630萬噸常減壓蒸餾課程設(shè)計

126/126課程設(shè)計說明書設(shè)計名稱：化工專業(yè)課程設(shè)計題目：600萬噸/年原油常減壓蒸餾裝置常壓分餾塔工藝設(shè)計學(xué)生：學(xué)號：班別：專業(yè)：指導(dǎo)教師：日期：2011年10月24日學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)設(shè)計任務(wù)書年月日批準(zhǔn) 系主任發(fā)給學(xué)生1.設(shè)計題目:原油常減壓蒸餾裝置工藝設(shè)計2.學(xué)生完成全部設(shè)計之期限:2011年10月3.設(shè)計之原始數(shù)據(jù):(另給)4.計算及說明部分內(nèi)容:(設(shè)計應(yīng)包括的項目)一、總論1．概述；2．文獻(xiàn)綜述；3．設(shè)計任務(wù)依據(jù)；4．主要原材料；5．其他二、工藝流程設(shè)計1.原料油性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì)；2.工藝流程；3.塔器結(jié)構(gòu)；4．環(huán)保措施三、常壓蒸餾塔工藝計算1.工藝參數(shù)計算；2.操作條件的確定；3.蒸餾塔各點溫度核算；4.蒸餾塔汽液負(fù)荷計算四、常壓蒸餾塔尺寸計算1.塔徑計算；2.塔高計算五、常壓蒸餾塔水力學(xué)計算六、車間布置設(shè)計1.車間平面布置方案；2.車間平面布置圖；3.常壓蒸餾塔裝配圖七、參考資料5.繪圖部分內(nèi)容:(明確說明必繪之圖)(1)原油常減壓蒸餾裝置工藝流程圖(2)主要塔器圖(3)常壓蒸餾塔汽液負(fù)荷分布圖(4)常壓蒸餾塔裝配圖6.發(fā)出日期:2011年9月設(shè)計指導(dǎo)教師:完成任務(wù)日期:年月日學(xué)生簽名:化學(xué)工程與工藝課程設(shè)計原油常減壓蒸餾裝置工藝設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一.原油的一般性質(zhì)大慶原油，=0.8717；特性因數(shù)K=12.0二.原油實沸點蒸餾數(shù)據(jù)表1原油實沸點蒸餾數(shù)據(jù)序餾出溫度餾出,%序餾出溫度餾出,%序餾出溫度餾出,%號℃重體號℃重體號℃重體11132.373.28728320.8622.891338539.8042.3521485.586.54830024.0026.131439943.0145.6231808.539.84931827.1129.351541946.1448.79421011.5413.121033530.3132.661646059.1361.65523514.5916.381135333.4935.921750071.3273.48625617.6819.611236436.6839.17三.原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)表2原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)累計餾出,％(體)310203040506070平衡蒸發(fā)溫度,℃200237280316348381409436四.產(chǎn)品方案及產(chǎn)品性質(zhì)表3產(chǎn)品產(chǎn)率及其性質(zhì)產(chǎn)品沸點范圍產(chǎn)率相對密度恩氏蒸餾數(shù)據(jù),℃名稱℃%(重)初10%30%50%70%90%終重整原料初~1304.20.734258879399106118130航空煤油130~2309.40.7909142162180192205228243輕柴油230~32013.50.8406225238255262270288312重柴油320~3505.70.8450307324329331342359385重油>35067.20.9200五.設(shè)計處理量:250+學(xué)號×10萬噸/年,開工：8000小時/年。六.汽提水蒸汽采用過熱水蒸汽:420℃,0.3MPa(表)七.可考慮采用兩段汽化流程，設(shè)兩個中段循環(huán)回流;可考慮過汽化油為2％(重)。目錄第一章：總論 71．1概述 71.1.1設(shè)計基礎(chǔ) 71.1.2生產(chǎn)規(guī)模 81.1.3工藝技術(shù)路線 81.1.4工藝技術(shù)特點 92、文獻(xiàn)綜述: 93、課程設(shè)計任書 10第二章．工藝簡述 122.1原料油性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì) 122.1.1原油的一般性質(zhì) 122.1.2原油實沸點蒸餾數(shù)據(jù) 122.1.3原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù) 122.1.4產(chǎn)品性質(zhì) 122.2工藝流程設(shè)計 132.3塔器結(jié)構(gòu) ﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹎﹍﹎132.4環(huán)保措施﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹎﹍﹎142.4.1污染源分析﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍142.4.2廢氣處理﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍142.4.3廢水處理﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍152.4.4噪聲防護(hù)﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍16第三章：原料及產(chǎn)品的有關(guān)參數(shù)的計算 173.1工藝參數(shù)計算 173.1.1體積平均沸點 173.1.2恩氏蒸餾90%~10%斜率 173.1.3立方平均沸點 173.1.4中平均沸點 173.1.5特性因數(shù) 183.1.6相對分子質(zhì)量： 183.1.7平衡蒸發(fā)溫度 183.1.8臨界溫度和臨界壓力 193.1.9焦點溫度和焦點壓力 193.2切割方案及性質(zhì)﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍19 3.2.1原油和產(chǎn)品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù)計算匯總 203.2.2物料平衡﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍203.3操作條件的確定 213.3.1汽提蒸汽用量 213.3.2操作壓力 233.3.3汽化段溫度 263.3.4塔底溫度 263.3.5塔頂及各側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱分配 263.4蒸餾塔各點溫度核算 