大庆原油常减压蒸馏工艺设计

1、1000万吨/年大庆原油常减压工艺设计摘 要本文对近年来常减压蒸馏工艺的研究现状及发展趋势进行了综述，介绍了石油蒸馏过程的基本原理及重要性、国内外现状及发展趋势，简要分析了能源利用与环境保护问题。从常减压蒸馏工艺流程出发对换热流程进行了优化、对比各种方案的优劣制定了加工方案、从目前的能量系统综合与优化技术、低温余热回收技术及清洁能源的开发和利用等方面介绍了国内外节能技术改造措施，通过技术的更新和设备的改造达到了扩大生产、节约能源、提高产品质量与拔出率、稳定生产、提高经济效益的目的，从而使常减压技术达到或接近当代世界先进水平，满足了当代社会的需求。本设计以大庆原油为原料，从原油的物理性质估算数据

2、出发确定工艺流程加工方案，以物料平衡和热平衡为基础进行常减压蒸馏装置设计，其中包括初馏塔、常减压塔及加热炉的设计,并进行了塔板的设计与水力学计算。其特点是处理量大、操作弹性好、生产灵活，在工业生产中具有较大可行性，对国内炼厂企业有一定的指导意义。关键词：蒸馏；常减压蒸馏装置；节能；设计；Technical design of atmosphoric and vacuum distillation of DaQing crude oil ten million tons annuallyAbstractAtmosphoric and vacuum distillation processes a

3、nd the future research trend are reviewed in this paper. It introduces the basic priciple and the importance of the distillation. It also describes the demetic state as well as international and the future research trend is pointed out. Problems between energy utilization and environment protection

4、are analysized concisely in the paper. Thinking of the technical process of atmosphoric and vacuum distillation, the heat exchange process is optimized. Contrasting the superiority and inferiority of all kings of projects, the processing programme is established. It also introduces the conservation

5、measures from the angular of optimization tecnology of energy systerm, tecnology of energy, tecnology of heat recovery and the development and utilization of clean energy. Though technical and equipment renovation, increasing capacity, saving energy, rasing product quality and extraction, stability

6、production and rasing economic benefit are realized.So the atmosphoric and vacuum distillation technical receive or approach the world leading revel and meet the socal requirment.The paper is designed for processing light Da Qing crude oil, on the basis of extination of physical properties data, mat

7、erial balance and thermal balance, the primaary disitillation tower, atmosphoric and vacuum tower and heater are designed. It has great flexibilities both in operation and produce slates and all products in with in specifications.It alsohasgreat value for demetic refinery.Keywords: distillation; atm

8、osphoric and vacuum distillation; save energy; design 目 录1前言11.1 石油的简单介绍11.2 我国沈北原油的一般性质11.3 石油的蒸馏过程及重要性21.4 炼油厂的装置构成及工艺流程21.5 常减压蒸馏塔的工艺流程41.6 流程方案的制定61.7 汽化段数71.8 常减压蒸馏的换热流程错误！未定义书签。1.9 原油常减压蒸馏方案的对比91.10 常压减压蒸馏塔节能问题错误！未定义书签。1.11总结语122.1 油品的性质参数122.2 产品收率和物料平衡错误！未定义书签。2.3 塔板形式和塔板数错误！未定义书签。2.4 操作压力错误

9、！未定义书签。2.5 汽提蒸汽用量错误！未定义书签。2.6 常压塔计算草图错误！未定义书签。2.7 汽化段温度的确定错误！未定义书签。2.8 塔底温度错误！未定义书签。2.9 塔顶及侧线温度的假设与回流热错误！未定义书签。2.10 侧线及塔顶温度的校核错误！未定义书签。2.11 全塔汽液相负荷分布图错误！未定义书签。3减压塔计算部分错误！未定义书签。3.1 减压塔的形式错误！未定义书签。3.2 减压塔物料衡算错误！未定义书签。4加热炉的计算错误！未定义书签。4.1 加热炉的形式错误！未定义书签。4.2 加热炉热负荷错误！未定义书签。5塔板的设计错误！未定义书签。5.1 基础数据错误！未定义书签

