——輕烴回收流程模擬和優(yōu)化分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u25044輕烴回收流程模擬和優(yōu)化分析案例 1302941.1化工過程模擬技術(shù) 149501.2模擬軟件的選擇 2276351.3AspenPlus介紹 2219381.4輕烴回收工藝流程模擬主要過程 3303061.4.1軟件啟動(dòng)及模擬環(huán)境設(shè)置 342181.4.2定義組分及物性方法 4194281.4.3建立流程及輸入?yún)?shù) 5168951.4.3脫丁烷塔設(shè)計(jì)計(jì)算過程 7221041.4.4脫丁烷塔的嚴(yán)格計(jì)算 897981.5全流程物料衡算 9319341.6全流程能量衡算 1079331.7主要設(shè)備的操作參數(shù)、模擬過程及結(jié)果 1076771.7.1重接觸塔 10111871.7.2脫乙烷塔 13283211.7.3脫丁烷塔 16320241.8產(chǎn)品質(zhì)量分析 19147561.8.1外輸天然氣質(zhì)量分析 20171801.8.2LPG質(zhì)量分析 21175481.8.3C3的回收率 2154111.9模擬分析及優(yōu)化措施 211.1化工過程模擬技術(shù)隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展、人類對化工過程認(rèn)識的不斷深入及計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益革新，化工過程模擬的構(gòu)想得以實(shí)現(xiàn)。近現(xiàn)代以來，化學(xué)工業(yè)朝著綜合化方向發(fā)展，流程結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，裝置規(guī)模日趨大型化，行業(yè)內(nèi)試圖尋找一種更為簡便，周期更短的化工流程計(jì)算模擬手段，20世紀(jì)20年代，A.

DLittle第一個(gè)提出單元操作的概念，20世紀(jì)50年代，傳遞過程理論誕生，隨后，化工過程系統(tǒng)工程應(yīng)運(yùn)而生。大型電子計(jì)算機(jī)在20十幾60年代出現(xiàn)，運(yùn)算速度及計(jì)算方法得到迅速發(fā)展。這一切為現(xiàn)代化工過程模擬優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?；ち鞒棠M軟件于20世紀(jì)后半葉開始出現(xiàn)?；ち鞒棠M系統(tǒng)是由化工熱力學(xué)、化學(xué)工程學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、等多學(xué)科理論在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的綜合性模擬系統(tǒng)。20世紀(jì)60年代，美國休斯頓大學(xué)研究開發(fā)出Chess

軟件，該軟件采用“Fortran”語言編寫，其系統(tǒng)內(nèi)有將近100種物性數(shù)據(jù)，近20種單元操作模塊。20世紀(jì)80年代，美國麻省理工大學(xué)聯(lián)合多家研究機(jī)構(gòu)開發(fā)出ASPEN系統(tǒng)，該系統(tǒng)較之Chess系統(tǒng)，大大豐富了操作模塊及物性數(shù)據(jù)庫，物性數(shù)據(jù)總共達(dá)到了600多種，單元操作模塊達(dá)36種，可用于模擬計(jì)算、優(yōu)化、成本估算和經(jīng)濟(jì)評估等。隨后一段時(shí)期，流程模擬軟件開始不斷革新，新的產(chǎn)品也不斷面世，到了20世紀(jì)80年代

，美國Simsci公司開發(fā)出PRO-

