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1、目录一 总论 11.1 概述: 11.2 文献综述 21.3 设计任务依据 21.4 主要原材料 31.5 其他 3二 工艺流程设计 32.1 原油的性质 32.2 工艺流程 42.3 塔器结构 52.4 环保措施 5三 工艺计算 63.1 工艺参数计算 63.2 操作条件的确定 103.3. 蒸馏塔各点温度的校核 ( 校核应自下而上进行 > 15四 常压蒸馏塔尺寸计算 244.1 塔径的计算 244.2 塔高的计算 27五 常压蒸馏塔的水力学计算 295.1 塔板总压力降 295.2 雾沫夹带 305.3 泄漏 315.4 淹塔 315.5 降液管负荷 31六 车间布置设计 346.1

2、 车间平面布置方案 34参考资料 367. 结束语 36总论1.1 概述: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

3、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,因为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 毕业设计选题的重要依据。近年来,因为石油、化工企业不断向大

4、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。 常压塔的研究也趋向于结构材料的探索,提高设备的使用周期,主要体现在所 选择材料的防腐性和一些防腐材料的研究,同时也着眼于设备的安去性和环保 性,以上这些都成为了当今常压塔研究的热门课题。1.2 文献综述本设计是以课程设计、化工设计为基础,以课程中指导老师给出的数据 为依据,参

5、考化工原理、化工设计、石油练制工艺学;北京石油 设计院编, 石油化工工艺计算图表 , 烃加工出版社, 1983 年;石油化学工 业部石油化工规划设计院编,塔的工艺计算,石油工业出版社,1977 年等资料。采用原油常减压蒸馏装置工艺设计以生产重整原油,煤油,轻柴油, 重柴油,重油等产品。所采用的方法是目前国内外最实用,最普遍,最成熟的 原油加工方法。适用国内大中小企业等使用。1.3 设计任务依据所设计任务是以指导老师给出的原油数据为依据,以一些权威书籍为参 考,设计处理量 :600 万吨/年, 开工:8000小时/年的原油常减压装置1.4主要原材料本设计主要的原材料主要有大港原油、水、电。大庆原

6、油,d;0 =0.8587 ;特性因数 K=12.31.5其他本设计应用在一些交通运输方便,市场需求大的附近。同时,生产过程中 应与环境相给合,注重“三废”的处理,坚持国家可持续发展的战略,坚持和 谐发展的道路,与时俱进。同时应注意到,废品只是一种放在待定时间与空间 中的原材料,在另一些场所,它们又是一种原材料,因而,在生产过程中,应 把“三废”综合利用。二工艺流程设计2.1原油的性质石油是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物。大部分石油是暗色,通 常呈黑色、褐色或浅黄色。在常温下多为流动或半流动的粘稠液体。相对密度 在0.80.98之间。大庆原油,d;0 =0.8587 ;特性因数K=12.

7、3原油实沸点蒸馏数据表1原油实沸点蒸馏数据序号馏出温度C馏出,%序号馏出温度C馏出,%序号馏出温度C馏出,%重体重体重体11132.373.28728320.8622.891338539.8042.3521485.586.54830024.0026.131439943.0145.6231808.539.84931827.1129.351541946.1448.79421011.5413.121033530.3132.661646059.1361.65523514.5916.381135333.4935.921750071.3273.48625617.6819.611236436.6839.17

8、原油平衡蒸发数据表2原油平衡蒸发数据累计馏出, (体>310203040506070平衡蒸发温度,C200237280316348381409436产品性质表3 产品产率及其性质产品沸点范围产率相对密度恩氏蒸馏数据,C名称C%(重 >人20 d4初10%30%50%70%90%终重整原料初 1304.260.734258879399106118130航空煤油1302309.40.7909142162180192205228243轻柴油23032013.50.8406225238255262270288312重柴油3203505.70.845030732432933134235938

