常减压蒸馏工艺计算汇总
减压蒸馏沸点计算公式
减压蒸馏沸点计算公式减压蒸馏沸点计算公式在化学工程中,减压蒸馏是一种常用的分离技术,可将液体混合物中的成分在降低压力的条件下逐步蒸发和分离。
为了确定合适的操作条件,需要计算减压蒸馏的沸点。
1. 零点扩散公式零点扩散公式用于计算液体混合物的减压蒸馏沸点。
公式:T b=T n+ΔT解释:T b表示减压蒸馏的沸点,T n表示正常压力下的液体混合物的沸点,ΔT表示由于减压而引起的沸点降低。
例子:假设一种液体混合物在正常压力下的沸点为80℃,减压条件下引起的沸点降低为10℃,那么减压蒸馏的沸点应为70℃。
2. 饱和蒸汽压公式饱和蒸汽压公式可用于计算减压蒸馏的沸点。
公式:T b=T s+ΔT解释:T b表示减压蒸馏的沸点,T s表示液体在减压条件下对应的饱和蒸汽温度,ΔT表示由于减压而引起的沸点降低。
例子:假设一种液体在减压条件下的饱和蒸汽温度为70℃,减压条件引起的沸点降低为15℃,那么减压蒸馏的沸点应为55℃。
3. Clausius-Clapeyron公式Clausius-Clapeyron公式是另一种计算减压蒸馏沸点的常用公式。
公式:log10(P2P1)=−ΔH v(1T2−1T1)解释:P1和P2分别表示温度T1和T2下的饱和蒸汽压力,ΔH v表示蒸发热,R表示气体常数。
例子:假设某液体的蒸发热为50 kJ/mol,在压力为1 atm( kPa)时的温度为100℃,在压力为 atm( kPa)时的温度为90℃。
根据Clausius-Clapeyron公式,我们可以计算出减压蒸馏的沸点。
log10(1)=−50000×(1−1)−=−50000 19169()−≈−因此,减压蒸馏的沸点约为90℃。
结论以上列举了几种常用的减压蒸馏沸点计算公式,包括零点扩散公式、饱和蒸汽压公式以及Clausius-Clapeyron公式。
根据具体情况选择合适的公式并应用,可以帮助工程师和科研人员确定减压蒸馏的操作条件,并实现液体混合物的有效分离。
复习-常减压蒸馏工艺
1 “一脱三注”工艺
我国各炼厂大都采用二级电脱盐脱水流程和装置。
脱盐原油 混 合 器
二次注水 一级电脱 盐罐 一 次破 注乳 水剂 原 油 换热器
二级电脱 盐罐
含盐污水
泵
2 原油蒸馏的三段汽化流程
所谓工艺流程,就是一个生产装置的设备(如塔、反 应器、加热炉)、机泵、工艺管线按生产的内在联系 而形成的有机组合。 全厂生产工艺 流程图 生产装置工艺 原理流程图 自动控制流 程图
脱盐 脱水
初馏
加热
常压 蒸馏
加热
减压 蒸馏
减压渣油
2 原油蒸馏的三段汽化流程
工艺流程图
本课小结-“一脱三注”
一脱
原油电脱盐
注氨
三注
注水 注缓蚀剂
本课小结-三段汽化
初 馏 塔 的 作 用 流 程 图
拔出原油中的较轻组分
进一步解决原油脱水效果欠佳 减少催化剂被砷中毒 进一步解决含硫、含盐原油对设备和管路的腐蚀
工艺流程
2 原油蒸馏的三段汽化流程
原油初馏 常压蒸馏
减压蒸馏
三段汽化
两段汽化
常压蒸馏
减压蒸馏
2 原油蒸馏的三段汽化流程
1
2 3 4
拔出原油中的较轻组分
进一步解决原油脱水效果欠佳
减少催化剂被砷中毒
进一步解决含硫、含盐原油对设备和管路的腐蚀
2 原油蒸馏的三段汽化流程
方框流程图
精破 制乳 水剂 原 油 换热 瓦斯 轻汽油 瓦斯、汽油、煤油 减压各种馏分油 轻、重柴油
复习
常减压蒸馏工艺
主要内容
“一脱三注”工艺
原油蒸馏的三段汽化流程
Байду номын сангаас
常减压蒸馏工艺共72页文档
16、人民应该为法律而战斗,就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ,并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ,而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令,就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律,其真实含 义是财 富。— —爱献 生
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事,无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。——培根
常减压蒸馏工艺设计计算
常减压蒸馏工艺设计计算常减压蒸馏工艺是一种常用的分离工艺,在化工工业中应用广泛。
常减压蒸馏可以实现对液体混合物的分离和纯化,具有效果好、操作简单的特点。
在进行常减压蒸馏工艺设计计算时,首先需要确定的是原料的组成和性质以及所要求的产品纯度。
接下来需要确定的是减压塔的设计参数,包括减压塔的塔径、高度、塔板数、进料位置、加热方式等。
然后根据给定的设计参数,进行减压塔的热力计算、物料平衡计算和塔板设计计算。
最后还需要进行减压系统的能量平衡计算和传热传质计算,以确定所需的加热器和冷凝器的热力性能。
常减压蒸馏工艺设计计算中的几个关键问题是:进料位置的确定、塔盘数的确定、回流比的确定以及回流液的冷凝方式。
进料位置的确定需要考虑流态、塔内回流比和塔效。
塔盘数的确定需要考虑产品纯度、塔效、塔内压力和进料位置。
回流比的确定需要考虑产品纯度和产量要求。
回流液的冷凝方式可以选择直接冷凝法或间接冷凝法,根据实际情况确定。
常减压蒸馏工艺设计计算一般采用Matlab或Aspen Plus等软件进行模拟计算,以得到最佳的设计方案。
常减压蒸馏工艺设计计算的结果有两个方面的指标:分离效果和能量平衡。
分离效果是指分离出的产品的纯度,常用的评价指标是塔顶和塔底的组分含量。
能量平衡是指进出料之间的能量平衡,包括塔内各个位置的温度和压力分布。
常减压蒸馏工艺设计计算中还有几个常用的技术经验公式,如McCabe-Thiele图法、Fenske方法和Underwood方法等,可以用来快速估算设计参数。