10、。5.2 塔板间距错误！未定义书签。5.3 塔径初算错误！未定义书签。5.4 溢流装置错误！未定义书签。5.5 浮阀塔板布置错误！未定义书签。6塔板水力学计算错误！未定义书签。6.1 流体力学特性错误！未定义书签。6.2 塔板负荷性能图错误！未定义书签。参考文献23谢 辞251000万吨/年大庆原油常减压工艺设计1前言1.1 石油的简单介绍石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体1。石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，与煤一样属于化石燃料。石油的性质因产地而异，密度为0.81.0克/厘米3，粘度范围很宽，凝固点差别很大（3060），沸点范围为常温到500以上，可容

11、于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。组成石油的化学元素主要是碳（83%87%）、氢（11%14%），其余为硫（0.06%0.8%）、氮（0.02%1.7%）、氧（0.08%1.82%）及微量金属元素（镍、钒、铁等）。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95%99%，含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害，在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大，但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油；介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多，凝固点高，硫含量低，镍、氮含量中

12、等，钒含量极少。除个别油田外，原油中汽油馏分较少，渣油占1/3。组成不同类的石油，加工方法有差别，产品的性能也不同，应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高，凝点高，硫含量低，属低硫石蜡基原油。1.2 我国沈北原油的一般性质 大庆原油的特点是含腊量高，凝点高，硫含量低，原油的特性因数是12.512.6。按原油的硫含量（0.090.11%）及丙个关键馏分的相对密度（分别是0.8140.850）来分类，大庆原油属于低硫石蜡基原油。1.3 石油的蒸馏过程及重要性蒸馏是分离液体混合物的典型操作，这种操作是将液体混合物部分汽化，再利用各组分挥发度不同的特性以实现分离目的2。蒸馏在化学工业中应用十分广泛

13、，其历史也最为悠久，它是分离进程中最重要的单元之一。几乎所有炼油厂中原油的第一个加工装置即是蒸馏装置。例如常减压蒸馏等。所谓的原油一次加工，就是指原油蒸馏而言。借助于蒸过程，可以按所制定的产品方案将原油分割成相应的直馏汽油，炼油，轻柴油或重柴油馏分和各种润滑油馏分生产方案分割出一些二次加工过程所用的原料，如重整原料，催化裂化原料，加氢裂化原料等，以便进一步提高轻质油的产率或改善产品质量。在炼油厂的各种二次加工装置中，蒸馏是不可少的组成部分。有的装置要求将原料进一步比较精确地分割以适合其要求；有的装置（如催化裂化，焦化等）则要求将反应产物混合物中的各种产品与未转化的原料分离也有的装置需将工艺过程

14、中所用的溶剂加以回收。所有这些几乎都是通过蒸馏操作来完成的。由此可见，蒸馏是炼油工业中一种最基本的分离方法。蒸馏过程和设备的设计是否合理，操作是否良好，对炼油厂生产的影响甚为重大。1.4 炼油厂的装置构成及工艺流程炼油生产装置主要包括常减压蒸馏、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、芳烃分离、加氢精制、烷基化、气体分馏、沥青、制氢、脱硫、制硫等，部分炼厂还有溶剂脱沥青、溶剂脱蜡、石蜡成型、溶剂精制、润滑油加氢精制和白土精制等装置3 。所谓的工艺流程，就是一个生产装置的设备，机泵，工艺管线和控制仪表按生产的内在联系而形成的有机组合。有时，为了简单明了起见，在图中只列出主要设备，机泵和主要的工艺

15、管线，这就称为原理流程图一个炼油厂或者一个炼油装置的构成和生产程序是用工艺流程图来描述。炼油生产是自动化程度较高的连续生产过程，正确设计的工艺流程不仅对保证正常生产，而且对于提高效益有重要的作用。根据使用目的和描述范围的不同，炼厂的工艺流程大体上可以分为全厂的生产工艺流程图，生产装置工艺原理流程图，炼油装置工艺管线自动控制流程图三类4。其中全厂生产工艺流程图反映了炼厂的生产方案，各生产装置之间的关系，因此对于常减压蒸馏塔的设计也有着重要的作用，下图为一燃料型炼油厂的全厂生产工艺流程图。图1.1燃料型炼油厂的全厂生产工艺流程图1.5 常减压蒸馏塔的工艺流程 一个完整的原油蒸馏过程，除了精馏塔之外

