【《伊朗轻质油原油常减压蒸馏工艺计算过程案例》7700字】

伊朗轻质油原油常减压蒸馏工艺计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u4410伊朗轻质油原油常减压蒸馏工艺计算过程案例 1207501.1工艺计算 1214361.1.1石脑油 2223041.1.2航空煤油 3299171.1.3轻柴油 413701.1.4重柴油 5129201.2产品的有关计算 5318181.2.1物料衡算 793441.2.2确定塔板数和汽提蒸汽用量 7284941.2.3操作压力 918581.2.4汽化段温度 9200291.2.5塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配 1194591.2.6侧线及塔顶温度的校核 12218371.3全塔气、液相负荷分布 141.1工艺计算已知数据：（1）（2）（3）（4）表3−1API度30.69金属分析FeMg/l8.88密度20℃kg/m3866.8Ni15.12运动粘度50℃mm2/s6.938Cu0.36硫含量W%1.514V47.32氮含量ppm2123Ca2.36凝固点℃<-20Mg0.71元素分析CW%86.91Pb<0.10HW%12.09Na2.91酸值MgKOH/g0.10残炭W%4.65水分W%痕迹灰分W%0.025蜡含量W%1.59盐含量MgNaCL/l8.9胶质W%9.95特性因数K11.90沥青质W%1.18原油类别含硫中质中间基伊朗轻质油实沸点收率%馏分范围℃每馏分W%总馏分W%馏分范围℃每馏分W%总馏分W%表3−2相关产品的蒸馏数据表温度密度产品初馏点10%30%50%70%90%终馏点/g/cm3石脑油4882981121251411650.7268航空煤油1511651751862002172390.7890轻柴油2322422472542702802930.8366重柴油2993073123153193283330.8600重油347377403432471520—0.90991.1.1石脑油（1）50（2）由《石油化工工艺计算图表》表3−3石脑油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温差/℃实沸点蒸馏温差/℃0~10%3430.210%~30%1615.330%~50%1415.250%~70%1317.470%~90%1619.890%~100%2410.1（3）因为因为因为因为因为因1.1.2航空煤油（1）由《石油化工工艺计算图表》确定50%点实沸点温度，由图查得恩氏蒸馏50（2）由《石油化工工艺计算图表》查知实沸点曲线温差，结果表如下表3−4航空煤油恩氏蒸馏温差与实沸点温差曲线线段恩氏蒸馏温差/℃实沸点蒸馏温差/℃0~10%1422.210%~30%1016.130%~50%1119.250%~70%1419.070%~90%1721.490%~100%2216.1（3）因为因为因为因为因为因为1.1.3轻柴油（1）由《石油炼制工程》tTBP=tTBP、tD86分别为常压TBP和D86的温度a、b随馏出体积分数变化的常数（2）计算得出∶010305070901001.1.4重柴油（1）ttTBP,tD86分别为常压TBP和D86的温度，a、b随馏出体积分数变化的常数（2）计算得出:010305070901001.2产品的有关计算（1）体积平均沸点由公式tV石脑油：t航空煤油：t轻柴油重柴油：t（2）恩氏蒸馏10%～90%馏分的曲线斜率由公式S=(t石脑油：S=（149.6－81.9）/（90－10）=0.846℃/航空煤油：S=（233.15－157.8）/（90－10）=0.946℃/轻柴油：S=（293－229.7）/（90－10）=0.791℃/重柴油：S=（342.7－299.2）/（90－10）=0.544（3）立方平均沸点由公式tac石脑油馏分t航空煤油馏分t轻柴油馏分t重柴油馏分t（4）各组分平均沸点由体积平均沸点t石脑油t航空煤油t轻柴油t重柴油t（5）分子量M由《石油化工工艺计算图表》查得，APIº已得知表3−5产品的分子量M和APIº产品分子量M比重指数APIº特性因数K石脑油10061.8612.04航空煤油17346.811.82轻柴油20036.7511.75重柴油29032.2211.79重油36823.3311.81.2.1物料衡算年处理量150万吨，生产时间330天=7920小时计算则，每小时生产原油150×10表3−6切割方案及产品性质产品石脑油航空煤油轻柴油重柴油重油实沸切割点142.5~159.3222.7295.3349.5-实沸点沸程135.6~249.6195.8~306.6283.9~409.0体积分数18.2319.3519.508.4334.49质量分数16.1917.2017.268.3141.04物料衡算：表3−7物料衡算表（开工天数330天/年）产率处理量/产量体积质量/104t/a/t/a/kg/hkmol/h原油100100150189.39189390石脑油18.2316.1924.2973630670307航空煤油19.3517.2025.878232580188轻柴油19.5017.2625.978532690163重柴油8.438.3112.493781574054重油34.4941.0461.541864777401.2.2确定塔板数和汽提蒸汽用量（1）塔板数参考值表3−8《石油炼制工程》中表6.12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8~10煤油－轻柴油6~9轻柴油－重柴油4~7重柴油－裂化原料4~8最低侧线－进料3~4进料－塔底4~6（2）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》表7.7和表7.8选定如下：表3−9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考虑到采用两个中断回流，每个用3层换热塔板，共6层。全塔塔板总数34层。（3）汽提蒸汽用量侧线产品及塔底重油都采用过热水燕气汽提，使用的是温度为420℃、压力位0.3MPa的过热水表3-10汽提水燕气用量油品质量分数（对产品)%kg/hkmol/h一线航空煤397754.3二线轻柴油398154.5三线重柴油2.844124.5塔底重油43110173合计12.85509306.3图1.1精馏塔计算草图1.2.3操作压力取塔顶产品罐压力为0.3MPa。塔顶采用两级冷凝冷却流程。取塔顶空冷凝器压力降为0.01P顶=0.3+0.01+0.017=0.3271.2.4汽化段温度汽化段中各物料的流量如下：