在进行常减压蒸馏工艺设计计算时,还需要考虑操作的安全性,包括减压系统的安全性和冷凝器的冷却能力等。
总之,常减压蒸馏工艺设计计算是一项复杂而重要的工作,需要考虑多个因素的综合影响。
只有通过科学合理的计算和分析,才能得到满足要求的设计方案。
【精品】辽河原油万吨常减压装置常压塔工艺计算
前言一、蒸馏过程的目的石油是极其复杂的混合物。
要从原油提炼出多种多样的燃料、润滑油和其他产品,基本的途径是:将原油分割为不同沸程的馏分,然后按照油品的使用要求,除去这些馏分中的非理想组分,或者是经由化学转化形成所需要的组成,进而获得合格的石油产品。
因此,炼油厂必须解决原油的分割和各种石油馏分在加工过程中的分离问题.蒸馏正是一种合适的手段,而且也是一种最经济、最容易实现的分离手段。
它能够将液体混合物按其所含组分的沸点或者蒸汽压的不同而分离为轻重不同的各种馏分。
几乎在所有的炼油厂中,第一个加工装置就是蒸馏装置.借助于蒸馏过程,可以按所制定的产品方案将原油分割成相应的直馏汽油、煤油、轻柴油或重柴油馏分及各种润滑油馏分;也可以按照不同的生产方案分割出一些二次加工所用的原料,进一步提高轻质油的产率或改善产品的质量。
二、装置生产方案的确定本设计所用原油为辽河油田欢喜岭地块原油。
辽河油田地质构造复杂,重质低凝环烷基原油储量较为丰富,这种重质低凝环烷基原油具有密度大、粘度高的特点,往往含有大量的胶质、沥青质,所以又称沥青基原油,可以生产各种优质沥青.通常还含有大量的环状烃和较多的芳烃,含蜡低,甚至不含蜡,是生产某些特种润滑油的良好原料,用它生产的低凝环烷基润滑油可以作为电气绝缘油、冷冻机油、橡胶工艺用油、润滑脂的基础油等.本设计为150万吨/年辽河原油加工方案,由于只对常压蒸馏部分进行工艺计算,故确定的方案如下:从初馏点至195℃可作为汽油的调合组分。
195℃~300℃可作为轻柴油的调合组分。
300℃~339℃可作为电气绝缘油的基础原料。
339℃~399℃可作为橡胶工艺用油的基础原料。
三、流程的确定及特点装置加工辽河低凝环烷基原油,生产润滑油基础原料和优质的道路沥青原料,流程的特点是燃料—润滑油型装置,工艺路线为原油进装置→换热→电脱盐→常压炉→常压塔→减压炉→减压塔。
装置未设初馏塔(闪蒸塔)是因为所加的原油属重质原油,轻组分较少的缘故。
常减压蒸馏温度换算图
在国标《石油产品减压蒸馏测定法》(GB/T 9168-1997)中,通常对实验结果测定的减压温度是以下图来查找出常压时的温度。
在现在计算机时代就显得有点落伍了,所以我用计算机来自动计算,依据是国标中的两个公式(在国标中的附录G中):
AET(常压等同温度)={(748.1*A)/[1/(VT,K)]+(0.3861*A-0.00051606)}-273.1 公式(1)
A={5.999197-(0.9774472*logP')}/{2663.129-(95.76*logP')} 公式(2)
式中:A--在公式(2)中得到的值;
VT,K--观察到的蒸汽温度,K;K=℃+273.1;
P'--读取蒸汽温度时观察到的系统压力,mmHg。
但是我用计算机根据以上的公式计算出来的常压温度与用图表查找的温度大很多有。
我一直没有搞明白这是怎么回事。
在这想请教各位专家给我指教指教。
第5节常减压蒸馏2009
6、 常减压蒸馏设备防腐蚀
原油虽经脱盐脱水,但仍含有少量无机盐,可引 起设备腐蚀。
主要腐蚀反应
CaCl2 + 2H2O
Ca(OH)2 + 2HCl(g)
MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl(g)
HCl遇水则可引起腐蚀。
Fe + 2HCl(aq)
H2S + Fe
FeS 即,原因油此蒸我馏们装称置常的减处压理蒸能馏力, 常被视为一个为国原家油炼的油一工次业加发工展过水程平。的标志。目前我国 常减压蒸馏装置单套的加工能力多在2.5~3.5Mt/a,最大 的是6.0Mt/a,国外最大已达12.5Mt/a。
第五节 常压减压蒸馏
原油
直馏汽油 煤油 轻柴油 重柴油馏分 各种润滑油馏分 渣油
(2)气相量增大,增加了常压塔的负荷。 如超负荷则会造成“冲塔”影响油品质量。
脱盐原因: (1)可形成盐垢,影响传热效果,堵塞管
道,严重时可形成“盐堵”。
(2)腐蚀设备。硫化物, 氯化物在有水 的情况下,可以形成H2S、HCL。对设备有腐 蚀性。
(3) 盐可以影响油品质量。
2、 原油予处理原理 含水原油通常是一种比较稳定的油包水型乳状液
常压蒸馏:初馏塔底原油经常压炉加热到360 370C进入常压塔,塔顶出汽油,侧线出重柴 油、轻柴油、煤油;塔底常压重油到减压蒸馏。
减压蒸馏:常压塔塔底经减压炉加热到400C左 右进入减压分馏塔,塔顶不出产品只分出不凝气 和水蒸气,经冷凝冷却抽出不凝气使塔内保持减 压状态。侧线分出润滑油或裂化原料油,塔底为 减压渣油,也用过热蒸汽汽提出轻组分后出塔。
过低,处理量下降,分馏效果不好,
甚至发生漏液。
常减压蒸馏装置常压塔工艺设计
化工专业课程设计常减压蒸馏装置常压塔工艺设计学校名称:广东石油化工学院专业名称:化学工程与工艺班别:姓名:学号:指导教师:完成时间:2012年02月01日至2012年10月日广东石油化工学院课程设计说明书设计名称:化工专业课程设计题目:530万吨/年原油常减压蒸馏装置设计常压分馏塔工艺设计学生:学号:班别:专业:化学工程与工艺指导教师:日期:2012 年02 月20 日广东石油化工学院化学工程与工艺专业设计任务书2012 年9 月30 日批准系主任谢颖发给学生1.设计题目: 原油常减压蒸馏装置工艺设计2. 学生完成全部设计之期限: 2013 年10 月20 日3. 设计之原始数据: (另给)4. 计算及说明部分内容: (设计应包括的项目)一、总论1.概述;2.文献综述;3.设计任务依据;4.主要原材料;5.其他二、工艺流程设计1. 原料油性质及产品性质;2. 生产方案;3.工艺流程;4. 蒸馏塔类型、塔器结构;5.环保措施三、常压蒸馏塔工艺计算1. 工艺参数计算;2. 