16、，还必须配置加热炉，换热器和冷凝冷却器等设备以及机泵等，这些设备按一定的关系用工艺管线联接起来，并设置自动检测和控制仪表，从而组成一个有机的整体，才能从原油得到合乎要求的产品并能取得较好的经济效益5。这就形成了原油的蒸馏装置的工艺流程6.7。减压塔初馏塔常压塔图1.2 典型常减压蒸馏装置的工艺流程上图为炼油厂中典型常减压蒸馏装置的工艺流程。它是以精馏塔和加热炉为主体而组成的所谓管式蒸馏装置。经过脱盐，脱水的原油（一般要求原油含水小于0.5%，含盐小于10mg/L）由泵输送，流经一系列换热器，与温度较高的蒸馏产品换热，再经过管式加热炉被加热至370左右，此时原油的一部分已汽化，油气取得润滑油料和

17、催化裂化原料，需要把沸点高于350的馏分从重中分离出。如果继续在常压下进行分离，则必须将重油加热至四五百度以上，从而导致重油，特别是其中的胶质，沥青质等不安定组分发生较严重的分解，缩合等化学反应。这不仅会降低产品的质量，而且会加剧设备的结焦而缩短生产周期。为此将常压重油在减压条件下进行蒸馏，温度条件限制在420以下。减压塔的残压一般在8.0KPa左右或者更低，它是由塔顶的抽真空系统造成的。从减压塔顶逸出的主要是裂化气的减压渣油，原油中绝大部分的胶质，沥青质都集中于其中。减压渣油可作锅炉燃料。焦化原料，也可以过一步加工成高粘度润滑油，沥青或者是催化裂化原料。每个炼油生产装置都有它自己的工艺流程，

18、而整个炼油厂则有全有厂工艺流程。工艺流程的确定主要取决于原料的来源和性质，对于产品的要求，采用的工艺路线或者生产方法，以及当地具体的技术，经济条件等因素。如果工艺流程选择不适当，则尽管各单个设备都设计得很好，也不可能获得好的经济效益。因此，工艺流程的设计是一个关系到全局的战略性的问题。评价一个工艺流程优劣的标准在于看它能否以最低的投资和消耗达到生产的目的。原油的蒸馏工艺流程设计主要考虑以下几个问题。（1）流程方案的制定。（2）汽化段数的确定（3）换热方案的选择回流方式的选择也可以看作是工艺流程设计中的一个组成部分。1.6 流程方案的制定所谓原油的蒸馏的流程方案，是指根据原油的特性和任务要求所制

19、定的产品的生产方案，也是原油加工方案在工艺流程中的体现。同时生产燃料。至于其它的一些原油与此正好情况相反。因此，考虑这类原油的加工方案时不应考虑生产润滑油。关于原油的性质在以上已经谈论过。原油的加工方案可以分为以下几种基本类型8。(1)燃料型这类加工方案的目的产品基本上都是燃料。最简单的燃料型蒸馏流程就是常压蒸馏流程，产品是汽油，煤油，柴油等轻质燃料，常压重油则作为发电厂和钢铁厂的重质燃料。由于催化裂化技术的进展，某些金属含量较少的原油（例如大庆原油），其常压重油也可以直接作为催化裂化的原料，此时也可以考虑只有常压蒸馏的简单流程。如果常压重油不是全部用作裂化原料，则往往还需要有减压蒸馏。(2)

20、燃料化工型这类方案的目的产品，除了轻，重质燃料以外，还提供石油化工原料。如果直馏轻质油供裂解制取烯烃，那么，拔头蒸馏可能是个合理的流程方案。如果所要求的石油化工原料比较广泛，并且也要求多产轻质燃料，例如大型石油化联合企业中的炼厂蒸馏装置，通常采用常减压蒸馏流程方案。(3)燃料润滑油型当原油的性质适于制取润滑油而且又有此必要时，产品方案可以是生产轻，重质燃料和各种的润滑油。这种加工方案所要求的蒸馏流程无例外地是常减压蒸馏流程。其中的减压塔也必然是润滑油型减压塔。采用这种流程方案的炼厂也称之谓“完整型”炼厂。1.7 汽化段数 在原油蒸馏流程中，原油经历的加热汽化蒸馏的次数称为汽化段数。例如常和减压

