基础数据的换算.doc

第一章 基础数据的换算1.1基础数据的换算1.1.1原油实沸点数据的计算原油的恩氏蒸馏数据馏程：HK 5% 10% 30% 35% 50% 70% 90% 200 237 266 342 350 390 425 450换算为实沸点数据（做实沸点曲线）确定实沸点蒸馏50%点（以下图表均采用李淑培编写的石油加工工艺学(上册)）由图4—77（P143）查实沸点蒸馏50%与恩氏蒸馏50%点的差值再由图4—18（P143）查各段温度差：由实沸点50%点蒸馏温度推算得其他温度 实沸点馏程HK 10% 30 50% 70%205 285 370 422 4651.1.2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4-20（P145）换算蒸馏曲线各段温差由图4-19（P145）换算其50%点温度由图4—19查得：平衡汽化50%点与恩氏蒸馏50%温差馏程：HK 10% 30% 50% 70%261 300 358 398 4181.1.3原料及产品的有关参数的计算（1）体积平均沸点： 即恩氏蒸馏10%，30%，50%，70%，90%五个馏出温度的平均值体积平均沸点=（2）恩氏蒸馏10～90%斜率.（以确定中平均沸点）（3）确定中平均沸点：查图1—7（P22）（中均沸点=体积平均沸点+校正值）（4）确定分子量（根据介质的密度与中平均沸点确定）（5）重量平均沸点 （等于体积平均沸点+校正值）（6）分子平均沸点 （等于体积平均沸点+校正值）（7）确定临界参数(根据分子平均沸点、重量平均沸点确定)（8）确定焦点温度与焦点压力查图4—28（P153）焦点温度-临界温度差值表1—1 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汽油航煤轻柴重柴常渣 第二章 物料衡算及基础参数的确定 2.1物料衡算 表2—1 原油实沸点蒸馏馏分油收率及累加收率组分量产品切割温度℃收率%（质量分数）累积收率（质量分数）1汽油HK～1302.582.582航煤130～2302.55.083轻柴油230～32018.2423.324重柴油320～3501.0124.335渣油75.699.93物料平衡：是根据切割温度和收率算出产品得量初塔的物料衡算：入方：原油=460万吨/年=4.6106103/8000=5.75105Kg/h出方：初顶瓦斯 （按收率=0.09计算）初顶汽油 （按收率=2.25计算） 拔头油=原油-初顶瓦斯-初顶汽油表2—2 常压塔物料平衡项目质量分率%质量流率摩尔流率入方拔头油常顶汽油出方常一线常二线常三线常渣损失2.2.确定塔板数、塔顶压力和板压力降（1）参考实际装置确定塔板数： 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，换热塔板共6层即：全塔塔板数=52层（2）塔顶压力：塔顶采用一级冷凝，冷却（即一台空冷，一台水冷）参考实际数据确定 （3）塔板压力降（参考实际数据全塔压力降取20Kkpa） 采用条形浮阀塔板，每块塔板的压力降取3mmHg,这样各侧线抽出层及蒸发 段，炉出口压力可确决定 (注：炉出口压力=0.035+汽化段压力)2.2.1计算各侧线及塔底的总气提量根据装置实际数据取各段蒸汽量为：一线航煤： 0.8公斤/100公斤； 二线轻柴油：0.59公斤/100公斤三线重柴油：0.8公斤/100公斤；常渣：0.4公斤/100公斤计算过汽化量：选过汽化量占进料质量的2.3%2.2.2计算过汽化段温度和估算塔底温度1.计算过汽化段温度（是进料的绝热闪蒸温度）.也是进料在汽化油气分压下汽化率（2.7%）的温度(由各组分千摩尔数、总摩尔数查图确定)由图Ⅱ－4－21可得原油在常压下的实沸点曲线与平衡汽化曲线的交点，利用图Ⅰ－2－4（P24），将此交点温度换算为该分压下的温度，从该点作垂直于横坐标的垂线A，在A上找到 该点，过此点作平行线交点的线4。

即为原油在汽化段油气分压下的平衡汽化曲线.由曲线4可以查得，当要求进料汽化率为eF时，汽化段温度求汽化段油品在进料的热焓值：表 2—3 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/时常顶汽油航煤轻柴油重柴油过汽化油渣油总计塔底温度：取塔底温度比汽化段温度低16℃ 2.2.3塔顶及侧线的假设与回流热分配(1) 参考同类装置，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) 按上述温度条件，作全塔热平衡，确定全塔回流取热表2--4 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航煤轻柴油重柴油常底油过气化油水蒸气出方常顶汽油航煤轻柴油重柴油常底油水蒸气则全塔回流取热：回流方式及回流热分配常压塔采用冷回流顶循环回流两各中段回流回流热分配如下：冷回流取热 25% 回流取热 32% 一中取热 13% 二中取热 30% 第三章：常压塔侧线及塔顶温度的校核3.1重柴油抽出板(15层)1.按下图中的隔离体工作(第15层以下塔段的热平衡)表3--1 第15层以下塔段的热平衡物料流量lg/h比重d420温度焓 千卡/公斤热量万千卡/时气相液相入方：进料蒸汽内回流总计出：汽油航煤轻柴油重柴油常渣水蒸气内回流总计重柴油抽出板上方汽相总量为：重柴油内回流蒸汽分压为：由重柴油常压恩式蒸馏换算为该蒸汽分压下平衡汽化0%的温度推出各段温度； 0% 10% 30% 50%与假设温度进行比较，差值小于8为合适3.2 轻柴油出板(第27层) 3.3航煤抽出板（第39层） 以上两层抽出版校正方法与15层相同3.4全塔汽、液相负荷分布图表3--2 46层抽出板下的汽—液相负荷（温度145℃， 压力1.65atm）物料流率Kg/h操作条件焓 千卡/公斤热量万千卡/时TP汽液入方：进料蒸汽内回流总计出方：汽油航煤轻柴油重柴油常渣水蒸气一中二中内回流总计35层抽出板下汽、液相负荷（温度为191℃ ，压力1.695 atm）22层抽出板下汽、液相负荷（温度323℃ ，压力1.75 atm）进料段汽、液相负荷（温度363℃ 压力1.82atm）以上三段汽、液相负荷表同上表3--3 对计算结果汇总并画图名称液相气相m3/sm3/hm3/sm3/h塔顶4639352722155 第四章：计算塔径和塔高4.1计算塔径和塔高4.1.1塔径计算按前计算 顶循抽出板处汽相负荷最大.故以此汽相负荷为基准计算塔径按浮阀塔计算 选塔板间距为600mm(1)最大允许气体速度Wmax(2)适宜的气体操作速度Wa (3) 气体空间截面积Fa (4) 计算降液管内液体流速Vd (5) 计算降液管面积Fd′(6)塔横截面积Ft(7) 计算塔径D(8) 按塔径4m计算4.1.2塔高计算1. 塔顶空间取1.9m2. 汽化段取3m3. 塔底空间取4.7m4. 塔底群座取2.5m5. 19—26层板间距取1m6. 31—35层取1m7．总塔高4.1.3溢流装置的计算选用双溢流弓形降液管，不设进口堰。

各项计算如下：（1）堰长：（2）堰高：（3）堰长液层高度：（4）板上液层高度（5）液管底隙高度 （6）液体在降液管内的停留时间τ（7）弓形降液管的宽度和截面积4.1.4.浮阀的数目 取阀孔动能因数Fo=12每层塔板的浮阀数 4.1.5.塔板流体力学验算 气体通过浮阀塔板的压强降(1)气体通过。