石油炼制工程_ 石油蒸馏_ 原油蒸馏塔工艺计算_

第四节原油蒸馏塔工艺计算The process calculation of crude distillation tower
主讲涂永善
化学工程学院
工艺设计：确定工艺参数、设备结构尺寸等。

工艺计算分为设计计算
和标定核算
工艺核算：考察装置或设备的实际操作状况，如处理量、
转化率、产品收率及质量，操作参数是否达到设计要求？
存在哪些问题等？提出改进措施或指导性建议。

设计计算：针对新装置或设备标定核算：针对现有装置或设备工艺计算的类型及含义
（
1）原油性质：
如密度、粘度、K 、相对分子质量M 、含水量、TBP 蒸馏数据、平衡气化蒸馏数据
（2）产品方案及产品性质（如20℃密度、M 、恩氏蒸馏数据、临界参数、焦点参数等）
（3）装置处理量（最大/最小）及正常生产时间（按1年350天计，即8400小时）
（4）汽提水蒸气的温度、压力
（5）同类型生产装置及生产方案的实际操作数据（便于参考和比较）
原油蒸馏塔工艺设计计算的依据-
基础数据
原油蒸馏塔工艺设计计算的依据-计算内容和步骤（1）整理计算原油及产品的性质数据；
（2）确定产品收率（切割温度）和物料平衡（可参考同类型装置（相同原油及产品方案））；（3）选择合适的汽提方式，确定其用量；
（4）选择合适的塔板型式及塔板数；
（5）画出精馏塔草图，包括进料、侧线及中段回流位置；
（6）确定各部位压力和炉出口压力；
常压塔计算草图
原油蒸馏塔工艺设计计算的依据-计算内容和步骤
（7）确定进料的过气化率(一般2～4wt%)及汽化段e F，计算汽化段温度；（8）确定塔底温度；
（9）假设塔顶温度、各侧线抽出温度，作全塔热平衡，合理分配回流热；（10）校核塔顶温度、各侧线抽出温度，若与假设值不符，应重新假设并计算；（11）作出全塔气液相负荷分布图；
（12）确定塔径和塔高；
（13）作塔板水力学核算。

一、操作压力的确定以常压塔为例计算思路⊿P f ～0.02MPa 塔板压降⊿P f
转油线压降⊿P f
通常约0.034MPa 塔顶产品罐压力塔顶压力
各侧线抽出板上压力汽化段压力炉出口压力
由产品罐温度下塔顶产品的泡点压力决定
二、操作温度的确定
主要包括: 塔顶温度、侧线温度、汽化段温度、塔底温度
基本方法
）塔顶温度：塔顶产品在油气分压下的露点温度（即平衡气化t
100%侧线温度：侧线产品在油气分压下的泡点温度（即平衡气化t
）
0%汽化段温度：由P-T-e相图确定
塔底温度：依经验估算，一般比汽化段温度低5～10℃。

1、汽化段温度t F
汽化段即指进料段，视为绝热闪蒸过程，又称绝热闪蒸温度。

思路：先由P-t-e 相图确定，后进行校核。

要求：设计的t
F 既能保证所需的拔出率，t
F
要求的炉出口温度也不会超限。

条件：已知汽化段汽化率e
F 及油气分压P
o,汽化段
，由原油P-t-e 相图得到t
F，
当缺乏原油P-t-e 相图时可采用简化方法得P
o,汽化段
压力下平衡汽化曲线。

所需数据：原油TBP蒸馏数据，原油常压平衡气化数据
所需图表:“烃类与窄馏分蒸汽压图”，该图可进行不同压力下的沸点换算。