21、塔两个塔。也可以这样说，汽化段数和流程中的精馏塔数是直接相关的。本次设计采用三段汽化流程，分别为初馏塔，常压塔，减压塔，前二者构成常压蒸馏，后者称为减压蒸馏。常压蒸馏是否要采用两段汽化流程或者双塔流程应根据具体条件对有关因素进行综合分析后决定9。在考虑的诸因素中，原油性质是主要因素。因此在设计的过程中需要考虑到原油的含砷量，原油的轻馏分含量，原油脱水效果，原油的含硫量和含盐量对于其的影响，除此之外，还有诸如初馏塔可用较高操作压力以减少轻馏分的损失，沈北原油的加工装置中一般都设置初馏塔。耗在炼厂全厂能耗中占有重要的比重，其燃料消耗约相当于加工原油量的2%，为全厂消耗自用燃料量最大的生产装置，在原

22、油蒸馏装置，原油升温及部分汽化所需的热量很大，如果不通过换热回收部分热量，则此热量最终是通过产品被冷却至出装置温度而被冷却水（或者冷却空气）带走。从下表中可以看到原油进初馏塔的温度只有235，所需的热量完全有可能通过与离塔产品换热而取得，如果是这样，则在全部所需热量中就可以回收约48%的热量10。事实上，在一些蒸馏装置中，原油换热后的终温达到300左右，热量的回收率可以达到60%以上。由此可见，换热流程的设计对炼厂节能有很重要的意义。 换热流程的设计涉及的方面很多，冷，热流变量又很多，所以问题比较复杂，尤其常减压塔蒸馏装置的换热流程，在炼厂各装置中可以说是最复杂的一个。 设计换热流程时应考虑的

23、几个重要问题和基本方法。1.8.1 换热流程设计中的几个重要问题一般来说，一个完善的换热流程应达到以下要求：充分利用各种余热，使原油预热温度较高而且合理；换热器的换热强度较大，可以使用较少的换热面积就能达到换热要求；原油流动压力降小；操作和检修可靠，方便。总的要求是设备投资小和操作费用低。2冷热流的匹配常减压蒸馏装置换热流程中的冷流是原油，换热则是各馏出产品和循环回流。所谓冷热流匹配的问题是指如何安排各热流的换热顺序以获得最合理的总平均传热温差，从而使所需的总传热面积较小。各换热的换热顺序安排与其温位及热容量有关。温位是表达流体温度高低程度的术语。热容量则是流体流率与焓值的乘积。热源的温位愈高

24、，热容量愈大，则愈值得换热利用。3低温位热能的利用常减压蒸馏装置中有一些低温位的热源，如常压顶油气，常压一线产品以及高温油品换热后的低温位热流等。这些低温位热源的热量为数不小，可是由于各种原因，以往在国内的蒸馏装置中习惯上不用来换热而是用水或空气冷却，不仅限制了热能回收率的提高，而且也增大了冷却的负荷。国内习惯于把温度低于约130C的热源归属于低温位热源，例如常压塔顶油气，经过换热而温度已降低的中段回流和馏出产品等。利用低温位热源时遇到的困难主要有：(1) 换热时的传热温差小，投资费用较大。(2) 本装置缺乏合适的冷流或热阱。(3) 低温位的轻质油品与原油换热时，可能会由于换热器渗漏而使轻质油

25、品污染。4换热时的传热系数和流动压力降换热系统的平均传热温差为最大；(2)每一个冷，热流的终端温度合理，能使热能得到最大限度的回收，又使换热器有尽可能同的热强度和传热效率；(3)选择合适型号的换热器和合理的冷，热流的流体力学状态，在整个换换热系统的动力消耗尽可能小的基础上，使总的传热系数达到最大。总的目标是投资少，操作费用少，而回收热量的价值高，就能达到最好的经济效益。1.9 原油常减压蒸馏方案的对比 在常减压塔的设计过程中设计人员一定要对所设计的方案进行对比，从中选择出最优的方案，并且达到最好的经济效益。常减压蒸馏装置工艺较成熟，其技术进展大多是在工艺流程、设备结构以及优化操作等方面，以期在

