遼河原油150萬噸年常減壓裝置常壓塔工藝計(jì)算畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、前 言一、蒸餾過程的目的石油是極其復(fù)雜的混合物。要從原油提煉出多種多樣的燃料、潤滑油和其他產(chǎn)品，基本的途徑是：將原油分割為不同沸程的餾分，然后按照油品的使用要求，除去這些餾分中的非理想組分，或者是經(jīng)由化學(xué)轉(zhuǎn)化形成所需要的組成，進(jìn)而獲得合格的石油產(chǎn)品。因此，煉油廠必須解決原油的分割和各種石油餾分在加工過程中的分離問題。蒸餾正是一種合適的手段，而且也是一種最經(jīng)濟(jì)、最容易實(shí)現(xiàn)的分離手段。它能夠?qū)⒁后w混合物按其所含組分的沸點(diǎn)或者蒸汽壓的不同而分離為輕重不同的各種餾分。幾乎在所有的煉油廠中，第一個(gè)加工裝置就是蒸餾裝置。借助于蒸餾過程，可以按所制定的產(chǎn)品方案將原油分割成相應(yīng)的直餾汽油、煤油、輕柴油或重柴油

2、餾分及各種潤滑油餾分；也可以按照不同的生產(chǎn)方案分割出一些二次加工所用的原料，進(jìn)一步提高輕質(zhì)油的產(chǎn)率或改善產(chǎn)品的質(zhì)量。二、裝置生產(chǎn)方案的確定 本設(shè)計(jì)所用原油為遼河油田歡喜嶺地塊原油。遼河油田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，重質(zhì)低凝環(huán)烷基原油儲(chǔ)量較為豐富，這種重質(zhì)低凝環(huán)烷基原油具有密度大、粘度高的特點(diǎn)，往往含有大量的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，所以又稱瀝青基原油，可以生產(chǎn)各種優(yōu)質(zhì)瀝青。通常還含有大量的環(huán)狀烴和較多的芳烴，含蠟低，甚至不含蠟，是生產(chǎn)某些特種潤滑油的良好原料，用它生產(chǎn)的低凝環(huán)烷基潤滑油可以作為電氣絕緣油、冷凍機(jī)油、橡膠工藝用油、潤滑脂的基礎(chǔ)油等。本設(shè)計(jì)為150萬噸/年遼河原油加工方案，由于只對(duì)常壓蒸餾部分進(jìn)行工藝計(jì)算

3、，故確定的方案如下：從初餾點(diǎn)至195可作為汽油的調(diào)合組分。195300可作為輕柴油的調(diào)合組分。300339可作為電氣絕緣油的基礎(chǔ)原料。339399可作為橡膠工藝用油的基礎(chǔ)原料。三、流程的確定及特點(diǎn)裝置加工遼河低凝環(huán)烷基原油，生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)原料和優(yōu)質(zhì)的道路瀝青原料，流程的特點(diǎn)是燃料潤滑油型裝置，工藝路線為原油進(jìn)裝置換熱電脫鹽常壓爐常壓塔減壓爐減壓塔。裝置未設(shè)初餾塔（閃蒸塔）是因?yàn)樗拥脑蛯僦刭|(zhì)原油，輕組分較少的緣故。常壓塔設(shè)三條側(cè)線，二個(gè)中循環(huán)回流。常頂油作為汽油的調(diào)合組分（汽油產(chǎn)品升級(jí)后可作為化工裂解原料），常一線作為輕柴油的調(diào)合組分，常二線作為電氣絕緣油的基礎(chǔ)原料，常三線作為橡膠工藝用油的

4、基礎(chǔ)原料。設(shè)計(jì)中預(yù)留了增設(shè)塔頂循環(huán)回流的換熱塔板。本設(shè)計(jì)只是對(duì)常減壓蒸餾裝置的常壓塔進(jìn)行設(shè)計(jì)，其余部分包括減壓塔、加熱爐、抽真空系統(tǒng)、換熱網(wǎng)絡(luò)、機(jī)泵、容器等不在本設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書一.題目遼河原油150萬噸/年常減壓裝置常壓塔工藝計(jì)算二.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1.產(chǎn)品性質(zhì)餾分d4200%10%30%50%70%90%100%常頂0.768876108128140149163187常一0.8768213225240257272289302常二0.9059286301310316321327334常三0.9377332348362374398422439常底0.99262724002.原油實(shí)沸點(diǎn)餾程d

