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30万吨常减压装置成套设备的设计与选型1.1原料及产品的概况和特点本设计主要数据如下1原油名称临商-临商2采样地点-首站16水分0.53采样时间93.9.2117馏程4比重0.859917初馏点(摄氏度)805运动粘度m/S5012.69100馏出量1.23806.44120馏出量3.131004.46140馏出量5.006凝固点30160馏出量7.507含蜡量19.75180馏出量11.258沥青质0.55200馏出量15.009胶质(氧化铝法)10.01220馏出量17.5010残炭4.07240馏出量21.2511灰份0.0098260馏出量25.0012含硫0.19280馏出量31.2513含氮0.19300馏出量36.2514闪点(开口) 3418特性因数K值12.2015酸值Mg KOH/g0.16(1)原油归类化学分类(a)特性因数分类本样品K=12.20(在12.1512.5之间),属于石蜡基原油。含烷烃量超过50%,相对密度小、凝固点高,含硫含胶质低。工业分类(a) 按原油的相对密度分类样品属于中质原油(密度830904g/cm)。(b) 按原油的含硫量分类样品属于低硫原油(含硫量10%)。(2)产品 常压减压蒸馏装置可以从原油中分离出各种沸点范围的产品和二次加工的原料。 当采用初馏塔时,塔顶可分离出渣馏分重整原料或汽油组分。 常压塔能生产如下产品:塔顶生产汽油组分、重整原料和石脑油。常一线出喷气颜料(航空煤油)、灯用煤油、分子筛原料、溶剂油、乙烯裂解原料或重柴油;常二线出轻柴油、乙烯裂解原料;常三线出重柴油或润滑油基础原料;常压塔底出重油。 减压塔能生产如下产品:减顶减一线出重柴油、乙烯裂解原料;减二、三线可出乙烯裂解原料、润滑油或石蜡基础原料;减四线出催化裂化原料等。减压各侧线油视原油性质和使用要求可用为催化裂化原料、加氢裂化原料、润滑油基础原料或石蜡的原料;减压渣油可作为催化裂化、延迟焦化、溶剂脱沥青、氧化沥青和减粘裂化的原料。1.2生产流程方案的确定原油属于低硫石蜡基原油,由实际生产数据可知:原油的密度为,酸值为,含硫量为0.19%。根据产品使用性能和当前市场对产品的需求,确定常压塔侧线的数目为三个,即航煤、轻柴、重柴。各个组分切割温度的确定:塔顶为130 原因:因为塔顶的产品为汽油(它的实际切割温度为:初馏点80),而在实际生产中汽油做为重整的原料,针对重整原料的需求所以常压塔顶产品的切割温度为130。航煤为130230、轻柴为230320、重柴为320350原因:都是根据它们各自的物理性质,初馏点到终馏点的温度范围而决定和产品使用的需求。1.3工艺流程概况常减压蒸馏装置是原油加工的第一道工序,包括电脱盐、常压蒸馏、减压蒸馏三部分。(1)电脱盐工艺一级脱盐率可达90%95%,但为了深度脱盐,必须采用二级电脱盐工艺流程(如图)。原油进入常减压装置后于破乳剂、洗涤水按比例混合,经换热使原油达到规定的温度,经混合器和混合阀后进入一级电脱盐罐进行第一次脱盐。一级脱盐后原油再与破乳剂及洗涤水混合进入二级罐进行第二次脱盐。通常二级罐排水含盐量不高可将其回注到一级混合阀前,这样既可节省用水又可减少含盐污水的排放量。一级破乳剂注在原油泵入口处,二级破乳剂注在一级罐出口处使之与原油乳化液充分接触,有利于其破乳作用。电脱盐技术参数项目设计要求项目设计要求脱盐罐类型卧式罐一级注水量4%10%直径3m长度25m电场强度800V/cm二级注水量3%5%电场内停留时间2min电耗0.30.5Kw.h/t(2)常压蒸馏工艺三段汽化的原油常压蒸馏工艺包括原油初馏(预汽化)和常压蒸馏。原油在进入初馏塔前通常必须经过电脱盐系统进行严格的脱盐、脱水,脱后原油换热到220-240进入初馏塔(又称蒸发塔),在初馏塔内经过分馏,塔顶出轻汽油馏分或重整原料。塔底为拔丝原油经与冷流换热后温度达到280-320后进入常压炉加压热至360-370,然后部分气化的油品进入常压分馏塔,在常压塔内经过精馏,塔顶分馏出汽油组分。侧线自上而下分别出煤油、轻柴油及蜡油等产品。常压塔是装置的主塔,主要产品从这里得到,因此其质量和收益和收率在生产控制上都应给予足够的重视。除了用调节回流量及各侧线馏出量来控制塔的各处温度外,通常各侧线都设有汽提塔或采用重沸器的方法调节产品质量。