物料平衡计算;3.操作条件的确定;4. 蒸馏塔各点温度核算;5. 蒸馏塔汽液负荷计算四、常压蒸馏塔尺寸计算1. 塔径计算;2. 塔高计算五、常压蒸馏塔水力学计算六、车间布置设计1. 车间平面布置方案;2. 车间平面布置图;3. 常压蒸馏塔装配图七、参考资料5. 绘图部分内容: (明确说明必绘之图)(1) 原油常减压蒸馏装置工艺流程图(2) 车间平面布置图(3) 常压蒸馏塔装配图插图: 主要塔器图, 蒸馏塔汽液负荷分布图, 计算草图等.6. 发出日期: 2013 年9 月30 日设计指导教师:完成任务日期: 2013 年10 月日学生签名:石油化工生产技术课程设计原油常减压蒸馏装置工艺设计基础数据1、原油的一般性质大庆原油,204d= 0.8587;特性因数K=12.32、原油实沸点蒸馏数据表1 大庆原油实沸点蒸馏及窄馏分性质数据馏分号沸点范围/℃占原油(质)/% 密度(20℃)/g·cm-3运动粘度/ mm2·s-1凝点/℃闪点(开)/℃折射率每馏分累计20℃50℃100℃20Dn70Dn1 初~112 2.98 2.98 0.7108 ————— 1.3995 —2 112~156 3.15 6.13 0.7461 0.89 0.64 ——— 1.4172 —3 156~195 3.22 9.35 0.7699 1.27 0.89 —-65 — 1.4350 —4 195~225 3.25 12.60 0.7958 2.03 1.26 —-41 78 1.4445 —5 225~257 3.40 16.00 0.8092 2.81 1.63 —-24 — 1.4502 —6 257~289 3.40 19.46 0.8161 4.14 2.26 —-9 125 1.4560 —7 289~313 3.44 22.90 0.8173 5.93 3.01 — 4 — 1.4565 —8 313~335 3.37 26.27 0.8264 8.33 3.84 1.73 13 157 1.4612 —9 335~355 3.45 29.72 0.8348 — 4.99 2.07 22 —— 1.445010 355~374 3.43 33.15 0.8363 — 6.24 2.61 29 184 — 1.445511 374~394 3.35 36.50 0.8396 —7.70 2.86 34 —— 1.447212 394~415 3.55 40.05 0.8479 —9.51 3.33 38 206 — 1.451513 415~435 3.39 43.44 0.8536 —13.3 4.22 43 —— 1.456014 435~456 3.88 47.32 0.8686 —21.9 5.86 45 238 — 1.464115 456~475 4.05 51.37 0.8732 ——7.05 48 —— 1.467516 475~500 4.52 55.89 0.8786 ——8.92 52 282 — 1.469717 500~525 4.15 60.04 0.8832 ——11.5 55 —— 1.4730 渣油>525 39.96 100.0 0.9375 ———41①———3、产品方案及产品性质4. 设计处理量: 250+学号×10万吨/年, 开工:8000小时/年。
减压蒸馏沸点计算公式
减压蒸馏沸点计算公式
摘要:
1.减压蒸馏的原理
2.减压蒸馏过程中压力和液体沸点的计算方法
3.减压蒸馏在实际应用中的重要性
4.结论
正文:
减压蒸馏是一种重要的化工过程,它通过降低系统压力,使得液体的沸点降低,从而实现液体的蒸发和分离。
在减压蒸馏过程中,如何准确计算压力和液体沸点是非常重要的。
下面我们将详细介绍减压蒸馏沸点计算公式。
首先,我们需要了解减压蒸馏的原理。
在常压下,液体的沸点是固定的,但在减压蒸馏过程中,随着系统压力的降低,液体的沸点也会随之降低。
这是因为液体的沸点与其蒸气压之间存在一定的关系,当系统压力降低时,液体的蒸气压也会降低,从而使得液体的沸点降低。
在减压蒸馏过程中,压力和液体沸点的计算方法主要有两种。
一种是推算,当蒸馏在1333 到1999 帕(10-15mmhg)下进行时,压力每相差133.3pa(1mmhg) 沸点相差约1 摄氏度。
另一种是在压力- 温度关系图中查找,相对来说,这种方法比较准确。
减压蒸馏在实际应用中具有重要的意义。
例如,在石油化工行业中,通过减压蒸馏可以实现石油中各组分的分离,从而得到不同种类的石油产品。
此外,减压蒸馏还可以应用于化学实验室中,用于分离和提纯化学物质。
总之,减压蒸馏沸点计算公式对于化工过程的控制和优化具有重要作用。
减压蒸馏温度如何计算公式
减压蒸馏温度如何计算公式减压蒸馏温度计算公式。
减压蒸馏是一种常用的分离技术,它适用于那些在常压下难以分离的混合物。
在减压蒸馏过程中,通过降低系统的压力,可以降低液体的沸点,从而实现对混合物的分离。
在进行减压蒸馏操作时,需要计算减压蒸馏温度,以便确定操作参数和优化分离效果。
本文将介绍减压蒸馏温度的计算公式及其应用。
减压蒸馏温度的计算公式可以通过理论推导和实验结果得出。
在这里我们将介绍两种常用的计算公式,分别是Clapeyron方程和Antoine方程。
Clapeyron方程是描述气液相平衡的理论方程,可以用来计算减压蒸馏温度。
其表达式为:ln(P2/P1) = -ΔHvap/R (1/T2 1/T1)。
其中,P1和T1分别为初始压力和温度,P2和T2分别为减压后的压力和温度,ΔHvap为蒸发热,R为气体常数。
通过Clapeyron方程可以计算出减压蒸馏的温度。
Antoine方程是一种常用的描述液体蒸气压与温度关系的经验公式,其表达式为:ln(P) = A (B / (T + C))。
其中,P为液体的蒸气压,T为温度,A、B和C为实验参数。
通过Antoine方程可以计算出减压蒸馏的温度。
在实际应用中,通常会根据具体情况选择合适的计算公式。
对于不同的混合物和操作条件,可能会选择不同的计算方法。
