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图2.2柴油抽出版一下塔断的热平衡[3] 表2.20 柴油抽出板（第18层）温度
流量 kg/h 270000 5597 L 275597+L 30785 52612 186603 5597 L 275597+L
密度 （ρ20）/g/cm3 0.9362 — 0.849 — 0.7334 0.8523 0.9943 — 0.849 —
操作条件 压力/MPa 0.166 0.3 0.163 — 0.157 0.163 0.166 0.163 0.163 —
温度/℃ 421 420 223 — 131 229 414 229 229 —
焓，KJ/kg 汽相 — 3316 — — 865 — — 2942 812 —
液相 — — 565 — — 572 1048 — — —
热量 /KJ/h 312.69×106 18.56×106 565L
331.25×106+565L
26.63×106 30.09×106 195.56×106 16.47×106 812L
268.75×106+812L
物料
进料 入
汽提蒸汽 方
内回流 合计
石脑油 柴油 出
重油 方
水蒸气 内回流 合计
由热平衡得：
331.25×106+565L =268.75×106+812L
所以内回流L=253036（kg/h）=253036/222=1140kmol/h 柴油抽出板上方气相总量为：293+1140+311=1744kmol/h 柴油蒸气（即内回流）分压为：0.163×1140/1808=0.103MPa
由柴油常压恩氏蒸馏数据换算0.103MPa下平衡汽化0%点的温度。可以用《石油炼制工程》中图6—11和6—12先换算得常压下的平衡汽化数据，再用图6—25换
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算成0.103MPa下的平衡汽化数据[2]。计算结果如下表2.21：
表2.21 柴油常压平衡汽化温度一览表
项目
恩氏蒸馏温度，℃ 恩氏蒸馏温差，℃ 平衡汽化温差，℃ 常压平衡汽化温度，℃ 0.103MPa下平衡汽化度，℃ 0% 216 24 9
— 229.5 10% 240 20 11 — 238.5 30% 260 23 10.5 — 249.5 50% 283 — — 291 260 从上求得在0.103MPa下柴油的泡点温度为229.5℃，与原假设的229℃很接近，因此可认为原假设温度是正确的。 2.9.2塔顶温度
塔顶冷回流的温度t0=60℃。其焓值h 1=163.3kJ/kg
塔顶温度t1=131℃，回流（石脑油）蒸汽的焓h 2=621kJ/kg。所以塔顶冷回流量为：L0=Q/ （h 2－h 1）= 35.65×106/（621－163.3）=77889kg/h
塔顶油气量（石脑油+内回流蒸汽）为： （77889+30785）/105=1034.99kmol/h 塔顶水蒸气流量为：7176/18=399kmol/h
塔顶油气分压为：0.157×1035/（1035＋399）＝0.1133MPa
塔顶温度应该是汽油在其油气分压下的露点温度。已知其焦点温度和压力依次为262.32℃和3.625MPa，据此可在平衡汽化坐标纸上作出汽油平衡汽化100%点的p—t线，由该相图可读出油气分压为0.1133MPa时的露点温度为132℃。考虑到不凝气的存在，该温度乘以系数0.97 ，则塔顶温度为128℃，与原假设温度131℃很接近，故原假设正确。
最后验证一下在塔顶条件下水蒸气是否会冷凝。塔顶水蒸气分压为0.0437MPa。相应于此压力下的饱和水蒸气的温度为78℃，远低于塔顶 131℃，故在塔顶，水蒸气处于过热状态，不会冷凝。 2.10 全塔气液相负荷计算
选择塔内几个具有代表性的部位（像塔顶、第一层板下方、各侧线抽出板的上方、中段回流进出口处、汽化段和塔底汽提段），求出这些位置的气液负荷，就可以作出全塔气液相负荷分布图。然后计算1、11、13、16、18各层。
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2.10.1第1块板下的气液相负荷计算
由已知数据可以推出第1层以下塔段热平衡，见图2.3和表2.22。
图2.3 第1层板塔段以下热平衡
表2.22 第1块板下的热平衡计算一览表 流量 kg/h 270000 7176 L 277176+L 30785 52612 186603 7176 — L 277176+L
密度 （ρ20）/g/cm3 0.9362 — 0.7125 — 0.7334 0.8523 0.9943 — — 0.7125 —
操作条件 压力/MPa 0.166 0.3 0.157 — 0.157 0.163 0.166 0.157 — 0.157 —
温度/℃ 421 420 131 — 131 229 414 131 — 131 —
