年处理量100万吨卡宾达原油常压蒸馏塔设计毕业论文.doc

沈阳化工大学学士学位论文 第一章 产品方案及工艺流程年处理量100万吨卡宾达原油常压蒸馏塔设计毕业论文目 录前 言1第一章 产品方案及工艺流程41.1产品方案41.2 工艺流程6第二章 工艺计算及说明72.1 设计数据72.1.1 已知数据72.1.2原油的基础数据72.2原油实沸点蒸馏曲线的绘制由表82.3 常压塔工艺计算92.3.1 各产品的恩氏蒸馏数据和实沸点数据的换算92.3.2 产品的有关数据计算132.3.3 物料衡算152.3.4 确定塔板数和汽提蒸汽用量162.3.5 操作压力172.3.6 汽化段温度182.3.7 塔底温度232.3.8 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配232.3.9 侧线及塔顶温度的校核242.4 全塔气、液相负荷分布28第三章 塔的设计及水力学计算363.1塔板的操作条件363.2塔板间距初选373.3塔径初算373.4浮阀数及开孔率的计算393.5溢流堰及降液管的决定393.6水力学计算403.7塔板上的适宜操作区和负荷上下限42第四章塔的内部工艺结构454.1板式塔的内部工艺结构454.2 塔高H47第五章换热流程设计485.1换热流程计算485.1.1初馏塔之前的换热流程485.1.2常压塔前换热流程535.2热量利用率计算54结 论56致 谢57附 录58 第一章 产品方案及工艺流程1.1产品方案原油性质：卡宾达原油密度为0.8596g，API度为32.3，凝固点为11，50时的粘度为13.92s，酸值不高，为1.21KOHg,残炭为3.61，硫含量为0.20m,盐含量为36mgNaCLL,氮含量为0.20m,金属Ni和V含量分别为16.2ppm和1.7ppm。原油特性因数为12.3，该原油属低硫石蜡基原油。该原油350的轻油收率为42.78m, 500的总拔为69.41m。该油属低硫石蜡基原油。初馏-140，不是好的重整料。140-190不宜作汽油料。190-240可以作烷基苯料，240-300和300-350馏分是良好的-10和0#柴油调合组分，蜡油是好的催化裂化原料，渣油可以作焦化原料各直馏馏分油性质：初馏-140重整料：收率为11.43m，密度为0.7189g，硫含量为0.012m，溴价为97Br100g,芳潜含量为31.3m,酸度为0.22KOH100 ml,该馏分不是好的重整原料。140-190汽油料：收率为6.61m，密度为0.7703g，硫含量为0.031m，酸度为0.71KOH100 ml，溴价为301Br100g。90-240煤油料：收率为6.61m，密度为0.8080g，硫含量为0.038m，酸度为2.84KOH100 ml，芳烃含量为13.36v,烟点为18mm,正构烷烃为20.1m，该馏分是性质一般烷基苯原料。240-300轻柴油：收率为9.45m，密度为0.8294g，硫含量为0.067m，酸度不高，为5.7KOH100 ml，柴油的凝固点为-20，十六烷值为59.0，该馏分是良好的-10和0柴油调合组分。300-350重柴油：收率为8.68m，密度为0.8516g，硫含量为0.13m，酸度不高，为13.76KOH100 ml，柴油的凝固点为6，十六烷值较高，为65.1，该馏分是良好的0柴油调合组分。350-500蜡油:收率为26.63m,密度为0.8854g,硫含量为0.17m,凝固点为35，残炭为0.03m, Cp和CA分和为65、16，金属含量都很低，该蜡油是最好的催化裂化原料。500渣油：收率为30.27m,密度为0.9563g,硫含量为0.33，100时的粘度不高，为424.1mm s,残炭值为11.71m，饱合烃为45.40m，芳烃为36.39m,金属Ni和V含量分别为78ppm和13.5ppm，该渣油可作焦化原料。确定原油加工方案是炼厂设计和生产的首要任务。炼油厂根据所加工原油的性质, 市场需求,加工技术的先进性和可靠性以及经济效益等方面的综合考虑,进行全面的综合分析,研究对比,才能制定出合理的加工方案. 根据卡宾达原油本身的特性,本次设计产品为燃料型方案.由于卡宾达原油轻组分含量较高,所以设计初馏塔拔出部分轻组分,再和常压塔的塔顶产品调和为燃料汽油. 图1-1 常压塔的工艺流程图方案：初馏塔:重整料 常压塔顶:汽油常压一线:煤油常压二线:轻柴油 常压三线:重柴油注解：初馏塔拔出重整料，常压塔采取三侧线，常压塔塔顶生产汽油，三个侧线分别生产煤油，轻柴油，重柴油。设计了一个初馏塔、一个常压塔、一段汽化蒸馏装置，此装置由一台管式加热炉、一个初馏塔，一个常压塔以及若干台换热器（完善的换热流程应达到要求：充分利用各种余热；换热器的换热强度较大；原油流动压力降较小。）冷凝冷却器、机泵等组成，在常压塔外侧为侧线产品设汽提塔。流程简单，投资和操作费用较少。