塔设计重要计算参数

重整原料
t=
100.6
航空煤油
t=
193.4
轻柴油
t=
262.6
重柴油
t=
337
重量平均沸点 101.6 195.2 263.6 337.2
1.2
恩氏蒸馏90~10%斜率
重整原料
0.3875
航空煤油
0.825
轻柴油
0.625
重柴油
0.4375
恩氏蒸馏70~10%斜率 0.316666667 0.716666667 0.533333333 0.3
40
106120235.4
℃ 热量, kJ/h 31836070.62 31836070.62 42448094.16
kJ/h
*1000000kJ/h 31.83607062 31.83607062 42.44809416
侧线及塔顶温度的校核 重柴油抽出板(第40层)
eF 37.2500
%
kg/h 2.03%(体)
7.2
汽化段油气分压
汽化段中各物料的流量如下
重整原料
221.60804 kmol/h
航空煤油 轻柴油
318.387097 kmol/h 340.745192 kmol/h
重柴油
103.189655 kmol/h
过汽化油
35
kmol/h
油气量合计 1018.92998 kmol/h
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
0.2141
MPa
实沸点曲线与平衡汽化曲线的交点为
307
换算成在0.2085MPa压力下的温度为
342
炉出口温度
360
在360℃时的汽化率eo
32.2﹪
进料在炉出口处携带的热量(P=0.215MPa, t=360℃)
物料
焓，Kj/kg
侧线产品及塔底重油都用过热水蒸汽汽提,
使用的是温度
420
℃
过热水蒸汽的压力
0.3
Mpa
油品 航空煤油
％,对油 kg/h 3
kg/h 1480.5
kmol/h 82.25
轻柴油
2
1417.5
78.75
重柴油
2.8
837.9
46.55
重油
2
7056
392
合计
10791.9
599.55
平衡蒸发温度 ℃
0%
8
300
24
9
318
27.11
10
335
30.31
11
353
33.49
12
364
36.68
表2 原油平衡蒸发数据
30
40
50
316
348
381
表3 产 品 产 率 及 其 性 质
恩氏蒸馏数
初
10%
30%
58
87
93
142
162
180
225
238
255
307
324
329
1
油品的性质参数
1.1
体积平均沸点 ℃
过汽化油的分子量
303
过水汽蒸化汽段(塔的底油汽气提分)
392
kmol/h
压
0.12926826 MPa
实沸点曲线与平衡汽化曲线的交点为
换算成在0.130MPa压力下的温度为
汽化段温度tF
=
1.275778556
310
℃
324
℃
350
℃
序号
实沸点蒸馏 数据
馏 出, % （体）
平衡蒸发数据
馏 出, % （体）
K=
11.8
轻柴油
K=
11.7
重柴油
K=
12.1
1.6
分子量 M
重整原料 M=
99.5
航空煤油 M=
155
轻柴油
M=
208
重柴油
M=
290
1.7
平衡蒸发温度 ℃
重整原料 恩氏蒸馏（体）%
0%
恩氏蒸馏 ℃
58
恩氏蒸馏温差 ℃
平平衡衡蒸蒸发发50温%差点温℃度 ℃
平衡蒸发温度 ℃
航空煤油 恩氏蒸馏（体）%
重柴油
770
1.9
临界压力，大气压MPa
真临界压力MPa
重整原料
3.31
航空煤油
2.82
轻柴油
1.69
重柴油
1.37
1.1
焦点温度 ℃
焦点温度-临界温度
wk.baidu.com
重整原料
33
航空煤油
35.8
轻柴油
24
重柴油
17
1.11
焦点压力，大气压，atm 焦点压-临界压 atm
13 5.2
256.6
10% 324 17
7
汽化段压力(第46层下)
取转油线压力降
加热炉出口压力 重油(第48层下)
MPa 0.157 0.163 0.171 0.177 0.179 0.0351 0.2141 0.18148
7
汽化段温度
7.1
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)
则过汽化油量
10500
要求进料在汽化段的汽化率为
实沸点温度 ℃
22
航空煤油
恩氏蒸馏（体）% 恩氏蒸馏 ℃
恩氏蒸馏温差 ℃ 实实沸沸点点50温%差点温℃度
℃ 实沸点温度 ℃
0% 142
104.3
轻 柴 油 恩氏蒸馏（体）%
0%
恩氏蒸馏 ℃
225
恩氏蒸馏温差 ℃