常压部分拔出率的高低不仅关系到该塔产品质量与收率,而且也将影响减压分馏部分的负荷以及整个装置生产效率的提高。除塔顶冷回流外,常压塔通常还设有2-3个中段循环回流,其作用是取出塔内过剩的热量,减小塔顶冷却负荷,节约能源;使塔内的汽液相负荷均匀;在设计时可减小塔径,节约设备投资。为了降低塔内油气分压、提高常压塔拔出率,常压塔底通常吹入过热水蒸气气提。塔底重油(常压渣油)用泵抽出至减压部分进行减压蒸馏。有的炼油厂为了给重油催化提供原料,直接给常压渣油全部或部分送至催化进行二次加工。(1) 减压蒸馏工艺原油分馏过程中通常都在常压蒸馏之后设置一级或二级减压蒸馏,以便把沸点高达550-600的馏分深拔出来。减压蒸馏所依据的原理与常压蒸馏相同,关键是采用了抽真空措施,使塔内压力降到几十毫米汞柱,甚至小于10mm汞柱。常压塔底渣油经减压炉加热至380-410进入减压塔,由于减压塔内压力较低,处于高真空状态,塔顶真空度可高达98kPa,因此常压重油在塔德进料段大量气化,在塔内经过分馏可在减压塔各侧线得到理想的蜡油或重柴油组分。为了减少管路压力降和提高减压塔顶真空度,减压塔顶一般不出产品而直接与抽真空设备连接,并采用顶循环回流方式。减压塔大都开有3-5个侧线,根据炼油厂的加工类型(燃料型或润滑油型)的不同,可生产催化裂化原料或石蜡或石蜡及润滑油料。由于加工方向不同塔德结构及控制也不尽相同,润滑油型装置减压塔设有侧线汽提塔以调节馏出油质量。除顶回流外,还设有2-3个中段循环回流。燃料型减压塔则无需设置侧线汽提塔。减压蒸馏后的减底渣油用泵抽出后经换热冷却后送出装置,也可以直接作为下道工序如焦化、催化裂化、丙烷脱沥青装置等,作为热进料。1.4主要原料、工艺及能耗指标从相关数据中表明常减压蒸馏装置能耗约占炼厂总能耗的1/5,是炼油工业中的能耗大户。因此蒸馏装置节能工作的好坏直接影响炼油工业能耗指标。蒸馏装置的节能途径:1. 本装置由于处理量大,所以多采用一个初馏塔形成三段汽化的方式,从而可减少加热炉热负荷降低损耗。2. 由于二中的热量较大,从初底出来的拔头油和二中进行换热达到降低常压炉负荷的目的。3. 采用换热系统,原料油与常压塔侧线、减压塔侧线进行换热,这样即可以提高进料温度降低常压炉的热负荷可以达到节能的目的。4. 减压塔顶增加一台水环真空泵可进一步降低塔顶压力提高减压塔拔出率。装置的工艺控制指标项目单位指标备注项目单位指标备注蒸馏塔塔顶压力MPa0.050.2减压塔塔顶真空度mmHg710湿式塔顶温度1305塔底液面%7010进料温度240吹气量t/h液面%3070减压汽提塔液面%3070常压炉炉出口温度3651吹气量t/h分支温度差5汽包液位%5010分支流量差t/h5压力Mp0.30.35炉膛温度800温度143常压塔塔顶压力MPa0.1冷后温度一级空冷后35减压塔顶塔顶温度110115二级空冷后35减压塔顶塔底液面%3070三级空冷后40减压塔顶汽提塔吹汽量t/h常顶汽油40液面%3070C-3/13常一线40减压炉炉出口温度3901干式常二线50炉出口温度3951湿式常三线60分支温度差2常四线60分支流量差t/h5常渣出装置110炉膛温度800减二线80过热汽压力MPa0.03减三线80过热器温度380400减四线90减压塔塔顶温度655减渣出装置110塔顶真空度mmHg740干式表1-3公用工程(水、电、汽、风等)名 称要 求 指 标循环水温度30循环水压力0.4MPa系统蒸汽压力0.81.0 MPa仪表风压力0.3MPa燃料油压力1.0MPa高压瓦斯压力0.20.5 MPa封 油 压 力2.0MPa循环冷却水:供水温度30回水温度40供水压力0.35MPa回水压力0.20MpaPH值69浑浊度2000mg/l污垢系数0.0004m2h/kcal电量:高压电压6000V10%频率501Hz低压电压380V/220V5%频率501Hz仪表压缩空气:0.4MPaG下露点-20温度常温压力0.4MPa表1-4原材料消耗、公用工程消耗及能耗指标序号原料名称单位数量备注1燃料油 + 燃料气kg/h4605.752电KWh/h3673.83循环水t/h17374新鲜水t/h7.1635软化水t/h19.9026污水t/h10.3870.9Mpa蒸汽t/h7.60980.3Mpa蒸汽t/h5.891.5 设备汇总表表二 