原油在这样的蒸馏装置下，可以得到350-360以前的几个馏分，可以用作石脑油、汽油、煤油、轻柴油、重柴油产品，也可分别作为重整化工（如轻油裂解）等装置的原料。蒸余的塔底重油可作钢铁或其它工业的燃料。在某些特定的情况下也可以作催化裂化或加氢裂化装置的原料。1.2 工艺流程原油进入厂区后（温度为45），进注缄后，由原油泵抽出，分为平衡的两路进行换热。第一路原油与初顶油、重柴（五次）换热、轻柴（三次）换热、常一中路（二次）换热和重柴（四次）换热，至此原油温度升至130左右，进入电脱盐罐，从电脱盐罐出来的一路原油再次与轻柴（二次）换热、常一中路（一次）换热、重柴（三次）换热、轻柴（一次）换热、重柴（二次）换热和重柴（一次）换热至此原油温度升至250左右，与二路原油混合再次加热；原油二路和汽油（二次）换热、常二中段（四次）换热、重油（五次）换热、汽油（一次）和常二中（三次）换热，原油温度至此升为128左右，进入电脱盐罐，从电脱盐罐出来的二路原油与重油（四次）换热、煤油换热（一次）、常二中（二次）换热、重油（三次）换热、常二中（一次）换热和重油（二次）换热，至此原油温度升至250左右，同一路原油混合后同重油（一次）换热，温度升至300。进入常压加热炉，加热至365左右，从常压炉出来的原油温度在365左右，自常压塔的第31块板上进入常压塔。48沈阳化工大学学士学位论文 第二章 工艺计算及说明 第二章 工艺计算及说明2.1 设计数据2.1.1 已知数据 1)原油类型:卡宾达原油2)处理量:100万吨/年3)操作时间:8000小时/年4)汽提蒸汽：420，0.3MPa(绝压)2.1.2原油的基础数据1.卡宾达原油的性质表2.1 卡宾达原油的一般性质分析项目性质分析项目性质API32.3盐含量，mgNaCl/L36密度（20），g/cm0.8596C/H6.62粘度，mm/s金属含量，ppm5013.92铁3.1807.148镍16.2凝点，11铜0.01残炭，m%3.61钒1.7硫，m%0.1936钙1.5氮，ppm1965.7钠8.3水含量，m%痕迹镁0.65灰分，m%0.01特性因数12.3酸值，mgKOH/g1.21原油类别低硫-石蜡基2.产品的恩氏蒸馏数据表2.2 产品的恩氏蒸馏数据产品初馏点10%30%50%70%90%终馏点密度 g收率重整料618294105116134160.50.719897汽油951511601661721832040.770398.5煤油198209213218223.5232.52430.80898.5轻柴24252622672742842920.829499重柴3003133183213273353440.8516983.原油的实沸点蒸馏数据表2.3 原油的实沸点蒸馏数据表收率/m%收率/v%沸点范围/每馏分总收率每馏分总收率密度(g/cm)酸度mgKOH/100ml初馏14011.4311.4313.6913.690.71890.221401906.6118.047.4021.090.77030.711902406.6124.657.0528.150.8082.842403009.4534.19.8337.970.82945.73003508.6842.788.7946.760.851613.7635050026.6369.4125.9472.700.885450030.2799.6827.30100.000.95632.2原油实沸点蒸馏曲线的绘制由表由表2.3 相关数据绘制下表：图2.1 原油实沸点蒸馏曲线（体积分数） 图2.2 原油实沸点蒸馏曲线（质量分数）2.3 常压塔工艺计算 2.3.1 各产品的恩氏蒸馏数据和实沸点数据的换算【重整料】 1)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.2 确定50%点实沸点温度,由图查得105温度下的恩氏蒸馏50%点与实沸点50%点温差为0.3,所以有: 50%点实沸点温度=105+0.3=105.32)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.1 查知实沸点曲线温差,结果表如下:表 2.4 石脑油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温度差实沸点蒸馏温度差0%10%2136.010%30%1222.730%50%1119.050%70%1116.770%90%1822.890%100%25.527.53)由 50%点及各段温差计算实沸点曲线的各点温度30%点=105.3-19.0=86.310%点=86.3-22.7=63.60%点=63.6-36=27.670%点=105.3+16.7=125.590%点=125.5+22.8=145.8100%点=145.8+27.5=172.3【汽油】 1)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.2 