5、420=0.9730餾分0-200200-300300-350350-400400-450450-500>500收率v%1.428.899.105.3213.5815.7446.95 3.設(shè)計(jì)加工量150萬噸/年三.內(nèi)容要求 1.說明部分（1）蒸餾過程的目的（2）裝置生產(chǎn)方案的確定（3）流程的確定和特點(diǎn) 2.計(jì)算部分（1）常壓塔參數(shù)的確定（2）塔板的設(shè)計(jì)（3）塔板水力學(xué)計(jì)算 3.繪圖部分（1）常壓塔設(shè)備圖（2）常減壓裝置工藝流程圖第一部分 常壓塔參數(shù)的確定一、 相關(guān)計(jì)算1. 體積平均沸點(diǎn)由公式tv=(t10+t30+t50+t70+t90)/5得：常頂 tv=(108+128+140+1

6、49+163)/5=137.6常一 tv=(225+240+257+272+289)/5=256常二 tv=(301+310+316+321+327)/5=315常三 tv=(348+362+374+398+422)/5=380.82. 恩氏蒸餾曲線斜率由公式 s =（t90- t10）/（90-10）得：常頂 s =（163-108）/（90-10）=0.6875 /%常一 s =（289-225）/（90-10）=0.8000 /%常二 s =（327-301）/（90-10）=0.3250 /%常三 s =（422-348）/（90-10）=0.9250 /%3. 立方平均沸點(diǎn)由公式 t

7、cu=tv-3得： ln3=-0.82368-0.089970 tv0.45+2.45679s0.45常頂 3=1.53 tcu=137.6-1.53=136.07 常一 3=1.36 tcu=256-1.36=254.6 常二 3= 0.18 tcu=315-0.18=314.82 常三 3=1.28 tcu=380.8-1.28=379.51 4. 中平均沸點(diǎn)由公式 tmc=tv-4得： ln4=-1.53181-0.0128 tv0.6667+3.64678s0.3333常頂 4=3.84 tmc=137.6-3.84=133.75 常一 4=1.36 tmc=256-3.81=252.

8、19 常二 4= 3.54 tmc=315-3.54=311.46 常三 4=3.86 tmc=380.8-3.86=376.9 5. 特性因數(shù)k 查石油化工工藝計(jì)算圖表p57圖2-1-2常頂 k=11.6常一 k=11.2常二 k=11.3常三 k=11.26. 比重指數(shù)api由公式api=141.5/d15.6-131.5得: 常頂 api=50.76常一 api=29.13常二 api=24.01常三 api=18.797. 各餾分分子量 查石油化工工藝計(jì)算圖表p57圖2-1-2常頂 m=115常一 m=192常二 m=242常三 m=3058. 平衡汽化溫度（1）常頂：1)換算50%點(diǎn)

9、溫度恩式蒸餾10%-70%斜率=（149-108）/（70-10）=0.68 /%查石油化工工藝計(jì)算圖表p77圖2-2-4得：平衡汽化50%-恩氏蒸餾50%點(diǎn)=-8平衡汽化50%=140-8=1322)查平衡汽化曲線各段溫差查石油化工工藝計(jì)算圖表p76圖2-2-3得曲線線段恩氏蒸餾溫差平衡汽化溫差50%70% 9 370%90% 14 390%100% 24 43)推算平衡汽化曲線各點(diǎn)溫度70%=132+3=13590%=135+3=138100%=138+4=142（2）常一：同上步驟查得平衡汽化50%點(diǎn)-恩氏蒸餾50%點(diǎn)=2則平衡汽化50%=257+2=259曲線線段 恩氏蒸餾溫差 平衡汽