实实沸沸点点50温%差点温℃度 ℃
实沸点温度 ℃
198
重 柴 油 恩氏蒸馏（体）%
0%
恩氏蒸馏 ℃
256
出方 重柴油 29925
0.845
0.177
315
重油
352800
0.92
0.18148
343
水蒸汽 10791.9
0.157
107
合计
535791.9
9.2 9.3
10 10.1
全塔回流热
全塔回流热
Q=
回流方式及回流热分配
塔顶采用二级冷凝冷却流程
塔顶回流温度
60
回流热分配
％
塔顶
30
一中
30
二中
30% 93 6 3.2 99-4.8=
30% 180 18 10 192-2.2= 184
30% 255
0.0049 0.0046 0.0043 0.0043 0.0038
50% 99 6 3 94.2 94.2
50% 192 12 5.8 189.8 189.8
50% 262
恩氏蒸馏温差 ℃ 平平衡衡蒸蒸发发50温%差点温℃度
307
恩氏蒸馏温差 ℃
实实沸沸点点50温%差点温℃度 ℃
实沸点温度 ℃
292.8
结果得：
0%点温度
重整原料 航空煤油 轻柴油
22 104.3 198
重柴油
292.8
1.317225 0.9828525 0.48636 0.20265
10%
30%
87
93
29
6
47
13
99-6=
69
82
10% 162 20 36
大港原油
d=
序
馏出温度
馏 出, %
号
℃
重
体
1
113
2.37
3.28
2
148
5.58
6.54
3
180
8.53
9.84
4
210
11.54
13.12
5
235
14.59
16.38
6
256
17.68
19.61
累计馏
3
出平,衡％蒸(体发) 200
温度, ℃
产 品 沸点范围
名称
℃
重整原料 初~130 航空煤油 130~230
汽相
液相
热量，kJ/h
重整原料 1172
25,842,600
航空煤油 1166
57,542,100
轻柴油 1142
80,939,250
重柴油(g) 1134
21,432,600
重柴油(l)
973
10,727,325
重油
928
327,398,400
合计
QF
523,882,275
ho= 997.871 kJ/kg
67.2
99.5 155 208 290
104t/Y 420
17.64 39.48 56.7 23.94 282.24
3
决定塔板数
重整原料 13层
(考虑一线生产航煤)
航空煤油 12层
轻柴油
9层
重柴油 塔底汽提
4层
段
4层
全塔用两个中段回流, 每个用3层换热塔板
共6层, 全塔塔板总数为48层。
4
汽提蒸汽用量
166 251.6 338.7
处理量或产量 t/h 525 22.05 49.35 70.875 29.925 352.8
5
分馏塔计算草图
6
操作压力
塔顶产品罐压力
0.13
塔顶空冷器压力降 0.01
每层壳浮程阀压塔力板降压力 0.0171
降
0.00051
各部位压力
塔顶压力 一线抽出板(第13层)上压力 二线抽出板(第28层)上压力 三线抽出板(第40层)上压力
假临界压力MPa 3.18 2.32 1.65 1.32
焦点温度 ℃ 311.85 410.65 466.85 513.85
焦点压-临界压 MPa
焦点压力MPa
重整原料
13
航空煤油
9.7
轻柴油
4.8
重柴油
2
1.12
重整原料
实沸点切割范围
恩氏蒸馏（体）%
0%
恩氏蒸馏 ℃
58
恩氏蒸馏温差 ℃
实实沸沸点点50温%差点温℃度 ℃
轻 柴 油 230~320
重 柴 油 320~350
重 油 >350
10
20
237
280
产率 %(重)
4.2 9.4 13.5 5.7 67.2
相对密度
d
20 4
0.7342
0.7909
0.8406
0.845
0.92
0.8717
序 号
特性因数
表1 原油实沸点蒸馏数据
馏出温度
馏 出, %
℃
重
7
283
20.86
10
335
32.66
11
353
35.92
12
364
39.17
13
385
42.35
14
399
45.62
15
419
48.79
16
460
61.65
17
500
73.48
7.3
tF的校核
当汽化率eF=37.33％(体)
tF=
350
℃
进料在汽化段中的焓hF计算
进料带入汽化段的热量QF(P=0.1734MPa, t=350℃)
1.3
重整原料 航空煤油
立方平均沸点 ℃
立方平均沸点
t=
99.6
t=
191.4
校正值 -1 -2
轻柴油
t=
重柴油
t=
