毕业设计 - 年处理为300万吨原油常压塔设计(8)

下(单位MPa)：

塔顶压力0.157；

常一线抽出板（第9层）上压力=0.157+9×0.5×10-3 =0.162； 常二线抽出板（第21层）上压力=0.157+21×0.5×10-3 =0.168； 常三线抽出板（第30层）上压力=0.157+30×0.5×10-3 =0.172； 汽化段压力（第36层下）压力=0.157+36×0.5×10-3 =0.175；

取转油线压力降为0.035MPa，则

加热炉出口压力为：0.175＋0.035=0.21MPa 3.2.9 汽化段及塔底温度

（1）汽化段中进料的汽化率与过汽化度

取过汽化度为进料量的2%（重量）或2.03%（体积），即汽化量为7576㎏/h。 要求进料在汽化段的汽化率为eF为：

eF（体积分数）=（4.9+10.5+6.5+5.5+2.03）%=29.43%

（2）汽化段的油汽分压

汽化段各物料量（其中过汽化油的相对分子量取300）流量如表13：

表13 汽化段物料流量表

汽化段物料 常顶 常一线 常二线 常三线 过汽化油 油汽量合计 设塔底汽提蒸汽量为塔底重油量的2%，则

流量 153kmol/h 312kmol/h 111 kmol/h 69 kmol/h 27 kmol/h 674 kmol/h 塔底汽提水蒸气用量=2843748×2%/18=316 kmol/h

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由此计算得汽化段的油气分压为

0.175×674/（674548＋316）=0.119 (MPa)

(3) 汽化段温度的初步求定

在图中常压实沸点曲线与平衡汽化曲线的交点为330℃，利用《石油炼制工程》P66图3-1将330℃(626℉)换算成0.1191MPa(1.1atm)下的温度为338℃(640℉)，从该交点做垂直于横坐标的直线A，在A线上找到338℃之点，过此点做平行于原油常压平衡汽化曲线2的曲线4，即为原油在0.1191MPa(1.1atm)下的平衡汽化曲线。

由曲线4可查得当eF为29.43%时的温度为342.5℃，此即为汽化段的温度tF. (4) 汽化段温度tF的校核

当汽化率eF（体积分数）=29.43%，tF=342.5℃时，进料在汽化段中的焓hF计算结果如表14所示，表中各物料的焓值可由《石油炼制工程》P98图3-17求得。

表14 进料带入汽化段的热量QF（P=0.175MPa，t=342.5℃） 油料 气相 常顶 常一 常二 常三 过汽化油 重油 合计 1151 1117 1109 1100 1096 - - 焓，kJ/kg 液相 - - - - - 854 - 1151×15167=17.46×10 1117×35917=40.12×10 1109×23292=25.83×10 1100×20042=22.05×10 1096×7576=8.30×10 854×276798=236.39×10 QF=350.15×10 6666666热量，kJ/g 所以 hF=350.15×106/378792=924.4（kJ/kg）

再按上述方法作出原油在加热炉出口压力0.21MPa（2.08atm）下的平衡汽化曲线（如图1中的线3），设定加热炉出口温度为360℃，由曲线3读出在360℃时的汽化率为25.5%（体积分数）。显然，e0

表15 进料在加热炉出口携带的热量（P=0.21MPa，t=360℃）

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焓，kJ/kg 物 料 气相 常顶 常一线 常二线 常三线 气相 液相 1205 1172 1155 1146 - - - 液相 - 热 量， kJ/h 1205×15167=18.28×106 - - - 975 920 - 1172×35917=42.09×10 1155×23292=26.9×10 1146×13118=5.03×10 975×6924=6.75×10 920×284374=261.62×10 Q0=370.67×10 666666常底 合 计 所以 h0=370.67×106/378792=978.6kJ/kg

校验结果表明h0略高于hF，所以在设计的汽化温度342.5℃之下，能保证所需的拔出率，炉出口温度也不至于超过允许限度。

（5）塔底温度

取塔底温度比汽化段温度低7℃，即 342.5-7=335.5（℃） 3.2.10 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

参考同类装置的经验数据，假设塔顶及各侧线温度如表16所示：

表16 塔顶及各侧线假设温度表

产品出口温度 常 顶 温 度 常一线抽出板（第9层）温度 常二线抽出板（第21层）温度 数值 116℃ 150℃ 239℃ 30

常三线抽出板（第30层）温度 295℃ （2）全塔回流热

按上述假设的温度条件作全塔热平衡（见表17），由此求出全塔回流热。

表17 全塔回流热

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 37879进料 2 入 汽提蒸8025 方 汽 38681合 计 7 常 顶 15167 常 一 常 二 常 三 出28437方 常 底 4 水蒸气 8025 38681合 计 7 - - - - - - 0.157 116 641 - 0.9237 0.177 335.5 - 837 0.703 0.157 0.162 0.168 0.172 116 150 239 295 615 - - - - 377 615 770 - - - - - - 0.3 420 3316 - 0.8615 0.175 342.5 - - 346.93×10 626.61×10 6373.54×10 9.33×10 13.54×10 15.20×10 15.43×10 238.02×10 21.67×10 313.19×10 6666666635917 0.7782 23292 0.8185 20042 0.8280 所以 全塔回流热Q=（380.2－313.19）×106=67.01×106kJ/h

（3）回流方式及回流热分配

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塔顶采用二级冷凝冷却流程，塔顶冷回流温度为60℃，采用2个中段回流。第1个回流介于常一线与常二线之间（第11～13层），第2个回流介于常二线与常三线之间（第23～25层）。

全塔回流热分配如表18所示：

表18 全塔回流热分配表

塔顶回流取热50% 第一中段回流取热30% 第二中段回流取热20% 30.18×10kJ/h 18.11×10kJ/h 12.07×10J/h 6663.2.11 常三线抽出板（第30层）温度校核

（1）按下图中的隔离体系作第30层以下塔段的热平衡。见下图3及表19。

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