273.4.1重柴油抽出板溫度校核 283.4.2輕柴油抽出板和煤油抽出板溫度 303.4.3煤油抽出板溫度校核﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍323.4..4塔頂溫度的校正 333.5全塔汽丶液負(fù)荷分布圖 343.6作全塔汽液相負(fù)荷分布圖 48第四章：常壓蒸餾尺寸計算 504.1塔的直徑的計算 504.1.1塔徑的初算 504.1.2計算適宜的氣速Wa 514.1.3計算氣相空間截面積 514.1.4降液管內(nèi)流體流速,Vd 514.1.5計算降液管面積 514.1.6塔橫截面積Ft的計算 514.1.7采用的塔徑D及空塔氣速W 524.2塔高的計算 524.3塔板布置,浮閥丶溢流堰及降液管的計算 524.3.1浮閥的型式及排列 524.3.2臨界閥孔流速 534.3.3開孔率﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍534.3.4浮閥數(shù)﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍534.3.5溢流堰﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍53第五章：常壓蒸餾塔水力計算 545.1塔板總壓力降 545.2霧沫夾帶 555.3泄漏 565.4淹塔 575.5降液管超負(fù)荷 575.6適宜操作區(qū)和操作線 575.6.1泄漏線﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍595.6.2降液管超負(fù)荷界線﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍605.6.3適宜操作區(qū)和操作線﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍60第六章．車間布置圖 626.1車間平面布置方案 626.2車間平面布置圖 626.2.1工藝條件： 626.2.2安全性 626.2.3經(jīng)濟(jì)性 636.3常壓蒸汽塔裝配圖 636.4文獻(xiàn)綜述 63第七章結(jié)束語 64第一章：總論1．1概述1.1.1設(shè)計基礎(chǔ)原油在常壓條件下呈液態(tài)的復(fù)雜的烴類混合物。原油是一種主要由碳?xì)浠悬c從常溫到500度以上，分子結(jié)構(gòu)也是多種多樣合物組成的復(fù)雜混合物。石油中的烴類和非烴類化合物，相對分子質(zhì)量從幾十到幾千。不同油區(qū)所產(chǎn)的原由在性質(zhì)上差別較大，不同組成的原油表現(xiàn)出的物理性質(zhì)不同，而不同的化學(xué)組成及物理性質(zhì)對原油的使用價值、經(jīng)濟(jì)效益都有影響。對許多原油來說，它的各項性質(zhì)指標(biāo)間往往存在著利弊交錯、優(yōu)劣共存的現(xiàn)象，這樣就需要對原油進(jìn)行分析評價。人人們根據(jù)對所加工原油的性質(zhì)、市場對產(chǎn)品的需求、加工技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性，以及經(jīng)濟(jì)效益等諸方面的分析、制訂合理的加工方案。石油不能直接作汽車、飛機(jī)、輪船等交通運輸工具發(fā)動機(jī)的燃料，也不能直接作潤滑油、溶劑油、工藝用油等產(chǎn)品使用，必須、經(jīng)過各種加工過程，才能獲得符合質(zhì)量要求的各種石油產(chǎn)品。石油煉制工業(yè)生產(chǎn)汽油、煤油、柴油等燃料和化學(xué)工業(yè)原料，是國民經(jīng)濟(jì)最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，關(guān)系國家的經(jīng)濟(jì)命脈和能源安全，在國民經(jīng)濟(jì)、國防和社會發(fā)展中具有極其重要的地位和作用。原油煉制加工方案，主要根據(jù)其特性、市場需要、經(jīng)濟(jì)效益、投資力度等因素決定。石油煉制加工方案大體可以分為三種類型：（1）燃料型主要產(chǎn)品是用燃料的石油產(chǎn)品。除了生產(chǎn)部分重油燃料油外，減壓餾分油和減壓渣油通過各種輕質(zhì)化過程轉(zhuǎn)化為各種輕質(zhì)燃料。（2）燃料－潤滑油型除了生產(chǎn)燃料的石油產(chǎn)品外，部分或大部分減壓餾分油和減壓渣油還用于生產(chǎn)各種潤滑油產(chǎn)品。

（3）燃料－化工型除了生產(chǎn)燃料產(chǎn)品外，還生產(chǎn)化工原料和化工產(chǎn)品。原油經(jīng)過常壓蒸餾可分餾出汽油、煤油、柴油餾分。因原油性質(zhì)不同，這些餾分有的可直接作為產(chǎn)品，有的需要進(jìn)行精制或加工。將常壓塔底油進(jìn)行減壓蒸餾，等到的餾分視其原油性質(zhì)或加工方案不同，可以作裂化（熱裂化、催化裂化、加氫裂化等）原料或潤滑油原料油原料，也可以作為乙烯裂解原料。減壓塔底油可作為燃料油、瀝青、焦化或其它渣油加工（溶劑脫瀝青、渣油催化裂化、渣油加氫裂化等）的原料。大慶原油設(shè)計一套年處理量為1240萬噸大港原油加工裝置，由于原料中輕組分不多，所以原油蒸餾裝置采用二段汽化，設(shè)計常壓塔，減壓塔。設(shè)計中采用水蒸氣汽提方式,并確定汽提水蒸汽用量;由于浮閥塔操作彈性大，本設(shè)計采用浮閥塔。石油煉制工業(yè)的發(fā)展是伴隨著石油及石油產(chǎn)品的開發(fā)利用發(fā)展起來的，石油的發(fā)現(xiàn)、開采和直接利用由來已久，加工利用并、逐步形成石油煉制工業(yè)。始于19世紀(jì)30年代，到20世紀(jì)40~50年代形成的現(xiàn)代煉油工業(yè)，是最大的加工工業(yè)之一。原油蒸餾在煉油廠是原油首先要通過的加工裝置。一般包括預(yù)處理系統(tǒng)（原油電脫鹽）、常壓分餾系統(tǒng)、減壓分餾系統(tǒng)、注劑系統(tǒng)、輕烴回收系統(tǒng)（加工輕質(zhì)原油且達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模時一般設(shè)置輕烴回收系統(tǒng)）等。常壓蒸餾就是在常壓下對原油進(jìn)行加熱、氣化、分餾和冷凝。如此得到各種不同沸點范圍的石油餾分。常減壓蒸餾是指在常壓和減壓條件下，根據(jù)原油中各組分的沸點不同，把原油“切割”成不同餾分的工藝過程。1.1.2生產(chǎn)規(guī)模規(guī)模原油處理量600年。575000kg/h。按年開工8000小時計，即處理量為575000kg/h1.1.3工藝技術(shù)路線大慶原油屬于中間基原油，含硫量少，煤油具有相當(dāng)好的揮發(fā)性能，比較高的閃點，適宜的粘度等特性，是一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑，有著廣泛的應(yīng)用前景，但是，直餾煤油和一般的加氫煤油芳烴含量都較量，氮的非烴化合物也很多，致使在使用過程中，不僅使人感到有不舒服的臭味，還對人體有害。