260.9 336.5
1.4
重整原料 航空煤油 轻柴油 重柴油
中平均沸点 ℃
中平均沸点
t=
99.1
t=
188.6
t=
260.1
t=
335.8
1.5
特性因数K
重整原料
K=
11.9
航空煤油
8
塔底温度
取塔底温度比汽化段低7℃
350-7=
343
℃
9
塔顶及各侧线温度的假设与回流热分配
9.1
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下:
塔顶温度
107
℃
航空煤油抽出板(第13层)
180
℃
轻柴油抽出板(第28层)
256
℃
重柴油抽出板(第43层)
315
℃
则列出全塔热平衡如表10所示
℃ 平衡蒸发温度 ℃
251.4
重 柴 油 恩氏蒸馏（体）%
0%
恩氏蒸馏 ℃
307
恩氏蒸馏温差 ℃
平平衡衡蒸蒸发发50温%差点温℃度 ℃
平衡蒸发温度 ℃
339
结果得： 重整原料
航空煤油
轻柴油
重柴油
105.7 166 251.4 339
1.8
临界温度 ℃
真临界温度 K
重整原料
552
航空煤油
648
轻柴油
716
0%
恩氏蒸馏 ℃
142
恩氏蒸馏温差 ℃
平平衡衡蒸蒸发发50温%差点温℃度 ℃
平衡蒸发温度 ℃
166
轻 柴 油 恩氏蒸馏（体）%
0%
恩氏蒸馏 ℃
225
-1.7 -0.5
校正值 -1.5 -4.8 -2.5 -1.2
10% 87 29 13
10% 162 20
8 174 10% 238
0.7342 0.7909 0.8406 0.845 0.92
油气分压下的 平衡曲线
1
113
3.28
200
3
210
2
148
6.54
237
10
247
3
180
9.84
280
20
290
4
210
13.12
316
30
326
5
235
16.38
348
40
358
6
256
19.61
381
50
391
7
283
22.89
409
60
419
8
300
26.13
436
70
446
9
318
29.35
流率，kg/h
密 度 操作条件
全塔热平衡
物料
d204
MPa
℃
进料
525000
0.8717
0.179
350
入方 汽提蒸汽 10791.9
0.3
420
合计
535791.9
重整原料 22050
0.7342
0.157
107
航空煤油 49350
0.7909
0.163
180
轻柴油 70875
0.8406
0.171
物料
焓，kJ/kg
汽相
液相
热量，kJ/h
重整原料 1150
25,357,500
航空煤油 1129
55,716,150
轻柴油
1109
78,600,375
重柴油
1105
33,067,125
过汽化油
1103
11,581,500
重油
899
307,727,700
合计
QF
512,050,350
hF= 975.334 kJ/kg
59.95 46.38 35.98 35.12 21.67
11.9 11.8 11.7 12.1
物料平衡表 （按8000小时/年计）
油品
产 率，%
体积
质量
原油
100
100
重整原料 4.9900
4.2
产
航空煤油 10.3500
9.4
轻 柴 油 14.0000
13.5
品
重柴油
5.8800
5.7
重油
64.7800
140.3
30% 180 18 31 192-0.7= 171.3
10%
30%
238
255
13
17
25
30
262+4=
223
253
10%
30%
324
329
17
5
31
11
331+7.8=
323.8
334.8
100%点温度
134
257.3
327 405.8
4.627225 3.8028525 2.17636 1.57265
50% 99 6 11 93 93
50% 192 12 20 191.3 191.3
50% 262 7 13 266 266
50% 331 2 4 338.8 338.8
2
物料平衡的决定
油品名称 密 度 比重指数oAPI 特性因 数
d204
K
分子量 M
重整原料 航空煤油 轻柴油 重柴油
重油
0.7342 0.7909 0.8406 0.845 0.92
346
17 9.4 262+7.2= 266
30% 329 5 3 331+19= 349
7 3.2 269.2 269.2
50% 331 2 1 350 350
假临界温度 K 550 635 715 775
0C=273.15K 真临界温度 ℃ 278.85 374.85 442.85 496.85