II軟件。90年代中后期，加拿大Hyprotech公司采用C++語言，開發(fā)出Hysys軟件。這幾類軟件直至目前也一直為被行業(yè)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域所應(yīng)用。1.2模擬軟件的選擇目前常用的化工流程模擬軟件有AspenPlus，Pro/Ⅱ等，不同的模擬軟件應(yīng)用條件及優(yōu)勢也有所不同，由于AspenPlus廣泛應(yīng)用于石油石化行業(yè)，對于伴生氣輕烴回收工藝流程的模擬和優(yōu)化，業(yè)內(nèi)也多采用此軟件，所以針對于大慶油田伴生氣輕烴回收裝置工藝流程，為求進(jìn)行更快速，更準(zhǔn)確，更系統(tǒng)的過程模擬，可以利用AspenPlus軟件。1.3AspenPlus介紹Aspen

Plus軟件是Aspen

系統(tǒng)第一個(gè)產(chǎn)品，經(jīng)歷了30多年的不斷改進(jìn)與擴(kuò)充，共經(jīng)歷了十多個(gè)版本的更新，其最大的特點(diǎn)是與時(shí)俱進(jìn)的數(shù)據(jù)庫，每隔幾年aspen公司就會(huì)將熱力學(xué)，化學(xué)，數(shù)學(xué)等領(lǐng)域最新的研究成果，更精準(zhǔn)的計(jì)算方程等擴(kuò)充進(jìn)入其數(shù)據(jù)庫。所以其更新版本的速度非?？?，這也讓該軟件越來越受歡迎，目前已成為流行性非常高的化工領(lǐng)域流程模擬軟件，其廣泛應(yīng)用于科研、生產(chǎn)和各類工程中，許多著名化工、石油煉制等過程工業(yè)制造企業(yè)，高校，設(shè)計(jì)院等均是Aspen

Plus的用戶。該軟件的主要特征有：模擬方法為序貫?zāi)K法和聯(lián)立方程法；模擬運(yùn)算速度快且可靠性強(qiáng)；有著龐大的純組分和混合物的物性數(shù)據(jù)庫。利用該軟件，可以進(jìn)行如：物料平衡和熱平衡等設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的計(jì)算、設(shè)備單元主要工藝參數(shù)及塔板水力學(xué)估算、裝置操作參數(shù)的優(yōu)化、靈敏度分析及工藝包開發(fā)等各項(xiàng)復(fù)雜的工程計(jì)算模擬任務(wù)。1.4輕烴回收工藝流程模擬主要過程1.4.1軟件啟動(dòng)及模擬環(huán)境設(shè)置（1）本此設(shè)計(jì)我選用AspenPlus-V9軟件對工藝流程進(jìn)行模擬（圖3-1）。圖3-1AspenPlus-V9軟件雙擊該軟件進(jìn)入模擬界面。選擇新建空白模擬（圖3-2）。圖3-2創(chuàng)建模擬（2）選擇單位制：默認(rèn)單位是英制單位，根據(jù)需要設(shè)置一套單位集（圖3-3）。圖3-3單位設(shè)置（3）設(shè)置模擬環(huán)境：依次設(shè)置項(xiàng)目的標(biāo)題、流股類型、環(huán)境壓力、有效相態(tài)、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間等，工藝過程不涉及到固體的模擬，所以流股類型可以按照默認(rèn)為CONVEN，流量基準(zhǔn)設(shè)為摩爾，所處環(huán)境壓力為101.325kPa，有效相態(tài)為氣液相，模擬狀態(tài)為無自由水，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為每年8400小時(shí)（圖3-4）。圖3-4全局設(shè)置1.4.2定義組分及物性方法（1）定義組分：根據(jù)各組分分子式、名稱或者CAS編號查找到每個(gè)組分并且添加入模擬（圖3-5）。圖3-5定義組分（2）定義物性方法：Aspenplus數(shù)據(jù)庫中有大量可供利用的熱力學(xué)方程，由于PENG-ROB方程（式3-1）適用于任意溫度以及壓力下的非極性或極性較弱的混合物體系，也是目前工程相平衡計(jì)算應(yīng)用最常用的方程之一。對于本設(shè)計(jì)，由于原料極性較弱，可選取PENG-ROB方法進(jìn)行模擬計(jì)算（圖3-6）。p其中abαk圖3-6計(jì)算方法設(shè)置界面1.4.3建立流程及輸入?yún)?shù)設(shè)定好物性方法后，轉(zhuǎn)至模擬環(huán)境，在主工藝流程界面根據(jù)所定的伴生氣輕烴回收裝置工藝流程，利用模型調(diào)色板選擇各個(gè)相應(yīng)的模塊并用物流線將之連接，構(gòu)建出所要求的工藝流程。