長(zhǎng)慶220萬(wàn)噸年原油常壓蒸餾加工常壓塔操作條件及工藝計(jì)算過(guò)程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u22405長(zhǎng)慶220萬(wàn)噸年原油常壓蒸餾加工常壓塔操作條件及工藝計(jì)算過(guò)程案例 1223071.1產(chǎn)品收率和物料平衡 3244761.1.1物料平衡 3241041.1.2汽提蒸汽用量 3206841.2塔板形式和塔板數(shù) 4193191.3操作壓力 4192981.4精餾塔圖 512271.4.1塔高的計(jì)算 6210651.5汽化段溫度 6197301.1.1汽化段中進(jìn)料的氣化率與過(guò)氣化度 64111.1.2汽化段油氣分壓 6187551.1.3汽化段溫度初步求定 717131.6塔底溫度 811901.7塔頂及側(cè)線溫度假設(shè)與回流分配 8199001.7.1假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度 8144711.7.2全塔回流熱 8146431.7.3回流方式及回流熱分配 9313481.8側(cè)線及塔頂溫度校核 965491.8.1常三線抽出板（第27層）溫度校核 9198261.8.2常二線抽出板（第18層）溫度校核 1041761.8.3常一線抽出板（第9層）溫度校核 12137701.8.4塔頂溫度校核 1378841.9全塔氣、液相負(fù)荷 13113651.10全塔氣、液相負(fù)荷圖 29195941.11選取浮閥 31169481.12塔板間距初選 3150301.13塔徑初算 31264761.13.1基本操作數(shù)據(jù)的確定 31136841.13.2最大允許氣體速度Wmax 31190081.13.3適宜的氣體操作速度Wa 32159741.13.4計(jì)算氣相空間截面積Fa 32319431.13.5計(jì)算降液管內(nèi)液體流速 3266211.13.6計(jì)算降液管面積 32327361.13.7計(jì)算塔橫截面積和塔徑 3210761.13.8采用塔徑及相應(yīng)的設(shè)計(jì)空塔氣速 32188281.14浮閥數(shù)及開孔率的計(jì)算 32251451.14.1計(jì)算閥孔臨界速度 32325181.14.2計(jì)算塔板開孔率 33208161.14.3確定浮閥數(shù) 3322591.15溢流堰及降液管的決定 3376371.11.4塔高的計(jì)算 3461751.16氣體通過(guò)浮閥塔板的壓力降 35311031.16.1干板壓力降 35123141.16.2氣體通過(guò)塔板上液層的壓力降 35229821.17霧沫夾帶 366970（1）氣相粘度計(jì)算 3626275（2）液體表面張力 36131941.18泄漏 37256321.19淹塔情況 37241731.20降液管的負(fù)荷 3755181.21塔板上的適宜操作區(qū)和負(fù)荷上下限 37244451.21.2液泛線 38203281.21.3液相負(fù)荷下限線 398841.21.4液相負(fù)荷上限線 39217841.21.5漏液線 39274541.21.6操作彈性 40190191.21.6常壓塔計(jì)算結(jié)果匯總 40165401.22.7常壓塔水力學(xué)匯總 411.1產(chǎn)品收率和物料平衡1.1.1物料平衡表1.1物料衡算（按每年開工8000h計(jì)）油品產(chǎn)率%處理量或產(chǎn)量體積分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)t/at/dkg/hkmol/h原油1001002206667277792—常頂油14.312.026.480033333351常一線11.114.030.893338875256常二線13.112.727.984735292162常三線9.89.621.16402666792常壓渣油47.750.7111.53380140833—1.1.2汽提蒸汽用量側(cè)線產(chǎn)品及塔底常壓渣油均采用溫度為420℃，壓力為0.3MPa的過(guò)熱水蒸汽汽提，取各段汽提蒸汽用量如下表：油品質(zhì)量分?jǐn)?shù)（對(duì)油）%汽提水蒸氣所用量kg/hkoml/h常一線3116664.8常二線3105958.8常三線380044.4常壓渣油22817156.5合計(jì)—5842324.51.2塔板形式和塔板數(shù)（1）選用F1型浮閥塔板。