在應(yīng)用上，煤油餾分除用作噴氣燃料、特種溶劑油、燈用煤油以外，還有很大一部分作為鋁軋油基礎(chǔ)油使用。由于鋁軋制在冷卻、潤滑和改善鋁制品表面光潔度等方面都極其重要的作用，因此，隨著鋁加工業(yè)的迅猛發(fā)展，鋁軋制油的用量越來越大。鋁軋制油除應(yīng)用具有餾分范圍窄、飽和烴含量高、閃點高的特點外，還要求具有較低的硫含量和芳烴含量。煤油加氫工藝是生產(chǎn)高檔鋁軋制油最有效的工藝手段，該工藝主要是對其進(jìn)行深度脫硫、脫氮和脫芳烴。采用加氫法生產(chǎn)無味煤油、鋁軋制油，有著其它方法無法比擬的優(yōu)點。首先是產(chǎn)品質(zhì)量好，收率高，其中產(chǎn)品芳烴含量小于0.1%；其次是不產(chǎn)生酸渣、堿渣等污染物，屬于環(huán)境友好工藝。特種油品精餾與一般的煉油裝置不同，餾分窄分餾精度要求高，產(chǎn)品的種類繁多，生產(chǎn)操作完全由市場決定，操作靈活要求非常高，根據(jù)產(chǎn)品方案要求，分餾部分采用雙分餾塔多側(cè)線抽出，其中第二分餾塔為減壓操作，滿足不同產(chǎn)品分割及質(zhì)量要求。1.1.4工藝技術(shù)特點由于裝置規(guī)模較小，在保證安全平衡生產(chǎn)的前提下，盡量簡化工藝流程和自動控制系統(tǒng)，以節(jié)省工程投資。反應(yīng)部分采用冷高壓分離流程。分餾部分設(shè)置兩臺分餾塔，其中第二分餾塔為減壓操作，兩臺分餾塔產(chǎn)品側(cè)線抽出及塔底均設(shè)重沸器，塔內(nèi)裝填高效規(guī)整填料，確保分餾精度。設(shè)置熱載體回執(zhí)系統(tǒng)，熱載體作為塔底重沸器熱源。2、文獻(xiàn)綜述:常減壓蒸餾技術(shù)現(xiàn)狀(1)國外蒸餾裝置技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢煉油傳廠的大型化是提高其勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益，降低能耗和物耗的一項重要措施。按2004年一月底的統(tǒng)計，全世界共有717座煉油廠，總加工能力4103Mt/a。其中加工能力在10Mt/a以上的煉油廠126座，分散在34個國家和地區(qū)，有16座加工能力在·20Mt/a以上。現(xiàn)在單套蒸餾裝置一般都在5Mt/a以上，不少裝置已達(dá)到10Mt/a。現(xiàn)在最大的單套蒸餾裝置處理量為15Mt/a。整體蒸餾裝置將原油分為：常壓渣油、含蠟餾分油、中間餾分油和石腦油組分。常壓部分出常壓渣油、中間餾分和石腦油以下的餾分。中間餾分在加氫脫硫分餾塔中分餾煤油、輕、重柴油，常壓渣油進(jìn)入高真空減壓蒸餾，分餾出的蠟油作為催化裂化裝置和加氫裂化裝置的原料。整體蒸餾裝置可以節(jié)省投資30％左右。電脫鹽方面：以Petrolite和Howe-Beaket二公司的專利技術(shù)較為先進(jìn)。Howe-Beaket技術(shù)主要為低速脫鹽，Petrolite已在低速脫鹽的基礎(chǔ)上開發(fā)了高速電脫鹽。塔內(nèi)件方面：以Koch-Glitcsh、Sulzer和Norton為代表，擁有較先進(jìn)的專利技術(shù)，公司開發(fā)出了SuperFRACI.SuperFRACV高效塔盤和Gempak填料，Sulzer在原有Mellapak填料的基礎(chǔ)上開發(fā)了Mllapakplus和Optiflow高效填料。產(chǎn)品質(zhì)量方面：國外蒸餾裝置典型的產(chǎn)品分餾精度一般為：石腦油和煤油的脫空度ASTMD86(5%-95%)13℃；煤油和輕柴油的脫空度ASTMD86(5%-95%)-20℃；輕蠟油與重蠟油的脫空度ASTMD1160(5%-95%)5℃，潤滑油基礎(chǔ)油也基本滿足窄餾分、淺顏色。(2)國內(nèi)蒸餾裝置技術(shù)現(xiàn)狀我國蒸餾裝置規(guī)模較小，大部分裝置處理能力為2.5Mt/a，僅有幾套裝置的加工能力超國4.5Mt/a。我國蒸餾裝置的總體技術(shù)水平與國外水平相比，在處理能力、產(chǎn)品質(zhì)量和撥出率方面存在較大的差距。最近幾年，隨著我國煉油工業(yè)的發(fā)展，為縮短與世界先進(jìn)煉油廠的差距，我國新建蒸餾裝置正向大型化方向發(fā)展，陸續(xù)建成了鎮(zhèn)海、高橋8Mt/a及西太平洋10Mt/a等大型化的蒸餾裝置等，其中高橋為潤滑油型大型蒸餾裝置，擬建的大型蒸餾裝置也基本為燃料型。我國蒸餾裝置側(cè)線產(chǎn)品分離精度差別較大，如中石化有些煉油廠常頂和常一線能夠脫空，但尚有40%的裝置常頂與常一線恩氏蒸餾餾程重疊超過10℃，最多重疊達(dá)86℃。多數(shù)裝置常二線與常三線恩氏蒸餾餾程重疊15℃以上，實沸點重疊則超出25℃。潤滑油餾分切割也同國外先進(jìn)水平存在一定差距，主要表現(xiàn)在輕質(zhì)潤滑油餾分的發(fā)揮及中質(zhì)潤滑油餾分的殘?zhí)?、顏色和安定性等方面存在差距較大。3、課程設(shè)計任書(一)設(shè)計題目設(shè)計處理大慶原油,年處理量600萬噸的常減壓蒸餾裝置中的常壓分餾塔。(二)設(shè)計內(nèi)容1.根據(jù)原始數(shù)據(jù),決定裝置物料平衡。2.常壓塔的計算①常壓塔的物料平衡和物料性質(zhì)。②計算常壓塔進(jìn)料溫度,根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù),定出塔底溫度。③作常壓塔全塔熱平衡,求出塔頂回流及中段回流。④計算各側(cè)線的溫度。⑤根據(jù)塔的各段回流量,確定最大汽液負(fù)荷的位置。⑥塔徑與塔高的計算。⑦根據(jù)塔的水力學(xué)計算,確定最適宜的操作范圍。3.用1#圖紙繪制常壓蒸餾塔結(jié)構(gòu)圖一張。4.完成設(shè)計說明書一份。(三)設(shè)計要求:按照《課程設(shè)計指導(dǎo)書》上的要求。(四)原始數(shù)據(jù)大慶原油屬低硫環(huán)烷─中間基原油,一般性質(zhì)如下表所示。表13大慶原油一般性質(zhì)名稱單位數(shù)值名稱單位數(shù)值密度d2040.8896含鹽mgNaCl/L74特性因數(shù)11.8水分%1.4運動粘度(50℃)mm2/s20.64初餾點℃82凝點℃20200℃%10含蠟量%14.1300℃%25瀝青質(zhì)硅膠膠質(zhì)%12.56Ni含量PPm18.5殘?zhí)?3.5V含量PPm〈1含硫%0.14Cu含PPm0.76含氮%—灰分%0.018注:計算時用d420=0.8717,K=12`表14大慶原油常壓分餾產(chǎn)品性質(zhì)產(chǎn)品名稱沸點范圍℃產(chǎn)率%(質(zhì))密度d204恩氏蒸餾數(shù)據(jù)℃0%10%30%50%70%90%干點重整原料～1304.20.734258879399106118130航空煤油130~2309.40.7909142162180192205228243輕柴油230~32013.50.8406225238255262270288312重柴油320~3505.70.8450307324329331340359385重油〉35067.20.9200設(shè)計題目可根據(jù)實際情況,選用其他原油及處理量。