焓，KJ/kg 汽相 — 3316 — — 647 — — 2736 — 661 —
液相 — — 312 — — 572 1048 — — — —
热量 /KJ/h 312.69×106 23.80×106 312L
336.49×106+312L
19.92×106
30.09×106 195.56×106 19.63×106 35.65×106 661L
300.85×106+661L
物料
入
汽提蒸汽 方
内回流 合计
石脑油
柴油 出重油 方 水蒸气
中段取热 内回流 合计
进料
由热平衡，有：336.49×106+312L=300.85×106+661L 内回流 L=102120kg/h=102120/712.5=143.3m3/h
汽相总量n=293＋7176/18＋102120/105=1664 kmol/h
汽相负荷V=nRT/P=1664×8.314×（273.15＋131）/157=35613 m3/h
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2.10.2第11块板下的气液相负荷计算
由已知数据可以推出第11层以下塔段热平衡，见图2.4和表2.23。
图2.4 第11层板塔段以下热平衡
表2.23 第11块板下的热平衡计算一览表 流量 kg/h 270000 7176 L 277176+L 30785 52612 186603 7176 — L 277176+L
密度 （ρ20）/g/cm3 0.9362 — 0.8294 — 0.7334 0.8523 0.9943 — — 0.8294 —
操作条件 压力/MPa 0.166 0.3 0.161 — 0.161 0.163 0.166 0.3 — 0.161 —
温度/℃ 421 420 212 — 221 229 414 221 — 221 —
焓，KJ/kg 汽相 — 3316 — — 852 — — 2926 — 806 —
液相 — — 534 — — 572 1048 — — — —
热量 /KJ/h 312.69×106 23.80×106 534L
336.49×106+534L
26.23×106
30.09×106 195.56×106 20.99×106 35.65×106 806L
308.52×106+806L
物料
入
汽提蒸汽 方
内回流 合计
石脑油
柴油 出重油 方 水蒸气
中段取热 内回流 合计
进料
由热平衡，有：336.49×106+534L=308.52×106+806L 内回流 L=102831kg/h=102831/829.4=124.0m3/h
汽相总量n=293＋7176/18＋102831/216=1168 kmol/h
汽相负荷V=nRT/P=1168×8.314×（273.15＋221）/161=29805 m3/h
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2.10.3第13块板下的气液相负荷计算
由已知数据可以推出第13层以下塔段热平衡，见图2.5和表2.24。
图2.5 第13层板塔段以下热平衡
表2.24 第13块板下的热平衡计算一览表 流量 kg/h 270000 5597 L 277176+L 30785 52612 186603 5597 — L 277176+L
密度 （ρ20）/g/cm3 0.9362 — 0.8763 — 0.7334 0.8523 0.9943 — — 0.8763 —
操作条件 压力/MPa 0.166 0.3 0.163 — 0.163 0.163 0.166 0.3 — 0.163 —
温度/℃ 421 420 229 — 248 248 414 248 — 248 —
焓，KJ/kg 汽相 — 3316 — — 879 — — 2956 — 818 —
液相 — — 556 — — 837 1048 — — — —
热量 /KJ/h 312.69×106 18.56×106 556L
331.25×106+556L
27.06×106
44.04×106 195.56×106 16.54×106 35.65×106 818L
318.85×106+818L
物料
入
汽提蒸汽 方
内回流 合计
石脑油
柴油 出重油 方 水蒸气
中段取热 内回流 合计
进料
由热平衡，有：331.25×106+556L=318.85×106+818L 内回流 L=47328kg/h=47328/876.3=54.01m3/h
汽相总量n=293＋5597/18＋47328/285+311=1081 kmol/h
汽相负荷V=nRT/P=1081×8.314×（273.15＋248）/163=28735m3/h
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