石油精馏塔的气液相负荷分布规律

1、石油精馏塔的气液相负荷分布规律目录目录一、塔顶气、液相负荷二、汽化段气、液相负荷三、最低侧线抽出板下方的气、液相负荷四、经过侧线抽出板时气、液相负荷的变化五、塔顶第一、第二塔板之间的气、液相负荷符号说明：符号说明：F，D，M，G，W-分别为进料、塔顶汽油、侧线煤油和柴油及塔底重油的流量，kmol/h；tD，tM，tG，tw-分别为D、M、G、W的温度，；tF，t1-分别为进料和塔顶的温度，；L0-塔顶回流量，kmol/h；e-进料汽化率，mol分率；S-塔底汽提蒸汽用量，kmol/h；tS-汽提用过热水蒸汽温度，；h-物流焓，kJ/kmol，上角标V代表气相，L表示液相。一、塔顶气、液相负荷一

2、、塔顶气、液相负荷VtSLtFVtFSFFShheFFehQ,)1 (入11MGWVVLD,tS,tM,tLLG,tW,tQDhShMhGhWh出令 Q=Q入Q出，kJ/h 则Q显然是为了达到全塔热平衡必须由塔顶回流取走的热量，亦即全塔回流热。先不考虑塔顶回流，则一、塔顶气、液相负荷一、塔顶气、液相负荷全塔回流热Q0100VL0L ,tL ,tQL (hh)01000VLL ,tL ,tQLhh塔顶回流量塔顶气相负荷10VL +D+S二、汽化段气、液相负荷二、汽化段气、液相负荷 如果忽略过汽化度，则汽化段液相负荷(即精馏段最低一层塔板n流下的液相回流量)为： Ln=0，kmol/h 实际计算中

3、应将过汽化度计入，此时Ln不等于零，气相负荷(从汽化段进入精馏段的气相流量)为： VF=D+M+G+S+Ln ，kmol/h 三、最低侧线抽出板下方的气、液相负荷三、最低侧线抽出板下方的气、液相负荷 先考察Ln-1。为此，作隔离体系I，暂不计液相回流Ln-1在n板上汽化时焓的变化，则进、出隔离体系的热量为：FFFFVVVV,nD,tM,tG,tS,tQDhMhGhSh入nnnnVVVV,nD,tM,tG,tS,tQDhMhGhSh出 在精馏过程中，沿塔自下而上有一个温度梯度，故tFtn 所以 Q入，nQ出，n三、最低侧线抽出板下方的气、液相负荷三、最低侧线抽出板下方的气、液相负荷nnnQQQ入

4、，出，则，液相回流量Ln-1n层塔板回流热Qnn层塔板气相负荷：n 1nn 1n 1VLn 1nL,tL,tLQ / (hh)nn -1VD+M+G+S+L三、最低侧线抽出板下方的气、液相负荷三、最低侧线抽出板下方的气、液相负荷 考察第m-1板下的Vm和Lm-1 ，作隔离体系II 。m层塔板的回流热Qm Qm= Q入，mQ出，m FFFFVVVV,mD,tM,tG,tS,t,nQDhMhGhShQ入入mmmmVVVV,mD,tM,tG,tS,tQDhMhGhSh出液相回流量Lm-1n层塔板气相负荷：m 1mm 1m 1VLm 1mL,tL,tLQ/ (hh)mm-1VD+M+G+S+L三、最低

5、侧线抽出板下方的气、液相负荷三、最低侧线抽出板下方的气、液相负荷由于tmtn，故Q出，mQn 汽化段以上，沿塔高上行，须由塔板上取走的回流热逐板增大。 m 1mm 1m 1VLm 1mL,tL,tLQ/ (hh)11nnmmLLLL 精馏塔自下而上，各层塔板油料愈来愈轻，摩尔液相回流量越来越大，摩尔气相负荷也越来越大。四、经过侧线抽出板时气、液相负荷的变化四、经过侧线抽出板时气、液相负荷的变化 以柴油抽出板m-1板为例，对隔离体系III作热平衡。不计回流。m 1m 1m 1m 1m 1m 1VVVm 1D,tM,tG,tVVLS,tG,tG,tQDhMhGhShG(hh)出，m 1mnQQQ入

6、，入，入，令 Qm-1=Q入，m-1Q出，m-1 kJ/h 由第m-2板流至第m-1板的液相回流量为：m 2m 1m 2m 2VLm 2m 1L,tL,tLQ/(hh)四、经过侧线抽出板时气、液相负荷的变化四、经过侧线抽出板时气、液相负荷的变化 沿塔高自下而上，每经过一个侧线抽出塔板，液相回流量除由于塔板温降所造成的少量增加外，另有一个突然的增加。这个突增量可以认为等于侧线抽出量 。 m-1层塔板气相负荷：m 1m-2VD+M+S+L 液相负荷有一突然增量，气相负荷仍然平缓增大五、塔顶第一、第二塔板之间的气、液相负荷五、塔顶第一、第二塔板之间的气、液相负荷从第一板流至第二板的回流量L1为： 1211VL12L ,tL ,tLQ/ (hh)塔顶冷回流量为：0100VL01L ,tL ,tLQ / (hh)近似认为Q1Q2，t1t2。但t0明显地低于t1，所以 L1L0 。由 V1=D+S+L0，kmol/h V2=D+S+L