确定166温度下50%点实沸点温度,由图查得恩氏蒸馏50%点与实沸点50%点温差为3.4有: 50%点实沸点温度=166+3.4=169.42)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.1 查知实沸点曲线温差,结果表如下:表 2.5 汽油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温度差实沸点蒸馏温度差0%10%5677.410%30%917.730%50%610.450%70%69.170%90%1115.290%100%2122.63)由50%点及各段温差计算实沸点曲线的各点温度30%点=169.4-10.4=16010%点=160-17.7=141.30%点=141.3-77.4=63.970%点=169.4+9.1=178.590%点=178.5+15.2=193.7100%点=193.7+22.6=216.3【煤油】1)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.2 确定50%点实沸点温度,由图查得218温度下恩氏蒸馏50%点与实沸点50%点温差为6.9，有: 50%点实沸点温度=218+6.9=224.92)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.1 查知实沸点曲线温差,结果表如下:表 2.6 煤油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温度差实沸点蒸馏温度差0%10%112210%30%48.430%50%5950%70%5.58.370%90%912.290%100%105123)由50%点及各段温差计算实沸点曲线的各点温度30%点=224.9-9=215.910%点=215.9-8.4=207.50%点=207.5-22=185.570%点=224.9+8.3=233.290%点=233.2+12.2=245.4100%点=245.4+12=257.4【轻柴油】对于恩氏蒸馏温度高出246者需要考虑裂化影响, 进行温度校正, 公式如下: lgD=0.00852t-1.691 （式2.1）式中:D温度校正值(加至 t 上 ),; t超过 246的恩氏蒸馏温度,. 1)按式 2.1 作裂化校正,校正后的轻柴油恩氏蒸馏温度数据如下:表 2.7 校正后的轻柴油恩氏蒸馏温度馏出体积分数，%01030507090100温度，242261.2265.5270.8278.4289.4300.32)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.2 确定50%点实沸点温度,由图查得270.8温度下恩氏蒸馏50%点与实沸点50%点温差为11.5，有: 50%点实沸点温度=270.8+11.5=282.33）由石油化工工艺计算图表3图 2.2.1 查知实沸点曲线温差,结果表如下表 2.8 轻柴油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温度差实沸点蒸馏温度差0%10%19.233.810%30%4.38.630%50%5.39.250%70%7.611.870%90%1115.290%100%8.910.24)由50%点及各段温差计算实沸点曲线的各点温度30%点=282.3-9.2=273.110%点=273.1-8.6=264.50%点=264.5-33.8=230.770%点=282.3+11.8=294.190%点=294.1+15.2=309.3100%点=309.3+10.2=319.5 【重柴油】按式 2.1 对高于 246的恩氏蒸馏温度进行裂化校正公式如下: lgD=0.00852t-1.691 （式2.1）式中:D温度校正值(加至 t 上 ),; t超过 246的恩氏蒸馏温度,.校正后的重柴油恩氏蒸馏数据如下:表2.9 轻柴油裂化校正后恩氏蒸馏温度馏出体积分数，%01030507090100温度，307.3322.5328.4332.1339.4349.6361.42)由石油化工工艺计算图表3图 2.2.2 确定332.1温度下50%点实沸点温度,由图查得恩氏蒸馏50%点与实沸点50%点温差为19.6有: 50%点实沸点温度=332.1+19.6=351.73）由石油化工工艺计算图表3图 2.2.1 查知实沸点曲线温差,结果表如下：表2.10 