塔类设备表名称数量设计条件操作条件规格mm介质桥体材质塔盘层数内部结构说明温度压力MPa温度压力MPa初馏塔12500.232461.826003120原油A,R21内装21层浮伐塔盘,板间距600浮伐形式F1型常压塔13800.233600.029380040675拔头原油A,R46内装46层浮伐塔盘,板间距600F1型浮伐常压汽提塔13800.1473600.029120026100常压侧线油A,R20分三部分重叠塔共20层浮阀塔;F1型浮伐减压塔140010mmHg绝90-38510-40mmHg3400/60007200/36002800常压重油20R及(20R+OCH9N9)全填料共7段使用三种规格的填料,环距鞍,板波纹,格利辛格栅减压汽提塔140010mmHg绝90-36510-40mmHg160028602减压蜡油20R1段波纹板二、三、四线汽提塔三段叠加表三 机泵设备表序号工艺编号名称输送介质及温度泵型号泵流量/h扬程m配用电机介质温度型号功率KW电流A电压V1P1/1原油泵原油45250AYS1502A359.5279YB450M2-2W500600002P1/2原油泵原油45250AYS1502A359.5279YB450S1-2W500600003P2/1初馏塔底泵初底油234250AYS1502384.7239YB450S1-2W315600004P2/2初馏塔底泵初底油234250AYS1502384.9239YB450S1-2W315600005P3/1常底泵常底渣油355250200KSM290.9220JBO560S1-2W31536600006P3/2常底泵常底渣油355250200KSM290.9220JBO560S1-2W31536600007P29/1减底泵减底渣油378150Y-1502C106194YB315M1-2W1323808P29/2减底泵减底渣油378GSTH4613106194YB315M1-2W132380表四加热炉设备表项 目常压炉减压炉辐射室对流室全炉辐射室对流室全炉油路蒸汽路护管规格mm1528152812781528219102731232515长度1500012000材质热负荷MW24.7197.7平均热强度W/2774816649全炉高度mm4732643275冷油流速Kg/S1586.21224热效率84.688.8辐射室直径 938165211.6 三废的处理情况及燥声消除目前,为了减少环境污染,在三废处理上大致有以下几点:(1) 尽可能将含硫含酚污水进行闭路循环,或者一水多用,减少污染源。(2) 加强维修减少泄漏,特别是水冷器的泄漏。(3) 装置排水系统要清浊分流。(4) 三个塔顶的气体回收利用。噪音主要来源于空压机,大型鼓风机,加热炉和排气放空等。主要采用的措施是:研制噪音小的机器和设备,在机器的声源周围采取各板,隔音和吸音等措施,操作室的窗户要加双层的玻璃,同时加强绿化,美化环境,保证工人的身心健康。第二章 计算书部分2.1 基础数据的换算2.1.1 原油实沸点数据的计算原油的恩氏蒸馏数据馏程:HK 1.23% 3.13% 5.00% 70% 90% 80 100 120 140 425 450确定实沸点蒸馏50%点由图417(P143)蒸馏50%与恩氏蒸馏50%点的差值为32故:实沸点蒸馏50%点为390+32=422 。再由图418(P143)线各段温度差:曲线线段 恩氏蒸馏温度差 实沸点温度差 0-10% 66 8010-30% 76 8530-50% 48 5250-70% 35 43 由实沸点50%点蒸馏温度(422)推算得其他温度 30%点 422-52=37010%点370-85=2850% 点285-80=20570%点422+43=465实沸点馏程:HK 10% 30 50% 70%205 285 370 422 4652.1.2 平衡汽化数据的计算由恩氏蒸馏曲线换算为平衡汽化曲线:恩氏蒸馏馏程:HK 10% 30% 50% 70%200 266 342 390 425由图4-19(P145)换算其50%点温度恩氏蒸馏1070%斜率 =2.65由图419查得:平衡汽化50%点-恩氏蒸馏50%=8则平衡汽化50%=390+8=398由图4-20(P145)换算蒸馏曲线各段温差曲线线段 恩氏蒸馏温差 平衡汽化温差0-10% 66 3910-30% 76 5830-50% 48 4050-70% 35 