26、满足生产方案和产品质量的前提下获得高拔出率、低能耗的效果。为了达到上述目的，在进行常减压蒸馏装置的工艺设计阶段，选择流程方案比较重要，这项工作应该是各方案在同等条件下，经过优化后，再进行技术经济评价，最后综合技术及经济比较，从而确定最优的工艺流程方案。目前我国主要的常减压蒸馏装置的工艺流程设计中有几个方案：(1) 常规的电脱盐一常压塔一减压塔流程；(2) 电脱盐一闪蒸塔一常压塔一减压塔流程；(3)电脱盐一初馏塔一常压塔一减压塔流程。为了回收轻烃，常减压蒸馏流程后，流程又分有压缩机方案和初馏塔加压方案(无压缩机方案)。1.9.1 方案对比在方案确定之初，采用了4种方案进行比较。是初馏塔加压方案，

27、此方案为电脱盐一初馏塔常压塔一减压塔一稳定塔流程，并使初馏塔操作压力在0.2 MPa，取消稳定塔前的压缩机；二是闪蒸塔方案，此方案设置闪蒸塔，即为电脱盐一闪蒸塔一常压塔一减压塔一稳定塔流程，闪蒸塔为常压操作，在稳定塔前设有压缩机；三是常压塔加压方案，此方案不设初馏塔或闪蒸塔，常压塔操作压力提高到0.2 MPa，不设压缩机，流程为电脱盐一常压塔一减压塔一稳定塔流程；四是电脱盐一常压塔一减压塔一稳定塔流程，常压塔在常压下操作，稳定塔前设压缩机。为增强装置的适应性和灵活性，尤其使装置对含硫轻油的适应性，常减压蒸馏工艺流程基本上有两种选择。一是采用初馏塔提压方案，使原油中的轻烃在稍行压缩升压，常顶油用

28、泵升压与升压后的常顶气一起去稳定塔回收轻烃，稳定塔顶不凝气由于压力高可去全厂脱硫系统进行脱硫处理。此方案的优点是采用闪蒸塔，流程简单，装置不凝气可去进行脱硫处理，保护环境，其缺点是需设置压缩机，维护稍困难。据了解，目前国外加工高硫轻质原油大多采用闪蒸罐及常顶气设压缩机方案。此项目的方案比较，重点考察这两个方案的优劣。1.9.2 方案选择对于方案的选择，从研究的角度讲，4个方案应进行完整的设计后，再进行技术经济评价，最后来确定方案的优劣。但对一定的项目而言，由于时间等因素的限制，只能从4个方案中选其一进行设计，因此无法得到4个方案的技术经济评价数据。不过，也可以对方案进行大致的分析。方案一炉子负

29、荷不很高，轻烃回收率最低，但由于省去了压缩机，可以预计，该方案在一次性投资、占地、操作等方面是4个方案中最有优势的；方案二炉子总负荷最低，轻烃回收率最高，但设有压缩机，增加了操作的复杂性，一次性投资和占地等方面也有所增加，除非系统有条件处理常压塔顶产品，装置内不设压缩机，则方案二的优势明显；方案三、方案四在各方面都没有优势，基本不予考虑。该项目由于业主强调回收率而最终确定方案二。需要说明的是，这一方案的确定是针对该项目的，它并不说明闪蒸方案适用于其它常减压蒸馏装置，尤其现在国内大部分加工轻质原料的常减压蒸馏装置的设计中，大多采用方案一初馏塔加压方案，其投资及操作方面有相当明显的优势，若不强调回

30、收率，它不失为一个很好的方案。在不能使进常压塔的汽化率有所下降，有汽分压也相应降低；但是另一方面，由于拔头原油性质变重，其进常压塔的温度由变化，轻质原油减少轻组分后拔头油变重的趋向小，则常压塔进料温度降低。在外部供热量相同的情况下，初馏塔开侧线后，根据原油性质的不同，常压炉的热负荷有增有减，所以必须做出全面热量衡算，并非开初侧线后就一定会减少常压炉热负荷。从总的热量消耗平衡分，开安侧线的作法仅仅是供热位置的变化，其最终结果都是增大了初馏塔顶的冷凝热负荷。因为开侧线以后，那一部分初侧线不可取。更何况这样还增加了流程和操作的复杂性。而且由于常一中回流量的减少，一些馏分的质量还可能受到影响。所以，本