圖的來源:圖1:原油的實沸點蒸餾曲線與平衡汽化曲線,林世雄主編,石油煉制工程,上冊,P293.圖2:汽提蒸汽用量(四層汽提塔板),來源同圖1,P292.圖3:常壓塔的計算草圖,來源同圖1,P297.圖4:重柴油抽出板以下塔段的熱平衡,來源同圖1,P300.圖5:汽油的露點線相圖,來源同圖1,P303.圖6:常壓塔全塔汽丶液相負(fù)荷分布圖,來源同圖1,P303.圖7:適宜操作區(qū)示意圖,石油化學(xué)工業(yè)部石油化工規(guī)劃設(shè)計院編,《塔的工藝計算》,P141第二章．工藝簡述2.1原料油性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì)2.1.1原油的一般性質(zhì)大慶原油，=0.8717；特性因數(shù)K=12.02.1.2原油實沸點蒸餾數(shù)據(jù)表1原油實沸點蒸餾數(shù)據(jù)序餾出溫度餾出,%序餾出溫度餾出,%序餾出溫度餾出,%號℃重體號℃重體號℃重體11132.373.28728320.8622.891338539.8042.3521485.586.54830024.0026.131439943.0145.6231808.539.84931827.1129.351541946.1448.79421011.5413.121033530.3132.661646059.1361.65523514.5916.381135333.4935.921750071.3273.48625617.6819.611236436.6839.172.1.3原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)表2原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)累計餾出,％(體)310203040506070平衡蒸發(fā)溫度,℃2002372803163483814094362.1.4產(chǎn)品性質(zhì)表3產(chǎn)品產(chǎn)率及其性質(zhì)產(chǎn)品沸點范圍產(chǎn)率相對密度恩氏蒸餾數(shù)據(jù),℃名稱℃%(重)初10%30%50%70%90%終重整原料初~1304.20.734258879399106118130航空煤油130~2309.40.7909142162180192205228243輕柴油230~32013.50.8406225238255262270288312重柴油320~3505.70.8450307324329331342359385重油>35067.20.92002.2工藝流程設(shè)計由產(chǎn)品的性質(zhì)可以了解到，此裝置主要是生產(chǎn)燃料油，而且汽油餾分的含量也不是很高，所以在此用二段汽化式：常壓－減壓。圖1-1生產(chǎn)流程圖2.3塔器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計要求和實際情況，采用板式塔。各種板式塔有關(guān)結(jié)構(gòu)性能比較如下表：表2-5各種塔板比較塔板優(yōu)點缺點泡罩塔板不容易發(fā)生漏液現(xiàn)象，有較好的操作彈性，對臟物不敏感結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價高，塔板壓降大，霧末夾帶現(xiàn)象嚴(yán)重．塔板效率均勻篩板結(jié)構(gòu)簡單，造價低，氣體，壓降小操作彈性地，篩孔小，易堵塞浮閥塔板生產(chǎn)能力大，操作彈性大，塔板效率高，氣體壓降小，結(jié)構(gòu)簡單，造價低不宜處理易結(jié)焦，或黏度大噴射型塔板開孔率較大，可采用較高的空塔氣速，生產(chǎn)能力大，塔板效率高操作彈性大．氣相夾帶由上表比較可知，應(yīng)選擇浮閥塔板作為本次設(shè)計所需的塔板。2.4環(huán)保措施2.4.1污染源分析常壓加熱爐煙氣減壓加熱爐煙氣圖2-2常減壓蒸餾裝置的工藝流程及污染源分布1－電脫鹽罐；2一初餾塔；3常壓爐；4常壓塔；5汽提塔；6-穩(wěn)定塔；7分餾塔；8－減壓加熱爐；9－減壓塔由圖2-2可知，常減壓蒸餾裝置污染源有電脫鹽排水、初頂排水、機(jī)泵冷卻水、常頂排水、減頂排水、常壓加熱爐煙氣、減壓加熱爐煙氣，所以環(huán)保工作應(yīng)圍繞這些污染源采取相應(yīng)措施。2.4.2廢氣處理①加熱爐煙氣煙氣中的so2與燃料中硫含量有關(guān)，使用燃料氣及低硫燃制能有效降低so2。的排放量。NO2的排放與燃料中的N2含量及燃燒火嘴結(jié)構(gòu)有關(guān)。②停工排放廢氣裝置在停工時，需對塔、容器、管線進(jìn)行蒸汽吹掃，大部分存油隨蒸汽冷凝水排出，還有部分未被冷凝的油氣隨塔頂蒸汽放空進(jìn)入大氣；檢修時，需將塔、容器等設(shè)備的人孔打開，將殘存的油氣排入大氣；要制定停工方案并嚴(yán)格執(zhí)行，嚴(yán)格控制污染。③無組織排放廢氣一般情況下含硫廢水中硫化氫及氨的氣味較大，輸送這種含硫廢水必須密閉，如有泄漏則毒害嚴(yán)重。含硫化氫廢氣經(jīng)常泄漏的部位是在“三頂”回流罐脫水部位。減少措施是控制好塔頂注氨。輸送輕質(zhì)油品管線、堿渣管線及閥門的泄漏會造成大氣污染，本裝置設(shè)計常壓塔頂減壓閥為緊急放空所用，放空氣體進(jìn)入緊急放空罐。管線閥門的泄漏率應(yīng)小于2％c。另外，蒸餾裝置通常設(shè)“三頂”瓦斯回收系統(tǒng)，將初頂、常減頂不凝氣引入加熱爐作為燃料燒掉或回收，這樣對節(jié)能、安全、環(huán)保均有利。2.4.3廢水處理①電脫鹽排水制電脫鹽過程所排的廢水，來自原油進(jìn)裝置時自身攜帶水和溶解原油中無機(jī)鹽所注入的水。此外，加入破乳劑使原油在電場的作用下將其中的油和含鹽廢水分離。由于這部分水與油品直接接觸，溶人的污染物較多，特別是電脫鹽罐油水分離效率不高時，這部分排水中石油類和COD均較高。排水量與注水量有關(guān)，一般注入量為原油的5％～8％。篩選好的破乳劑、確定合適用量、提高電脫鹽效率都對提高油水分離效果有利；用含硫污水汽提后的凈化水回注電脫鹽可減少新鮮水用量，同時減少凈化水排放的揮發(fā)酚含量；增加油水鑭離時間，嚴(yán)格控制油水界面(必要時設(shè)二次收油設(shè)施)可減少油含量。②塔頂油水分離器排水常減壓蒸餾裝置其初餾塔頂、常壓塔頂、減壓塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷后均分別進(jìn)入各自的油水分離器，進(jìn)行油水分離并排水。這部水是由原油加工過程中的加熱爐注水，常壓塔和減壓塔底注汽產(chǎn)品汽提塔所用蒸汽冷凝水，大氣抽空器冷凝水，塔頂注水，緩蝕劑所含水分等組成。由于這部分水與油品直接接觸，所以AN染物質(zhì)較多，排水中硫化物、氨、COD均較高。排水中帶隋況與油水分離器中油水分離時間、界面控制是否穩(wěn)定有關(guān)。正常生產(chǎn)情況下，嚴(yán)格控制塔頂油水分離器油水界面是防止排‘重帶油的關(guān)鍵。③機(jī)泵冷卻水機(jī)泵冷卻水由兩部分構(gòu)成，一部分是冷卻泵體用水，全部使用循K冷卻后進(jìn)循環(huán)水回水管網(wǎng)循環(huán)使用。