原油常减压蒸馏装置设计(4)

3.2.5 汽化段温度

①汽化段中进料的汽化率与过汽化率

取过汽化率为进料的2％(质)(经验值为2~4)或2.03％(体)则过汽化油量为9000kg/h, 要求进料在汽化段的汽化率为:

eF=(5.0+＋10.5＋14.2+5.9+2.03)％=37.63％(体)

① 汽化段油气分压 汽化段中各物料的流量如下: 汽油 199kmol/h 煤油 279kmol/h 轻柴油 278kmol/h 重柴油 89kmol/h 过汽化油 30kmol/h 油气量合计 875kmol/h

其中过汽化油的分子量取300水蒸汽336kmol/h(塔底汽提)。由此计算得过汽化段的油气分压为:

0.172×875/(875+336)=0.124Mpa ③汽化段温度的初步求定

汽化段温度应该是在汽化段油气分压0.124MPa之下汽化37.63％(体)的温度为此需要作出在0.124MPa下的原油平衡汽化曲线见图1中的曲线4。在不具备原油的临界参

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数与焦点参数而无法作出原油的P-T-e相图的情况下曲线4可用简化法求定: 由图1可得到原油在常压下的实沸点曲线与平衡汽化曲线的交点为310℃。将此交点温度换算成在0.124MPa压力下的温度为320℃。当eF为37.63％(体)时的温度为350℃此即欲求的汽化段温度tF。此tF是由相平衡关系求得还需对它进行校核。

?tF的校核

校核的目的是看tF要求下的加热炉出口温度是否合理校核的方法是作绝热闪蒸过程的热平衡计算以求得炉出口温度。

当汽化率eF=37.63％(体)tF=350℃, 进料在汽化段中的焓hF计算如表8所示。 进料带入汽化段的热量QF(P=0.172Mpat=350℃)见表3-9

物料 汽油 煤油 轻柴油 重柴油 过汽化油 重油 合计 焓Kj/kg 汽相 1176 1147 1130 1122 ～1118 液相 888 1176×18900=22.27*106 1147×42300=48.52×106 1130×60750=68.65×106 1122×25650=28.78×10 9000×1118=10.06×10 888×302400=268.5×106 QF=446.8×10 666热量kJ/h 表3-9 进料带入汽化段的热量Q

hF=446.8×106/450000=992.89kJ/kg

再求出原油在加热炉出口条件下的热焓ho按前述方法作出原油在炉出口压力0.207MPa压力之下平衡汽化曲线(即图1中的曲线3)。此处忽略了水分若原油中含有水分则应按炉出口处油气分压下的平衡汽化曲线计算。因考虑生产航空煤油限定炉出口温度不超过360?C，转化为常压下温度为325?C时汽化率eo为31.5％，显然eo

ho=233.2×106/450000=518.18kJ/kg

核算结果表明ho略高于hF所以在设计的汽化段温度350?C之下能保证所需的拔出率(31.5％体)。炉出口温度也不致超过充许限度。

进料在炉出口处携带的热量(P=0.207MPa, t=360?C)见表3-10

物料 汽相 汽油 煤油

焓Kj/kg 热量kJ/h 液相 1201×18900=22.70×106 1164×42300=49.24×106 16

1201 1164

轻柴油 重柴油(g) 重柴油(l) 重油 合计 1151 1143 971 904 1151×60750=69.92×106 1143×16060=21.79×106 971×9590=9.3×106 904×302400=273.4×10 Qo=446.4×10 66表3-10 进料在炉出口处携带的热量

第四章 常压蒸馏塔尺寸计算

4.1塔径的计算 4.1.1 塔径的初算

以塔内最大负荷来计算塔径 液相 V= 169.3m3/h 汽相 V= 45294.7m3/h

Wmax?0.0551?2VLV

第22层塔板的汽相负荷最大

gHVt?L??V?V?L?V式中：

g=9.81m/s

g─重力加速度, 9.81m/s ρV─气相密度, kg/m3; ρL─液相密度, kg/m3; Ht─塔板间距, m;

VL─液体体积流率, m3; Vv─气体体积流率, m3;

Wmax─允许的最大气体速度, m/s;

ρV=M/V=5.97kg/m3 ρL=842.11kg/m3

VL=0.04702m3 Vv=12.58m3

Ht= 0.6 m

塔板间距Ht按塔径选定。

板间距Htmm 450 450 — 500 500 — 浮阀塔板间距Ht与塔径D的关系见表2-24： 塔板直径D, mm 1200~1400 1600～3000 3200~4200 600 600 600 — 800 800 表2-24：浮阀塔板间距Ht与塔径D的关系

计算得 Wmax= 1.45m/s

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4.1.2 计算出Wmax后再计算适宜的气速Wa

Wa=K?Ks?Wmax K─安全系数

K= 0.82 Ks─系统因数

Ks= 0.97

Wa =1.153338181m/s 4.1.3 计算气相空间截面积

Fa=Vv/Wa

Fa─计算的塔的空间截面积m2

Fa=10.91m2

Vd=0.135

4.1.4 降液管内流体流速Vd

Vd=0.17K?Ks

Vd =0.135218 当Ht≤0.75m时

V.97?10?3d?6K?KsHt(?L??v)

Vd =0.142168755

按以上两式计算后, 选用较小值。

所以：Vd=0.135218 当Ht≥0.75m时

V?3d?6.97?10K?Ks?L??v

Vd =0.160309191

式中Vd─降液管内液体流速m/s。

4.1.5 计算降液管面积

F'd=VL/Vd F'd=0.11Fa

F'd=0.00373

F'd=1.1999

按以上两式计算取较大值。

所以：F'd=1.2

4.1.6 塔横截面积Ft的计算

Ft=Fa+F’d

Dtc?F0.785

Ft=12.1

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Dc= 3.927

式中 Ft──计算的塔横截面积m2；

4.1.7 采用的塔径D及空塔气速W

根据计算的塔径按国内标准浮阀塔板系列进行园整得出采用的塔径D，自动取D=4m 按以下两式计算采用的塔截面积及空塔气速。

F=0.785D2 W=Vv/F F=12.48

W= 1.00

塔径园整后其降液管面积按下式计算

Fd=(F/Ft)×F'd Fd=1.24 m2

Fd──采用的降液管面积m2。

4.2塔高的计算

H=Hd+(n-2)Ht+Hb+Hf

式中：

H──塔高(截线到切线)m；

Hd──塔顶空间高(不包括头盖)m； Hb──塔底空间高(不包括头盖)m； Ht──塔板间距m； Hf──进料段高m； n──实际塔板数块。

m

取Hd=1.5m Hb =1.5 Ht =0.6m Hf = …… 此处隐藏：1345字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……