（2）根據(jù)《石油煉制工藝學(xué)》表1.2選定塔板數(shù)如下表表1.2塔板的選定常頂油—常一線段9層常一線—常二線段6層常二線—常三線段6層常三線—?dú)饣?層塔底氣提段4層中段回流2x3層合計(jì)34層考慮采用兩個(gè)中段回流，每個(gè)中段回流采用3層換熱塔板，共6層。全塔塔板數(shù)總計(jì)為34層塔板。1.3操作壓力取決于塔頂?shù)囊粋€(gè)產(chǎn)品罐時(shí)其壓力變化系數(shù)大約為0.130MPa。塔的頂層內(nèi)部設(shè)有兩級(jí)高壓冷凝和二級(jí)高壓冷卻的特殊工藝。取用于塔頂?shù)墓苁娇绽淦髟谝欢こ躺系膲毫ο乱矔?huì)下降大約到0.01MPa,使用單個(gè)管型式的后冷器,殼程上的壓力也會(huì)下降大約為0.017MPa.故塔頂壓力MPa（絕）取每層采用懸掛式壓力浮閥的兩個(gè)塔板有關(guān)壓力平均下降速度到0.5kPa(4mmhg),則由此我們可以精確推算出每層常壓塔各兩個(gè)有關(guān)壓力節(jié)點(diǎn)的塔板壓力變化如下：塔頂壓力0.157MPa常一線的采出板（第9層）壓力為0.1615MPa常二線的采出板（第18層）壓力為0.166MPa常三線的采出板（第27層）壓力為0.170MPa汽化段壓力（第30層下）壓力為0.172MPa取轉(zhuǎn)油線壓力降為0.035MPa，則加熱爐出口壓力MPa1.4精餾塔圖常頂油3常頂油33333kg/h塔頂回流取熱：8.63×106kcal/h常一線：38875kg/h常二線汽提蒸汽：1059kg/h（420℃）常二線：35292kg/h汽提蒸汽：800kg/h(420℃)常三線：26667kg/h塔底汽提蒸汽：2817kg/h(420℃)常壓渣油：140833kg/h閃底進(jìn)料：219120kg/h過(guò)汽化油：5666.6kg/h第二中段回流取熱：1.18×106kcal/h第一中段回流取熱：3.45×106kcal/h閃頂進(jìn)料：79170kg/h106℃1140℃9101415230℃192123290℃27343.5℃0.170MPa0.166MPa0.161MPa0.157MPa總熱量：Q=17.26×106kcal/h2935圖1.1精餾塔草圖1.4.1塔高的計(jì)算（1）塔頂空間塔頂高度Hd（塔頂?shù)谝粔K塔板到塔頂切線的距離）。為減少塔頂出口處氣體中液體的輸送量，塔頂高度為1.5m，有利于氣體中液滴的自由沉降。（2）塔底部高（切線即位于塔底第一塊中心塔板和位于塔底第一中心塔板軸之間的一條切線）為了保證塔底部分有較大的存儲(chǔ)液量和空間,取停留時(shí)間10min，則：m，取m（3）取汽化段高度Hl為1.5m。（4）設(shè)計(jì)人孔個(gè)數(shù)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：通常每6至8塊塔板配備一個(gè)人孔，現(xiàn)取每7塊板開設(shè)一個(gè)人孔，總共是35層塔板，開5個(gè)人孔在塔板間，人孔直徑取0.60m，開人孔處板間距取0.80m。（5）設(shè)計(jì)裙座高度H2：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，取H2=3.0m。（6）塔的高度可以通過(guò)上述部分的總和得到塔高圓整得31m1.5汽化段溫度1.1.1汽化段中進(jìn)料的氣化率與過(guò)氣化度取過(guò)氣化程度為每個(gè)進(jìn)料的2%(質(zhì)量計(jì)算分?jǐn)?shù))或2.03(體積計(jì)算分?jǐn)?shù))；要求進(jìn)料在汽化段的氣化率為：1.1.2汽化段油氣分壓汽化段中的物料流量如下：物料流量，kmol/h常一線351常二線256常三線162過(guò)汽化油21油氣量合計(jì)882其中過(guò)水水氣化塔底油的過(guò)水相對(duì)分子質(zhì)量系數(shù)可以大約取300,水蒸氣質(zhì)量可以大約取156.5kmol/h(此為塔底油的汽化前提),由此我們可以得出計(jì)算所有可求得汽化段的過(guò)水油氣相對(duì)分子電壓值可用公式表示為:MPa1.1.3汽化段溫度初步求定汽化段溫度是在汽化段油氣分壓0.145MPa之下氣化率54.33%時(shí)的溫度，為此需要作出在0.146MPa下原油的平衡氣化曲線根據(jù)平衡汽化曲線差得時(shí)℃