另一部分是泵端面密封冷卻K，隨用隨排入含油廢水系統(tǒng)。一般熱油泵需冷卻水較多，如端面十漏油較多．則冷卻水帶油嚴(yán)重。如將泵端面密封改為波紋管式端i封，可以減少漏油污染。④裝置其他排水a(chǎn)．油品采樣該裝置有汽油、煤油、柴油等油品采樣口用于采j品進(jìn)行質(zhì)量檢測。一般在油品采樣前，都要放掉部分油品，以便：次采樣滯留在管線中的油置換掉。這部分油品會污染排水。可采『動分析儀或密閉采樣法，也可以將置換下的油品放入污油罐中回以減少污染。b．設(shè)備如拆卸油泵、換熱器等，需將設(shè)備內(nèi)的存油放掉進(jìn)入系統(tǒng)。如果能在拆卸設(shè)備處，設(shè)專線將油抽至污油回收系統(tǒng)(或罐)，可以減少污染。c．停工掃線裝置停工需將設(shè)備、管線中的存油用蒸汽吹掃于此階段排放污染物最為嚴(yán)重。應(yīng)制定停工方案并嚴(yán)格執(zhí)行，盡量油送至污油罐區(qū)，嚴(yán)禁亂排亂放。d．地面沖洗原油泵、熱油泵、控制閥等部位所在地面最易遭受污染。一般不允許用水沖洗的地面，通常用浸有少量煤油的棉紗插去油污。e,裝置廢水排放計量各種廢水排出裝置進(jìn)入全廠含油廢水系統(tǒng)之前，要設(shè)置計量井，并制定排水定額。對控制排放廢水的污染較為有效。2.4.4噪聲防護(hù)在生產(chǎn)裝置，噪聲的主要來源是：①流體振動所產(chǎn)生的噪聲。如流體被節(jié)流后發(fā)出的噪聲(尤其是調(diào)節(jié)閥節(jié)流造成的)、火焰燃燒所造成的氣體振動等。②機(jī)械噪聲。指各種運轉(zhuǎn)設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲。③電磁噪聲。指由電機(jī)、脫鹽變壓器等因磁場作用引起振動所產(chǎn)生的噪聲。加熱爐噪聲的防治一般有下列幾種方法，可根據(jù)不同情況選用。(1)采用低噪聲噴嘴。(2)噴嘴及風(fēng)門等進(jìn)風(fēng)口處采用消聲罩。(3)結(jié)合預(yù)熱空氣系統(tǒng)，采用強(qiáng)制進(jìn)風(fēng)消聲罩。(4)爐底設(shè)隔聲圍墻。電機(jī)噪聲的防治一般有：(1)安裝消聲罩。一般應(yīng)選用低噪聲電機(jī)，若噪聲不符合要求時，可加設(shè)隔聲罩(安裝全部隔聲罩或局部隔聲罩。)(2)改善冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、角度。(3)大電機(jī)可拆除風(fēng)扇，用主風(fēng)機(jī)設(shè)置旁路引風(fēng)冷卻電機(jī)?？绽淦髟肼暤姆乐我话憧蛇x用以下幾種方法：(1)設(shè)隔聲墻，以減少對受聲方向的輻射。(2)加吸聲屏，可設(shè)立式和橫式吸聲屏。(3)加隔聲罩。(4)用新型低噪聲風(fēng)機(jī)。第三章：原料及產(chǎn)品的有關(guān)參數(shù)的計算3.1工藝參數(shù)計算3.1.1體積平均沸點重整原油航空煤油輕柴油重柴油3.1.2恩氏蒸餾90%~10%斜率重整原油90%~10%斜率航空煤油90%~10%斜率輕柴油90%~10%斜率重柴油90%~10%斜率3.1.3立方平均沸點由《工藝計算圖表》圖2-1-J查得重整原油：校正值為航空煤油：校正值為輕柴油：校正值為℃重柴油：校正值為℃3.1.4中平均沸點由《工藝計算圖表》圖2-1-J查得重整原油：校正值為航空煤油：校正值為輕柴油：校正值為重柴油：校正值為3.1.5特性因數(shù)由圖表查得：重整原油：=11.80航空煤油：=11.78輕柴油：=11.65重柴油：=12.123.1.6相對分子質(zhì)量：由圖表查得：重整原油：M=98航空煤油：M=155輕柴油：M=212重柴油：M=2823.1.7平衡蒸發(fā)溫度由《工藝計算圖表》圖2-2-3、2-2-4查得：平衡蒸發(fā)溫度匯總：產(chǎn)品溫度/℃0%10%30%50%70%90%100%重整原料73.887.890.694.296.6101.4104.7航空煤油165.9174184190195.8207.6211.3輕柴油253.2258.2268270.8274.2292.3300.6重柴油340.4346.4349.5351.3355.4363.3372.13.1.8臨界溫度和臨界壓力臨界溫度,tkp:由圖表集圖2-3-7和圖2-3-8查得；臨界壓力,Pkp:由圖表集圖2-3-9查得：臨界溫度和壓力匯總：產(chǎn)品真臨界溫度℃假臨界溫度℃真臨界壓力MPa假臨界壓力MPa重整原料279.86276.123.703.68航空煤油378.65369.783.132.92輕柴油444.85438.852.232.22重柴油501.05499.851.521.363.1.9焦點溫度和焦點壓力焦點溫度,tF由圖表集圖2-2-19查得,汽焦點溫度為328.5℃。焦點壓力,PF由圖表集圖2-2-18查得,匯總?cè)缦拢航裹c溫度壓力：產(chǎn)品焦點溫度℃焦點壓力MPa重整原料314.555.05航空煤油417.854.10輕柴油463.052.66重柴油518.551.853.2.0切割方案及性質(zhì)切割方案及性質(zhì)表見表3-3：（開工天數(shù)為8000小時）產(chǎn)品實沸點的餾程/oC實沸點的切割點/oC汽油40～140——煤油105～252122.5輕柴油196~339224重柴油301～448320表3-3原油常壓切割方案及性質(zhì)表3.2.1表2油品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù)計算匯總油品名稱密度d204比重指數(shù)oAPI特性因數(shù)K分子量M平衡蒸發(fā)溫度℃臨界參數(shù)（假）焦點參數(shù)0%100%溫度℃壓力MPa溫度℃MPa汽油0.734259.911.829874104.5279.653.71311.855.02航煤油0.790946.411.79155165.9211.2379.853.09416.844.03輕柴0.84063611.65210253.2300.2444.952.23466.052.62重柴0.845035.112.10282340.4371.7501.051.52518.051.84重油0.920021.712.12490原油0.871730.13.2.2常壓塔物料平衡表設(shè)計處理量:250+學(xué)號×10萬噸/年=250+21*10=460萬噸/年物料平衡（按8000小時/年）見表3-4油品產(chǎn)率，%處理量或產(chǎn)量體積質(zhì)量104t/Yt/Dkg/hkmol/h原油10010046016523562852重整原料5.004.219.5755325342275產(chǎn)航空煤油10.409.438.54115653257367輕柴油14.0013.556.35166175631353品重柴油5.905.725.437013462121重油64.7067.2305.528266395466表3-4物料平衡表3.3操作條件的確定3.3.1汽提蒸汽用量側(cè)線產(chǎn)品及塔底重油都用過熱水蒸汽汽提,使用的是溫度420℃表4汽提蒸汽用量(經(jīng)驗值)參考表4汽提蒸汽量如表5表5汽提水蒸汽用量油品％,對油kg/hkmol/hkg/h航空煤油31675388.97輕柴油32862163.3重柴油2.8102361.4重油27689463.8合計28327677.5注：表5為參考表4得出的汽提水蒸氣用量。