20根据各段温差,推算平衡汽化各点温度30%点=398-40=35810%点=358-58=3000%点=300-39=26170%点=398+20=418平衡汽化馏程:HK 10% 30% 50% 70%261 300 358 398 4182.1.3 原料及产品的有关参数的计算(1)体积平均沸点t体P21即恩氏蒸馏10%,30%,50%,70%,90%五个馏出温度的平均值t体=主要用来求定其它难以直接测定的平均沸点已知:汽油的恩氏蒸馏数据为10%=94,30%=110,50%=120,70%=12990%=145汽油体积平均沸点=119.6航煤的恩氏蒸馏数据为10%=159,30%=163,50%=167,70%=172,90%=183航煤体积平均沸点= =168.8轻柴油的恩氏蒸馏数据为10%=239,30%=261,50%=281,70%=307,90%=348轻柴油体积平均沸点= =287.2重柴油的恩氏蒸馏数据为10%=321,30%=392,50%=421,70%440,90%=459重柴油的体积平均沸点=406.6渣油的恩氏蒸馏数据为10%=349,30%=428,50%=481,70%=500渣油的体积平均沸点=439.5(2)确定中平均沸点利用体积平均沸点查图17(P22),求出中平均沸点、重量平均沸点、实分子平均沸点。恩氏蒸馏1090%斜率:汽油:=0.637航煤: =0.3轻柴油:=1.36重柴油:=1.725由图查得中平均沸点校正值,则中平均沸点=体积平均沸点+校正值。汽油中平均沸点=119.6-3.8=115.8航煤中平均沸点=168.8-2=166.8轻柴中平均沸点=287.2-7=280.2重柴中平均沸点=406.6-8=398.6(3)重量平均沸点 与上述同样方法查出重量平均沸点的校正值,则重量平均沸点等于体积平均沸点+校正值。汽油重量平均沸点=119.6+1=120.6航煤重量平均沸点=168.8+0.5=169.3轻柴油重量平均沸点=287.2+1.2=288.4重柴油重量平均沸点=406.6+1.1=407.7(4)实分子平均沸点 同理查得实分子平均沸点校正值,实分子平均沸点等于体积平均沸点+校正值。汽油的分子平均沸点=119.6-6=113.6航煤的分子平均沸点=168.8-3=165.8轻柴的分子平均沸点=287.2-11=276.2重柴的分子平均沸点=406.6-14=392.6(5)确定各馏分分子量和特性因素K由P34图1-12,根据介质的密度与中平均沸点来确定。汽油的分子量=109 K=11.8 (=0.75 t中=115.8)航煤的分子量=135 K=11.5 (=0.80 t中=166.8)轻柴的分子量=220 K=11.4 (=0.875 t中=280.2)重柴的分子量=350 K=11.7 (=0.91 t中=398.6)(6)确定临界参数由图127、1-28、1-29(P51)利用、分子平均沸点、重量平均沸点确定各馏分的临界参数。汽油 T真=300 T假=295 =1.02 =34atm =30atm航煤 T真=360 T假=350 =1.03 =31atm =27atm轻柴 T真=480 T假=470 =1.02 =20atm =19atm重柴 T真=575 T假=570 =1.01 =13.5atm =13atm(7)确定焦点参数查图428、4-29(P153)由平均沸点和恩氏蒸馏斜率确定。焦点温度-临界温度差 焦点温度 汽油 40 300+40=340 航煤 17 360+17=377 轻柴 30 480+30=510 重柴 21 575+21=596 焦点压力-临界压力差 焦点压力汽油 15atm 34+15=49atm航煤 5.5atm 31+5.5=36.5atm轻柴 6atm 20+6=26atm重柴 4.5atm 13.5+4.5=18atm(8)产品的有关性质参数汇总表21 原料及产品得有关参数恩氏蒸馏馏出温度%密度Kg/m3体积平均沸点中平均沸点恩氏蒸馏斜率特性因数K分子量临界参数焦点参数温度压力Mpa温度压力0%10%30%50%70%90%Mpa汽油6394110120129145750119.6115.80.6411.81093003.43404.9航煤147159163167172183804168.8166.80.311.51353603.13773.65轻柴201239261281307348875287.2280.21.3611.42204802.35102.6重柴285321394421440459912406.6398.61.7311.73505751.45961.8常渣9602.2 物料的衡算及热量衡算 2.2.1 物料衡算根据前面附表2给出原油实沸点蒸馏各馏分油收率刨除初馏塔的产品算出常压塔各产品的产量。