表3−11汽化段中各物料的流量石脑油307航空煤油188轻柴油163重柴油54过汽化油13油气量合计725其中过汽化油的相对分子量取300还有水蒸气173计算得汽化段的油气分压为：0.172×725/(725+173)=0.139表3−12进料带入的汽化段热量(p=0.172MPa，t=360℃)油料焓热量/kg/h气相液相石脑油1151－1151×30670=35.3×106航空煤油1143－1143×32580=37.24×106轻柴油1126－1126×32690=36.81×106重柴油1122－1122×10500=17.66×106过汽化油1108－1108×3788=4.2×106重油－900900×77740=70×106合计－QF=201.21×106所以，hF=201.21×106/189390=1062kJ/kg表3−13进料在炉出口处携带的热量油料焓热量kg/h气相液相石脑油11751175×30670=36.04×106航空煤油11601160×32580=37.36×106轻柴油11431143×32690=重柴油气相部分11331133×6300=10.07×10液相部分980980×4200=7.1×10重油930930×77740=75.8×10合计Q=204.8×所以，h取塔底温度比汽化段温度低7℃，即为354－7=347℃1.2.5塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配（1）表3−14塔顶及各侧线温度塔顶温度塔顶温度120℃煤油抽出版（第9层）温度190℃轻柴油抽出版（第18层）温度254℃重柴油抽出版（第27层）温度310℃（2）表3−15全塔回流热物料流率密度操作条件焓热量入方出g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.172354--204×106汽提蒸汽5509-0.34203316-18.27×106合计194899221.07×106石脑油306700.72680.157120611-19.94×106航空煤油325800.7890.161190-46115.31×106轻柴油326900.83660.166254-64020.93×106方重柴油157400.860.17310-81611.06×106重油777400.90990.175347-95074.63×106汽提蒸汽5509-0.1571202770-15.26×106合计194924159.13×106由公式：全塔回流热1.2.6侧线及塔顶温度的校核校核由如下进行。（1）重柴油抽出版（第27）温度