將原料組分?jǐn)?shù)據(jù)，各個(gè)模型工藝參數(shù)（溫度，壓力等）輸入完整后，則可以點(diǎn)擊運(yùn)行模擬，待出現(xiàn)結(jié)果可供查詢則說明工藝流程正常打通，若出現(xiàn)錯(cuò)誤或警告則需要找到問題并糾正。為了便于尋找問題打通流程，選擇逐步添加模塊輸入?yún)?shù)的過程，即每添加一個(gè)或一部分模塊待模擬正常運(yùn)行后再添加新的模塊繼續(xù)模擬，直至全流程模擬完成。下圖為進(jìn)料流股輸入界面（圖3-7）、主要設(shè)備冷箱的操作參數(shù)輸入界面（圖3-8，圖3-9）。圖3-7進(jìn)料流股設(shè)置界面圖3-8冷箱Ⅰ輸入界面圖3-9冷箱Ⅱ輸入界面1.4.3脫丁烷塔設(shè)計(jì)計(jì)算過程由于工藝流程模擬過程中，有些工藝過程如精餾相對較為復(fù)雜，存在諸多未知操作參數(shù)及條件，使得模擬結(jié)果不能達(dá)到要求甚至出錯(cuò)，所以在選擇精餾塔嚴(yán)格模型（RadFrac）前，先選擇精餾塔的簡捷計(jì)算模型（DSTWU）根據(jù)分離要求對塔進(jìn)行簡捷計(jì)算，隨后可以從簡捷計(jì)算結(jié)果得到脫丁烷塔的實(shí)際回流比，理論塔板數(shù)、進(jìn)料板位置及餾出物進(jìn)料比率等一系列塔的操作參數(shù)，這樣就得到了嚴(yán)格塔的操作參數(shù)及操作規(guī)范，使得塔的模擬結(jié)果達(dá)到要求，也有利于我們更加準(zhǔn)確，高效的完成塔設(shè)備流程模擬。（1）脫丁烷塔的簡捷計(jì)算:在模型調(diào)色板中選擇塔設(shè)備中的的簡捷計(jì)算模塊DSTWU，點(diǎn)擊Material，將脫丁烷塔上的流股連接正確。進(jìn)行脫丁烷簡捷塔的參數(shù)設(shè)置，我們可設(shè)置選擇塔板數(shù)和回流比來設(shè)置塔規(guī)范，在此初選其回流比為最小回流比的1.5倍，脫丁烷塔操作壓力為1.3MPa，冷凝器壓力為1.3MPa，再沸器壓力為1.32MPa，將其輸入至對應(yīng)處，冷凝器規(guī)范中選則全凝器。由于脫丁烷塔主要目的是塔頂餾出丙丁烷，塔底餾出C5及以下的烴，所以根據(jù)相對揮發(fā)度大小，規(guī)定n-C4為輕關(guān)鍵組分，從而保證C4及以上的烴能從塔頂餾出，規(guī)定其在塔頂?shù)幕厥章蕿?.963；規(guī)定i-C5為重關(guān)鍵組分，從而保證C5及以下的烴從塔底餾出，規(guī)定重關(guān)鍵組分在塔頂?shù)幕厥章蕿?.02（圖3-10）。這樣一來就完成了脫丁烷塔簡捷模型的參數(shù)設(shè)置，點(diǎn)擊運(yùn)行模擬，模擬完成后即可在此模塊結(jié)果中查看脫丁烷塔的實(shí)際回流比，理論塔板數(shù)、進(jìn)料板位置及餾出物進(jìn)料比率等相關(guān)參數(shù)。（圖3-11）。圖3-10脫丁烷塔簡捷計(jì)算參數(shù)設(shè)置圖3-11脫丁烷塔簡捷結(jié)果結(jié)果1.4.4脫丁烷塔的嚴(yán)格計(jì)算選取塔的嚴(yán)格計(jì)算模塊RadFrac，連接物流。按照脫丁烷塔簡捷計(jì)算模擬得到的操作數(shù)據(jù)將脫丁烷塔嚴(yán)格計(jì)算模型中的塔板數(shù)、操作規(guī)范（選擇回流比和餾出物進(jìn)料比）、進(jìn)料板位置、塔頂壓力、塔板壓降（一般為0.2～0.7kPa）填寫完成（圖3-12、圖3-13、圖3-14）。運(yùn)行模擬，模擬無錯(cuò)誤，即完成了脫丁烷塔的嚴(yán)格計(jì)算，在模塊的結(jié)果，分布，流股結(jié)果中可查看冷凝器，再沸器數(shù)據(jù)及各個(gè)塔板的壓力，溫度，流量，熱負(fù)荷等數(shù)據(jù)。圖3-12脫丁烷塔嚴(yán)格計(jì)算參數(shù)設(shè)置①圖3-13脫丁烷塔嚴(yán)格計(jì)算參數(shù)設(shè)置②圖3-14脫丁烷塔嚴(yán)格計(jì)算參數(shù)設(shè)置③1.5全流程物料衡算工藝流程進(jìn)料為油田伴生氣；產(chǎn)品分別為外輸干氣、液化石油氣、穩(wěn)定輕烴。根據(jù)模擬結(jié)果將物料衡算結(jié)果列于表3-1。表3-1輕烴回收裝置總物料衡算項(xiàng)目單位進(jìn)料出料油田伴生氣外輸干氣液化石油氣穩(wěn)定輕烴摩爾流量kmol/h3720.242981.47256.8529.92合計(jì)kmol/h3720.243720.24由表3-1可知，輕烴回收裝置的物料守恒。