9、5重油>35067.20.92002.2工艺流程原油蒸馏中,常见的是三段汽化。现以目前燃料 -润滑油型炼厂应用最为广 泛的初馏-常压-减压三段汽化为例,对原油蒸馏工艺流程加以说明,装置的工 艺原则流程图如下所示。经过预处理的原油换热到 230240°C,进入初馏塔,从初馏塔塔顶分出轻汽 油或催化重整原料油,其中一部分返回塔顶作顶回流。初馏塔侧线抽出组成与 重汽油馏分相似的馏分,经换热后,一部分打入常压塔中段回流入口处,一部 分送回初馏塔做循环回流。初馏塔底油 <拔头原油),经一系列换热后,再经常压炉加热到360370°C进入常压塔。常压塔侧线分别抽出煤油、轻柴油

10、、重柴油、等液相组分,经汽 提塔提出轻组分,经泵升压,与原油换热,冷却送出装置。常压塔底重油又称常压渣油,用泵抽出送至减压炉,加热至400C左右后进入减压塔。塔顶分出不凝气和水蒸气,竟如大气冷凝器。减压塔一般设有 45 根侧线和对应汽提塔,经汽提后与原油换热并冷却至适当温度送出装置。图 2-2 原油常减压蒸馏装置的工艺原则流程图2.3 塔器结构本装置的主要塔器包括脱盐罐,初馏塔,常压塔,常压炉、汽提塔,减压炉,减压塔 等。.2.4 环保措施(1> 废水处理a. 工艺废水:采用封闭循环工艺,将生产系统的排放污水经过一定处理步骤后,重新送 回系统,从而形成一个循环系统,使排放污水再次被利用。

11、这种工艺不仅可以避免污染, 还能减少或杜绝水资源的浪费。(2> 废气处理a. 在正常操作条件下,各塔回流罐等容器由氮气密封,谨防气体向外泄漏。对于废气 中有害气态物质,必须根据它们的物性或化性的不同而采用不同处理方法。b. 不断开发实用清洁能,改进生产设备,提高机泵设备和管道设备的密闭性;积极开展废 气的回收和综合利用。(3> 综合利用,回收有用产品,减少污染物a. 增加和完善轻烃回收工艺,对处顶、常顶、减顶的不凝气进行回收,减少加工损失,降低污染物排放;工艺计算3.1工艺参数计算计算时,所用到的恩氏蒸馏数据未作裂化校正,项目上允许这样表2-3大庆原油常压分馏产品产率及其性质产品

12、名称沸点范围C产率%(重 >相对密度人20 d4恩氏蒸馏数据,c初10%30%50%70%90%终重整原 料初 1304.260.710952758496112136150航空煤 油1302309.40.7782142162180192205228243轻柴油23032013.50.8406225238255262270288312重柴油3203505.70.8450307324329331342359385重油35067.20.9200做。3.1.1 油品的性质参数<1)体积平均沸点,t(体>:重整原料:t(体=75 8496 112136= 100.6。航空煤油:t(体=

13、5162180192205228 = 193.4柴油:t(体=5238 255 262 270 288 =262.6柴油:t(体=5324329331342359 = 337.02)恩氏蒸馏9010%斜率:重整原料:0.7625 C /%90 -10航空煤油:228 T62 =0.825 c/%90 -10288-238轻柴油:0.625 C /%90 -10359 - 324重柴油:0.4375 C /%90 -10<3)质量平均沸点,t(重>-1,可得质量平均沸点校正查石油化工工艺计算图表 < 简称图表集)图2-值,故:重整原料:校正值=0.8t(重)=t(体)0.8=1

14、00.60.8 =101.4 C航空煤油:校正值=1.8t(重)=t(体)1.8=193.4 1.8=195.2 C轻柴油:校正值=1.0t(重)=t(体)1.0 =262.6 1.0 =263.6 C重柴油:校正值=0.3t(重)二 t(体)0.3 二 337.0 0.3 二 337.3 C<4)实分子平均沸点,t(实>由图表集图2-1-1可查得体积平均沸点校正值,故:重整原料:校正值=-3.8t(实)二 t(体)-3.8 二 100.6-3.8 二 96.8 C航空煤油:校正值=-7.8t(实)=t(体)-7.8 = 193.4 - 7.8 = 185.6 C轻柴油:校正值=-