1.1.4的校核（1）當(dāng)氣化率，℃時(shí)進(jìn)料在汽化段中的焓計(jì)算如下表表1.3進(jìn)料帶入汽化段的熱量（p=0.172MPa，t=355℃）油料密度/流量/焓熱量，氣相液相常頂油719333331171—39.03常一線793388751150—44.71常二線829352921134—40.02常三線841266671129—30.11過(guò)汽化油85363141117—7.05常壓渣油930140833—907127.74合計(jì)—281314——288.66所以（2）原油在加熱爐出口條件下的焓計(jì)算如下表表54進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量（p=0.207MPa，t=360℃）油料密度/流量/焓，熱量，氣相液相常頂油719333331180—39.33常一線793388751159—41.06常二線829352921150.6—40.61常三線（氣相）835213921167—24.96常三線（液相）8965275—941.44.97常壓渣油930147147—925136合計(jì)—281314——290.93所以校核結(jié)果比普通鍋爐略有一點(diǎn)高,所以在我們自己設(shè)計(jì)的蒸發(fā)氣段溫度355℃之下,既能夠很好地保證必要時(shí)的拔出速率(平均體積分?jǐn)?shù)54.33%),爐出口的溫度也可以不至于低到超出了允許的限度。1.6塔底溫度取塔底溫度比汽化段溫度低7℃，即℃1.7塔頂及側(cè)線溫度假設(shè)與回流分配1.7.1假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度參考對(duì)同類裝置的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)資料，假設(shè)塔頂和各側(cè)接線的溫度為：塔頂溫度110℃常一線抽出板溫度180℃常二線抽出板溫度250℃常三線抽出板溫度310℃1.7.2全塔回流熱按以上假設(shè)溫度作全塔熱平衡見下表1.5表1.5全塔熱平衡物料流量kg/h密度操作條件焓kJ/kg熱量MPa℃氣相液相入口進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽5842—0.34203316—19.37合計(jì)—————308.03出口常頂油333337190.157108607—20.23常一線388757930.161180—44317.22常二線352928290.166250—66523.47常三線266678410.170310—82622.03常壓渣油1408339300.175348—887124.92水蒸氣5842—0.1571082700—11.77合計(jì)—————223.64全塔回流熱1.7.3回流方式及回流熱分配塔頂采用二級(jí)冷凝冷卻流程，塔頂回流溫度定為60℃。采用兩個(gè)中段回流，第一個(gè)位于常一線側(cè)線與常二線側(cè)線之間（第11-13層），第二個(gè)位于常二線側(cè)線與常三線側(cè)線之間（第20-22層）。表1.6回流熱分配回流熱分配塔頂回流第一中段回流第二中段回流取熱分配/%502030熱量42.216.921.31.8側(cè)線及塔頂溫度校核校核自下而上依次為常三線抽出板（第27層）、常二線抽出板（第18層）、常一線抽出板（第9層）、塔頂溫度以及驗(yàn)證塔頂條件下水蒸氣是否會(huì)冷凝。1.8.1常三線抽出板（第27層）溫度校核表1.7第27層以下塔段熱平衡物料流量kg/h密度操作條件焓kJ/kg熱量MPa℃氣相液相入口進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽2817—0.34203316—9.34內(nèi)回流L839.70.170303.5—795795L合計(jì)284131+L—————298+795L出口常頂油333337190.1703101063—31.43常一線388757930.1703101035—40.55常二線352928290.17031097.64—36.14常三線266678410.170310—82321.95常壓渣油1408339300.175348—887124.92水蒸氣2817—0.1703103100—8.73內(nèi)回流L839.70.1703101017—1017L合計(jì)277817+L—————267.41+1017L由熱平衡得：內(nèi)回流kg/h=564.6kmo/h常三線抽出板上方氣相總量：kmol/h常三線蒸汽（即內(nèi)回流）分壓為：MPa餾出體積0%10%30%50%常壓EFV328.8331.33383400.0644MPaEFV309.8316.3319321由上求得在0.0644MPa下常三線泡點(diǎn)溫度309.8℃與原假設(shè)很接近,認(rèn)為原假設(shè)正確。