10、化溫差0%10% 12 410%30% 15 830%50% 17 9各點(diǎn)平衡汽化溫度30%點(diǎn)=259-9=25010%點(diǎn)=250-8=2420%點(diǎn)=242-4=238（3）常二：同上步驟查得平衡汽化50%點(diǎn)-恩氏蒸餾50%點(diǎn)=12則平衡汽化50%=31612=328曲線線段 恩氏蒸餾溫差 平衡汽化溫差0%10% 15 610%30% 9 430%50% 6 3各點(diǎn)平衡汽化溫度30%點(diǎn)=328-3=32510%點(diǎn)=325-4=3210%點(diǎn)=321-6=315（4）常三：同上步驟查得平衡汽化50%點(diǎn)-恩氏蒸餾50%點(diǎn)=16則平衡汽化50%=37416=390曲線線段 恩氏蒸餾溫差 平衡汽化溫差0

11、%10% 16 610%30% 14 830%50% 12 5各點(diǎn)平衡汽化溫度30%點(diǎn)=390-5=38510%點(diǎn)=385-8=3770%點(diǎn)=377-6=3719. 臨界溫度由計(jì)算式 tc=85.66+0.9259d-0.0003959d2 d=s×（1.8tb+132） 式中tc臨界溫度 tb體積平均沸點(diǎn) s相對(duì)密度d 15.6常頂 d=0.7736×（1.8×137.6+132）=293.7 tc=85.66+0.9259×293.7-0.0003959×293.72 =323.4常一 d=0.8879×（1.8×256

12、+132）=526.3 tc=85.66+0.9259×526.3-0.0003959×526.32 =463.3常二 d=0.9059×（1.8×315+132）=633 tc=85.66+0.9259×633-0.0003959×6332 =513.5常三 d=0.9377×（1.8×380.8+132）=766 tc=85.66+0.9259×766-0.0003959×7662 =563.510.臨界壓力 公式的計(jì)算式 pc=6.1483×1012×-2.3177&#

13、215;s2.4858/1.013×105 式中 pc臨界壓力 atm tb平均沸點(diǎn) k s相對(duì)密度d 15.611.焦點(diǎn)溫度由已知恩式蒸餾體積平均沸點(diǎn)和恩氏蒸餾10%-90%餾分的 曲線斜率查石油化工工藝計(jì)算圖表p89圖2-2-19得到焦點(diǎn)溫度-臨界溫度的值，于是：常頂焦點(diǎn)溫度=323.4+47=370.4常一焦點(diǎn)溫度=463.3+24=487.312.焦點(diǎn)壓力由已知恩式蒸餾體積平均沸點(diǎn)和恩氏蒸餾10%-90%餾分的 曲線斜率查石油化工工藝計(jì)算圖表p88圖2-2-18得到焦點(diǎn)壓力-臨界壓力的值，于是：常頂焦點(diǎn)壓力=28.1+17=45.1atm常一焦點(diǎn)壓力=21.6+7=28.6a

14、tm13.實(shí)沸點(diǎn)切割范圍 （1）常頂：1) 換算50%點(diǎn)的溫度查石油化工工藝計(jì)算圖表p76圖2-2-2則實(shí)沸點(diǎn)50%點(diǎn)溫度=140+2=1422) 實(shí)沸點(diǎn)各段溫差查石油化工工藝計(jì)算圖表p75圖2-2-1曲線線段恩氏蒸餾溫差實(shí)沸點(diǎn)溫差50%70% 9 1370%90% 15 1990%100% 24 263) 推算實(shí)沸點(diǎn)100%點(diǎn)溫度70%=142+13=15590%=155+19=174100%=174+26=190（2）常一1) 換算50%點(diǎn)的溫度查石油化工工藝計(jì)算圖表p76圖2-2-2則實(shí)沸點(diǎn)50%點(diǎn)溫度=257+10=2672) 實(shí)沸點(diǎn)各段溫差查石油化工工藝計(jì)算圖表p75圖2-2-1曲線