15、4.9t(实)二 t(体)-4.8 = 262.6 4.9 = 257.7 C重柴油:校正值=-3.0t (实)=t (体)-3.0 二 337.0 - 3.0 二 334.0 C<5)立方平均沸点,t(立>由图表集图2-1-1可查得体积平均沸点校正值,故:重整原料:校正值=-0.9t(立)-t(体)-0.9 =100.6-0.9 = 99.7 C航空煤油:校正值=-1.8t(立)二t(体)-1.8 = 1934-1.8 = 191.6 C轻柴油:校正值=-1.1t(立)=t(体)-1.1 =262.6 -1.1 =261.5 C重柴油:校正值=-0.8t(立)二 t(体)-0.8

16、 二 337.0 - 0.8 二 336.2 C<6)中平均沸点,t(中>由图表集图2-1-1可查得中平均沸点校正值,故:重整原料:校正值=-2.0t(中)"(体)-2.0 =100.6-2.0 二 98.6 C航空煤油:校正值=-4.8t(中)二 t (体)-4.8 = 193.4 - 4.8 二 188.6 C轻柴油:校正值=-3.2t(中)=t(体)-3.2 = 262.6 - 3.2 = 259.4 C重柴油:校正值=-1.2t(中)二 t(体)-1.2 = 337.01.2 = 335.8 C<7)特性因数K:查石油炼制工艺学表2-18,可得油品相对密度校

17、正值d,故:重整原料:15 620=0.0049 d15.6 =d4+d =0.7109 +0.0049 = 0.7158航空煤油:15 620=0.0046 d15.6 =d4 +也d =0.7782 +0.0046 = 0.7828轻柴油:=0.0043 de =d4" d =0.8406 0.0043 = 0.8449重柴油:=0.0043 de =dfd =0.8450 0.0043 二 0.8493重油:d =0.0039 4;二:d =0.92000.0039 = 0.9239将此结果列于表3-1 :产品沸点范围相对密度相对密度名称C肿°d4 15.6d15.6

18、重整原料初 1300.71090.7158航空煤油1302300.77820.7828轻柴油2303200.84060.8449重柴油3203500.84500.8493重油>3500.92000.9239由图表集图2-1-2查得:重整原料:11.82航空煤油:11.87轻柴油:11.65 重柴油:12.15 重油:12.0<8)比重指数 API :由图表集图2-1-2查得:重整原料:60.2航空煤油:46.1轻柴油:36.1重柴油:35.2 重油:21.5<9)相对分子质量 M:由图表集图2-1-2查得:重整原料:96航空煤油:158轻柴油:208 重柴油:294 重油:4

19、70<10)平衡蒸发温度:112 75重整原料恩氏蒸馏 1070%斜率=-一 =062 /%70-10航空煤油恩氏蒸馏1070%斜率=205 _162 =0.72。/% 70-10270 238 轻柴油恩氏蒸馏1070%斜率=0.53 C/%70-10342 324重柴油恩氏蒸馏1070%斜率=0.30 C / %7010由图表集图2-2-4查得:重整原料:平衡蒸发50%点-恩氏蒸馏50%点:=-4航空煤油:平衡蒸发50%点-恩氏蒸馏50%点:=-3轻柴油:平衡蒸发50%点-恩氏蒸馏50%点:=7重柴油:平衡蒸发50%点-恩氏蒸馏50%点:=17由图表集图2-2-3可查得:重整原料平衡蒸

20、发 100%温度为106.2 C。航空煤油平衡蒸发 0%温度为165 C。轻柴油平衡蒸发0%温度为249.6 C。重柴油平衡蒸发0%温度为341.9 C。<11)临界温度:查石油炼制工艺学图 2-25 知:表 3-2 产品的临界温度产品名称真临界温度假临界温度CC重整原料281278航空煤油385382轻柴油455442重柴油510502<12)临界压力:由石油炼制工艺学图2-27 和图 2-28 查得:表 3-3 产品的临界压力产品名称真临界压力假临界压力MPaMPa重整原料3.1823.150航空煤油2.2222.273轻柴油2.0711.868重柴油1.4341.363<

21、;13)焦点温度 TF : 由图表集图 2-2-19 查得:重整原料:312.0 C航空煤油:423.0 C轻柴油:489.0 C重柴油:520.5 C<14)焦点压力 PF : 由图表集图 2-2-18 查得:重整原料: 4.6869MPa航空煤油: 3.2724MPa轻柴油: 2.5659MPa重柴油: 1.6764MPa表 3-4 油品的有关性质参数计算汇总油品名称密度/d420比重指数oAPI特性因数K相对分子质量M平衡蒸发温度/ c临界参数焦点参数0%100%温度/ c压力/MPa温度/ c压力/MPa重整原料0.710960.211.8296106.2281.03.18231

