炼油化工总厂合作的SUPERRV1浮阀塔板装备的精馏塔和华东理工大学与锦西炼油化工总厂合作的导向浮阀塔板装备的精馏塔等。由于石油、化工企业不断向大型化的生产发展，因此塔设备的单台规模也随之增大。例如：有的板式塔的直径可达10m以上，塔的总高度可达到80m，而填料塔更有直径为15m ,塔高为100m的大塔已经投产。应当指出，设备大型化后，必须保证它在全负荷下运转，否则经济损失将是非常巨大的。对于大型设备的设计、制造、操作和维修等，应提出更高、更严格的要求。1.3课题研究的内容及拟采用的方法 处理量90万吨/年原油板式塔设计内容：1工艺计算，确定塔颈，塔板数，塔板间距等;2水力学性能计算，确定他的操作弹性等;3总体结构与局部结构的设计；4强度设计计算及校核：塔身的强度计算及校核；裙座的强度计算及校核；有关塔设备设计的所有设计计算及校核。5绘图；塔设备总体装配图0#；精馏段塔板总体装配图和零件图0#裙座装配图1#进料口总体装配图和零件图1#采用的方法：查阅有关的中文学术书刊文献以及外文文献资料用课堂所学的专业课知识来解决设计终于到的问题 自己的创新和参考学习有关文件设计来解决问题 第2章 工艺计算2.1 原料及产品的有关参数的计算2.1.1 体积平均沸点汽油 =煤油 =轻柴油 =重柴油 =2.1.2 恩氏蒸馏9010%斜率汽油：（144-93）/（90-10）=0.6375煤油：41/80=0.5125轻柴油：（316-256）/80=0.75重柴油：（368-316）/80=0.652.1.3 立方平均沸点查石油化工工艺计算图表表2-1-1查得体积平均沸点校正值为 汽油 1.5oC 煤油 -1.2 oC 轻柴油 -1 oC 重柴油 -1oC 汽油 =121.2-1.5=119.7煤油 =190.2-1.2=189轻柴油=281-1=280.0重柴油=340.6-1=3392.1.4 中平均沸点查石油化工工艺计算图表表2-1-1得体积平均沸点校正值为汽油 2.4oC 煤油 2.1oC 轻柴油 -2.4oC 重柴油 -2.2oC汽油 =121.2-2.4=118.8煤油 =190.2-2.1=188.1轻柴油 =281-2.4=278.6重柴油 =340.6-2.2=338.4 2.1.5 特性因数K查石油化工工艺计算图表表2-1-10或2-1-11得汽油 K=12.1煤油 K=12.0轻柴油K=12.2重柴油 K=12.22.1.6 分子量查石油化工工艺计算图表图2-1-5或2-1-6得汽油 M=110煤油 M=150轻柴油 M=228重柴油 M=2972.1.7 平均蒸发温度查石油化工工艺计算图表图2-2-3经计算列表如下:表2-1汽油平衡蒸发温度恩氏蒸馏体积 %恩氏蒸馏温度oC0%6110%9330%11250%12370%13490%144100%161恩氏蒸馏温差oC平衡蒸发温差oC平衡蒸发50%点温差oC平衡蒸发温度oC 32 19 11 11 10 17 14.8 11.2 5.2 5.2 4.1 5.4 123-6.8 = 116.28599.8111116.2121.4125.5130.9表2-2煤油平衡蒸发温度恩氏蒸馏体积 %恩氏蒸馏温度oC0%15410%17230%18050%18870%19890%213100%232恩氏蒸馏温差oC平衡蒸发温差oC平衡蒸发50%点温差oC平衡蒸发温度oC 18 8 8 10 15 19 7.8 3.7 4.1 4.2 6.2 6.0 188+0.9 = 188.9173.4181.2184.8188.9193.3199.5205.5表2-3轻柴油平衡蒸发温度恩氏蒸馏体积 %恩氏蒸馏温度oC0%24210%25630%26550%27670%29290%316100%337恩氏蒸馏温差oC平衡蒸发温差oC平衡蒸发50%点温差oC平衡蒸发温度oC 14 9 11 16 24 21 5.8 4.8 5.2 7.6 11.5 7.2 276+7.8=283.8268273.8278.6283.8291.4302.9310.1 表2-4重柴油平衡蒸发温度恩氏蒸馏体积 %恩氏蒸馏温度oC0%28910%31630%32850%34170%35090%368100%376恩氏蒸馏温差oC平衡蒸发温差oC平衡蒸发50%点温差oC平衡蒸发温度oC27 12 13 9 18 811.8 6.3 6.2 4.0 7.8 2.0341+18.2=359.2334.9346.7353359.2363.23713732.1.8 临界温度Tci查石油化工工艺计算图表图2-3-4得汽油 T=178+121.2=299.2 煤油 T=181.8+190.2=372轻柴油 T=180+281=461重柴油 T=172+340.6=512.62.1.9 临界压力Pci由石油化工工艺计算图表图2-3-4查得：汽油 =2.72Mpa煤油 =2.15Mpa轻柴油=1.88Mpa重柴油=1.73Mpa2.1.10 焦点压力由石油化工工艺计算图表图2-3-5查得汽油 1.56+2.72=4.28Mpa煤油 0.68+2.15=2.83Mpa轻柴油0.46+1.88=2.34Mpa重柴油 0.26+1.73=1.99Mpa2.1.11 焦点温度由石油化工工艺计算图表图2-2-19查得汽油42+299.2=314.2煤油25+372.7=397.7轻柴油20+461=481重柴油13+512.6=522.62.1.12 实沸点切割范围对塔顶汽油产品，只需查出实沸点100%点温度；塔底重油只须查出实沸点0%点温度，但因为塔底重油很重，很难由恩氏蒸馏数据准确转换，所以可由实验室直接提供，其它各侧线产品均应求出其0%及100%点的实沸点馏出温度：由石油化工工艺计算图表图2-2-1查得表2-1-5 汽油实沸点切割范围恩氏蒸馏体积 %恩氏蒸馏温度oC50 12370 13490 144100 161恩氏蒸馏温差oC平衡蒸发温差oC平衡蒸发50%点温差oC平衡蒸发温度oC 11 10 17 16.6 13.6 18.8 123+1.4=124.4 124.4 141 154.6 173.4表2-1-6 煤油实沸点切割范围恩氏蒸馏体积 %恩氏蒸馏温度oC0 154 10 17230 18050 18870 19890 213100 232恩氏蒸馏温差oC平衡蒸发温差oC平衡蒸发50%点温差oC平衡蒸发温度oC 18 8 8 10 15 19 32 16 14 15.8 19.4 20.8 188+4.8=192.8130.8162.8178.8192.8208.6228248.8表2-1-7 轻柴油实沸点切割范围恩氏蒸馏体积 %恩氏蒸馏温度oC0 242 10 25630 26550 2767029290 316100 337恩氏蒸馏温差oC平衡蒸发温差oC平衡蒸发50%点温差oC平衡蒸发温度oC 14 9 11 16 24 21 26.2 18 19 23 29 23 276+12=288224.8251269288311340363表2-1-8 重柴油实沸点切割范围恩氏蒸馏体积 %恩氏蒸馏温度oC0 289 10 3163032850 34170 35090 368100376恩氏蒸馏温差oC平衡蒸发温差oC平衡蒸发50%点温差oC平衡蒸发温度oC 27 12 13 9 18 8 44 22.8 21 14 22.8 9.2 341+21=362274.2318.2341362376398.84082.2 物料平衡物料平衡可由同一原油，同一产品方案的相同装置的常压塔的生产数据确定，确定后列物料平衡表.表2-2-1表2-2-1 物料平衡表（按每年开工300天计）物料体积产率（体）%重量产率（重）%年处理量万t/年日处理量t/d时处理量Kg/h分子流率Kmol/h原油903000125000汽油4.63.913.5116.74861.144.2煤油6.65.995.3176.77361.132.4轻柴油10.810.269.331012916.721.3重柴油87.837.1236.79861.116.4重油7072.0164.82160900002.3 计算塔板数、塔顶压力和塔板压力降2.3.1 选定塔板数根据塔的工艺计算表1-3得：汽油-煤油段： 9层煤油-轻柴油： 6层轻柴油-重柴油： 6层重柴油-汽化段： 3层塔底汽提段： 4层取两个中段循环回流，每个中段循环回流用3层换热塔板，所以全塔的换热塔板数共为6层，全塔塔板数34层。决定塔顶压力为: 1.5Pa（表），温度120。2.3.2 决定塔板压力降采用浮阀塔板，根据塔的工艺计算表1-8查得每块塔板的压力降为4mmHg，各侧线抽出层及蒸发段、炉出口压力即可决定如下：塔顶压力 1.5Pa一侧线抽出塔板上压力 1.548Pa二侧线抽出塔板上压力 1.580Pa三侧线抽出塔板上压力 1.612Pa汽化段压力 1.628Pa根据塔的工艺计算得炉口到塔汽化段之间的压力降约为0.343Pa 炉出口压力：P=1.628+0.343=1.971Pa2.4 计算各侧线及塔底的总汽提量根据塔的工艺计算表1-6取定汽提蒸汽量为：一线煤油 3kg/100kg （煤油）二线轻柴油 2.7kg/100kg （轻柴油）三线重柴油 4kg/100kg （重柴油）塔底重油 2.0kg/100kg （塔底重油）所以各侧线及塔底的总汽提蒸汽量为：一线煤油 220.8kg/h （煤油）二线轻柴油 348.8kg/h （轻柴油）三线重柴油 394.44kg/h （重柴油）塔底重油 1800kg/h （塔底重油）2.5 常压塔计算草图汽油4861.1kg/h蒸汽3311kg/hP=1.5105Pa塔顶回流3261000KJ /h第一中段回流1304400kg/h煤油7361.1kg/h蒸汽220.8kg/hP=1.439105Pa轻柴油12916.7kg/h蒸汽348.8kg/h P=1.583105Pa重柴油9861.1kg/h蒸汽394.4kg/h P=1.662105Pa第二中段回流，取热1956600kg/h进料125000kg/h过汽化量2500kg/hP=1.658105Pa塔底蒸汽2030kg/hP=2.008105Pa塔底重油90000kg/h1201809，101318202227303134图1：常压分馏塔计算草图图2-1塔的工艺计算示意图2.6 计算过汽化量根据塔的工艺计算表1-7，过汽化量选定占进料重量的2%（体积为2.03%）即过汽化油量为2%=2500kg/h。2.7 计算汽化段温度和估计塔底温度2.7.1 计算汽化段温度汽化段各组分千克分子数如下：汽油 38千克分子/时煤油 43千克分子/时轻柴油 47千克分子/时重柴油 29千克分子/时过汽化油 9.26千克分子/时（假设过汽化油分子量为300）水蒸气 130 千克分子/时汽化段油气和水蒸气的总千克分子为：38+43+47+29+9.26+130=296.26 千克分子/时汽化段油气总千克分子数为： 38+43+47+29+9.26=166.26千克分子/时汽化段油气分子分数： 166.26/296.26=0.561汽化段油气分压为： 0. 5611.638=0.919 Pa根据塔的工艺计算图1-13查得在常压下汽化率31.72%（体）的温度为342为0.919Pa（绝）条件下的温度为353。2.7.2 求汽化段油品在350摄氏度的热焓由石油化工工艺计算图表图4-3-57计算并列表如下：表2-1汽化段油品各馏分热焓名称相态热焓KJ/Kg热量KJ/h汽油气1171.5244.52煤油气1142.2366.53轻柴油气1121.31111.85重柴油气1129.6886过汽化油气1108.7621.56塔底重油液920.48644.41由石油化工工艺计算图表图4-3-57求得。=974.87KJ/Kg2.7.3 作出炉出口压力下的平衡蒸发曲线并计算热焓炉出口压力为1.971，根据塔的工艺计算表1-9，确定炉出口的最高温度为360根据塔的工艺计算图1-13纵坐标上找出360的点自此点做纵坐标的垂线与曲线 相交，此焦点所对应的横坐标馏出体积为25.5%。按石油化工工艺计算图表图4-3-57 查得各油品的热焓，从而可求炉出口的总热焓 （假设重柴油在炉出口条件未全部汽化）表2-2炉出口热焓名称相态 热焓，KJ/Kg 热量KJ/h汽油气1213.3646.12煤油气1192.4469.46轻柴油气1179.89117.69重柴油气（70%）1142.2360.87液（30%）970.6922.17塔底重油液962.32673.48=989.79KJ/Kg 故 所以在设计的汽化段条件下既能保证所需要的抽出率，又能保证炉出口不超温。2.7.4 塔底温度取塔底温度比进料温度低7即：350-7=3432.8 参考同类装置的操作数据，先假定塔顶及各抽出侧线的温度塔顶 120 轻柴油抽出层 243煤油抽出层180 重柴油抽出层 3152.9 作全塔热平衡并计算回流热表2-3全塔热平衡表名称流量Kg/h比重D温度热焓 KJ/Kg热量KJ/h气液进塔热量进料974.87汽提蒸汽3300.84203313.7368.02总计1042.89出塔热量汽油43440.729120610.8623.21煤油66550.778180439.7128.76轻柴油99750.814256648.5264.69重柴油87000.839315820.0662.43塔底重油800110.897343866.09606.33蒸汽3300.81202711.2355.66总计841.08回流热为（1042.89-841.08）=201.81KJ/h2.10 确定流程塔顶使用二段冷凝冷却回流，塔顶回流油品温度定为60，使用两个中段循环回流，第一个在煤油抽出层下，第二个在轻柴油抽出层下。 回流热如下分配： 表2-4回流热如下分配回流热%热量KJ/h塔顶50100.91第一中段回流2040.36第二中段回流 3060.542.11 校核各侧线及塔顶温度2.11.1 重柴油抽出层（第27层）温度校核第27层以下平衡草图如图：图2-2 27层以下热平衡图按范围做27层以下的热平衡表表2-5 27层以下的热平衡名称流量Kg/h比重D温度热焓 KJ/Kg热量KJ/h气液进塔热量进料974.87汽提蒸汽1400.24203313.7346.4内回流 