31、次设计采用初馏塔不开侧线。2.在产品质量合格的前提下，适当降低炉出口温度，减小过汽化率，降低塔顶压力以提高塔顶拔出率和轻组分的收率，使能在常压塔中拔出的组分尽可能地不在减压塔中拔出。3.提高常压塔收率，降低减压炉符合，降低减压塔入口温度。4.利用常压塔，减压塔侧线抽出产品的热量，一般来说，常压塔，减压塔侧线抽出产品的温度较高，直接进入冷凝器的话，就浪费了热量，而且还增大了冷凝器的负荷，因此这种做法不合理。应经过多次换热，充分利用热源，使车陷产品降到一合适温度，再进入冷凝器冷却。1.1常减压塔设计的节能问题进行了综述。2初馏塔及常压塔的相关计算2.1 油品的性质参数2.1.1 体积平均沸点由公式

32、tv=(t10+t30+t50+t70+t90)/5得：蒸顶 tv=(61+75+88+91+111)/5=86.4常顶 tv=(72+81+88+96+108)/5=89常一 tv=(142+155+170+188+210)/5=173常二 tv=(257+264+275+285+293)/5=274.8常三 tv=(315+320+323+328+335)/5=324.22.1.2 恩氏蒸馏曲线斜率由公式 S =（t90- t10）/（90-10）得：蒸顶 S =（111-61）/（90-10）=0.625 /%常顶 S =（108-72）/（90-10）=0.45 /%常一 S =（21

33、0-142）/（90-10）=0.85 /%常二 S =（293-257）/（90-10）=0.45/%常三 S =（335-315）/（90-10）=0.25 /%2.1.3 立方平均沸点由公式 tcu=tv-3得： ln3=-0.82368-0. tv0.45+2.45679s0.45蒸顶 3=1.641 tcu=86.4-1.641=84.759 常顶 3=1.238 tcu=89-1.238=87.762 常一 3=1.725 tcu=173-1.725=171.275 常二 3= 0.79 tcu=274.8-0.79=274.01 常三 3=0.49 tcu=324.2-0.49=

34、323.71 2.1.4 128 tv0.6667+3.64678s0.3333蒸顶 4=3.804tmc=86.4-3.804=82.60常顶 4=2.739 tmc=89-2.739=86.261 常一 4=4.60 Tmc=173-4.60=168.40 常二 4= 2.06 Tmc=274.8-2.06=272.74 常三 4=1.18 tmc=324.2-1.18=323.022.1.5 特性因数K 查石油炼制工程（第三版）林世雄主编P76图3-6蒸顶 K=12.4常顶 K=12.1常一 K=11.85常二 K=12.1常三 K=12.132.1.6 比重指数API由公式API=14

35、1.5/d15.6-131.5得: 2.1.7 各馏分分子量 查石油炼制工程（第三版）林世雄主编P76图3-6蒸顶 M=94常顶 M=95常一 M=138常二 M=227常三 M=2782.1.8 平衡汽化温度蒸顶：1)换算50%点温度恩式蒸馏10%-70%斜率=（97-61）/（70-10）=0.6 /%查石油炼制工程（第三版）林世雄主编P205图7-15平衡汽化50%-恩氏蒸馏50%点=-9平衡汽化50%=88-9=792)查平衡汽化曲线各段温差查石油炼制工程（第三版）林世雄主编P206图7-16得 表2.1.8.1 各曲线线段温差曲线线段恩氏蒸馏温差平衡汽化温差50%70%70%90%9

36、0%100%914163353)推算平衡汽化曲线各点温度70%=79+3=8290%=82+3=85表2.1.8.2 各曲线线段温差曲线线段恩氏蒸馏温差平衡汽化温差50%70%70%90%90%100%812203.556.53)推算平衡汽化曲线各点温度70%=82+3.5=85.590%=85.5+5=90.5100%=90.5+6.5=97常一：同上步骤查得平衡汽化50%点-恩氏蒸馏50%点=5则平衡汽化50%=170+5=175表2.1.8.3 各曲线线段温差曲线线段恩氏蒸馏温差平衡汽化温差0%10%10%30%30%50%181315777各点平衡汽化温度30%点=175-7=1681