重柴油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温度差实沸点蒸馏温度差0%10%15.227.710%30%5.911.930%50%3.76.950%70%7.311.470%90%10.213.890%100%11.813.64)由50%点及各段温差计算实沸点曲线的各点温度30%点=351.7-6.9=344.810%点=344.8-11.9=332.90%点=332.9-27.7=305.270%点=357.1+11.4=368.590%点=368.5+13.8=382.3100%点=382.2+13.6=395.8表2.11 产品的实沸点蒸馏数据产品初馏点10%30%50%70%90%终馏点重整料27.663.686.3105.3125.5145.8172.3汽油63.9141.3160169.4178.5193.7216.3煤油185.5207.5215.9224.9233.2245.4257.4轻柴油230.7264.5273.1282.3294.1309.3319.5重柴油305.2332.9344.8351.7368.5382.3395.82.3.2 产品的有关数据计算 (1)体积平均沸点重整料:tv =(t10+t30+t50+t70+t90)/5=（82+94+105+116+134)/5=106.2汽油:tv =(t10+t30+t50+t70+t90 )/5=（151+160+166+172+183)/5=166.4煤油:tv =(t10+t30+t50+t70+t90 )/5=（209+213+218+223.5+232.5)/5=219.2轻柴油:tv =(t10+t30+t50+t70+t90 )/5=（258+262+267+274+284)/5=269重柴油:tv =(t10+t30+t50+t70+t90 )/5=（313+318+321+327+335)/5=322.8（2）恩氏蒸馏10%90%馏分的曲线斜率石脑油：S=(134-82)/(90-10)=0.65/%汽油： S=(183-151)/(90-10)=0.40/%煤油： S=(232.5-209)/(90-10)=0.294/%轻柴油：S=(284-258)/(90-10)=0.325/%重柴油：S=(335-313)/(90-10)=0.275/%(3)立方平均沸点由石油炼制中公式3-22tv：体积平均沸点；cu立方平均沸点tcu的校正值，；s:其馏程的斜率表2.12 产品的立方平均沸点产品立方平均沸点/重整油104.6汽油165.5煤油218.5轻柴油268.4重柴油322.3(4)中平均沸点由石油炼制中公式3-23tv：体积平均沸点；me中平均沸点tme的校正值，；s:其馏程的斜率表2.13 产品的中平均沸点产品中平均沸点/重整料102.4汽油164.2煤油217.7轻柴油267.4重柴油321.5(5)与的换算： 由公式表2.14 产品的密度换算产品 g/cm/g/cmg/cm重整油0.71890.0050.7248汽油0.77030.00470.775煤油0.8080.00450.800.65轻柴油0.82940.00440.8338重柴油0.85160.00430.8559蜡油0.88540.00410.889渣油0.95630.00370.96(6)产品的分子量 M,比重指数 API,特性因数 K分子量 M由石油化工工艺计算图表3图 2-1-2查得API由石油炼制工程 2中公式（3-25） 计算特性因数K由石油炼制工程 2中公式（3-32） 计算表2.15 产品的分子量 M,比重指数 API,特性因数 K产品分子量比重指数API特性因数K重整油10263.712.07汽油14051.111.91煤油17442.711.81轻柴油21538.2111.88重柴油27133.811.952.3.3 物料衡算1.切割点和产品收率的确定 切割点的确定方法以汽油和煤油之间的切割点的确定为例,由前面的计算可知: 汽油的实沸点终馏点是216.3煤油的实沸点初馏点是185.5. 则:汽油和煤油之间的切割点=(216.3+185.5)/2=200.9 在图 2.1 原油实沸点蒸馏曲线上200.9处作一水平线交曲线一点,以此点作垂线交横轴体积分数,此点值为22.34%，可找出石脑油和汽油切割点对应的横坐标值为10.88%,由此可确定汽油的体积收率为:22.34%-10.88%=11.46%同样的方法在图2.2上确定汽油的质量收率为:19.65%- 9.10%=10.55% 同理可确定各产品的切割点和收率,结果表如下:表2.16 原油常压切割方案产品实沸点切割点/实沸点沸程/收率/%体积收率质量收率重整油118.127.6-172.310.889.10汽油200.963.9-216.311.4610.55煤油244.05185.5-257.46.375.51轻柴油312.35230.7-319.511.7911.05重柴油377.9305.2-395.810.6611.19表2.17 原油常压切割方案的附表实沸点切割点/体积分数的横坐标值质量分数的横坐标值重整油118.110.889.10汽油200.922.3419.65煤油244.0528.7125.16轻柴油312.3540.5036.21重柴油377.951.1647.402.