1.6全流程能量衡算本系統(tǒng)能量變動(dòng)因素主要有：物料在進(jìn)出系統(tǒng)時(shí)帶入及帶出的能量；泵、壓縮機(jī)及膨脹機(jī)的功，塔頂冷凝器帶出的熱量；塔底重沸器帶入的能量；換熱器換熱的能量。一般情況下，當(dāng)進(jìn)出系統(tǒng)的總能量相等時(shí)，視為該系統(tǒng)能量守恒，關(guān)于本系統(tǒng)全流程的能量衡算計(jì)算結(jié)果列于表3-2。表3-2輕烴回收裝置能量衡算輸入焓值/（Gcal/h）輸出焓值/（Gcal/h）油田伴生氣-71.2173外輸干氣-61.6157做功壓縮機(jī)Ⅰ1.4307液化石油氣-7.7403壓縮機(jī)Ⅱ2.3444Ⅰ號輕烴-1.2873膨脹機(jī)-0.4622泵0.0020脫乙烷塔再沸器1.3973冷劑1.7485脫丁烷塔再沸器1.4639脫丁烷塔頂空冷器1.6675空冷11.671522.507930.0454總計(jì)-61.0412合計(jì)-61.0025由表3-2可知：此伴生氣輕烴回收裝置總流程的輸入能量等于輸出能量，故系統(tǒng)能量守恒。1.7主要設(shè)備的操作參數(shù)、模擬過程及結(jié)果1.7.1重接觸塔膨脹機(jī)出來的增壓氣，從重接觸塔底進(jìn)料；脫乙烷塔頂氣通過和重接觸塔頂氣在冷箱Ⅱ中換熱，降溫至-64℃進(jìn)入重接觸塔頂部，在這一過程中脫乙烷塔頂氣體中的C3冷凝進(jìn)入液相，氣液兩相在重接觸塔內(nèi)進(jìn)行充分的傳質(zhì)和傳熱，液相中的C1和C2氣化進(jìn)入氣相，而氣相中的C3冷凝進(jìn)入液相，重接觸塔底的液體經(jīng)增壓泵，送至脫乙烷塔中部，重接觸塔頂?shù)臍庀嘟?jīng)過冷箱Ⅱ及冷箱I，作為干氣外輸。此設(shè)備充分利用了冷量從而提高了C3的收率。1.7.1.1重接觸塔操作條件重接觸塔的操作條件見表3-3。表3-3重接觸塔操作參數(shù)項(xiàng)目數(shù)值操作壓力/kPa1770塔板壓降/kPa0.5塔頂溫度/℃-65.3塔底溫度/℃-57.7理論塔板數(shù)/塊101.7.1.2重接觸塔模擬結(jié)果重接觸塔物流連接情況以及計(jì)算結(jié)果分別見圖3-15和表3-4。圖3-15重接觸塔模擬流程表3-4重接觸塔進(jìn)出料狀況項(xiàng)目塔底進(jìn)料塔頂進(jìn)料塔底出料塔頂出料溫度/℃-61.8-64.3-57.7-65.3壓力/MPa1.801.871.771.77氣相分率1.000.210.001.00摩爾流量/(kmol/h)2820.72509.83347.082981.473330.553330.55質(zhì)量流量/(kg/h)56414.0513605.8011586.1358431.7170019.8570019.84組成（摩爾）C10.79560.37600.21000.7921C20.11590.48960.39150.1477C30.02950.06690.30950.0033i-C40.00280.00180.02520.0000n-C40.00170.00080.01510.0000i-C50.00030.00010.00270.0000n-C50.00020.00000.00130.0000C60.00000.00000.00020.0000C70.00000.00000.00000.0000C80.00000.00000.00000.0000C90.00000.00000.00000.0000CO20.04000.06310.04380.0435N20.01390.00170.00080.0134由表3-4可得，重接觸塔頂出料絕大部分為甲烷及乙烷，達(dá)到94%，由脫乙烷塔而來的少量C3也隨進(jìn)料中C3一起由塔底出料，輸送至脫乙烷塔，反映了重接觸塔傳質(zhì)傳熱過程運(yùn)行良好，也側(cè)面體現(xiàn)了利用直接換熱技術(shù)的重接觸塔對冷量回收的效果，及對本工藝提高C3回收率的重大意義。1.7.1.3塔板氣液相分布重接觸塔塔板氣液相分布結(jié)果列于表3-5。