15、線段恩氏蒸餾溫差實(shí)沸點(diǎn)溫差0%10% 12 2410%30% 15 1730%50% 17 2650%70% 15 2170%90% 17 2190%100% 13 154) 推算實(shí)沸點(diǎn)各點(diǎn)溫度0%=224-24=20010%=241-17=22430%=267-26=24150%=26770%=267+21=28890%=288+21=309100%=309+15=324（3）常二1) 換算50%點(diǎn)的溫度查石油化工工藝計(jì)算圖表p76圖2-2-2則實(shí)沸點(diǎn)50%點(diǎn)溫度=316+17=3332) 實(shí)沸點(diǎn)各段溫差查石油化工工藝計(jì)算圖表p75圖2-2-1曲線線段恩氏蒸餾溫差實(shí)沸點(diǎn)溫差0%10% 15

16、2810%30% 9 1830%50% 6 1050%70% 5 770%90% 6 890%100% 7 85) 推算實(shí)沸點(diǎn)各點(diǎn)溫度0%=305-28=27710%=323-18=30530%=333-10=32350%=33370%=333+7=34090%=340+8=348100%=348+8=356（4）常三1) 換算50%點(diǎn)的溫度查石油化工工藝計(jì)算圖表p76圖2-2-2則實(shí)沸點(diǎn)50%點(diǎn)溫度=374+26=4002) 實(shí)沸點(diǎn)各段溫差查石油化工工藝計(jì)算圖表p75圖2-2-1曲線線段恩氏蒸餾溫差實(shí)沸點(diǎn)溫差0%10% 16 3010%30% 14 2830%50% 12 2050%70%

17、24 3270%90% 24 2890%100% 17 196) 推算實(shí)沸點(diǎn)各點(diǎn)溫度0%=352-30=32210%=380-28=35230%=400-20=38050%=40070%=400+32=43290%=432+28=460100%=460+17=47714.原油常壓平衡汽化曲線（1）原油實(shí)沸點(diǎn)餾程d420=0.9730餾分0-200200-300300-350350-400400-450450-500>500收率v%1.428.899.105.1213.7815.7446.95（2）推算每10%點(diǎn)的溫度實(shí)沸點(diǎn)v%10203040506070溫度293355419455487

18、521547（3）參考線各點(diǎn)參數(shù)s10-70%=（547-293）/60=4.2 /%10%=29320%=293+4.2×（20-10）=33530%=293+4.2×（30-10）=37740%=293+4.2×（40-10）=41950%=293+4.2×（50-10）=461（4）查石油化工工藝計(jì)算圖表p80圖2-2-7查得參考線的斜率為2.8/% ，由圖2-2-7查得f=22，所以參考線平衡汽化50%點(diǎn)=461-22=439由平衡汽化參考線的50%點(diǎn)和斜率可計(jì)算得其它點(diǎn)溫度:0%點(diǎn)=439-2.8×（50-0）=29910%點(diǎn)=439

19、-2.8×（50-10）=32720%點(diǎn)=439-2.8×（50-20）=35530%點(diǎn)=439-2.8×（50-30）=38340%點(diǎn)=439-2.8×（50-40）=41150%點(diǎn)=439-2.8×（50-50）=439（5）計(jì)算實(shí)沸點(diǎn)曲線與其參考線各點(diǎn)溫差fi%10%點(diǎn)=293-293=020%點(diǎn)=355-335=2030%點(diǎn)=419-377=4240%點(diǎn)=455-419=3650%點(diǎn)=487-461=26（6）由石油化工工藝計(jì)算圖表p80圖2-2-7查出平衡黨汽化各點(diǎn)的溫差t，10%點(diǎn)的比值為0.4,20%點(diǎn)的比值為0.35,其余各點(diǎn)為

20、0.3310%點(diǎn)=0×0.4=020%點(diǎn)=20×0.35=730%點(diǎn)=42×0.33=1440%點(diǎn)=36×0.33=1250%點(diǎn)=26×0.33=8（7）平衡汽化曲線各點(diǎn)的溫度為：10%點(diǎn)=327+0=32720%點(diǎn)=355+7=36230%點(diǎn)=383+14=39740%點(diǎn)=411+12=42350%點(diǎn)=439+8=447將以上數(shù)據(jù)匯總原油常壓切割方案及產(chǎn)品性質(zhì)產(chǎn)品平 衡 汽 化 溫 度 實(shí)沸點(diǎn)餾程實(shí)沸點(diǎn)切割點(diǎn)0%10%30%50%70%90%100%常頂132135138142190195常一238242250259200324300常二31

