轻柴油 重柴油(g) 重柴油(l) 重油 合计 1151 1143 971 904 1151×60750=69.92×10 1143×16060=21.79×10 971×9590=9.3×10 904×302400=273.4×10 Qo=446.4×10 66666表3-10 进料在炉出口处携带的热量
3.3蒸馏塔各点温度核算
3.3.1塔底温度
取塔底温度比汽化段低7?C即: 350-7=346.5?C
3.3.2塔顶及各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下: 塔顶温度 107?C 煤油抽出板(第9层) 180?C 轻柴油抽出板(第18层) 256?C 重柴油抽出板(第27层) 315?C 则列出全塔热平衡如表3-11所示。 入 方 出 方 物料 进料 汽提蒸汽 合计 汽油 煤油 轻柴油 重柴油 重油 水蒸汽 合计 流率，kg/h 450000 6048 459250.2 18900 42300 60750 25650 302400 6048 459250.2 密 度 20d4 0.8717 0.7342 0.7909 0.8406 0.8450 0.9200 操作条件 MPa 0.172 0.290 0.157 0.161 0.166 0.170 0.175 0.157 ℃ 350 420 107 180 256 315 346.5 107 焓，kJ/kg 汽相 955.4 3316 611 2700 液相 444 645 820 858 热量，kJ/h 429.93×10 20.06×10 450×10 11.55×10 18.78×10 39.18×10 21.03×10 259.46×10 16.33×10 366.33×10 6666666666表3-11 全塔热平衡表
②全塔回流热
全塔回流热Q=(450-366.33)×106 =83.67×106 kJ/h ③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为60?C。采用两个中段循环回流一中在煤油侧线与轻柴油侧线之间(第11~13层), 二中位于轻柴油侧线与重柴油侧线之间(第20~22层)。
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回流热分配 ％ 热量, kJ/h 塔顶 50 41.83×106 一中 20 16.73×106 二中 30 25.10×106
3.3.3侧线及塔顶温度的校核
①重柴油抽出板(第27层)
按图3中的隔离体系Ⅰ作第27层以下塔段的热平衡如图2及表2-10所示 第27层以下塔段的热平衡见表3-12 入 方 出 方 物料 进料 汽提蒸汽 内回流 合计 汽油 煤油 轻柴油 重柴油 重油 水蒸汽 内回流 合计 流率，kg/h 450000 6048 L 459052+L 18900 42300 60750 25650 302400 6048 L 320327+L 密 度 20d4 0.8717 ~0.846 0.7342 0.7909 0.8406 0.8450 0.9200 -- ~0.846 操作条件 MPa 0.172 0.298 0.170 0.170 0.170 0.170 0.170 0.175 0.170 0.170 ℃ 350 420 ~308.5 315 315 315 315 346.5 315 315 焓，kJ/kg 汽相 3316 1066 1045 1024 3107 1026 液相 794 815 840 热量，kJ/h 446.8×10 20.06×10 794L 466.86×10+794L 6 6620.14×10 44.20×10 62.20×10 20.90×10 254.02×10 18.8×10 1026L 420.26×10+1026L 6 666666表3-12 第27层以下塔段的热平衡
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由热平衡得:466.86×106+794L=420.26×106+1026L 所以内回流 L=200862kg/h 或 200862/282=712kmol/h 重柴油抽出板上方汽相总量为: 199+279+278+712+336=1804kmol/h 重柴油蒸汽(即内回流)分压为: 0.170×712/1804=0.0671MPa
由重柴油常压恩氏蒸馏数据换算在0.0671MPa压力下平衡汽化0％点温度为316℃与原假设315℃很接近可以认为原假设是正确的。
②轻柴油抽出板和煤油抽出板温度
校核的方法与重柴油的方法相同 故计算从略。计算结果与假设值相符故认为假设是正确的。即:
轻柴油抽出板温度256℃煤油抽出板温度 181℃ ③塔顶温度
