分馏塔的标定计算（Word）

1、分馏塔的标定计算为做到心中有数，炼油生产的关键在于分馏的精确度，就要对一些炼油生产过程进行一些基本的数量的分析：核算可以是全装置的，即对所有的动设备（泵、压缩机、电动机）和静设备（炉、塔、换热器）进行核算。也可以是局部的，对一个塔、一台换热器、或一座加热炉进行核算。对一个分馏塔来说，要想挖掘他的潜力，就需要对塔现有生产情况有一个基本了解，了解它是否还有潜力，潜力有多大，当提高处理量后又会出现什麽矛盾等等。要比较确切地解决这些问题，就必须在塔现有操作条件下，有一基本数量的分析，作为指导我们进一步改进的依据。同时装置的标定核算是管好生产的重要手段。一、 核算前的准备工作1、 集核算所需要的数据，无

2、论是全装置的核算还是局部的核算，都要根据核算的目的、任务，收集核算所必须的原始数据，如流量、温度、压力、密度、油品的馏分性质和有关物理性质、组成等。必须注意的是，为使核算具有代表性，收集数据必须是在生产稳定，处理量较大的情况下同时进行，否则将会产生物料不平衡，热量不平衡，给核算增加麻烦。2、 整理、处理数据从仪表、罐区和化验室所得到的各种数据，不可能完全准确，有些数据可能出现矛盾，这时，就需要反复校核，综合分析去伪存真，使核算建立在比较可靠的基础上。1 / 13二、 核算的步骤分馏塔标定时，设备的尺寸，操作条件是已知的，标定的主要目的是检查分馏塔处理量还能提高多少？汽液负荷沿塔高分布是否均匀。

3、核算的关键是计算塔内各截面的汽液负荷。简要步骤如下：1、 列全塔物料平衡，确定各物料的流量。2、 列全塔热平衡及各回流热分配的计算。3、 通过热平衡计算，求出最大内回流量和蒸汽量的截面。4、 核算最大汽相负荷的有关指标。5、 核算结果汇总及分析。三、 常压塔标定计算示例 原始测定数据1、 塔结构尺寸： 塔径3.8米；塔高40.6米；塔板数48块；塔板型式：浮阀；板间距600毫米；塔板开孔率12%；降液管面积占塔截面积10%；溢流堰长中间3588毫米；两侧2034毫米。 表1 油品性质油品比重运动黏度（厘沱）恩氏蒸馏2050初馏10%50%90%干点原油0.9074350，32%常顶0.6986

4、375888114120常一线0.79401.47141156181215224常二线0.82082.61245256273299313常三线0.84856.64253315347350，55%常一中回流0.8153182207220299338常二中回流0.83177.853.66247281299319339常底重油0.9334292335350，17% 94 常顶11×103公斤/时 58 顶回流37.5×103公斤/时 115 433 水蒸气0.5×103公斤/时常一中回流 常一线52.7×103公斤/时 148 18.5×103公斤/

5、时 206 121 433 水蒸气0.55×103公斤/时 244 常二线常二中回流 26×103公斤/时44.8×103公斤/时 291 未吹气 314 常三线 28×103公斤/时 361原油337.5×103公斤/时 433 水蒸气4.0×103公斤/时 表压 0.65公斤/厘米2 357 常底重油 252.7×103公斤/时图1 分馏塔测定数据（压力值为表压）二、测定数据：各点温度、压力及流量数据见图1。外压为700毫米汞柱。（1）、物料平衡见表2常压塔物料平衡表 表2入方出方物料流量 公斤/时%物料流量 公斤/时%

6、原油337.5×103100常顶11.0×1033.2常一线18.5×1035.5常二线26.0×1037.7常三线28.0×1038.3重油252.7×10374.9损失1.3×1030.4总计337.5×103100总计337.5×103100（2）、油品性质有关数据计算见表3 油品性质数据表表3物 料体积平均沸点（体）恩氏蒸馏线斜率/%中平均沸 点立方平均沸点比重指数API特性因数K分子量M常顶 870.783857012.393常一线1830.7417918145.611.7142常二线2750.