表3-5重接觸塔氣液相分布塔板編號溫度/℃壓力/kPa液相質(zhì)量流量/(kg/h)氣相質(zhì)量流量/(kg/h)液相體積流量/(m3/h)氣相體積流量/(m3/h)1-65.31770.011281.6056112.5022.322341.662-65.21770.511261.2056092.1022.322341.243-65.11771.011252.9056081.9022.312340.804-65.11771.511234.3056061.3022.272340.625-65.01772.011186.6056015.5022.172341.206-64.91772.511064.2055891.1021.892341.717-64.51771.010774.0055602.9021.232350.518-61.41771.510186.8055015.7019.892364.869-61.41774.09198.7754027.7017.662390.1710-57.81774.511585.6056414.5021.642295.64由表3-5可知，重接觸塔，塔板操作性能良好，運(yùn)行穩(wěn)定，反應(yīng)氣液相在該塔板上傳質(zhì)傳熱平穩(wěn)，冷量回收效益可觀。1.7.2脫乙烷塔低溫分離器分離所得低溫凝液經(jīng)節(jié)流閥和冷箱Ⅰ后進(jìn)入脫乙烷塔的第15塊板；脫乙烷塔分餾出的氣相產(chǎn)品經(jīng)冷箱Ⅱ降溫冷凝后作為吸收劑進(jìn)入重接觸塔塔頂，在重接觸塔中和塔底氣相進(jìn)料傳質(zhì)傳熱，脫乙烷塔頂回流為重接觸塔底出料，脫乙烷塔底分餾出C3，C4及以下的液烴，經(jīng)塔底重沸器去脫丁烷塔。1.7.2.1脫乙烷塔操作參數(shù)脫乙烷塔的具體操作條件見表3-6。表3-6脫乙烷塔操作參數(shù)項(xiàng)目數(shù)值操作壓力/kPa1870塔壓降/kPa20塔頂溫度/℃-17.3塔底溫度/℃69.8塔底采出與進(jìn)料比0.36塔板數(shù)/塊361.7.2.2脫乙烷塔模擬結(jié)果脫乙烷塔物流連接的情況以及模擬計(jì)算結(jié)果分別見圖3-16以及表3-7。圖3-16脫乙烷塔模擬流程表3-7脫乙烷塔進(jìn)出料狀況項(xiàng)目塔頂進(jìn)料塔中進(jìn)料塔頂出料塔底出料溫度/℃-57.510.0-17.369.84壓力/MPa1.982.001.871.89氣相分率1.000.210.001.00摩爾流量/(kmol/h)347.08449.52509.83286.77796.60796.60質(zhì)量流量/(kg/h)11586.1316561.7013605.7914542.1528147.8328147.83組成（摩爾）C10.21000.26420.37600.0000C20.39150.25830.48960.0084C30.30950.25440.06690.6544i-C40.02520.06750.00180.1332n-C40.01510.05550.00080.1037i-C50.00270.02710.00010.0456n-C50.00130.01650.00000.0274C60.00020.01080.00000.0171C70.00000.00430.00000.0068C80.00000.00150.00000.0023C90.00000.00070.00000.0011CO20.04380.03770.06310.0000N20.00080.00140.00170.0000由表3-17可得，脫乙烷塔塔頂餾出物主要為C1及C2，塔底出料主要為C3、C4及以下的烴，另外，塔頂分離出的少量C3經(jīng)由塔頂進(jìn)料回塔，側(cè)面反映了重接觸塔對于提高C3回收率效用。（3）塔板氣液相分布脫乙烷塔逐板計(jì)算結(jié)果見表3-8。表3-8脫乙烷逐板計(jì)算結(jié)果塔板編號溫度/℃壓力/kPa液相質(zhì)量流量/(kg/h)氣相質(zhì)量流量/(kg/h)液相體積流量/(m3/h)氣相體積流量/(m3/h)1-17.31870.014126.0016145.6028.80531.512-9.71870.614746.4016766.0030.82547.083-8.11871.114861.9016881.5031.26550.264-7.71871.714882.8016902.4031.34550.845-7.3187.2314881.1016900.7031.34550.886-6.91872.914872.7016892.3031.30550