在进行减压蒸馏操作时,需要根据混合物的性质和分离要求,选择合适的计算公式,并进行相应的参数拟合和修正。
除了理论计算,实验测定也是确定减压蒸馏温度的重要手段。
通过实验测定可以得到混合物的蒸气压随温度的变化规律,从而确定减压蒸馏的操作温度。
实验测定的结果可以与理论计算进行对比和修正,以确保减压蒸馏操作的准确性和可靠性。
在进行减压蒸馏操作时,除了计算减压蒸馏温度,还需要考虑其他操作参数的选择。
例如,减压蒸馏的蒸馏釜压力、进料温度、进料流量等参数都会对分离效果产生影响。
因此,在进行减压蒸馏操作时,需要综合考虑各种因素,进行合理的参数选择和操作控制,以实现对混合物的有效分离。
伊朗索鲁士原油常减压蒸馏常减压塔设计计算
武汉工程大学本科毕业设计摘要本次设计介绍了多塔集中布置的工艺管道设计要点。
对于整个塔区管道设计所涉及的部分,如:平面布置,塔基础高度的确定,塔管口方位的确定,塔联合平台的设计,附塔管道的支架设置及应力分析等方面进行了详细的分析和阐述。
原油蒸馏在炼油厂是原油首先要通过的加工装置。
一般包括预处理系统(原油电脱盐)、常压分馏系统、减压分馏系统、注剂系统、轻烃回收系统(加工轻质原油且达到经济规模时一般设置轻烃回收系统)等。
常压蒸馏就是在常压下对原油进行加热、气化、分馏和冷凝。
如此得到各种不同沸点范围的石油馏分。
常减压蒸馏是指在常压和减压条件下,根据原油中各组分的沸点不同,把原油“切割”成不同馏分的工艺过程。
常减压蒸馏装置是炼油厂原油加工的头一个工艺装置,它是采用蒸馏的方法将原油分割成不同的馏分,是炼油厂初级产品或下一工序的原料送出装置。
常减压蒸馏装置的常压塔区通常包含三个塔:初馏塔、常压塔及常压汽提塔;其中初馏塔将原油中轻组分闪蒸或分馏出来,降低原油换热。
通过转油线、减压炉管、进料分布器改造,提高减压塔真空度、降低减压塔压降、提高常压系统拔出率、调整减压塔取热分配等措施后,蜡油收率有所提高,蜡油残炭质量分数也有所提高。
【关键词】常减压;初馏塔;常压塔;减压塔武汉工程大学本科毕业设计AbstractThis design describes the multi-tower centralized process piping layout design points.For the portion involved in the entire column region pipeline design, such as:flat arrangement, determine the height of the tower base,the tower nozzle location determine the design of the tower joint platform,attached to column pipes bracket set and stress analysis carried out a detailed analysis and elaboration.Distillation of crude oil at the refinery processing of crude oil through first device. Generally include pretreatment system(crude oil electric desalting),atmospheric distillation system,vacuum distillation system,agent injection system,the light hydrocarbon recovery system(generally set light hydrocarbon recovery system in the processing of of lightweight crude oil and to achieve economies of scale).Atmospheric distillation of crude oil under atmospheric pressure heating, vaporization,fractionation, and condensation.Thus obtained various boiling range petroleum fractions.Atmospheric and vacuum distillation under the conditions of atmospheric pressure and reduced pressure, depending on the boiling point of the respective components of the crude oil,the crude oil "cut"into the process of the different fractions.The crude distillation unit is a process unit,the head of the refinery crude oil processing, which is the distillation of crude oil was divided into different fractions,refinery primary product or the next step of the raw material dispensing device.Atmospheric and vacuum distillation the atmospheric tower area usually consists of three towers:the primary tower, atmospheric tower and atmospheric pressure stripper;primary tower flash of light components of crude oil or fractionated, lower crude oil heat exchanger.Transfer line vacuum furnace tube feed sparger transformation,improve the vacuum tower vacuum degree,reduce the vacuum tower drop to improve atmospheric pressure system off ratio, adjust the decompression tower to take heat distribution measures,wax improved oil yield, the wax carbon residue mass fraction also increased.Key words:atmospheric and vacuum;Primary towerAtmospheric tower ;vacuum tower武汉工程大学本科毕业设计目录摘要 (I)Abstract .................................................................................................................................. I I 前言 (1)第一章设计基础数据 (3)1.1原油 (3)1.2 本设计处理量 (5)1.3 产品方案 (5)1.4 工艺过程简述 (5)第二章常压塔工艺计算 (7)2.1 常压塔物料平衡 (7)2.1.1 物料衡算已知石脑油恩氏蒸馏温度 (7)2.1.2 柴油实沸点温度计算 (8)2.1.3 原油切割方案 (9)2.2 汽提方式及蒸汽用量 (9)2.3 塔板形式、塔板数及中断回流 (10)2.5 操作压力 (12)2.6 汽化段温度 (12)2.7 塔底温度 (13)2.8 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配 (13)2.9 侧线及塔顶温度的校核 (14)2.10 全塔气液相负荷计算 (16)2.11 全塔气液相负荷数据汇总 (22)第三章常压塔尺寸计算和水力学计算 (23)3.1 物性数据计算 (23)3.2 塔和塔板主要工艺尺寸计算 (23)3.3 流体力学验算 (26)3.4 塔板负荷性能图 (28)第四章减压塔的计算 (31)4.1 参数的确定 (31)4.1.1 平均沸点的计算 (31)4.1.2 特性因数K (31)4.2 平衡汽化温度 (32)4.3 减压塔的工艺计算 (33)4.3.1 减压塔的物料平衡 (33)4.3.2 减压塔塔板数 (33)4.3.3 精馏塔计算草图 (34)4.3.4 塔板压力及塔板压降 (35)4.3.5 汽提蒸气用量 (35)4.3.6 各侧线温度及塔顶温度的求定 (35)4.3.7 全塔热平衡 (35)4.3.8 回流方式及回流热分配 (36)4.4 侧线及塔顶温度的校核 (36)4.4.1 减二线抽出版下的热平衡数据 (36)4.4.2减一线抽出版下的热平衡数据 (38)4.4.3 塔顶温度校核 (39)4.5 全塔气液相负荷图 (39)第五章减压塔的工艺尺寸计算 (44)5.1 塔板的操作条件 (44)5.2 塔板结构 (45)5.3浮阀数与塔板布置 (46)5.4塔板压降和淹塔情况校核 (46)5.5 塔板上的适宜操作区和负荷上下限 (48)5.6 确定塔高 (50)第六章参考文献 (51)致谢 (52)前言原油是极其复杂的混合物。
常减压蒸馏工艺
一、常减压蒸馏在炼油 工业中的作用与地位
它的加工能力代表炼油厂的加工能力。
是原油的第一道加工过程,也叫做一次加
工。
它是用物理方法—蒸馏,将原油按不同的
沸点范围分离成不同的馏分,为炼油其他
装置提供原料。
二、常减压蒸馏装置构成及产品
常减压装置典型构成
重整料
根据原油中各组份 的沸点不同,将混 合物切割成不同沸 点的“馏份”。 煤油
精馏塔的两个梯度: 温度梯度---自塔底至塔顶温度逐级下降。 浓度梯度----气液相物流中的轻组分浓度 自塔底至塔顶逐级上升。 由于温度梯度和浓度梯度的存在,气液相 在塔板上经过多次的逆流接触,进行多次 的传质和传热,不断达到平衡和产生新的 气液相平衡,是气相中的轻组分和液相中 的重组分分别得到提浓,最终在塔顶得到 较纯的轻组分,塔底得到较纯的重组分。
常压塔相同。 减压系统流程复杂,减压侧线生产润滑油各种原 料组分,一般设4~5个侧线,每个侧线对粘度、色 度、馏程、残炭都有具体指标,要设有侧线汽提 塔控制各馏分的闪点并改善馏程范围。 减压炉管内最高点油温一般不大于400℃,以防止 油品局部过热而裂解。 减压一般采用炉管主汽和塔底吹汽的“湿式”工 艺。注汽是为了改变炉管内油品的流型,避免局 部过热而裂解,同时降低塔内油气分压以提高拔 出率。 减压塔进料口以上和最下一个侧线抽出之间,设 置轻、重洗涤段,以改善润滑油料的质量。
为什么会出现“脱空”现象? 恩式蒸馏本身是一个粗略的分离过程,并 不能严格反应各组分的沸点分布,因此才 会出现“脱空”现象。 如果用实沸点蒸馏曲线来表示两个相邻馏 分的相互关系,则只会出现重叠,而不可 能发生间隙。
影响分馏精确度的主要因素
常减压设计说明与计算
常减压装置设计说明与计算一、装置概况与特点本项目是为新建炼厂设计500万吨/年常减压装置加工沙中原油,年开工日按330天计算,该装置的常压蒸馏生产汽油、煤油。
轻柴油、重柴油和重油。
本装置主要由电脱盐系统、换热网络系统、常压系统、减压系统等部分组成。
原油在本装置内经脱盐脱水、常压蒸馏、减压蒸馏后被分为石脑油、柴油馏分、加氢裂化等满足后续加工装置要求的物料,常顶气、减顶气经送至轻烃回收装置进行处理。
二、工艺路线和方案1、原油蒸馏采用成熟的二级蒸馏(即常压蒸馏和减压蒸馏)方案。