G0.835308.5815.88815.88G总计1021.27+815.88G出塔热量汽油43440.7293151063.4540.41煤油66550.7783151055.0761.46轻柴油114000.8143151147.18114.43重柴油87000.839315837.3663.75塔底重油800110.897343866.09606.33蒸汽1400.23153098.2343.38内回流G0.8403151025.771025.77G总计929.76+1025.77G内回流 929.76+1025.77G=1021.27+815.88G 计算得 G=43599 (Kg/h)重柴油抽出层上重柴油内回流摩尔数为（取内回流的分子量M=282）43599/282=154.61（Kmol/h）重柴油抽出层上气体总摩尔数为： 34.5+38.8+43.8+154.61+114=385.71（Kmol/h）重柴油蒸汽分子分数为： 154.61/385.71=0.4重柴油蒸汽分压为： 1.6120.4=0.64Pa (479mmHg)由石油化工工艺计算图表图2-2-13查得10毫米汞柱下平衡蒸发30%的温度是180由于5760毫米汞柱范围不同压力下的平衡蒸发各段温差是相等的，重柴油馏出10-30%、0-10%的平衡蒸发温差分别为6.3、11.8， 所以10mmHg下0%点温度为： 180-6.3-11.8=161.9作减压条件下馏出0%相图。重柴油在760mmHg、平衡蒸发0%的温度为334.9，在10mmHg相应温度为162，由此可在石油化工工艺计算图表图2-2-28上作出重柴油在10mmHg到760mmHg平衡蒸发曲线如图所示可得（479mmHg）下平衡蒸发0%的温度为316，与所假设的相近，所以认为原假设的抽出温度正确。图2-3 减压条件下0%相图2.11.2 轻柴油抽出层（第18层）温度校度作第18层以下热平衡草图如下：图2-4 18层以下热平衡图表2-6轻柴油抽出层热平衡名称流量Kg/h比重D温度热焓KJ/Kg 热量KJ/h气液进塔热量进料974.87汽提蒸汽1628.594203313.7353.97内回流 G0.810249636.39636.39G总计636.39G+1028.84出塔热量汽油43440.729256921.135煤油66550.778256900.1652.43轻柴油114000.814256657.3365.57重柴油87000.839315816.4362.15塔底重油800110.897343866.09606.33蒸汽1628.592562985.1948.62内回流G0.810256895.98895.98G总计859.98G+930.64内回流： 1028.84+636.39G=930.64+895.89G解得 G=37829 Kg/h轻柴油抽出层上轻柴油内回流摩尔数为（取内回流的分子量M=225）37829/225=168（Kmol/h）轻柴油抽出层上气体总摩尔数为：34.5+38.8+168+1628.59/18=331.78（Kmol/h）轻柴油蒸汽分子分数为： 168/331.78=0.51轻柴油蒸汽分压为：1.580.51=0.81Pa (即607mmHg)由石油化工工艺计算图表图2-2-13查得10毫米汞柱下平衡蒸发30%的温度是120。由于5760毫米汞柱范围不同压力下的平衡蒸发各段温差是相等的，由轻柴油馏出10-30%、0-10%的平衡温差为4.8、5.8故10mmHg下0%点的温差为120-4.8-5.8=109.4重柴油760mmHg时平衡蒸发0%的温度为268，在10mmHg相应为109.4可在石油化工工艺计算图表图2-2-22作出重柴油10mmHg下到760mmHg平衡蒸发曲线如图所示可得出607mmHg下平衡蒸发0%的温度为258与假设相近故假设抽出温度正确 。作减压条件下馏出0%点的温度相图：图2-5 减压条件下0%相图2.11.3 煤油抽出层（第9层）温度校核第9层以下热平衡草图如下：图2-6 9层以下热平衡图表2-7煤油抽出层的热平衡名称流量Kg/h比重D温度热焓 KJ/Kg热量KJ/h气液进塔热量进料974.87汽提蒸汽1877.994203313.7362.23内回流 G0.774172427.05427.05G总计427.05G+1037.1出塔热量汽油43440.729180745.2528.32煤油66550.77818044826.10轻柴油114000.814256657.3365.57重柴油87000.839315816.4362.15塔底重油800110.897343886.09606.33蒸汽1877.918067157.63内回流G0.774180732.69732.69G一二中段回流 100.9总计732.69G+947内回流： 427.05G+1037.1=732.69G+947解得： G=29479 Kg/h煤油抽出层上轻柴油内回流摩尔数为（假定回流的分子量M=146） 29479/146=20