37、0%点=168-7=1610%点=161-7=154常二：同上步骤查得平衡汽化50%点-恩氏蒸馏50%点=11.5则平衡汽化50%=275+11.5=286.5表2.1.8.4 各曲线线段温差曲线线段恩氏蒸馏温差平衡汽化温差0%10%10%30% 30%50% 4 7 11 23.55各点平衡汽化温度30%点=286.5-5=281.510%点=281.5-3.5=2780%点=278-2=276常三：同上步骤查得平衡汽化50%点-恩氏蒸馏50%点=19则平衡汽化50%=323+19=342表2.1.8.5 各曲线线段温差曲线线段恩氏蒸馏温差平衡汽化温差0%10%10%30%30%50%253

38、131.5各点平衡汽化温度30%点=342-1.5=340.510%点=340.5-3=337.50%点=337.5-1=336.52.1.9 临界温度由计算式 tc=85.66+0.9259D-0.D2 蒸顶 D=0.6984（1.886.4+132）=200.8 tc=85.66+0.9259200.8-0.200.82 =255.62常顶 D=0.7128（1.889+132）=208.28 tc=85.66+0.9259208.28-0.208.282 =261.33常一 D=0.7804（1.8173+132）=346.03 tc=85.66+0.9259346.03-0.346.0

39、32 =358.65常二 D=0.8202（1.8274.8+132）=513.97 tc=8580%= VS4.484/（834.6-4.484）0.5+1.36 LS2.436/1.00.14 32.31 代入数值整理得:3.61872= 0.0735VS+3.313LS在操作区范围内取LS值列于表中，计算VS表6.2.1.1 操作区范围内LSVS值LS m3/s0.050.100.150.200.25VS m3/s46.9844.7342.4740.2237.976.2.2 液相负荷上限线 以5s作为液体在降液管中的停留时间下限LS=AfHT/5=1.880.8/5=0.3008 m3/

40、s6.2.3 泄漏线 以F0=5作为规定最小负荷的标准=0.785d02N F0/V0.5=0.7850.039282785/4.4840.5=23.34 m3/s6.2.4 液相负荷下限线 以how=6 mm作为规定最小液体负荷的标准0.006=（2.84/1000）E（3600LS/LW）2/3 0.006=0.00284（3600LS/3.96）2/3 （E取1.0）LS=0.00346.2.5 液泛线 a=1.91105V/（N2L）=1.911054.484/（834.682782）=0. b=HT+（-1-0）hw=0.50.6+（0.5-1-0.3）0.05 =0.26c=0.1

41、53/（LWh0）2=0.153/（3.960.044）2=5.04d=（1+0）E0.667/LW2/3=（1+0.3）10.667/3.962/3=0.346由a VS2=b-c LS-d LS2/3得: 0. VS2=0.26-5.04 L2S-0.346 LS2/3在操作区范围内取LS值列于表中，计算VS表6.2.5.1操作区范围内LSVS值 LS m3/s0.050.080.10.120.15 VS m3/s115.60104.4094.8982.9857.11将以上数据作出塔板负荷性能图6.2.6 塔板负荷性能图图6.2.6.1 塔板负荷性能图1 雾沫夹带线 2 液相负荷上限线 3

42、 泄漏线 4 液相负荷下限线 5 液泛线 A操作点由塔板负荷性能图可以看出：（1）塔板汽相负荷上限由雾沫夹带线控制；（2）操作弹性 2.23参考文献1林世雄等.石油炼制工程M.北京:石油工业出版社,2000,7（5）2林世雄等.石油炼制工程M.北京:石油工业出版社,2000,7（5）3甘肃大学工业学报 第23卷J.1997,12(4):63654李为民,邬国英,黄卫等.原油常压蒸馏的改进松弛法严格计算M.北京:石油工业出版社,1999,(2):66695余心洁.常压塔塔板设计缺陷分析与改进M.化工设备设计与制造,2003,（2）:9126Sim WJ,etal.IEC Process DevelopM.Des,1980,19(3):3867炼油厂设备加热炉设计手册第四分篇M.中国石油化工总公司石油化工规划院,1986,38炼油厂的腐蚀与防护第二章FC常减压装置M.中国石油化工总公司石油化工规划院,1986,38林世雄.石油炼制工程(上册)第二版M.北京:石油工业出版社,19889钱伯章.澳大利亚炼油厂催化裂化采用多变量预估控制M.炼油化工仪表与自动化,1996,(1):323610杨智,刘希远.时变分数时滞系统最优预报自校正PID控制M.控制理论与应用,1992,9(3):29229511张伟丽,谢生