21、5321325328277356339常三371377385390322477374油品有關(guān)性質(zhì)參數(shù)油品密度20g/cm3比重指數(shù)api特性因數(shù)k相對(duì)分子量m臨界參數(shù)焦點(diǎn)參數(shù)溫度壓力atm溫度壓力atm常頂0.768850.7611.6115323.428.1370.445.1常一0.876829.1311.2192463.321.6487.328.6常二0.905924.0111.3242513.5常三0.937718.7911.2305563.5常底0.9926二、產(chǎn)品收率和物料平衡 1.由上述方案，根據(jù)實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線可得到各餾分的體積收率餾 分常頂常一常二常三常底收 率v%0.868.1

22、45.008.5077.50又已知原油的比重d420=0.9730，各餾分的重量收率為：常頂 w=（0.7688/0.9730）×0.86%=0.68%常一 w=（0.8768/0.9730）×8.14%=7.34%常二 w=（0.9059/0.9730）×5.00%=4.65%常三 w=（0.9377/0.9730）×8.50%=8.19%底常 w=（0.9926/0.9730）×77.50%=79.06%常壓塔物料平衡（年加工按8000小時(shí)計(jì)）項(xiàng) 目年加工量104t小時(shí)加工量t/h重量收率w%體積收率v%原 油150187.50100100

23、常 頂1.251.560.680.86常 一11.0113.767.348.14常 二6.9758.724.655.00常 三12.2815.358.198.50常 底118.59148.2479.0677.502.塔板形式和塔板數(shù) 由于計(jì)算的方便，本設(shè)計(jì)采用33g f1浮閥。參照石油煉制工程（第3版）及部分煉廠的常減壓裝置，選定的塔板數(shù)如下：常頂常一段 12層（預(yù)留增設(shè)頂循環(huán)回流的換熱塔板）常一常二段 9層常二常三段 9層常三進(jìn)料段 10層塔底汽提段 4層考慮采用兩個(gè)中段回流，每個(gè)回流用3層換熱塔板，共6層，全塔塔板總數(shù)為50層。3.操作壓力取塔頂回流罐的壓力為1.20atm（a），塔頂采用

24、一段冷凝冷卻流程，4組換熱器并聯(lián)后使用2組并聯(lián)的管殼式冷卻器，冷凝冷卻設(shè)施的壓力降去0.1 atm，塔頂?shù)牟僮鲏毫?.30 atm（a），取每層浮閥塔板的壓力降為0.005 atm，則推算各關(guān)鍵部位的壓力如下：塔頂 1.30常一線抽出板（第12層） 1.36 常一中返還板（第13層） 1.37常一中抽出板（第15層） 1.38常二線抽出板（第24層） 1.42常二中返還板（第25層） 1.43常二中抽出板（第27層） 1.44常三線抽出板（第36層） 1.48進(jìn)料段壓力 1.53取轉(zhuǎn)油線壓力降為0.4 atm，則加熱爐出口壓力為： 1.530.4=1.93 atm4.汽提蒸汽用量側(cè)線產(chǎn)品及塔

25、底重油都用過熱水蒸汽汽提，使用的過熱水蒸汽汽提溫度為420，壓力為3.0 atm，取汽提蒸汽用量如下：油 品質(zhì)量分?jǐn)?shù) %/hkmol/h常 一340022常 二326014常 三346025常 底3.55200289合 計(jì)63203515.常壓塔計(jì)算草圖 6.汽化段溫度的確定 （1）取過汽化度為進(jìn)料量的2%（重量）或2.03%（體積），即汽化量為3750/h。 要求進(jìn)料在汽化段的汽化率為ef為： ef=（0.86+8.14+5.00+8.50+2.03）%=24.53% （2）汽化段的油汽分壓 汽化段各物料量（過汽化分子量取320）：油 品t/h/hkmol/h常 頂1.56156013.6常