.817-6.41871.414860.3016879.9031.24550.738-5.51874.014845.6016865.2031.16550.669-4.41874.614832.4016852.0031.07550.6310-2.81875.114827.0016846.6030.99550.6811-0.91875.714836.3016855.9030.93550.89121.51876.314857.3016876.9030.89551.36134.11876.914842.8016862.4030.77552.28147.51877.414485.5016505.1029.80555.051520.61878.026828.3012286.6055.28358.111624.31878.627578.2013036.5057.66376.331725.51879.127802.9013261.2058.43381.861825.91879.727878.5013336.8058.70381.651926.21880.327916.2013374.5058.83384.362026.41880.927950.0013408.3058.93384.822126.81881.427994.2013452.5059.04385.322227.31882.028060.4013518.7059.20386.042328.11882.628161.4013621.7059.44387.162429.31881.128324.1013782.4059.81388.942531.11881.728571.1014029.4060.40391.692631.61884.328938.8014397.1061.28395.842736.81884.929457.9014916.2062.56401.812840.71885.430138.1015596.4064.27409.872944.91886.030950.1016408.4066.34419.823049.11886.631821.7017281.9068.62430.863152.81887.132670.0018128.2070.85441.813255.81887.733414.0018872.3072.83451.533358.41888.334012.2019470.5074.43459.233460.61888.934436.1019894.4075.53464.163561.51889.434528.0019986.3075.65461.773669.81890.014541.700.0031.420.00由表3-8可知，脫乙烷塔，塔板操作性能良好，氣液相流量增減幅度小，傳質(zhì)傳熱平穩(wěn)，氣液負(fù)荷最大的塔板為第14塊板。1.7.3脫丁烷塔脫乙烷塔底餾出液經(jīng)換熱后由脫丁烷塔第16塊板進(jìn)料，根據(jù)相對揮發(fā)度的差異，定義正丁烷為輕關(guān)鍵組分，異戊烷為重關(guān)鍵組分，經(jīng)過精餾過程，由塔頂分餾出的丙丁烷混合物，經(jīng)塔頂冷凝器，回流灌，部分出料作為液化石油氣產(chǎn)品泵送入罐區(qū)。而從塔底再沸器出來的輕烴需經(jīng)過換熱降溫后作為穩(wěn)定輕烴產(chǎn)品泵送入罐區(qū)。1.7.1.1脫丁烷塔操作條件操作條件見表3-9。表3-9脫丁烷塔操作參數(shù)項(xiàng)目數(shù)值塔頂壓力/MPa1.3塔底壓力/MPa1.32塔頂溫度/℃46.1塔底溫度/℃141.4餾出物進(jìn)料比0.8962回流比0.9096塔板數(shù)/塊361.7.1.2脫丁烷塔模擬結(jié)果脫丁烷塔物連接情況以及進(jìn)出物流計(jì)算結(jié)果分別見圖3-17以及表3-10。