2、原油电脱盐系统为二级电脱盐,采用长江(扬中)电脱盐设备公司吸收国外先进技术开发的高速电脱盐技术。
3、常压塔选用板式塔结构,塔内件拟采用国内先进、高效浮阀塔盘。
如导向浮阀等。
4、通过系统化的减压蒸馏技术(干式减压塔、减压炉、减压转油线和抽真空系统),使装置生产高质量馏份油。
减压塔选用全填料内件,采用先进的液体分布器和特殊的洗涤段设计,确保加氢裂化原料的质量。
5、减压塔顶系统采用三级抽空系统。
第一级、二级为传统的蒸汽抽空方式,第三级采用机械抽空系统,以节约能量。
6、采用窄点技术,对原油换热网络进行优化设计,充分利用装置余热,使原油换热终温达到290℃以上。
并在不影响换热终温的前提下,利用合适温位的物流发生蒸汽供装置自用,回收低温余热,降低能耗。
7、为回收原油中的轻烃组分,提高装置的经济效益,本装置将初、常顶气及减顶气送出装置去轻烃回收。
8、在常压塔顶和减压塔顶的馏出线上设置了注缓蚀剂、注水等防腐设施。
三、常压蒸馏塔的工艺计算1 原料性质2 产品实沸点蒸馏数据3 原油切割方案根据设计任务书及原油、产品性质数据,确定切割方案,见表3-2表3-2沙中原油常压切割方案产品实沸点沸程/℃实沸点切割温度/℃收率体积分数%质量分数%汽油~170169.822.4918.32煤油170~220218.37.77 6.98柴油220~350347.323.1522.24重油350~46.5952.464.产品性质见表以汽油为例列出详细的计算、换算过程其他产品仅将计算、换算结果列于上表(1)体积平均沸点t体t=(40.5+65.4+111.9+137.4+154.4)/5=101.92℃体(2)恩氏蒸馏90%~10%斜率90%~10%斜率=(154.4-40.5)/(90-10)=1.42℃/%(3)立方平均沸点由图查得校正值为-3.8℃T立=101.92-3.8=98.12℃(4)中平均沸点由图查得校正值为-9.5℃t中=101.92-9.5=92.42℃(5)比重指数API︒由汽油密度查表得:API︒=141.5/0.7926-131.5=47.03(6)特性因数K由图查得:K=1.216×(92.42+273)(1÷3)/0.7926=11.0 (7)相对分子质量: 查图的相对分子质量=90 (8)平衡汽化温度由图求得平衡汽化50%温度为89.9℃恩氏蒸馏/%·(体) 0 10 30 50 70 90 100 馏出温度/C ︒ 58 87 93 99 106 118 130恩氏蒸馏温差/C ︒ 29 6 6 7 12 12 因恩氏蒸馏10%~70%斜率=317.0107087106=--由图查得:平衡50%点-恩氏蒸馏50%点=C ︒-7平衡汽化50%点的温度/C ︒ C ︒=-92799平衡汽化温度/C ︒ 71 84 88 92 96 101 105 (9)临界温度由图查得:临界温度=295℃ (10)临界压力 由图查得:临界压力=2.26MPa(11)焦点压力由图查得:焦点压力=36.47MPa (12)焦点温度由图查得:焦点温度=82+295=377℃ 5 物料平衡由开工天数330天按8000小时计及各产品的收率,即可作出常压塔的物料平衡,如表3-3。
常减压蒸馏操作工计算题
1.如上图所示的开口容器内盛有油和水。
油层高度h1=0.7m、密度ρ3,水层高度(指油、水界面与小孔的距离)h2=0.6m 、密度ρ1=800kg/m3,计算水在玻璃管内的高度h。
2=1000kg/m2. 一换热器若热流体进口温度为120℃,出口为70℃,冷流体进口温度为30℃,出口温度为50℃,计算逆流时平均温差。
3. 在连续精馏塔中分离某两组分理想混合物,已知q线方程为y=-0.5x+0.66,试求原料液进料组成。
4. 某加热炉辐射段热负荷为8200kw,辐射管为φ127×12000×8,共64根,求辐射管表面热强度q R?5. 已知某石油馏分的30%,50%,70%,90%这四个馏出温度相应为100℃,140℃,160℃,190℃,体积平均沸点为130℃。
则该馏分的10%馏出温度为多少?6. 利用一冷凝器来冷凝某蒸馏塔的上升蒸汽,已知要冷凝的蒸汽量为2875.2kg/h,其组成和各组分的汽化潜热的数值如下:试求该冷凝器的热负荷。
7. 已知20℃的水在管径为50mm的管内流动,要求Re≥200000时,流速u≥4m/s,求管径不能大于多少?(20℃时,ρ=998.2kg/m3,粘度υ=1.00mPa·S)8. 常压塔塔顶、顶循、一中、二中回流取热分别为454×103kJ/h,10337×103kJ/h,11993×103kJ/h,17367×103kJ/h,求全塔回流取热为多少?9. 某加热炉有效热负荷θ有=39077.3MJ/h,燃料油低发热值θL=41.9MJ/kg,热效率=86%,试求燃料用量B?10. 减压塔顶循环量为35.2t/h,抽出温度为176℃,焓值为432.63kJ/kg,入塔温度为80℃,焓值为198.55kJ/kg,试求顶循环取热为多少?11. 常压塔全塔回流取热、塔顶、顶循、一中回流取热分别为44265×103kJ/h,454×103kJ/h,10337×103kJ/h,11993×103kJ/h,求二中回流取热与一中回流取热比为多少?。
减压蒸馏温度计算公式
减压蒸馏温度计算公式
减压蒸馏是一种用于分离液体混合物的方法,通常在较低的压
力下进行。
在减压蒸馏中,液体混合物被加热,使其部分蒸发,然
后将蒸汽冷凝回液体。
温度在这个过程中起着关键作用,因为它决
定了蒸汽的成分和液体的组成。
计算减压蒸馏温度的公式通常基于Raoult定律和Antoine方程。
Raoult定律表明,在给定温度下,液体混合物中每种成分的蒸汽压
与其在纯液体中的蒸汽压成比例。
Antoine方程则描述了液体在一
定温度下的饱和蒸汽压力与温度的关系。
一般来说,减压蒸馏温度计算公式可以用Antoine方程来表示。
Antoine方程的一般形式为:
log10(P) = A (B / (T + C))。
其中,P是饱和蒸汽压力(单位为mmHg或kPa),T是温度