物料衡算表表2.18 物料衡算表(开工天数8000小时年)产品产率/%处理量/产量体积质量t/akg/hkmol/h原油100100100125000重整油10.889.1010.8813600130.33汽油11.4610.5511.4614325102.32煤油6.375.516.377962.545.76轻柴油11.7911.0511.7914737.568.55重柴油10.6611.1910.661302549.17重油48.8452.6048.84610503.初馏塔说明 虽然卡宾达混合原油的轻组分含量一般,但是考虑到轻油较重油的价值高出许多，而采用初馏塔拔出轻组分,本设计采用初馏塔拔出石油重整料,常压塔中塔顶出汽油产品，塔底出重油。原油经初馏塔进入常压塔中的进料量为111400kg/h原油进入常压塔部分的物料组成为:汽油:11.6%，煤油6.06%，轻柴油12.16%，重柴油12.31%，重油57.87%（各组分均为质量分数）。把原油中的轻组份汽油和C1C4,及其含有的酸性物质HS,Cl,含有少量的水除掉,设置初馏塔的目的就是为了提高处理量。2.3.4 确定塔板数和汽提蒸汽用量1.塔板数参考值表表2.19 石油炼制工程中表 7.7 常压塔塔板数国外文献推荐值被分离的馏分推荐板数汽油煤油68煤油轻柴油46轻柴油重柴油46进料最低侧线36汽提段或侧线气提4表2.20 石油炼制工程中表7.8国内某些炼厂常压塔塔板数被分离的馏分国内炼厂的参考塔板数汽油煤油810煤油轻柴油69轻柴油重柴油47最低侧线进料34进料塔底462选取塔板型式和塔板数塔板采用浮阀塔板，参考石油炼制工程2表7.7和表7.8选定塔板数如下： 表2.21 塔板数被分离的馏分板数汽油煤油9煤油轻柴油6轻柴油重柴油6重柴油汽化段3塔底汽提段4采用两个中段回流，每个用3层换热塔板，共6层。全塔塔板数总数为34层。3.汽提蒸汽用量侧线产品及塔底重油都采用过热水蒸气汽提，使用的是温度为420、压力位0.3MPa的过热水蒸气，参考石油炼制工程2图7.52和汽提水蒸气用量取汽提水蒸气如下表：表2.22 汽提水蒸气用量产品蒸汽用量（质量分数），%（对产品）kg/hkmol/h一线煤油2160.258.85二线轻柴油2294.7516.375三线重柴油2266.514.805塔底重油2122167.835合计1941.5107.8652.3.5 操作压力取塔顶产品罐压力为0.13MPa。塔顶采用两级冷凝冷却流程。取塔顶空冷凝器压力降为0.01MPa，使用一个管壳式后冷器，壳层压力降取0.017MPa。故塔顶压力： P顶0.130.010.0170.157MPa（绝压） 取每层浮阀塔板压力降为0.5kPa（4mmHg），则推算得常压塔各关键部位的压力如 下（单位为MPa）:塔顶压力位0.157； 一线抽出板（第9层）上压力0.161； 二线抽出板（第18层）上压力0.166； 三线抽出板（第27层）上压力0.170； 汽化段压力（第30层下）0.172； 取转油线压力降为0.035MPa，则加热炉出口压力0.1720.0350.207MPa2.3.6 汽化段温度（1）汽化段中进料的汽化率与过汽化度取过汽化度为进料的2%（质量分数）或2.03%（体积分数），即过汽化量为2228kg/h（1114002%=2228）。要求进料在汽化段中的汽化率，各馏分的体积分数为： 重整油：10.88%，汽油: 11.46%，煤油6.37%，轻柴油11.79%，重柴油10.66%。（体积分数） （10.88+11.46+6.37+11.79+10.66+2.03）=53.19%（2）汽化段油气分压汽化段中各物料的流量如下： 表2.23 汽化段各物料的流量物料流量汽油103.32 Kmol/h煤油45.76 Kmol/h轻柴油68.55 Kmol/h重柴油49.17 Kmol/h过汽化油5.57 Kmol/h油气量合计271.37Kmol/h其中过汽化油的相对分子量取400，还有水蒸气67.835 Kmol/h（塔底汽提）。由此可计算得汽化段的油气分压为：0.172271.37/（67.835271.37）0.138（MPa）（3）汽化段温度的初步确定 卡宾达原油的实沸点蒸馏数据如下：馏出（体积分数），%01030507090100温度，29.25112.91253.66368.76486.44588.63635.85a.计算实沸点蒸馏曲线的参考线斜率及其各点温度：按定义，实沸点蒸馏曲线参考线的斜率=（486.44-112.91）/(70-10)=6.22由此计算参考线的各点温度：0点=112.91-6.22（10-0）=50.7130点=112.91+6.22(30-10)=237.3150点=112.91+6.22（50-10）=361.7190点=486.44+6.22（90-70）=610.84100点=486.44+6.22（100-70）=673.04a. 