圖3-17脫丁烷塔的進(jìn)出料情況表3-10脫丁烷塔進(jìn)出料狀況項(xiàng)目塔中進(jìn)料塔底出料塔頂出料溫度/℃71.1141.446.1壓力/MPa1.891.321.30氣相分率0.110.000.00摩爾流量/(kmol/h)286.7629.92256.84286.76質(zhì)量流量/(kg/h)14541.712311.5612230.1514541.71組成（摩爾）C10.000.00000.0000C20.010.00000.0093C30.650.00000.7306i-C40.130.00620.1480n-C40.100.03480.1117i-C50.050.43470.0003n-C50.030.26200.0000C60.020.16390.0000C70.010.06560.0000C80.000.02190.0000C90.000.01090.0000CO20.000.00000.0000N20.000.00000.0000由表3-10可得，脫丁烷塔塔頂餾出物主要為C3，C4且純度較大達(dá)到99.03%，塔底出料主要為C5含有少量C6、C7及以下的重?zé)N，反映了脫丁烷塔分離效果好，液化石油氣及穩(wěn)定輕烴產(chǎn)品質(zhì)量純度高。1.7.1.3塔板氣液相分布脫丁烷塔的逐板計(jì)算結(jié)果列于表3-11。表3-11脫丁烷塔逐板計(jì)算結(jié)果塔板編號溫度/℃壓力/kPa液相質(zhì)量流量/(kg/h)氣相質(zhì)量流量/(kg/h)液相體積流量/(m3/h)氣相體積流量/(m3/h)146.051300.023354.7023354.7048.58800.52254.241300.811307.6023537.8021.39796.28358.821301.611440.7023670.8021.62795.13461.161302.411508.2023738.3021.74794.59562.331301.211531.6023761.7021.78794.02662.951304.011537.7023767.8021.78791.34761.331304.811531.3023761.4021.76792.58861.621305.611518.7023748.9021.72791.73961.901306.411501.1023731.3021.67790.791064.201307.211478.0023708.2021.60789.731164.561308.011448.1023678.3021.51788.511265.001308.811409.1023639.3021.40787.091365.561309.611356.0023586.1021.25785.391466.291310.411271.3023501.5021.03781.221567.291311.211086.7023316.8022.57780.421671.641312.022659.1020347.5045.83648.241781.991312.823610.3021298.8047.89655.191890.921311.624471.9022162.4049.78662.801998.611314.425185.7022874.1051.31668.0820105.611315.225822.7023511.1052.66671.7021112.201316.026464.5024151.0054.04675.5522118.301316.827104.0024792.4055.47680.2123121.781.317.627639.5025328.0056.71684.1124128.891318.427888.8025577.2057.33681.3625134.571319.227516.7025205.1056.55670.1526141.371320.02311.560.004.730.00由表3-1可知，脫丁烷塔，氣液相流量變化穩(wěn)定，傳質(zhì)傳熱平穩(wěn)，氣液負(fù)荷最大的塔板為第14塊板。1.8產(chǎn)品質(zhì)量分析本設(shè)計(jì)所得產(chǎn)品有液化石油氣、穩(wěn)定輕烴及外輸干氣見表3-12。表3-12裝置產(chǎn)品匯總項(xiàng)目單位外輸干氣液化石油氣穩(wěn)定輕烴溫度℃25.0046.0440.00壓力MPa1.771.301.29汽相分率-1.0000摩爾密度kmol/m30.7510.107.99質(zhì)量密度kg/m314.75480.74617.03平均分子量-19.5847.6277.25質(zhì)量流量kg/h58431.7112230.602311.56摩爾流量kmol/h2981.47256.8529.92組成（摩爾）C10.7920.0000.000C20.1480.0090.000C30.0030.7310.000i-C40.0000.1480.006n-C40.0000.1120.035i