(单位为摄氏度),A、B和C是与特定液体和蒸馏条件相关的常数。
通过Antoine方程,可以解出温度T的值,从而计算出在给定
压力下进行减压蒸馏时所需的温度。
需要注意的是,不同液体混合物的A、B和C常数是不同的,因此需要针对具体的液体混合物选择适当的常数值进行计算。
总的来说,减压蒸馏温度的计算公式涉及到复杂的物理化学原理和实验数据,需要根据具体的情况选择合适的方法和常数值进行计算。
希望这个回答能够帮到你理解减压蒸馏温度的计算方法。
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本科毕业设计工艺计算题目年处理24万吨焦油常减压蒸馏车间初步设计院(系环化学院班级:化工12-2 *名:**学号: ********** 指导教师:***教师职称:教授2016年3月第4章工艺计算4.1设备选择要点4.1.1 圆筒管式炉(1)合理确定一段(对流段)和二段(辐射段)加热面积比例,应满足正常条件下,二段焦油出口温度400~410℃时,一段焦油出口温度在120~130℃之间的要求。
(2)蒸汽过热管可设置预一段或二段,要合理确定加热面积。
当蒸气量为焦油量的4%时,应满足加热至400~450℃的要求。
(3)辐射管热强度实际生产波动在18000~26000千卡/米2·时,设计宜采用18000~22000千卡/米2·时,对小型加热炉,还可取低些。
当选用光管时,对流段热强度一般采用6000~10000千卡/米2·时。
(4)保护层厚度宜大于200毫米,是散热损失控制在3%以内。
(5)火嘴能力应大于管式炉能力的 1.25~1.3倍。
火嘴与炉管净距宜大于900毫米,以免火焰添烧炉管。
(6)辐射管和遮蔽管宜采用耐热钢(如Cr5Mo等)。
4.1.2馏分塔(1)根据不同塔径确定塔板间距,见表4-1。
表4-1 塔板间距塔径(mm)800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400板距(mm) 350 350350 350 400 400 450 450 450 450400 400 450 450 500 500 500 500(2)进料层的闪蒸空间宜采用板距的2倍。
(3)降液管截面宜按停留时间不低于5秒考虑。
(4)塔板层数应结合流程种类、产品方案、切取制度及其他技术经济指标综合确定。
4.2物料衡算原始数据:年处理量24万t/a原料煤焦油所含水分4%年工作日330日,半年维修一次每小时处理能力w=30303.03kg可按30303 kg计算表4-2 煤焦油馏分产率 %馏分轻油酚油萘油洗油一蒽油二蒽油苊油沥青产率0.5 1.5 12 5 17 5 3 56 4.2.1整个流程的物料衡算表4-3 整个流程的物料衡算输入(kg/h) 输出(kg/h)共计煤焦油水分:1212.1无水煤焦油:29090.930303轻油:29090.9×0.5%=151.5酚油:29090.9×1.5%=454.5苊油:29090.9×3%=909.1萘油:29090.9×12%=3636.4洗油:29090.9×5%=1515.3一蒽油:29090.9×17%=5151.6二蒽油:29090.9×5%=1515.3沥青:29090.9×56%=16969.7从脱水塔蒸出的煤焦油的水分:30303×4%=1212.130303输入物料量等于输出物料量,故满足物料衡算的要求。
4.2.2主要设备的物料衡算1.一段蒸发器输入物料量:无水煤焦油30303×(1-4%)=29090.9 kg/h 输出物料量:轻油29090.9×0.25%=72.7kg/h焦油29090.9×99.75%=29018.2kg/h 共计72.7+29018.2=29090.9 kg/h输入物料量等于输出物料量,故满足物料衡算定律。
2.二段蒸发器输入物料量:从一段蒸发器来的焦油量29018.2 kg/h输出物料量:轻油29090.9×0.25%=72.7kg/h馏分29090.9×(1-0.25%-0.25%)=28945.4kg/h共计72.7+28945.4=29018.2 kg/h输入物料量等于输出物料量,故满足物料衡算定律。
3.酚油塔输入物料量:来自二段蒸发器顶部的馏分28945.4 kg/h输出物料量:酚油29090.9×1.5%=436.4kg/h萘油29090.9×12%=3490.9kg/h馏分蒸汽29090.9×(1-0.5%-12%-1.5%)=25018.2kg/h共计436.4+25018.2+3490.9=28945.4kg/h输入物料量等于输出物料量,故满足物料衡算定律。
4.馏分塔输入物料量:来自蒽塔的馏分蒸汽25018.2 kg/h输出物料量:一蒽油29090.9×17%=4945.5kg/h 二蒽油29090.9×5%=1454.5kg/h沥青29090.9×56%=16290.9kg/h 洗油29090.9×5%=1454.5kg/h苊油29090.9×3%=872.7 kg/h共计4945.5+1454.5+16290.9+1454.5+872.7=25018.2kg/h输入物料量等于输出物料量,故满足物料衡算定律。
4.3主要设备计算4.3.1管式炉已知条件:焦油温度一段入口85℃一段出口125℃二段入口110℃二段出口405℃过热蒸汽出口450℃焦油含水量一段,按焦油量的3%计30303×3%=909.1kg/h二段,按焦油量的0.3%计30303×0.3%=91kg/h过热蒸汽量,按焦油量的4%计30303×4%=1212.1 kg/h经管式炉一段后轻油蒸发量,按无水煤焦油的0.25%计72.8 kg/h ⑴一段焦油加热加热焦油耗热量:Q1=30303⨯96%⨯(i125-i85)=29090.9⨯(197.4-121.8)=2199272kJ/h式中197.4—原料煤焦油125℃时的热焓,kJ/kg ; 121.8—原料煤焦油85℃时的热焓,kJ/kg 。