26、 一13.761376071.7常 二8.72872036.0常 三15.351535050.3過汽化油3.75375011.7合 計(jì)43.1443140183.3汽化段的油汽分壓為：1.53×183.3/（183.3329）=0.547 atm（3）汽化段溫度的初步求定 在圖中常壓實(shí)沸點(diǎn)曲線與平衡汽化曲線的交點(diǎn)為371，利用石油煉制工程圖 3-1 將371換算成0.547 atm下的溫度為348，從該交點(diǎn)做垂直于橫坐標(biāo)的直線a，在a線上找到348點(diǎn)，過此點(diǎn)做平行于原油常壓平衡汽化曲線（2）的曲線（4），即為原油在0.547 atm下的平衡汽化曲線。在曲線（4）查得當(dāng)ef=24.53

27、%時(shí)的溫度為356，此即為汽化段的溫度tf.（4）汽化段溫度tf的校核當(dāng)ef=24.53%、tf=356時(shí)，進(jìn)料在汽化段的焓計(jì)算如下：進(jìn)料帶入汽化段的熱量qf（p=1.53atm t=356）物 料焓 kcal/kg熱 量kcal/h汽相液相常 頂280280×1560=0.44×106常 一267267×13760=3.67×106常 二264264×8720=2.30×106常 三261261×15350=4.00×106常 底206206×148240=30.54×106過汽化油26026

28、0×3750=0.97×106合 計(jì)qf=41.92×106 所以hf=41.92×106/187500=223 kcal/kg 再按上述方法作出原油在加熱爐出口壓力1.93atm下的平衡汽化曲線（3），設(shè)定加熱爐出口溫度為365，由曲線（3）讀出在365時(shí)的汽化率為18.7%（體積）。顯然，e0<ef ,即在加熱爐出口條件下過汽化油和部分常三線油處于液相，據(jù)此可算出在加熱爐出口條件下的焓值h0。進(jìn)料在加熱爐出口攜帶的熱量（p=1.93atm t=365）物 料焓 kcal/kg熱 量kcal/h汽相液相常 頂288288×1560=0.

29、45×106常 一275275×13760=3.78×106常 二272272×8720=2.37×106常 三汽相269269×8520=2.29×106液相225225×6830=1.54×106常 底214214×148240=31.72×106合 計(jì)42.15×106 所以h0=42.15×106/187500=225 kcal/kg 校驗(yàn)結(jié)果表明h0略高于hf，所以在設(shè)計(jì)的汽化溫度356之下，能保證所需的拔出率，又能防止或減輕因油品裂解對(duì)側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量的影響

30、。 原油平衡汽化曲線 常壓下原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線常壓下原油平衡汽化曲線加熱爐出口原油平衡汽化曲線汽化段原油平衡汽化曲線7.塔底溫度 取塔底溫度比進(jìn)料溫度低6，塔底溫度為3566=350。8.塔頂及側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱 （1）假設(shè)塔頂及側(cè)線溫度 參考遼河石化南蒸餾裝置的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，假設(shè)如下：塔頂溫度 112常一線抽出溫度（第12層） 216常二線抽出溫度（第24層） 268常三線抽出溫度（第36層） 332 （2）全塔熱平衡 按上述假設(shè)的條件，作出全塔熱平衡，求出全塔的回流熱。全塔熱平衡物 料流率kg/h密度g/cm3操作條件焓kcal/kg熱 量kcal/h壓力atm溫度汽相液相入方進(jìn)料1875

31、000.97301.5335641.92×106汽提蒸汽632034207935.01×106合 計(jì)46.93×106出方常 頂15600.76881.301121430.22×106常 一137600.87681.362161211.66×106常 二87200.90591.422681561.37×106常 三153500.93771.483321932.96×106常 底1482400.99261.5635020129.80×106水蒸氣63201.301066414.05×106合 計(jì)40.06&

32、#215;106所以全塔回流熱q=（46.9340.06）×106=6.87×106kcal/h（3）回流方式及回流熱分配 塔頂采用一段冷凝冷卻流程，塔頂溫度為40，采用2個(gè)中段回流。第1個(gè)回流介于常一與常二線之間（第1315層），第2個(gè)回流介于常二與常三線之間（第2527層），回流熱分配如下：塔頂回流取熱 40%2.75×106kcal/h常一中回流取熱 30%2.06×106kcal/h常二中回流取熱 30%2.06×106kcal/h9.側(cè)線及塔頂溫度的校核 （1）常三線抽出板溫度（第36層） 按圖中的隔離體系做第36層以下塔段的熱平衡。