计算平衡汽化参考线斜率及其各点温度：b. 用石油炼制工程图7-17上图，根据实沸点蒸馏曲线10至70斜率（6.22）查得平衡汽化参考线的斜率为4.46。用图7-17中图查得F=22.5，故，平衡汽化参考线50=实沸点蒸馏参考线50点一F=361.71-22.5=339.21由平衡汽化参考线的50点和斜率可计算得其他各点温度：0点=339.21-4.46（50-0）=116.2110点=339.21-4.46(50-10)=160.8130点=339.21-4.46(50-30)=250.0170点=339.21+4.46(70-50)=428.4190点=339.21+4.46（90-50）=517.61100点=339.21+4.46（100-50）=562.21c. 计算实沸点蒸馏曲线与其参考线的各点温差Fi:F0=29.25-50.71=-21.46F10=112.91-112.91=0F30=253.66-237.31=16.35F50=368.76-361.71=7.05F70=486.44-486.44=0F90=588.63-610.84=-22.21F100=635.85-673.04=-37.19d. 求平衡汽化曲线各点温度：由图7-17下图查得各馏出百分数时的温差比值，得：0比值=0.25 10%比值=0.4其余各点比值都是0.33平衡汽化曲线各点与其参考线相应各点的温差T等于实沸点蒸馏曲线与其参考线相应各点的温差Fi乘以对应的比值。由此得平衡汽化各点的T：0点T=-21.460.25=-5.36510点T=00.4=030点T=16.350.33=5.395550点T=7.050.33=2.326570点T=00.33=090点T=-22.210.33=-7.3293100点T=-37.190.33=-12.2727平衡汽化曲线各点温度等于它的参考线各点温度加上相对应的T值，得平衡汽化温度：0点=116.21-5.365=110.84510点=160.81+0=160.8130点=250.01+5.3955=255.4150点=339.21+2.3265=341.536570点=428.41+0=428.4190点=517.61-7.3293=510.2807100点=562.21-12.2727=549.937表2.24 原油的平衡汽化曲线与实沸点蒸馏曲线关系表体积分数平衡汽化温度体积分数实沸点温度0110.84513.6914010160.8121.0919030255.4128.1524050341.536537.9730070428.4146.7635090510.280772.7500100549.937所以，汽化段温度应该是在汽化段油气分压0.138MPa下的汽化53.19%（体积分数）的温度，为此需要作出0.138MPa下原油的平衡汽化曲线。在不具备原油的临界参数和焦点参数而无法作出原油的pTe相图的情况下， 曲线4可以用以下简化方法求定：由图2.3可得到原油在常压下的实沸点曲线与平衡汽化曲线的交点为267.67（513.82）。利用石油炼制工程2中烃类与石油窄馏分的蒸汽压图，将此交点温度267.67换算为0.138MPa(1.362atm)下的温度，为280.00（536）。（还需要将温度267.67换算为炉口压力0.207MPa（2.043atm）下的温度、，为303.3（578），以便画线3）。将此交点作垂直于横坐标轴的直线A，在A上找得271.67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0.138MPa下的平衡汽化曲线。由曲线4可以查得为53.19%（体积分数）对应的温度为365，此即为欲求的汽化段进料温度。此是由相平衡关系求得，还需对它校核。故，由此可做出原油的常压塔实沸点蒸馏曲线与平衡汽化曲线 图2.3 常压塔卡宾达原油的常压塔实沸点蒸馏曲线与平衡汽化曲线1-原油的常压下实沸点蒸馏曲线;2-原油的常压平衡汽化曲线；3-炉出口压力下原油的平衡汽化曲线；4-汽化段油气分压下原油的平衡汽化曲线（4）的校核校核的主要目的是看由要求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的温度。 当汽化率（体积分数）53.19%，365时，进料在汽化段的焓计算下表。表中各物料的焓值由石油炼制工程2中介绍的方法和石油化工工艺计算图表2求得。