表2-2 原油实沸点蒸馏馏分油收率及累加收率组分号产品切割温度收率%(质量分数)累积收率(质量分数)1汽油HK1304.0654.0652航煤13023015.3119.3753轻柴油23032016.87536.254重柴油3203501.0137.265渣油62.6799.93初馏塔的物料衡算:入方:原油=30万吨/年=0.3106103/(24300)=41666Kg/h出方:初顶瓦斯=3750Kg/h (按收率=0.09计算)初顶汽油=937.5Kg/h (按收率=2.25%计算) 进入常压塔的拔头油=41666-(3750+937.5)=36978.5Kg/h ,经计算列出常压塔的物料平衡见表2-3表23 常压塔物料平衡项目物料质量分率%质量流率摩尔流率入方拔头油10036978.5出方常顶汽油4.0651503.2132常一线15.315661.4103常二线16.8756240.1462常三线1.01373.516常渣62.6723174.4损失0.0726.92.2.2确定塔板数,塔顶压力和板压力降(1)塔板数采用实际数据确定常压塔各产品抽出层的塔板数:汽油航煤: 13层 航煤轻柴: 9层 轻柴重柴: 9层重柴汽化段: 11层 塔底汽提段: 4层取两个中段循环回流,每个中段循环回流用3层换热塔板,则共6层全塔塔板数总计52层。(2)塔顶压力实际装置塔顶采用一级冷凝、冷却(即一台空冷,一台水冷),根据实际塔顶产品罐压力、空冷、后冷及管线总压力,确定塔顶压力=0.163Mpa(3)塔板压力降采用条形浮阀塔板,每块塔板的压力降取0.385Kpa,求得各侧线抽出层及汽化段、炉出口压力如下: 一侧线抽出板:0.163+0.38510-313=0.168Mpa 二侧线抽出板:0.163+0.38510-325=0.173Mpa 三侧线抽出板:0.163+0.38510-337=0.177Mpa汽化段压力: 0.163+0.38510-348=0.182Mpa 炉出口压力: 0.182+0.035(取)=0.216Mpa (注:炉出口压力=转油线压力+汽化段压力)(4)常压塔计算草图图212.2.3 计算各侧线及塔底的总汽提量根据装置实际蒸汽数据计算各段汽提蒸汽量为: 占侧线质量% 汽提的蒸汽量一线航煤: 0.8 0.00813932=110公斤二线轻柴油: 0.59 0.0059101648=600公斤三线重柴油: 0.8 0.0085629=50公斤常渣: 0.4 0.004421305=1690公斤蒸汽总量=110+600+50+1690=2450公斤=136Kmol/h2.2.4 计算汽化段温度和估算塔底温度(1) 计算过汽化油量选用汽化段的过汽化油量占进料油质量的2.3%,则:过汽化油量为5572820.023=12817公斤/小时 =42.7Kmol/h (假设原油分子量为300)那么,进料油在汽化段时的汽化率eF =0.06+2.58+2.5+18.24+1.01+2.328%(注0.06为含少量的瓦斯)。(2)汽化段油气分压已知汽化段各组分摩尔流率如下:汽油=132Kmol/h 航煤=103Kmol/h 轻柴=462Kmol/h 重柴=16Kmol/h 过汽化油=42.7Kmol/h 吹常底油蒸汽量=93.9Kmol/h汽化段油气总摩尔数: 132+103+462+16+42.7=755.7 Kmol/h汽化段油气和水蒸汽的总摩尔数为: 755.7 Kmol/h+93.9Kmol/h=849.6 Kmol/h汽化段油气分子分数为: 755.7/849.6=0.889根据分压定律 Pi=P总yi ,汽化段油气分压=0.8430.182=0.162 Mpa(3)确定汽化段温度汽化段温度应是在汽化段油气分压下入塔油料达到汽化率eF=28%的平衡汽化温度。