22、2.04.6869航空煤油0.778246.111.87158165.0385.02.222423.03.2724轻柴油0.840636.111.65208249.6455.02.071489.02.5659重柴油0.845035.212.15294341.9510.01.434520.51.6764重油0.920021.512.00470产品收率及物料平衡处理量为250 35 10 = 600万吨/年物料平衡可参考同一原油、同一产品方案的生产数据确定。确定后列出物料平衡表。因为不能取得实标生产数据,可根据实沸点数据来确定。重整原料 体积):4.26/0.7109 ) /100/0.8587

23、)100%=5.15%航空煤油 体积):9.4/0.7782 ) /100/0. 8587)100%=10.37%轻柴油 体积):13.5/0.8406 ) /100/0. 8587)100%=13.79%重柴油 体积):5.7/0.8450 ) /100/0. 8587)100%=5.79%重油 体积):67.2/0.9200 ) /100/0. 8587 )100%=62.72%表3-5物料平衡表(按每年开工8000小时计油品产 率,%处理量或产量体积质量410 t/Ykg/hkmol/h原油100100600750000产品重整原料5.154.2625.631950332.8航空煤油10

24、.379.456.470500446.2轻柴油13.7913.581101250486.8重柴油5.795.734.242750145.8重油62.7267.2403.25040001072.33.2操作条件的确定3.2.1 汽提蒸汽用量侧线产品及塔底重油都用过热水蒸汽汽提,使用的是温度 420C ,压力0.3MPa的过热水蒸汽。被分离的馏分推荐板数被分离的馏分东方 红U套南京 I套上海 炼厂轻汽油一重汽油68汽油煤油68汽油柴油46汽油煤油3109轻柴油一重柴油46煤油一轻柴油996进料一最低侧线36轻柴油一重柴油746汽提段或侧线汽提4重柴油一裂化原 料846注:也可用埴料代替。参照表6与

25、表7选疋的塔板数如下:最低侧线一进料443进料一塔底464决定塔板数重整原料14层(考虑一线生产航煤航空煤油12层轻柴油10层重柴油4层塔底汽提段4层全塔用两个中段回流,每个用3层换热塔板共6层,全塔塔板总数为50层塔板数主要靠经验选。表6常压塔塔板数国外文献推荐值表7国内某些炼油厂常压塔塔板 数塔名称产品蒸汽用 量,% , 对产品常压塔溶剂油1.5 2.0常压塔煤油23常压塔轻柴油23常压塔重柴油24常压塔轻润滑油24常压塔塔底重油24初馏塔塔底油1.2 1.5减压塔中、重润滑 油24减压塔残渣燃料油24减压塔残渣汽缸油25表4汽提蒸汽用量(经验值4.塔板型式和塔板数石油分馏塔油品%,对油k

26、g/hkmol/ hkg/h一线煤 油32220.8123.38二线轻 柴油22126.3118.13三线重柴油2.81256.969.83塔底重 油210584588合计16188899.33参考表4汽提蒸汽量如表5表5汽提水蒸汽用量322操作压力取塔顶产品罐压力为:0.131MPa。塔顶采用两级冷凝冷却流程图。取塔顶 空冷器压力降为O.OIMPa,使用一个管壳式后冷器,壳程压力降取0.0171MPa, 故塔顶压力=0.13+0.01+0.017=0.1571MPa (绝。取每层浮阀塔板压力降为 0.00051MPa (4mmHg,则推算常压塔各关键部位 的压力如下:(单位为MPa一线抽出板

27、(第14层上压力0.1637二线抽出板(第29层上压力 三线抽出板(第42层上压力 汽化段压力(第46层下>550 取转油线压500 _ 加热炉出。口3.2.3汽化r段温度C 350 一 <1) 汽化段中进料的汽化率3与过餅,300 -取过汽化率为进料的 2%量为787500°2.0%=15750kg/h,要求进料在汽化段的汽化率为S0.17140.17800.1806力降为0.035MPa厕压力=0.1806+0.035=0.2156MPa 1 ”2.E率(原油相对密度d7 =2%(1质>(经验值为24>或2.03 % C0.8587 >本 >,