表3−16重柴油回流热物料流率密度操作条件焓热量入方出方g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.172354--204.8×106汽提蒸汽3720-0.34203316-12.34×106内回流L0.7890.17308.5-795795L合计193110+L217.14×106石脑油306700.7268083×106航空煤油325800.789069×106轻柴油326900.8366002×106重柴油157400.860.1731081612.84×106重油777400.9099073×106汽提蒸汽3720-0.173103093-15.73×106内回流L0.7890.17131010031003L合计192.86×106由热平衡得217.14×106＋795L=192.86×106＋1003L所以，内回流=1167.3重柴油抽出版上方的气相总量为：307＋188＋163＋416.9＋173=1247.9重柴油蒸汽（即0.17×387.5/1247.9=0.0528表3−17平衡汽化温度表项目0%10%恩氏蒸馏温度，℃299307312315恩氏蒸馏温差，℃855－平衡汽化温差，℃432－常压下平衡汽化温度，℃－－－3330.0738MPa下平衡汽化温度311315由上求得的在0.0528MPa下的重柴油的泡点温度为311℃（3）塔顶温度塔顶冷回流的温度t塔顶温度t1故塔顶冷回流量为：L塔顶油气量（汽油＋内回流蒸汽）为（63120＋30670）/100=937.9塔顶水蒸汽流量为5509/18=306塔顶油气分压为0.157×392/（392＋229）=01191.3全塔气、液相负荷分布（1）第1块版下的气液相负荷已知：查《石油炼制工程》图1.10得：hvL=QL=101815/(0.7268×1000)=140V=30670/100＋5509/18＋101815/100=1630V=1630×0.082×(273.15＋128)/1.57=34151（2）第8块版下的气液相负荷已知：表3−18第8物料流率密度操作条件焓热量入方出方g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.172354－－204.8×106汽提蒸汽5509－0.34203316－18.27×106内回流L0.7890.161182－448448L合计194899+L－－－－－221.07×106＋448L石脑油306700.72680.161190766－21.05×106航空煤油325800.7890.161190－45214.73×106轻柴油326900.83660.161254－64921.21×106重柴油157400.860.161310－78312.32×106重油777400.90990.175347－106869.97×106汽提蒸汽5509－0.1611902856－15.73×06一段取热－－－－－－12.79×106二段取热－－－－－－19.18×06内回流L0.7890.161190739－739L合计－－－－－－202.46×106＋739L由热平衡，得：223.07×10L=70824.7L=70824.7/789=89.8V=30670/100＋5509/18＋70824.7/170=1029.4V=nRT/p=1029.4×0.082×(273.15＋190)/1.61=24282.5（3）第9块板下的气相已知：t

表3−19第9块板下的热平衡计算表物料流率密度操作条件焓热量入方出方g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.172354－－204.8×106汽提蒸汽5509－0.34203316－18.27×106内回流L0.7890.1615190－456456L合计194899+L－－－－－221.07×106＋456L石脑油306700.72680.1615197775－21.77×106航空煤油325800.7890.1615197760－24.76×106轻柴油326900.83660.1615254－64921.21×106重柴油157400.860.1615310－778312.32×106重油777400.90990.175347－1106869.97×106汽提蒸汽5509－0.16151972880－15.87×106一段取热－－－－－－12.79×106二段取热－－－－－－19.18×106内回流L0.7890.1615743－743L合计－－－－－－212.9×＋743L由热平衡，得：223.07×10L=71811.8L=71811.8/789=91V=30670/100＋5509/18＋32580/174＋71811.8/178=1203.4V=nRT/p=1203.4×0.082×（273.15＋197）/1.615=28726.8（4）第10块板下的气相已知：

表3−20第10块板下的热平衡计算表物料流率密度操作条件焓热量入方出方g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.172354－－204.8×106汽提蒸汽5509－0.34203316－18.27×106内回流L0.790.162197502502L合计194899+L－－－－－221.07×106＋502L石脑油306700.72680.162204812－24.9×106航空煤油325800.7890.162204766－24.93×106轻柴油326900.83660.162254－664921.21×106重柴油157400.860.162310－778312.32×106重油777400.90990.175347－90069.97×106汽提蒸汽5509－0.1622042891－15.93×106一段取热－－－－－－12.79×106二段取热－－－－－－19.18×106内回流L0.790.162204750－750L合计－－－－－－214.26×106＋750L由热平衡，得：223.07×10L=35524.2L=35524.2/790=45V=35524.2/180＋30670/100＋5509/18＋32580/174=997.4V=nRT/p=997.4×0.082×（273.15＋204）/1.62=24089（5）已知：t