为此绘出原油在常压下的实沸点曲线和原油平衡汽化曲线的图见附图1,两曲线交点温度为330,过交点做垂直横坐标垂线A; 利用图18(P24),将此交点温度330换算油气分压为0.162 Mpa 下的温度350,从图2-2垂线A上找到 350之点,过此点作平行于原油平衡汽化曲线的线4,线4即为原油在汽化段油气分压下的平衡汽化曲线,在曲线4上可以查得汽化率为28%时汽化段温度=363。(4)估算塔底温度取塔底温度比汽化段温度低16,塔底温度为:363-16=347。(5)进料油带入汽化段的热量利用图1-40(P67)查出汽化段油品在363的热焓值,计算出进料油带入汽化段的热量见表2-3。表24 进料带入汽化段的热量QF(P=0.153 Mpa,t =363)物料名称流量相态温度热焓 千卡/Kg热量万千卡/时常顶汽油14378气363285409.77航煤13932气363280390.01轻柴油101648气3632762805.49重柴油5629气363269151.42过汽化油12817气363269344.78常底油408488液3632279272.68总计13374.22.2.5 塔顶及侧线温度的假设与回流热分配(1)假设塔顶及各侧线温度参考同类装置数据,假设塔顶及各侧线温度如下:塔顶: 130 航煤抽出层温度: 184轻柴油抽出温度: 277 重柴油抽出层温度: 350(2)确定全塔回流取热按上述假设温度条件,通过图1-40(P67)石油馏分焓图,查出各馏分在不同温度、不同相态的焓值作全塔热平衡见表2-5。表2-5 全塔热平衡物料名称流量公斤/小时温度焓千卡/千克比重d420热量万千卡/时气液入方常顶汽油143783632850.7498409.77航煤139323632800.7968390.10轻柴油1016483632760.8672805.49重柴油56293632690.9105151.42常底油4084883632270.96239272.68过气化油128173632690.9623344.78水蒸气2450390790193.6合计13567.8出方常顶汽油14378130147211.36航煤13932184110153.25轻柴油1016482771911941.48重柴油5629350205115.40常底油4213053472138973.80水蒸气2450130610149.5合计11545则全塔回流取热量为:13567.8104-11545104=2022.8万千卡/时(3)回流方式及回流热分配常压塔采用冷回流、顶循环回流和两个中段循环回流。采用实际生产数据回流热分配如下:冷回流取热 25% Q冷=2022.8万千卡/时0.25=505.7万千卡/时顶循环回流取热 32% Q循=2022.8万千卡/时0.32=647.3万千卡/时一中取热 13% Q一=2022.8万千卡/时0.13=263万千卡/时二中取热 30% Q二=2022.8万千卡/时0.30=606.8万千卡/时2.2.6 线及塔顶温度的校核(1) 重柴油抽出板(15层)的温度按下图中作第15层以下塔段的热平衡,热平衡数据见表2-5图22表2-6 第15层以下塔段的热平衡物料流量kg/h比重d420温度焓 千卡/公斤热量万千卡/时气相液相入方进料13374.2蒸汽1690390790133.5内回流L0.9062344215215L总计13507.7210L出方汽油143780.74350275395.40航煤139320.796350270376.16轻柴油1016480.8673502652693.67重柴油56290.910350222124.96常底油4213050.9623472128931.67水蒸气1690350759128.27内回流L0.9062350260260L总计12650.1260L13507.7104215L=12650.1104+260LL=19.1104kg/h=191000/350=544kmol/h,(重柴油抽出层馏分组成可认为与重柴油相同,故内回流分子量取重柴油分子量350)。重柴油抽出板上方汽相总量为:132+103+462+94(1690/18)+544=1335kmol/h重柴油内回流蒸汽分压为PI =P抽出层yi 则: 0.177544/1335=0.072Mpa=540.8mmg由重柴油常压恩式蒸馏数据换算540.8mmg下0%平衡汽化温度。