28、则过汽化油150 -eF=(5.15+1100 _(2 )汽化段油气分压- 201000.37+13.79+5.79+2.03 =37.13 % (体>流线如 油整原压下的原油平衡汽m曲线h304050607080馏出,% (体)平衡汽化曲线1 原油在常压下的实沸点蒸馏曲线;3炉出口压力下的原油平衡汽化曲线;4 汽化段航空煤油 446.2kmol/h轻 柴 油 486.8kmol/h重柴油 145.8kmol/h过汽化油15750 =52.5kmol/h(假定过汽化油分子量为300>300油汽量合计 1464.1kmol/h水蒸汽 588kmol/h( 塔底汽提>由此计算得汽

29、化段的油气分压为:<3)汽化段温度的初步求定分别根据表1和表2的数据作出原油的实沸点蒸馏曲线和平衡汽化曲线, 如下图所示。汽化段温度应该是在汽化段油气分压 0.1289MPa之下汽化37.13 % (体的 温度,为此需要作出在0.1289MPa下的原油平衡汽化曲线,见上图中的曲线4。 在不具备原油的临界参数与焦点参数而无法作出原油的 P-T-e相图的情况下,曲 线4可用简化法求定不由上图中曲线1与曲线2可得到原油在常压下的实沸点0.18060.1289MPa曲线与平衡汽化曲线的燹点为 306r。通过蒸气压图表3-1,将此交点温度换算成在0.1289MPa压力下的温度为318C。过该交点作

30、垂直于横座标的直线 A,在 A线上找到318C之点,过此点作平行于原油常压平衡汽化曲线 2的线4,即为 原油在0.1292MPa下的平衡汽化曲线。由曲线4可查得当eF为37.13 %(体时的温度为353E ,此即欲求的汽化 段温度tF。此tF是由相平衡关系求得,还需对它进行校核。<4) tF的校核校核的目的是看tF要求下的加热炉出口温度是否合理。校核的方法是作绝 热闪蒸过程的热平衡计算以求得炉出口温度。当汽化率eF=37.13%(体,tF=353 C,按石油化工工艺计算图表图 4-3-57查得各油品的热焓,.进料在汽化段中的焓hF计算如表3-8所示。表3-8进料带入汽化段的热量 QF(P

31、=0.1806MPa, t=353 C >h7.72 X10伽必【=965kJ 焓,kJ/kg热量,kJ/h物料800000汽相液相重整原料11661166X31950 =3.72如07航空煤油11591159 ><70500 = 8.17 "07轻柴油113681136101250 =1.15X10重柴油1131113仆 42750 = 4.84 心07过汽化油11001100"5750 = 1.73汇107重油937937X504000 = 4.72心08合计Qf =7.72"08再求出原油在加热炉出口条件下的热焓ho,按前述方法作出原油在炉

32、出口压力0.2197MPa压力之下平衡汽化曲线(即图1中的曲线3>。此处忽略了水分, 若原油中含有水分,则应按炉出口处油气分压下的平衡汽化曲线计算。限定炉 出口温度不超过 365C ,由曲线3可读出在365C时的汽化率 eo为35.4 % (体。显然eo<eF,即在炉出口条件下,过汽化油和部分重柴油处于液相。根据 此可算出进料在炉出口条件下的焓值ho,见表3-9。表3-9 进料在炉出口处携带的热量(P=0.2197MPa, t=365 C>物料焓,Kj/kg热量,kJ/h汽相液相重整原料12281228 汉31950 =3.92"07航空煤油12061206x705

33、00 =8.50 灯07轻柴油11931193x101250 =1.21幻08重柴油(g11801180x21375 = 2.52"07重柴油(l963963x21375 =2.00"07重油9588958x504000 =4.83x10合计8Qo = 7.73 疋 10核算结果表明ho略高于hF,所以在设计的汽化段温度 353C之下,能保证 所需的拔出率(37.13 %体。炉出口温度也不致超过充许限度。324塔底温度取塔底温度比汽化段低7C,即:353-7=346 C塔顶及各侧线温度的假设与回流热分配V1)假设塔顶及各侧线温度参考同类装置的经验数据,假设塔顶及各侧线温度如