塔顶冷回流温度to=60℃ ho=163.3kJ/kg 塔顶温度 t1=107℃ h1=611kJ/kg 故塔顶冷回流量 Lo为:
Lo=Q/(ht1-hto)=41.83×106/(611-163.3)=93433kg/h 塔顶油气量(汽油+内回流蒸汽)为 (93433+18900)/95=1182kmol/h 塔顶水蒸汽流量为 9250.2/18=513.9kmol/h 塔顶油气分压为
0.157×1182/(1182+513.9)=0.1094MPa
塔顶温度应该是汽油在其油气分压下的露点温度由恩氏蒸馏数据换算得汽油常压露点温度为109℃。已知其焦点温度和压力依次为328℃和5.86MPa。在平衡汽化座标纸上作出汽油平衡汽化100％点的p-t线如图5所示得出在0.1094MPa压力下露点温度为110℃。考虑到不凝气的存在该温度乘以系数0.97则塔顶温度为:
111×0.97=107.7℃
与假设的107℃很接近故原假设温度正确。 塔顶温度见图3：
22
图3：塔顶温度
3.4全塔汽、液负荷衡算
选择塔内几个有代表性的部位(如塔顶、第一层板下方、各侧线抽出板上下方、中段回流进出口处、汽化段及塔底汽提段等)求出该各处的汽、液负荷 就可以作出全塔汽、液相负荷分布图。图6就是通过计算1、8、9、10、13、17、18、19、22、26、27、30各层及塔底汽提段的汽、液负荷绘制而成。
第 34 层以下塔段的热平衡见表3-13
物料 重油 汽提蒸汽 入方 内回流 合计 重油 水蒸汽 出方 内回流 合计 流率，kg/h 302400 6048 L 308448 +L 302400 6048 L 308448 +L 密 度 d4 0.92 0.9031 0.92 0.9031 20
操作条件 MPa 0.174 0.3 0.174 0.175 0.1749 0.1749 ℃ 346.4 420 346.4 345 345.7 345.7 焓，kJ/kg 汽相 3362 3075 1056 液相 890 901 871 热量，kJ/h 269136000 20333376 901L 289469376 +901L 263390400 18597600 1056L 281988000 +1056L 表3-13 第34 层以下塔段的热平衡
取内回流分子量M= 342 密度=0.9031 由热平衡得
289469376+ 901L=281988000+1056L
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所以内回流 L=48267kg/h=141kmol/h 液相负荷 汽相负荷
=53.4+328.7
=382.1m3/h
=14032.6m3/h
第 31 层以下塔段的热平衡见表3-14
物料 重油 汽提蒸汽 入方 内回流 合计 重油 水蒸汽 出方 内回流 合计 密 度 d4 0.92 0.8765 0.92 0.8765 20流率，kg/h 302400 6048 L 308448 +L 302400 6048 L 308448 +L 操作条件 MPa 0.173 0.3 0.173 0.175 0.173 0.173 ℃ 350.6 420 349.9 345 350.6 350.6 焓，kJ/kg 汽相 3362 3202 1088 液相 895.376 915 871 热量，kJ/h 270761702.4 20333376 915L 291095078 +915L 263390400 19365696 1088L 282756096 +1088L 表3-14 第31层以下塔段的热平衡
取内回流分子量 由热平衡得： 所以, 内回流 液相负荷 汽相负荷
方 M= 322 密度=0.8765
291095078.4+915L= 282756096+1088L L=48202.2 kg/h=149.7kmol/h
=55+328.7=383.7m3/h =14555.7m3/h
第 30 层以下塔段的热平衡见表3-15
物料 进料 内回流 合计 重整原料 轻柴油 重柴油 重油 流率，kg/h 450000 6048 L 456048 +L 18900 42300 60750 25650 302400 密 度 d4 0.8717 0.869 0.7342 0.7909 0.8406 0.845 0.92 20操作条件 MPa 0.173 0.3 0.173 0.173 0.173 0.173 0.173 0.175 ℃ 350 420 351.3 352 352 352 352 345 焓，kJ/kg 汽相 964.1 3362 1151 1130 1113 1105 液相 925 871 热量，kJ/h 433845000 20333376 925L 454178376 +925L 21753900 47799000 67614750 28343250 263390400 24
入 汽提蒸汽
出 航空煤油