塔名稱產(chǎn)品蒸汽用量,％,對產(chǎn)品常壓塔溶劑油1.5～2.0常壓塔煤油2～3常壓塔輕柴油2～3常壓塔重柴油2～4常壓塔輕潤滑油2～4常壓塔塔底重油2～4初餾塔塔底油1.2～1.5減壓塔中、重潤滑油2～4減壓塔殘渣燃料油2～4減壓塔殘渣汽缸油2～5表7國內(nèi)某些煉油廠常壓塔塔板數(shù)①被分離的餾分東方紅Ⅱ套南京Ⅰ套上海煉廠汽油─煤油3109煤油─輕柴油996輕柴油─重柴油746重柴油—裂化原料846最低側(cè)線—進(jìn)料443進(jìn)料—塔底4644.塔板型式和塔板數(shù)：石油分餾塔塔板數(shù)主要靠經(jīng)驗選用，表6、表7、表8是常壓塔塔板數(shù)的參考值。表6常壓塔塔板數(shù)國外文獻(xiàn)推薦值被分離的餾分推薦板數(shù)汽油─煤油12～15煤油─輕柴油14～16輕柴油─重柴油10～12進(jìn)料—最低側(cè)線4～5=1\*GB3①汽提段或側(cè)線汽提4①注:也可用填料代替。

參照表6與表7選定的塔板數(shù)如下:決定塔板數(shù)重整原料15層(其中塔頂循環(huán)回流3塊，考慮一線生產(chǎn)航煤)航空煤油15層（其中第一中段循環(huán)回流3塊）輕柴油12層（其中第二中段循環(huán)回流3塊）重柴油4層塔底汽提段4層全塔用三個中段回流,全塔塔板總數(shù)為50層。圖2常壓塔的計算草圖3.3.2操作壓力取塔頂產(chǎn)品罐壓力為:0.13MPa。塔頂采用兩級冷凝冷卻流程圖。取塔頂空冷器壓力降為0.01MPa,使用一個管殼式后冷器,殼程壓力降取0.017MPa,故塔頂壓力=0.13+0.01+0.017=0.157MPa(絕)。取每層浮閥塔板壓力降為0.00051MPa(4mmHg),則推算常壓塔各關(guān)鍵部位的壓力如下:(單位為MPa)塔頂壓力0.157一線抽出板(第15層)上壓力0.165二線抽出板(第30層)上壓力0.172三線抽出板(第42層)上壓力0.178汽化段壓力(第46層下)0.180取轉(zhuǎn)油線壓力降0.035加熱爐出口壓力0.217重油(第50層下)0.1833.3.3汽化段溫度汽化段中進(jìn)料的汽化率與過汽化率取過汽化率為進(jìn)料的2％(質(zhì))(經(jīng)驗值為2~4)或2.03％(體),則過汽化油量為512551×2%=10251kg/h,要求進(jìn)料在汽化段的氣化率為：ef=(5.00+10.40+14.00+5.90+2.03)％=37.33％油品產(chǎn)率，%處理量或產(chǎn)量體積質(zhì)量104t/Yt/Dkg/hkmol/h原油10010046016523562852重整原料5.004.219.5755325342275產(chǎn)航空煤油10.409.438.54115653257367輕柴油14.0013.556.35166175631353品重柴油5.905.725.437013462121重油64.7067.2305.528266395466表3-4物料平衡表圖3-1原油實沸點蒸餾曲線與平衡汽化曲線②汽化段油氣分壓汽化段中各物料的流量如下:重整原料275kmol/h航空煤油367kmol/h輕柴油353kmol/h重柴油121kmol/h過汽化油43kmol/h油氣量合計1321kmol/h過汽化油的分子量341水蒸汽(塔底汽提)456kmol/h汽化段的油氣分壓0.213MPa其中過汽化油的相對分子質(zhì)量取300，水蒸氣取456kmol/h(塔底汽提)是由此計算得汽化段的油氣分壓為：0.180×1321/(1321+456=0.1338MPa氣化率為37.34％時由平衡數(shù)據(jù)可知平衡溫度為304oC，通過蒸氣壓圖表3-1。將304oC換算為0.130MPa下的溫度為317oC。當(dāng)汽化率ef=37.34％(體),tF=352℃,進(jìn)料在汽化段中的焓hF計算如表8所示。表8進(jìn)料帶入汽化段的熱量QF(P=0.180MPa,t=352℃)物料焓，kJ/kg熱量×106，kJ/h汽相液相重整原料116328.65航空煤油115165..61輕柴油112790.96重柴油110736.24過汽化油110213.21重油923393.8合計QF628.46所以hF=628.46×106/562852=1116.56(kJ/kg)再求出原油在加熱爐出口條件下的熱焓ho,按前述方法作出原油在爐出口壓力0.215MPa壓力之下平衡汽化曲線。此處忽略了水分,若原油中含有水分,則應(yīng)按爐出口處油氣分壓下的平衡汽化曲線計算。因考慮生產(chǎn)航空煤油,限定爐出口溫度不超過360℃。算出進(jìn)料在爐出口條件下的焓值ho。表9進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量(P=0.215MPa,t=360℃)物料流量,KJ/h焓，KJ/kg熱量×106，kJ/h汽相液相重整原料29925118128.84航空煤油56232115466.58輕柴油76355114091.05重柴油(g)25836113420.21重柴油(l)1954697512.86重油352342939395.27合計562852QF614.37所以ho=614.37×106/562852=1091.5(KJ/kg)核算結(jié)果表明ho略高于hF,所以在設(shè)計的汽化段溫度352℃之下,能保證所需的拔出率(37.34％體),爐出口溫度也不致超過充許限度。3.3.4塔底溫度取塔底溫度比汽化段低7℃,即:352-7=345℃3.3.5塔頂及各側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱分配①假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度參考同類裝置的經(jīng)驗數(shù)據(jù),假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度如下:塔頂溫度108℃航空煤油抽出板(第15層)180℃輕柴油抽出板(第29層)256℃重柴油抽出板(第41層)320℃則列出全塔熱平衡如表10所示。表10全塔熱平衡流率，kg/h密度操作條件焓，kJ/kg熱量×106，kJ/h物料d204MPa℃汽相液相入方進(jìn)料5628520.87170.180352987.75614.25汽提蒸汽102510.3420336246.35合計573103660.6出方重整原料215410.7342004航空煤油481670.79090.16417844026.2輕柴油692080.8406036重柴油292150.8450076重油3444340.92000.1815345890341.56水蒸汽102510.157108270837.72合計573103497.64②全塔回流熱全塔回流熱Q=(660.6-497.64×106=163×106(kJ/h)③回流方式及回流熱分配塔頂采用二級冷凝冷卻流程,塔頂回流溫度為60℃。采用兩個中段循環(huán)回流,一中在煤油側(cè)線與輕柴油側(cè)線之間,二中位于輕柴油側(cè)線與重柴油側(cè)線之間。