表2.25 进料带入的汽化段热量 （p0.138MPa，t365）油料焓流量/kg/h热量/kJ/h密度/g气相 kJ/kg液相 kJ/kg汽油1367.18143251.70100.7703煤油1347.927962.59.33100.8080轻柴油1343.1114737.51.72100.8294重柴油1303.48130251.54100.8516过汽化油1314.2222282.54100.8854重油1118.29610505.93100.9218合计6705.901118.29105665.51.2110其中重油的密度用公式,-组分i的体积分率,和-组分i和混合油品的密度,g;=+=0.2594/0.5324.60.8854+0.2730/0.5324.60.9563=0.9218g。所以，hF1.21/105665.51145（kJ/kg） 再求出原油在加热炉出口条件下的焓h0。按前述方法作出原油在炉出口压力0.207MPa下的平衡汽化曲线（图中的曲线3）。此处忽略了原油中所含的水分，若原油含水则要作炉出口处的油气分压下的平衡汽化曲线。限定炉出口处温度不超过375，由曲线3可读出375时的汽化率e0为53.19%（体积分数）。显然e0eF，即在炉出口条件下，过汽化油和部分重柴油处于液相。据此可算出进料在炉出口条件的焓值h0，见表2.66。表2.26 进料在炉出口处携带的热量 （p0.207MPa，t375）油料焓流量/kg/h热量/kJ/h气相kJ/kg液相kJ/kg汽油125.56.79143251.7610煤油1214.237962.59.6710轻柴油1210.0414737.51.7810重柴油气相部分1200.6711921.21.4310液相部分1065.211403.81.5010重油1004.84610506.1310合计4543.821820.04105665.51.2210所以，h01.22/105665.51154.6（kJ/kg） 校核结果表明h0略高于hF，所以在设计的汽化段温度375下，既能保证所需的拔出率（体积分数为53.19%），炉出口的温度也不至于超过允许的限度。2.3.7 塔底温度取塔底温度比汽化段温度低7，即为 3657358（）2.3.8 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配（1）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下：塔顶温度170煤油抽出板（第9层）温度200轻柴油抽出板（第18层）温度255重柴油抽出板（第27层）温度315（2）全塔热回流按上述假设的温度条件做全塔热平衡（见表2.27），由此求出全塔回流热。表2.27 全塔热回流物料流率，kg/h密度（）/g/cm3操作条件焓，kJ/kg热量，kJ/h压力，Mpa温度，气相液相入方进料105665.50.85960.1723651.2110汽提蒸汽1941.50.342033166438014合计109548.51.2710出方汽油143250.77030.157170720.161.0310煤油7962.50.8080.161200520.154.1410轻柴14737.50.82940.166255655.489.6610重柴130250.85160.170315802.911.0710重油610500.92180.175337.4948.775. 7910水蒸气1941.503810合计115283+L9.8110所以，全塔回流热Q=1.27-9.81=2.89（kJ/h）(3）回流方式及回流热的分配塔顶采用二级冷凝冷却流程，塔顶回流温度定为60。采用两个中段回流，第一个位于煤油侧线和轻柴油侧线之间（第1113层），第二个位于轻柴油侧线和重柴油侧线之间（第2022层）。回流热分配如下：取热百分数取热量塔顶回流取热50%1.44510（kJ/h）第一中段回流取热20%5.7810 （kJ/h）第二中段回流取热30%8.6710 （kJ/h）2.3.9 侧线及塔顶温度的校核校核由下而上进行 (1)重柴油抽出板（第27层）温度物料流率，kg/h密度（）/g/cm3操作条件焓，kJ/kg热量，kJ/h压力，Mpa温度，气相液相入方进料105665.50.85960.1723651.2110汽提蒸汽125.510.342033164048836内回流L0.85160.17300761.49761.49L合计108107.5+L1.2510+761.49L出方汽油143250.77030.173151054.371.5110煤油7962.50.8080.173151025.088.1610轻柴14737.50.82940.17315975.571.4410重柴130250.85160.17315802.911.0710重油610500.92180.175358948.775.7910水蒸气125.510.1731531023.7910内回流L0.85160.17315996.51996.51L合计113842+L1.1010+996.51L由热平衡得1.25+761.49L =1.10+996.51LL=63824.35(kg/h)或63824.35/270=236.