加热及蒸发一段焦油水分耗热量(按二段焦油含水量为零计):Q 2=909.1⨯(q 125-q 85)=909.1⨯(2722.02-357)=2150039.7kJ/h式中2722.02—水蒸气125℃时的热焓,kJ/kg ; 357—水85℃时的热焓,kJ/kg 。
蒸发轻油耗热量:Q 3=72.8⨯396.9=28894.3kJ/h式中57.6—轻油蒸发量,kg/h 396.9—轻油汽化热,kJ/kg 一段焦油加热总耗热量:Q 1+Q 2 +Q 3=2199272+2150039+28894.3=4378205.3kJ/h⑵过热蒸汽加热量加热蒸汽耗热量:Q 4=1212.1 ⨯(3385.6-2771.6)=744229.4 kJ/h 式中3385.6—6kg/cm 2(表压)饱和水蒸气过热至450℃时热焓:kJ/kg ; 2771.6—6kg/cm 2(表压)饱和水蒸气热焓:kJ/kg 。
⑶二段洗油加热 加热焦油耗热量:Q 5=(29090.0-72.8)⨯(966-168)=23156443.8kJ/h 式中 966—焦油380℃(即一次蒸发温度)时热焓,kJ/kg ; 168—焦油110℃,kJ/kg 。
加热二段焦油中水分耗热量:Q 6=91⨯()68.4633285-=256740.1kJ/h式中 3285—405℃水蒸气热焓,kJ/kg ; 463.68—110℃水蒸气热焓,kJ/kg 。
二段焦油总耗热量:Q 5 +Q 6=23413183.9kJ/h⑷管式炉有效热负荷Q =Q 1+Q 2+Q 3+Q 4+Q 5+Q 6=28535619.6kJ/h加热焦油单位耗热量:303036.28535618=941.7 kJ/kg热负荷比例: 一段热负荷QQ Q Q 321++=15.3%过热蒸汽热负荷QQ 4=2.6% 二段热负荷QQ Q 65+=82% ⑸耗煤气量设管式炉热效率为75%,则耗煤气量为:75.017640⨯Q=2156.9Nm 3/h式中17640—煤气热值,kJ/ m 3 每吨焦油耗煤气量为:310303039.2156-⨯=71.2 Nm 3选用有效负荷为6270MJ/h(350万千卡/时)的标准圆筒式管式炉两台。
350万千卡时的管式炉规格性能见表4-44.3.2一段蒸发器已知条件:塔顶温度 105℃ 塔顶压力(绝对压力) 1.01kg/cm 3 塔顶出来的物料轻油 72.7kg/h 水分 909.1-91= 818.1kg/h 汽相负荷:3936.0360001.1273105273181.8181057.724.22=⨯⨯+⨯⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=V m 3/s 设空塔气速为0.2 m/s ,则蒸发器直径为:58.12.0785.03936.02.0785.0=⨯=⨯=V D m故选用D g 1600mm 的一段蒸发器一台。
表4-4 350万千卡/时焦油蒸馏圆筒管式炉规格性能项 目 公称能力项 目 公称能力热负荷分布,万千卡/时热强度,千卡/米2时辐射段 280.3 辐射段 18200 对流段 59.7 对流段 8270 过热蒸汽段 12.2 过热蒸汽段 8820 加热面积,米2设备重量,吨辐射段 154.3 金属 49 对流段 72 保温材料40 过热蒸汽段144.3.3二段蒸发器已知条件:直接汽量,按焦油量的1%计算 303.03 kg/h 焦油含水量,按焦油量的0.3%计算 91kg/h 小计 394.03kg/h 塔顶压力(绝对压力) 1.35 kg/cm 3 塔顶温度 370℃ 气相负荷()360035.127313702731803.3942093.15151896.51511701.9091333.15154.36361205.4541057.724.22⨯⨯⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++++⨯=V = 1.14m 3/s 式中72.7、454.5、3636.4、1515.3、909.1、5151.6、1515.3、394.03—分别是轻油、酚油、萘油、苊油、一蒽油、二蒽油等馏分产量及水气量,kg/h ;105、120、133、170、189、209、18—分别是轻油、酚油馏分、萘油混合馏分、苊油馏分、一蒽油馏分、二蒽油馏分及水气的分子量。
采用空塔气速为0.2 m/s ,则蒸发器直径为:D=2.0785.014.12.0785.0⨯=⨯V =2.69m故选用Dg2800mm 的二段蒸发器一台。
4.3.4酚油塔酚油塔采用酚油进行回流。
已知条件:从二段蒸发器来的直接蒸汽量 377.2kg/h 塔顶压力(绝对压力) 1.25 kg/cm 3塔顶温度 257℃ 回流量 3030315.0⨯=4545.5kg/h 回流温度 85℃ 酚油馏分汽化热 321.3 kJ/kg 酚油馏分平均比热0~85℃ 1.512 kJ/kg ·℃ 0~257℃ 1.932 kJ/kg ·℃蒸发回流所需要的热量:Q =4545.5×()[]512.185932.12579.393⨯-⨯+=3463234.63 kJ/h内回流量:3.32163.34632343.321=Q =10778.8kg/h 塔顶汽相负荷:4.222013.15151896.5151182.3771708.107781.9091333.15154.3636120454.5⨯⎪⎭⎫⎝⎛+++++++=s V3600125.11273257273⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯ =1.62m 3/s=5834.9m 3/h汽相重度:9.58343.15156.51512.3778.107781.9093.15154.36365.4547.72++++++++=V γ=4.18kg/m 3液相重度:()=--=202570008.008.1L γ0.89=890 kg/m 3式中0.00008—计算系数;1.08—苊油馏分20℃时的比重。