回流熱分配％熱量×106,kJ/h頂冷回1515.408一中1010.272二中4041.088頂循環(huán)3535.9523.4蒸餾塔各點溫度核算校核應(yīng)自下而上進(jìn)行。3.4.1重柴油抽出板溫度校核按圖3-2中的隔離體系Ⅰ作第42層以下塔段的熱平衡如圖3-2及表11所示。表11第42層以下塔段的熱平衡第42層以下塔段的熱平衡流率，kg/h密度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/h物料d204MPa℃汽相液相入方進(jìn)料5628520.87170.180352987.75506.27×106汽提蒸汽68890.3420336222.84×106內(nèi)回流L0.84300.178312.5821L821合計569741529.11×106L+821出方重整原料215410.73420.178320106823.01×106航空煤油481670.79090.178320105150.58×106輕柴油692080.84060.178320103471.56×106重柴油292150.8450077×106重油3444340.92000.1815345883304.14×106水蒸汽68890.178320311721.47×106內(nèi)回流L0.84300.178320103010合計569741495.53×106L10圖3-2重柴油抽出板以下塔段熱平衡取內(nèi)回流分子量M=282（查《石油煉制工藝學(xué)》圖2-10）由熱平衡得:529.11×106++821L=495.53×106+1030L所以,內(nèi)回流L=1606760kg/h或1606760/282=570kmol/h汽提蒸汽流量:6889/18=383kmol/h重柴油抽出板上方汽相總量為:224+321+330+383+573.8=1831.8kmol/h重柴油蒸汽(即內(nèi)回流)分壓為:0.178×573.8/1831.8=0.0558Mpa由重柴油常壓恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算在0.0558MPa壓力下平衡汽化0％點溫度?？梢杂檬蜔捴乒に噷W(xué)圖5-12和圖5-13先換算的常壓下的平衡汽化數(shù)據(jù)，再用圖5-23換算成0。0558MPa下的平衡汽化數(shù)據(jù)。其結(jié)果如下：恩氏蒸餾/%(體積）0103050餾出溫度/℃307324329331恩氏蒸餾溫差/℃1752平衡汽化溫差/℃63.11.2平衡汽化50%點溫度/℃331+16=347平衡汽化溫度/℃337.7343.3346.83480.00133MPa平衡汽化溫度/℃177.7183.7186.81880.0558MPa平衡汽化溫度/℃318.7324.7327.8329由以上求得的重柴油常壓恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算在0.0558MPa壓力下平衡汽化0％點溫度為318.7℃,與原假設(shè)320℃很接近,可以認(rèn)為原假設(shè)是正確的。3.4.2輕柴油抽出板校核和煤油抽出板溫度按圖3-3中的隔離體系Ⅰ作第30層以下塔段的熱平衡如圖3-3及表12所示。表12第30層以下塔段的熱平衡第30層以下塔段的熱平衡流率，kg/h密度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/h物料d204MPa℃汽相液相入方進(jìn)料5628520.87170.180352987.75506.27×106汽提蒸汽87250.3420336225.56×106內(nèi)回流L0.83860.172242.5616616L合計571577531.83×106+L+616L出方重整原料215410.7342043×106航空煤油481670.7909077×106輕柴油692080.8406022×106重柴油292150.8450046×106重油3444340.92000.1815345890306.55×106水蒸汽87250.172250297322.91×106內(nèi)回流L0.83860.172250867867L合計571577454.34×106+L+867L取內(nèi)回流分子量M=210（查《石油煉制工藝學(xué)》圖2-10）由熱平衡得:531.83×106+616L=454.34×106++867L所以,內(nèi)回流L=308725kg/h或308725/210=1470kmol/h汽提蒸汽流量:7707/18=428kmol/h輕柴油抽出板上方汽相總量為:224+321+428+1470=2443kmol/h重柴油蒸汽(即內(nèi)回流)分壓為:0.172×1470/2443=0.1035Mpa由重柴油常壓恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算在0.1035Mpa壓力下平衡汽化0％點溫度?？梢杂檬蜔捴乒に噷W(xué)圖5-12和圖5-13先換算的常壓下的平衡汽化數(shù)據(jù)，再用圖5-23換算成0.1035Mpa下的平衡汽化數(shù)據(jù)。其結(jié)果如下：恩氏蒸餾/%(體積）0103050餾出溫度/℃225238255262恩氏蒸餾溫差/℃13177平衡汽化溫差/℃59.54.1平衡汽化50%點溫度/℃262+6=268平衡汽化溫度/℃249.4254.4263.92680.00133MPa平衡汽化溫度/℃124.2129.4139.4143.50.0555MPa平衡汽化溫度/℃254.6259.5269.1273.2由以上求得的重柴油常壓恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算在0.1035Mpa壓力下平衡汽化0％點溫度為254.6℃,與原假設(shè)256℃很接近,可以認(rèn)為原假設(shè)是正確的。3.4.3煤油抽出板溫度按圖3-4中的隔離體系Ⅰ作第15層以下塔段的熱平衡如圖3-4及表13所示。表13第15層以下塔段的熱平衡第15層以下塔段的熱平衡流率，kg/h密度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/h物料d204MPa℃汽相液相入方進(jìn)料5628520.87170.180352987.75506.27×106汽提蒸汽98730.3420336232.44×106內(nèi)回流L0.78850.164171.5427L427合計572725538.71×106+L+427出方重整原料215410.73420.16417873315.79×106航空煤油481670.79090.16417844021.19×106輕柴油692080.84060.16417842929.69×106重柴油292150.84500.16417842512.42×106重油3444340.92000.1815345890306.55×106水蒸汽97830.164178283727.75×106內(nèi)回流L0.78850.164178722722合計572725413.39×106+L+722取內(nèi)回流分子量M=155（查《石油煉制工藝學(xué)》圖2-10）由熱平衡得:538.71×106+427L=413.39×106+722L所以,內(nèi)回流L=424814kg/h或424814/155=2740.7kmol/h汽提蒸汽流量:9783/18=543.5kmol/h煤油抽出板上方汽相總量為:224+543.5+2740.7=3508.2kmol/h重柴油蒸汽(即內(nèi)回流)分壓為:0.164×2740.7/3508.2=0.1281Mpa由重柴油常壓恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算在0.1281Mpa壓力下平衡汽化0％點溫度?？