33、第36層以下塔段的熱平衡物 料流率kg/h密度g/cm3操作條件焓kcal/kg熱 量kcal/h壓力atm溫度汽相液相入方進(jìn)料1875000.97301.5335641.92×106汽提蒸汽520034207934.12×106內(nèi)回流l0.93571.48324189189l合 計(jì)46.04×106189l出方常 頂15600.76881.483322630.41×106常 一137600.87681.483322493.42×106常 二87200.90591.483322462.14×106常 三153500.93771.483

34、321932.96×106常 底1482400.99261.5635020129.80×106水蒸氣52001.483327503.90×106內(nèi)回流l0.93571.48324243243l合 計(jì)42.63×106243l 由熱平衡得：46.04×106189l=42.63×106243l 所以內(nèi)回流l=63148kg/h 或63148/305=207kmol/h常三線抽出板上方汽相總量為： 13.6+71.7+36.0+289+207=617 kmol/h 內(nèi)回流的分壓為：1.48×207/617=0.496 atm 由

35、常三線恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算0.496 atm下平衡汽化0%溫度?？梢杂檬突すに噲D表 圖2-2-4和 圖2-2-3 先換算常壓平衡汽化數(shù)據(jù)，再用 圖2-2-13 換算成0.496 atm下的平衡汽化數(shù)據(jù)。其計(jì)算結(jié)果如下：項(xiàng) 目0%10%30%50%恩氏蒸餾溫度 332348362374恩氏蒸餾溫差 161412平衡汽化溫差 685常壓平衡汽化溫度 3713763843900.496 atm下的平衡汽化溫度 331337345350 由上求得的0.496 atm下常三線抽出板的泡點(diǎn)溫度為331，與原假設(shè)的332很接近，可以認(rèn)為原假設(shè)溫度是正確的。（2）常二線抽出板溫度（第24層） 按圖中的隔離體系

36、做第24層以下塔段的熱平衡。第24層以下塔段的熱平衡物 料流率kg/h密度g/cm3操作條件焓 kcal/kg熱 量kcal/h壓力atm溫度汽相液相入方進(jìn)料1875000.97301.5335641.92×106汽提蒸汽566034207934.49×106內(nèi)回流l0.9031.41262153153l合 計(jì)46.41×106153l出方常 頂15600.76881.422682260.35×106常 一137600.87681.422682112.90×106常 二87200.90591.422681561.37×106常 三15

37、3500.93771.483321932.96×106常 底1482400.99261.5635020129.80×106水蒸氣56601.422687184.06×106常二中2.06×106內(nèi)回流l0.93571.41262206206l合 計(jì)43.50×106206l 由熱平衡得：46.41×106153l=43.50×106206l 所以內(nèi)回流l=54905kg/h 或54905/242=227kmol/h常二線抽出板上方汽相總量為： 13.6+71.7+289+25+227=626 kmol/h 內(nèi)回流的分壓為：1

38、.42×227/626=0.515 atm 由常二線恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算0.515 atm下平衡汽化0%溫度?？梢杂檬突すに噲D表 圖2-2-4和 圖2-2-3 先換算常壓平衡汽化數(shù)據(jù)，再用 圖2-2-13 換算成0.515atm下的平衡汽化數(shù)據(jù)。其計(jì)算結(jié)果如下：項(xiàng) 目0%10%30%50%恩氏蒸餾溫度 286301310316恩氏蒸餾溫差 1596平衡汽化溫差 643常壓平衡汽化溫度 3153213253280.515 atm下的平衡汽化溫度 270276280283 由上求得的0.515 atm下常二線抽出板的泡點(diǎn)溫度為270，與原假設(shè)的268很接近，可以認(rèn)為原假設(shè)溫度是正確的。（