表3−21第13块板下的热平衡计算表物料流率密度操作条件焓热量入方出方g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.172354－－204.8×106汽提蒸汽5509－0.34203316－18.27×106内回流L0.8010.163218－540540L合计194899+L－－－－－221.07×106＋540L石脑油306700.72680.163218842－25.82×106航空煤油325800.7890.163218795－25.9×106轻柴油326900.83660.163254－64921.21×106重柴油157400.860.163310－78312.32×106重油777400.90990.175347－90069.97×106汽提蒸汽5509－0.1632182858－15.74×106二段取热－－－－－－19.18×106内回流L0.8010.163218775－775L合计－－－－－－201.17×106＋775L由热平衡，得：223.07×10L=84681L=84681/801=105.7V=30670/100＋5509/18＋32580/174＋84681/184=1260.2V=nRT/p=1260.2×0.082×（273.15＋225）/1.63=31580.9（6）已知：t

表3−22第17块板下的热平衡计算表物料流率密度操作条件焓热量入方出方g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.172354－－204.8×106汽提蒸汽5509－0.3420331618.27×106内回流L0.8110.166247－640640L合计194899+L－－－－－221.07×106＋640L石脑油306700.72680.166254921－28.24×106航空煤油325800.7890.166254903－29.42×106轻柴油326900.83660.166254－64921.21×106重柴油157400.860.166310－78312.32×106重油777400.90990.175347－90069.97×106汽提蒸汽5509－0.1662542940－16.2×106二段取热－－－－－－19.18×106内回流L0.8110.166254894－894L合计－－－－－－209.57×106＋894L由热平衡，得：223.07×10L=53149.6L=53149.6/811=65.5V=30670/100＋5509/18＋32580/174＋53149.6/196=1071.1V=nRT/p=1071.1×0.082×（273.15＋254）/1.66=27891.4（7）已知：

表3−23第18块板下的热平衡计算表物料流率密度操作条件焓热量入方出方g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.172354－－204.8×106汽提蒸汽3720－0.3420331612.33×106内回流L0.8210.1665254－649649L合计193110+L－－－－－217.13×106＋649L石脑油306700.72680.1665261942－28.89×106航空煤油325800.7890.1665261905－29.47×106轻柴油326900.83660.1665261－66221.64×106重柴油157400.860.166310－78312.32×106重油777400.90990.175347－90069.97×106汽提蒸汽5509－0.16652612950－16.25×106二段取热－－－－－－19.18×106内回流L0.8210.1665261899－899L合计－－－－－－210.75×106＋899L由热平衡，得：217.13×10L=25520.0L=25520.0/821=31.1V=30670/100＋5509/18＋32580/174＋25520.0/202=926.3V=nRT/p=926.3×0.082×（273.15＋261）/1.665=24367.7（8）已知：

表3−24第19块板下的热平衡计算表物料流率密度操作条件焓热量入方出方g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.172354－－204.8×106汽提蒸汽3720－0.3420331612.33×106内回流L0.8220.167261－682682L合计193110+L－－－－－217.13×106＋682L石脑油306700.72680.167269967－29.66×106航空煤油325800.7890.167269925－30.14×106轻柴油326900.83660.167269－69522.17×106重柴油157400.860.167310－78312.32×106重油777400.90990.175347－90069.97×106汽提蒸汽5509－0.1672692970－16.27×106二段取热－－－－－－19.18×106内回流L0.8220.167269902－902L合计－－－－－－211.29×106＋902L由热平衡，得：217.13×10L=17454.5L=17454.5/822=21.2V=30670/100＋5509/18＋32580/174＋17454.5/200=887.3V=nRT/p=887.3×0.082×（273.15＋269）/1.67=23620.4（9）已知：

表3−25第22块板下的热平衡计算表物料流率密度操作条件焓热量入方出方g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.172354－－204.8×106汽提蒸汽3720－0.3420331612.33×106内回流L0.8250.1685283－757757L合计193110+L－－－－－217.13×106＋757L石脑油306700.72680.1672901026－31.47×106航空煤油325800.7890.167290963－31.37×106轻柴油326900.83660.1685290955－31.22×106重柴油157400.860.1685310－78312.32×106重油777400.90990.175347－90069.97×106汽提蒸汽3720－0.16852902980－11.09×106内回流L0.8250.1685290960－960L合计－－－－－－200.47×106＋960L由热平衡，得：217.13×10L=82069L=82069/825=99.5V=30670/100＋5509/18＋32580/174＋32690/200＋82069/220=1256.9V=nRT/p=1256.9×0.082×（273.15＋290）/1.685=34446.3（10）已知：