7、532732744012.0222常三线3470.834234534.512.15297一中回流2190.2821821841.111.7170二中回流3000.529729937.712.0244常底重油19.51、 算步骤以常顶为例如下： 体积平均沸点 t体= = = 87 恩氏蒸馏曲线斜率 N = = = 0.7(/%) 查计算图表得： 中平均沸点 t中 = 87 4 = 83 立方平均沸点 t立 = 87 2 = 85比重指数API = -131.5 = -131.5 = 70 （常顶比重 t= 0.6986 换算为 t = 0.7037 ）查计算图表得特性因数K = 12.3平均分子

8、量M = 93 其它油品的物理性数据的计算方法与上同，计算结果列入表 3中。2、作全塔热平衡（封闭圈）同时可校核原始数据是否准确，（见表4）3、回流热的分配情况：（1）、塔顶回流热 Q顶 = G顶（gv94 gL58）= 37.5×103(137 31) = 368 × 104千卡/小时（2）、一中回流热 Q一中= G一中（gv206 gL115）= 52.7×103（121 67）= 285×104千卡/时（3）、二中回流热 Q二中 = G二中（gv290 gL121）= 44.8×103（180 68）= 503×104千卡/时总

9、回流热 Q顶 + Q一中 + Q二中 = （368+285+503）× 104 = 1178 × 104千卡/时顶回流热% = = =31.8% 常一中回流取热% = = = 24.7% 常二中回流取热% = = = 43.5%4、二中抽出板下气相负荷：C （1）、热平衡： （封闭圈） 表4入 方项 目温度相态热焓千卡/公斤流 量公斤/时热 量千卡/时常 顶300气253110×103278×104常一线300气24018.5×103444×104常二线300气23726.0×103616×104内回流蒸汽300气

10、235L235L水蒸气（塔底）300气7354.0×103294×104水蒸气（常一、二线）433气8001.05×10384×104总 计1716×104+235L出 方项 目温 度相态热 焓千卡/公斤流 量公斤/时热 量千卡/时常 顶94气13911.0×103153×104常一线148液8718.5×103161×104常二线244液14826.0×103385×104内回流290液180L180L水蒸气94气6405.05×103323×104回流取出热 1

11、156×104总 计 2178×104+180L由热平衡计算： 入方 = 出方 1716×104 + 235L = 2178×104 + 180L求出内回流是： L = 2178×104 - 1716×104 =83.9×103 公斤/时 235 180 （2）、气相总重量：Gv = 内回流量 + 常顶量 + 常一量 + 常二量 + 塔底水蒸气量 = 83.4×103 + 11.0×103 + 18.5×103 + 26.0×103 + 4.0×103 = 143.4

12、5;103 公斤/时 （3）、气相总分子量： v =931公斤/时（4）、气体体积流量： 根据气相方程式 PV = n RT V =v×22.4 × × = 931×22.4 ×× = 27800米3/时 = 7.74米3/秒压力P值1.573系由塔顶及汽化段压力测定值用内插法估算而得： P = 1.65 - × 15 = 1.573 公斤/厘米2（5）、二中回流抽出板下空塔气速：塔截面积： F = * D2 = 0.785 × 3.82 = 11.33 米2 空塔线速： W实 = （6）、二中回流抽出板下允许空塔

13、气速： 液体重度L = 605公斤/米3 气体重度V = = 5.16 公斤/米3 二中回流API=37.3， = 0.832 查计算图表得：当=300时 L=605公斤/米3当板间距为600毫米时，查计算图表得：K=345允许空塔气速： W=（7）、泛点百分数： = 66%（8）、动能因数：阀孔气速（二中回流抽出板开孔率为12%） 0 = = 5.69 （米/秒） 空塔及阀孔动能因数分别为：FF5、二中回流抽出板上液相负荷：液体总流量：G液 = 内回流量 + 二中回流量 = 83.9*103 + 44.8*103 = 128.7*103公斤/米3液体体积流量：V液 =降液管流速： W液 =

14、溢流强度： L溢 =常一中抽出板及塔顶气、液相负荷的计算与此相同，不在重复。计算结果汇总； 气相及液相负荷列表如下项 目单 位塔 顶一中抽出板下二中抽出板下汽化段气相负荷流 量公斤/时58.15*10391.35*103143.4*10390.0*103公斤分子/时845.8838.6431690.8米3/时18.5*10322.0*10327.8*10320.8*103重度公斤/米33.144.155.164.32空塔气速米/秒0.4520.5380.6820.508允许空塔气速米/秒1.251.10.94泛点百分数%36.349.072.5阀孔气速米/秒5.654.485.644.24空塔

15、动能因数1.091.551.06阀孔动能因数109.1512.758.8液相负荷公斤/时42.0*103110*103128.7*103米3/时65164209重度公斤/米3648668615溢流强度米3/米、时14.536.551.2降液管流速米/秒0.0160.040.15压力（表压）公斤/厘米2（表）0.410.55回流取热分布项 目热量 千卡/ 时占全塔热量%全塔回流热1156*103100塔顶回流取热368*10331.8一中段回流取热285*10324.3二中段回流取热503*10343.5附：国内某些炼厂分馏塔操作指标塔板型式装置名称塔径米塔斑开孔率%空塔气速米/秒动能因数K值附注空塔阀浮阀常压塔3.8120.100.9230.62.16418309塔板为双溢流式浮阀减压塔