34、下:塔顶温度105煤油抽出板(第14层180轻柴油抽出板(第29层256重柴油抽出板(第42层315则列出全塔热平衡如表3-10所示。表3-10全塔热平衡物料流率,kg/h密度d 4操作条件焓,kJ/kg热量,kJ/hMPaC汽相液相入方进料7500000.8587068753.51 1。6汽提蒸汽161880.3420336254.42 汉 106合计766188807.93 "06出方重整原料319500.71090.157110561019.49 "06航空煤油 7.7-70500汇108CQC 10.7782J / kg0.16371804

35、5732.22 "06966 1轻柴油80()001250vw i i vyj0.84060.171425665165.91 汉 106重柴油427500.84500.178031581734.93 X106重油5040000.92000.1806346898452.59幻06水蒸汽161880.1571105280045.33 灯06合计766188650.47X1062)全塔回流热全塔回流热: Q =(807.93 650.47) 106 =157.46 106kJ /h3)回流方式及回流热分配塔顶采用二级冷凝冷却流程,塔顶回流温度为60C。采用两个中段循环回 流和塔顶循环回流,

36、一中在煤油侧线与轻柴油侧线之间(第1719层,二中位 于轻柴油侧线与重柴油侧线之间(第3234层,塔顶循环回流则在第13层 间。表3-11回流方式及回流热分配回流热分配%热量,kJ/h塔顶冷1015.746 X106塔顶循环1523.619O06一中3047.238 心06二中4570.867 I063.3.蒸馏塔各点温度的校核(校核应自下而上进行重柴油抽出板(第42层表3-12 第42层以下塔段的热平衡物料流率,密度操作条件焓,kJ/kg热量,kJ/hkg/hd204MPaC汽相液相进料7500000.8717068753.51 心06入汽提蒸汽105840.342

37、0336235.58 咒106方内回流L0.84460.1780309808808L合计798084+L789.09X106+808L重整原料319500.73420532.86咒106出 方航空煤油705000.79090371.79>M06轻柴油1012500.840605101.81 勺06重柴油427500.84500.1780315810.034.63 "06重油5040000.92000.1806346890.0448.56 勺06水蒸汽105840132.65X

38、106内回流L0.8446031003.3L合计798084+L722.3>c106+1003.3L由热平衡得:789.09 106808L =722.3 1061003.3L所以,内回流 L = 341986.69kg/h 或341986.69 /208.43kmol / h (假定内回流液的分子量为283>283重柴油抽出板上汽相总量为:332.8 - 446.2 - 486.8 - 1208.43 - 588 =3062.23kmol / h 重柴油蒸汽(即内回流 >分压为:1208.430.17800.071MPa3062.23由重柴油常压恩

39、氏蒸馏数据换算在 0.071MPa压力下平衡汽化0%点温度。可以用石油炼制工艺学图 5-12和图5-13先换算得常压下平衡汽化数据,再用图5-23换算成0.071MPa下的平衡汽化数据。其结果如下:恩氏蒸馏/%体)0 103050馏出温度/ r307324329331恩氏蒸馏温差/ r 平衡蒸发温差/r 平衡蒸发50%度/ r 平衡蒸发温度/r523.00.8176.5331+18.0=349.0338.7345.2348.2349.00.071MPa平衡汽化温度 / r314.8 322.2 326.2 330.0由上求得的在0.071MPa下重柴油的泡点温度为 314.8 r,与原假设的3

40、15C很 接近,可认为原假设温度是正确的。3.3.2 轻柴油抽出板和煤油抽出板温度校核的方法与重柴油的方法相同,可通过作第29层板以下和第14层板以下的热平衡来计算,计算过程从略。计算结果如下:轻柴油抽出板温度 256煤油抽出板温度181计算结果与假设值相符,3.3.3塔顶温度故认为假设是正确的。塔顶冷回流温度:to=60 r ht0 =163.3kJ / h塔顶温度:t仁 107r ht611kJ /h故塔顶冷回流量Lo为:占/穽点之5170.9“塔顶油气量(汽油+内回流蒸汽 >为:31950 351709 =684.91 kmol /h98塔顶水蒸汽流量为:16188 = 899.3