表3−26第26块板下的热平衡计算表物料流率密度操作条件焓热量入方出方g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.172354－－204.8×106汽提蒸汽3720－0.34203316－12.33×106内回流L0.8320.17301－762762L合计193110+L－－－－－217.13×106＋762L石脑油306700.72680.173101051－32.23×106航空煤油325800.7890.17310996－32.45×106轻柴油326900.83660.17310980－32.04×106重柴油157400.860.17310－78312.32×106重油777400.90990.17347－90069.97×106汽提蒸汽3720－0.173103002－11.17×106内回流L0.8320.17310985－985L合计－－－－－－205.53×106＋985L由热平衡，得：217.13×10L=52018L=52017.9/832=62.5V=30670/100＋5509/18＋32580/174＋32690/200＋52018/220=1200V=nRT/p=1200×0.082×（273.15＋310）/1.7=33754.0（11）已知：

表3−27第27块板下的热平衡计算表物料流率密度操作条件焓热量入方出方g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.172354－－204.8×106汽提蒸汽3720－0.34203316－12.33×106内回流L0.8350.1705310－765765L合计193110+L－－－－－217.13×106＋765L石脑油306700.7268032.51×106航空煤油325800.789031.39×106轻柴油326900.8366032.98×106重柴油157400.86015.76×106重油777400.90990.175347－90069.97×106汽提蒸汽3720－011.17×106内回流L0.8350.1705317989－989L合计－－－－－－208.81×106＋989L由热平衡，得：217.13×10L=37142.9L=37142.9/835=44.5V=30670/100＋5509/18＋32580/174＋32690/200＋15740/290＋37142.9/250=1086.7V=nRT/p=1086.7×0.082×（273.15＋317）/1.705=30843.4（12）已知：

表3−28第30块板下的热平衡计算表物料流率密度操作条件焓热量入方出方g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.172354－－204.8×106汽提蒸汽3720－0.34203316－12.33×106内回流L0.8390.172343－770770L合计193110+L－－－－－217.13×106＋770L石脑油306700.72680.1723601120－34.35×106航空煤油325800.7890.1723601080－35.19×106轻柴油326900.83660.1723601020－31.34×106重柴油157400.86015.93×10重油777400.90990.175354－92584.74×106汽提蒸汽3720－0.1723603082－11.47×106内回流L0.8390.1723601002－1002L合计－－－－－－211.02×106＋1002L由热平衡，得：217.13×10L=L=V=30670/100＋5509/18＋32580/174＋32690/200＋15740/290＋V=nRT/p=1（13）已知：表3−29第31块板下的热平衡计算表物料流率密度操作条件焓热量入方出方g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.173354－－204.8×106汽提蒸汽3720－0.34203316－15.33×106内回流L0.8390.173343－782782L合计193110+L－－－－－220.13×106＋770L石脑油306700.72680.1733601120－34.35×106航空煤油325800.7890.1733601080－35.19×106轻柴油326900.83660.1733601020－31.34×106重柴油157400.86015.93×10重油777400.90990.175354－92584.74×106汽提蒸汽3720－0.1733603082－11.47×106内回流L0.8390.1733601022－1022L合计－－－－－－215.02×106＋1022L由热平衡，得：2L=L=V=30670/100＋5509/18＋32580/174＋32690/200＋15740/290＋V=nRT/p=（14）已知：表3−30第32块板下的热平衡计算表物料流率密度操作条件焓热量入方出方g/㎤压力/MPa温度/℃气相液相kJ/h进料1893900.86680.175354－－204.8×106汽提蒸汽3720－0.34203316－20.33×106内回流L0.8390.175343－790790L合计193110+L－－－－－225.13×106＋770L石脑油306700.72680.1753601120－34.35×106航空煤油325800.7890.1753601080－35.19×106轻柴油326900.83660.1753601020－31.34×106重柴油157400.86015.93×10重油777400.90990.175354－92584.74×106汽提蒸汽3720－0.1753603082－11.47×106内回流L