毕业设计 - 年处理为300万吨原油常压塔设计(10)

图5 第9层以下塔段的热平衡

表23第9层以下塔段的热平衡

操作条件 流率 物 料 kg/h g/cm3 焓kJ/kg 热 量 密度 压力，MPa 温汽相 液相 度，℃ kJ/h 38

37879进料 2 汽提蒸6947 入 方 内回流 L 0.775 38573合 计 9+L 0.162 常顶 15167 0.703 150 669 - - - - - - 汽 ～0.162 ～145 - 356 - 3 420 3316 - 0.8615 0.175 342.5 - - 346.93×10 23.04×10 66356L 369.97×10＋356L 10.15×10 0.162 150 - 368 10 0.168 239 - 611 10 666613.25×常一线 35917 0.7782 14.23×常二线 23292 0.8151 出常三线 方 28437常底 4 0.9237 0.177 20042 0.828 0.172 295 - 770 15.43×10 6335.5 - 837 238.02×10 6150 水蒸气 6947 - 0.162 2794 - 19.41×10 6～内回流 L 0.775 0.162 150 669 - 669L 39

一、二中30.18×段取走热 38573合 计 9+L 由热平衡得 369.97×10＋356L=340.67×10＋669L

6

6

- - - - - - 10 6340.67×- - - - - 10＋669L 6所以，内回流L=93610（kg/h） 或 93610/175=535（kmol/h） 常一线抽出板上方气相总量为

153+535+316+31.2+38.8=1074（kmol/h）

常一线蒸汽（即内回流）分压为

0.162×520/1059=0.0795（MPa）=598（mmHg）

（2）由常一线恩氏蒸馏数据换算成0.0795（MPa）下平衡汽化0点温度。利用《石油炼制工程》P205图7-15和《石油炼制工程》P206图7-16先换算得常压下平衡汽化数据，再利用《石油炼制工程》P216图7-26换算成0.0795MPa下的平衡汽化数据，其计算结果如表24：

表24 常一线馏分油恩氏蒸馏温度和平衡汽化温度转换表 项 目 恩氏蒸馏温度，℃ 恩氏蒸馏温差，℃ 平衡汽化温差，℃ 常压平衡汽化温度，℃ 0.0625MPa下的平衡汽化温149 度，℃ 157 167 170 - 0% 10% 30% 177 4 3 174 50% 181 24.2 - 177 70% 205.2 - - - 139.2 159.2 20 8 156 17.8 10 164 由上求得的在0.0795MPa下常三线抽出板的泡点温度为149℃，与原假设的150℃

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很接近，可以认为原假设温度是正确的。 3.2.14 塔顶温度的校核

塔顶冷回流温度t0=60℃，其焓值172kJ/kg。

塔顶温度t1=116℃，回流蒸汽的热焓值为612kJ/kg。故塔顶的冷回流量为 L=30.18×106/（612-172）=70186kg/h

塔顶油汽量为 （70186＋15167）/99=862kmol/h 塔顶水蒸气量为 8025/18=446 kmol/h

塔顶油汽分压为 0.157×862/（862＋446）=0.1035 atm

塔顶温度应该是汽油在其油汽分压下的露点温度。由恩氏蒸馏换算得常压露点温度为117.5℃。已知其焦点温度和压力依次为313℃和4，49MPa，据此可以在平衡坐标纸上作出常顶平衡汽化100%点的P-t线，如图6。由该相图读得油汽分压为0.1035MPa时的露点温度为119℃，考虑到不凝气的存在，该温度乘以系数0.97，则塔顶温度为：

119×0.97=115.4℃

与假设的116℃很接近，故原假设的温度是正确的。

最后验证在塔顶条件下水蒸气是否会冷凝。 塔顶水蒸气分压为 0.157－0.1035=0.535 MPa

相当于此压力下的饱和水蒸气温度为84℃，远低于塔顶116℃，故在塔顶条件下水蒸气处于过热状态，不会冷凝。

3.3 塔板汽液相负荷蘅算

3.3.1关键塔板汽液相负荷蘅算

（1）第2层塔板汽液相负荷

按下图中的隔离体系作第2层以下塔段的热平衡。见下图7及表25。

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图7 第2层以下塔段的热平衡图

按图7中的隔离体系做第2层以下塔段的热平衡。

表25 第2层以下塔段的热平衡

流率 物 料 kg/h g/cm3 密度 操作条件 焓kJ/kg 热 量kJ/h 42