41、kmol / h18塔顶油气分压为,:899.15714.5 684塔顶温度 汽油常affiM应该是汽:度.油气:分压知其、由恩依.6|69MP4示,得出在 温度乘以系1.51 原假设温度度标纸作出点的).0695)6.2-p-t凝气7,则塔顶温度为.2:0.97=03设的数据换算得312.0 °C 和线,如图所的存在,该105C很接近,验证在塔顶温度下水蒸汽是否会冷凝上塔顶水蒸汽分压为O.1571-O.O679=0.0892MPa,在此压力下饱和水200250300350温度/ C .一汽温度为107.5 C ,故水汽不会冷凝。选择塔内几个有代表性的部位(如塔顶、第一层板下方、各侧

42、线抽出板上下方、 中段回流进出口处、汽化段及塔底汽提段等>,求出该各处的汽、液负荷,就可以作出全塔汽、液相负荷分布图。图3-5就是通过计算1、3、13、14、15、16、18、28、29、30、31、33、41、42、46、47、50 各层及塔底汽提段的汽、 液负荷绘制而成。表3-13 第50层以下塔段的热平衡入方物料流率,kg/h密度操作条件焓,kJ/kg热量,kJ/hd204MPaC汽相液相重油5040000.92000.1826347898.6452.89 勺06汽提蒸汽161880.3420336254.42 汉 106内回流L0.90320.1816352881.2881.2L

43、合计545388+L507.3仆106 +881.2L出方重油5040000.92000.1828346892449.57 咒106水蒸汽161880.1824353310050.18 汉 106内回流L0.90320.182435310501050L合计545388+L499.75 勺06 +1050L由热平衡得:507.31 106881.2L =499.75 106 1050L所以,内回流 L = 44786.73kg / h或 44786.73 =i3o.96kmol/h 取内回流分子量 M=342)342所以液相总量L=,44786.733L/ p =49.6m / h903.2求气

44、相总量:1618844786.731030.318342nRT °.°83 (353 273.-5) 1030.29901.4m3/h1.826 -1.0197表3-14第47层以下塔段的热平衡入 方物料流率,kg/h密度操作条件焓,kJ/kg热量,kJ/hd204MPaC汽相液相重油5040000.92000.18113538886447.55 X10汽提蒸汽161880.3420336254.42 咒106内回流L0.87650.1811349850.2850.2L合计520188+L6501.97X10 +850.2L出 方重油5040000.92000.180534

45、6892479.57勺06水蒸汽161880050.3仆106内回流L0.8765051038.5L合计520188+L6499.88X10 +1038.5L取内回流分子量M=309 密度=0.653由热平衡得:507.91 106 850.2L =499.88 106 1038.5L所以,内回流L =42644.71kg/h或 42644.71309=138.01 kmol / h 取内回流分子量 M=309)所以液相总量求气相总量:,| /42644.713L= L/ p =48.65m /h876.51618842644.711037.

46、318309nRT 0.083 (349 273.15) 1037.3c 3 #130161.2m /h11.811 -1.0197表3-12 第42层以下塔段的热平衡物料流率,kg/h密度操作条件焓,kJ/kg热量,kJ/hd204MPaC汽相液相进料7500000.8717068753.51 X106入汽提蒸汽105840.3420336235.58 X106方内回流L0.84460.1780309808808L合计760584+L6789.09x10 +808L重整原料319500.73420532.86X106航空煤油705000.7

47、9090371.79X106轻柴油1012500.840605101.81 灯06出 方重柴油427500.84500.1780315810.034.63 灯06重油0.92000.1806346890.0448.56 X106水蒸汽105840132.65X106内回流L0.8446031003.3L合计760584+L722.3>d06+1003.3L取内回流分子量 M=283 密度=0.652由热平衡得:789.09 106 808L= 722.3 106 1003.3L .L =341986.69kg/h或34 =1208.43kmo1 / h (取内回流液的分子量为283>所以液相总量L= L / p = 341986.69 = 404.91 m3 / h844.6nRTP0.083 (309 273.15) 2258.701.78011.0197=66520.83m3/h求气相总量:31950

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