39、3）常一線抽出板溫度（第12層） 按圖中的隔離體系做第12層以下塔段的熱平衡。第12層以下塔段的熱平衡物 料流率kg/h密度g/cm3操作條件焓 kcal/kg熱 量kcal/h壓力atm溫度汽相液相入方進(jìn)料1875000.97301.5335641.92×106汽提蒸汽592034207934.69×106內(nèi)回流l0.8741.35208116116l合 計(jì)46.61×106116l出方常 頂15600.76881.362161960.31×106常 一137600.87681.362161211.66×106常 二87200.90591.4

40、22681561.37×106常 三153500.93771.483321932.96×106常 底1482400.99261.5635020129.80×106水蒸氣59201.362166934.10×106常一中2.06×106常二中2.06×106內(nèi)回流l0.8741.36216182182l合 計(jì)44.32×106182l 由熱平衡得：46.61×106116l=44.32×106182l 所以內(nèi)回流l=34696kg/h 或34696/192=181kmol/h常一線抽出板上方汽相總量為： 1

41、3.6+14+289+25+181=523kmol/h 內(nèi)回流的分壓為：1.36×181/523=0.471 atm 由常一線恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算0.471 atm下平衡汽化0%溫度。可以用石油化工工藝圖表 圖2-2-4和 圖2-2-3 先換算常壓平衡汽化數(shù)據(jù)，再用 圖2-2-13 換算成0.471atm下的平衡汽化數(shù)據(jù)。其計(jì)算結(jié)果如下：項(xiàng) 目0%10%30%50%恩氏蒸餾溫度 213225240257恩氏蒸餾溫差 121517平衡汽化溫差 489常壓平衡汽化溫度 2382422502590.471atm下的平衡汽化溫度 215219227236 由上求得的0.471 atm下常一線抽出

42、板的泡點(diǎn)溫度為215，與原假設(shè)的216很接近，可以認(rèn)為原假設(shè)溫度是正確的。 （4）塔頂溫度 塔頂冷回流溫度t0=40，其焓值為28kcal/kg，塔頂溫度t1=112，油汽的熱焓值為143 kcal/kg，故塔頂?shù)睦浠亓髁繛椋簂=2.75×106/（143-28）=23913kg/h 塔頂油汽量為： （156023913）/115=221kmol/h 塔頂水蒸氣量為： 6320/18=351 kmol/h 塔頂油汽分壓為： 1.30×221/（221351）=0.502 atm 塔頂溫度應(yīng)該是汽油在其油汽分壓下的露點(diǎn)溫度。由恩氏蒸餾換算得常壓露點(diǎn)溫度為142。已知其焦點(diǎn)溫度

43、和壓力依次為370.4和45.1 atm，據(jù)此可以在平衡坐標(biāo)紙上作出常頂平衡汽化100%點(diǎn)的p-t線，由該相圖讀得油汽分壓為0.502 atm時(shí)的露點(diǎn)溫度為115，考慮到不凝氣的存在，該溫度乘以系數(shù)0.98，則塔頂溫度為： 115×0.98=112.7 與假設(shè)的112很接近，故原假設(shè)的溫度是正確的。 最后驗(yàn)證在塔頂條件下水蒸氣是否會(huì)冷凝。 塔頂水蒸氣分壓為：1.300.502=0.798 atm 相當(dāng)于此壓力下的飽和水蒸氣溫度為93，遠(yuǎn)低于塔頂112，故在塔頂條件下水蒸氣處于過熱狀態(tài)，不會(huì)冷凝。常頂平衡汽化100%點(diǎn)的p-t線10.全塔汽液相負(fù)荷分布圖 （1）第37層塔板汽液相負(fù)荷

44、按圖中的隔離體系做第37層以下塔段的熱平衡。第37層以下塔段的熱平衡物 料流率kg/h密度g/cm3操作條件焓kcal/kg熱 量kcal/h壓力atm溫度汽相液相入方進(jìn)料1875000.97301.5335641.92×106汽提蒸汽520034207934.12×106內(nèi)回流l0.9401.49336195195l合 計(jì)46.04×106195l出方常 頂15600.76881.493382610.41×106常 一137600.87681.493382513.45×106常 二87200.90591.493382482.16×106常 三153500.93771.493382453.76×106常 底1482400.99261.56350201