由P145图4-20根据常压恩式蒸馏温差确定出常压平衡汽化温差既:恩式蒸馏温度: 0% 10% 30% 50%285 321 394 421恩式蒸馏温差: 36 73 27平衡汽化温差: 15 55 14利用恩式蒸馏斜率由P145图4-19查出50%平衡汽化与50%恩式蒸馏差值求出常压下50%平衡汽化温度。恩式蒸馏(10-70)斜率=(440321)/60=2,查得差值17常压下50%平衡汽化温度=421+17=438由(P154-图 4-31)查得540.8mmg下50%平衡汽化温度=430 由于5760毫米汞柱范围不同压力下的平衡汽化各段温差相等的。为此推出在527.6mmg下各段平衡汽化温度: 0% 10% 30% 50% 346 361 416 430由以上过程得知在0.072Mpa下重柴油的泡点温度为346,与原假设温度350相近,故原假设温度正确。(2) 轻柴油出板(第27层)的温度 按下图作27层以下得塔段得热平衡,热平衡数据见表2-7图23表2-7 第27层下塔段的热平衡物料流量Kg/h比重温度焓 千卡/公斤热量万千卡/时汽相液相入方进料13374.2蒸汽1740390790137.46内回流L0.8623271162162L总计13511.7+162L出方汽油143780.7498277230330.69航煤139320.796277225316.26轻柴油1016480.8672771661687.36重柴油56290.9105350222124.96常底油4213050.962233472128931.67水蒸气1740277720125.28二中606.8内回流L0.8623277220220L总计12123+220L13511.7104+162L=12123104+220LL=24104lg/h=2470000/220=1091kmol/h, (200为轻柴油分子量代替内回流的分子量)。轻柴油抽出上方汽相总量为:132+103+1091+(1740/18)=1422.7kmol/h轻柴油内回流蒸汽分压为PI =P轻出层yi则:0.1731091/1422.7=0.13255MPa=1.308atm由轻柴油常压恩式蒸馏数据换算1.308atm下平衡汽化0%地温度。由P145图4-20根据常压恩式蒸馏温差确定出常压平衡汽化温差既:恩式蒸馏温度 0% 10% 30% 50% 201 239 261 281恩式蒸馏温差 38 22 20平衡汽化温差 18 12 11利用恩式蒸馏斜率由P145图4-19查出50%平衡汽化与50%恩式蒸馏差值求出常压下50%平衡汽化温度。恩式蒸馏(10-70%)斜率=(307239)/60=1.13 查得差值=5平衡汽化50%温度=281+5=286推出常压下各段平衡汽化温度 0% 10% 30% 50% 245 263 275 285通过轻柴油的焦点温度510.焦点压力26atm,连同常压下的0%平衡汽化的温度标绘于图4-27(P152)上,得到石油馏分的P-T-e相图;从图中得1.33atm油气分压下的0%平衡汽化温度为269,与假设值277相近,故假设值正确。(3) 航煤抽出板(第39层)的温度按下图中的隔离体工作39层以下塔板段的热平衡图24表2-8 第39层以下塔段的热平衡物料流量Kg/h比重温度焓千卡/公斤热量万千卡/时汽相液相入方进料13374.2蒸汽2340390790184.86内回流L0.792178105105L总计13559.1+105L出方汽油143780.750184177254.50航煤139320.796184109151.86轻柴油1016480.8672771661687.36重柴油56290.911350222124.96常渣4213050.9623472128931.67水蒸汽2340184676158.18一中263二中606.8内回流L0.792184170170L总计12178.3+170L13559.1104+105L=12178.3104+170LL=212430kg/h=212430/135=1574kmol/h航煤抽出上方汽相量是132+1574+130(2340/18)=1836kmol/h同理计算航煤内回流油汽分压为:0.168=0.144Mpa=1.44atm由航煤常压恩氏蒸馏数据换算1.44atm下平衡汽化0%温度。由P145图4-20根据常压恩式蒸馏温差确定出常压平衡汽化温差

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