梢杂檬蜔捴乒に噷W(xué)圖5-12和圖5-13先換算的常壓下的平衡汽化數(shù)據(jù)，再用圖5-23換算成0.1281Mpa下的平衡汽化數(shù)據(jù)。其結(jié)果如下：恩氏蒸餾/%(體積）0103050餾出溫度/℃142162180192恩氏蒸餾溫差/℃201812平衡汽化溫差/℃8.110.55.5平衡汽化50%點溫度/℃192-2=190平衡汽化溫度/℃165.9174184.51900.00133MPa平衡汽化溫度/℃38.94757.5630.0555MPa平衡汽化溫度/℃177185.1195.6201.1由以上求得的重柴油常壓恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算在0.1281Mpa壓力下平衡汽化0％點溫度為177℃,與原假設(shè)178℃很接近,可以認(rèn)為原假設(shè)是正確的。3.4.4塔頂冷回流溫度t0=60℃ho=163.3kJ/kg塔頂溫度t1=108℃h1=603kJ/kg故塔頂冷回流量L0為:L0=Q/(ht1-hto)=（15.408+35.952）/（603-163.3）=116806.9kg/h塔頂油氣量(汽油+內(nèi)回流蒸汽)為:(116806.9+21542)/98=1411.7kmol/h塔頂水蒸汽流量為:11228/18=623.8kmol/h塔頂油氣分壓為：0.156×1411.7/(1411.7+623.8)=0.1089MPa塔頂溫度該是汽油在其油氣分壓下的露點溫度。由恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算的汽油常壓露點溫度為104.5℃和常壓露點壓力為0.101325MPa。已知其焦點溫度為314℃、焦點壓力為5.02MPa,據(jù)此可在平衡汽化坐標(biāo)紙上作出氣相平衡汽化100%點的P-T線，如圖3-3所示。在平衡汽化座標(biāo)紙上作出汽油平衡汽化100％點的p-t線,得出在0.1089Mpa壓力下露點溫度為112.5℃.考慮到不凝氣的存在,該溫度乘以系數(shù)0.97,則塔頂溫度為：111×0.98=108.7℃與假設(shè)的108℃很接近，故原假設(shè)溫度正確。最后驗證一下在塔頂條件下，水蒸氣是否會冷凝。塔頂水蒸汽分壓為：0.156-0.1086=0.0474MPa相應(yīng)于此壓力的飽和水蒸氣溫度為79.8.0℃，遠(yuǎn)低于塔頂溫度108℃，故在塔頂水蒸氣處于熱狀態(tài)，不會冷凝。3.5全塔汽丶液負(fù)荷分布圖第50層以下塔段的熱平衡:流率，kg/h密度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/h物料d204MPa℃汽相液相入方重油3444340.920.1810345878.64302.63×106汽提蒸汽68890.3420336223.16×106內(nèi)回流L0.91520.1805345.67887.1887.1L合計351323325.79×106+L+887.1L出方重油3444340.920.1815342.67866.1298.31×106水蒸汽68890.3349.67307921.21×106內(nèi)回流L0.89910.1805343.371066.921066.92L合計351323319.52×106+L+1066.92L取內(nèi)回流分子量M=342密度0.9g/cm3由熱平衡得:325.79×106+887.1L=319.52×106+1066.92L所以,內(nèi)回流L=34868.2kg/h=101.95kmol/h液相負(fù)荷=34868.2/900+344434/726=513.17m3/h汽相負(fù)荷=[(6889/18+34868.2/342)×1000×8.314×(273+343.37)]/(0.1805×106)=13760.13m3/h第47層以下塔段的熱平衡流率，kg/h密度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/h物料d204MPa℃汽相液相入方重油3444340.920.1795345891.192306.96×106汽提蒸汽68890.3420336223.16×106內(nèi)回流L0.86690.1795350.37916.3916.3L合計351323330.12×106+L+916.3L出方重油3444340.920.1815342.67868.2299.04×106水蒸汽68890.1800347.373202.3822.06×106內(nèi)回流L0.8830.1800347.371066.921066.92L合計351323321.1×106+L+1066.92L取內(nèi)回流分子量M=315.80密度0.882g/cm3由熱平衡得:330.12×106+916.3L=321.1×106+1066.92L所以,內(nèi)回流L=59885.8kg/h=189.63kmol/h液相負(fù)荷=59885.8/882+344434/726=524.32m3/h汽相負(fù)荷=[(6889/18+59885.8/315.8)×1000×8.314×(273+347.37)]/(0.1800×106)=16400.3m3/h第46層以下塔段的熱平衡流率，kg/h密度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/h物料d204MPa℃汽相液相入方進(jìn)料5628520.87170.1790352964.1494.15×106汽提蒸汽72610.3420336223.16×106內(nèi)回流L0.86460.1790340.77903.7903.7L合計570113517.31×106+L+903.7L出方重整原料215420.73420.1790349.671150.524.78×106航空煤油481670.79090.1790349.671129.154.39×106輕柴油692080.84060.1790349.671112.376.96×106重柴油292150.8450.1790349.671104.832.28×106重油3444340.920.1815342.67868298.97×106水蒸汽68890.1790350.37320622.09×106內(nèi)回流L0.86690.1790350.371114.61114.6L合計5730113509.49×106+L+1114.6L取內(nèi)回流分子量M=292.23密度0.853g/cm3由熱平衡得:517.31×106+