1.8.2常二線抽出板（第18層）溫度校核做隔離體系第8層以下塔段熱平衡見表1.8表1.8第18層以下塔段熱平衡物料流量kg/h密度操作條件焓kJ/kg熱量MPa℃氣相液相入口進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽3617—0.34203316—12內(nèi)回流L8250.166241.6—619619L合計(jì)284931+L—————300.66+619L出口常頂油333337190.166250916.3—30.54常一線388757930.166250887—34.48常二線352928290.166250—64822.87常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.175348—887124.92水蒸氣3617—0.1662502970—10.74內(nèi)回流L8250.166250870—870L二中循環(huán)——————21.3合計(jì)278617+L—————270.61+870L由熱平衡得：內(nèi)回流kg/h=549kmol/h常二線抽出板上方氣相總量：kmol/h常二線蒸汽分壓為：餾出體積0%10%30%50%常壓EFV268.2276.72792810.0644MPaEFV250.2258.7261263由上求得在0.0657MPa下常二線泡點(diǎn)溫度250.2℃與原假設(shè)很接近，認(rèn)為原假設(shè)正確。1.8.3常一線抽出板（第9層）溫度校核做隔離體系第9層以下塔段熱平衡見表1.9表1.9第9層以下塔段熱平衡物料流量kg/h密度操作條件焓kJ/kg熱量MPa℃氣相液相入口進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽4676—0.34203316—11.5內(nèi)回流L8250.1615167—418.4418.4L合計(jì)285990+L—————304.16+418.4L出口常頂油333337190.1615180740.6—24.69常一線388757930.1615180—447.617.40常二線352928290.1615250—64822.87常三線266678410.1615310—81621.76常壓渣油1408339300.175348—887124.92水蒸氣4676—0.16151802820—13.19內(nèi)回流L8250.1615180711.3—711.3L一、二中循環(huán)——————42.2合計(jì)278617+L—————267.03+711.3L由熱平衡得：內(nèi)回流kg/h=818kmol/h常一線抽出板上方氣相總量：kmol/h常一線蒸汽分壓為：餾出體積0%10%30%50%常壓EFV180.4189.4191.8194.40.0927MPaEFV180188.6190.4193由上求得在0.0927MPa下常一線泡點(diǎn)溫度180℃與原假設(shè)很接近，認(rèn)為原假設(shè)正確。1.8.4塔頂溫度校核塔頂冷回流溫度℃，其焓值kJ/kg℃，回流（常頂油）蒸汽的焓kJ/kg塔頂回流量塔頂油氣量kmol/h塔頂水蒸氣kmol/h塔頂油氣分壓MPa作常頂油平衡氣化100%點(diǎn)的P-T線可檢測(cè)到油氣分壓0.126MPa下常頂油的露點(diǎn)溫度115℃,考慮到非冷凍后的不凝氣體存在量加上乘以其溫度系數(shù)0.97,則℃,與原假設(shè)110℃很容易接近,故一致地認(rèn)為原假設(shè)是正確的。最后對(duì)塔的溫度進(jìn)行了驗(yàn)證,檢查一下在塔的高度條件下是否有水蒸氣。塔頂飽和水蒸氣的最高分布式壓力為MPa，而建筑相對(duì)于此較高壓力的塔頂飽和混合水蒸氣的平均溫度約束值為71.6℃,遠(yuǎn)遠(yuǎn)略低于建筑塔頂?shù)钠骄鶞囟?10℃,故在高于塔頂?shù)母邷貤l件下飽和水蒸氣溫度是完全處于一個(gè)某種過(guò)熱的壓縮狀態(tài),不會(huì)因此發(fā)生高溫冷凝。1.9全塔氣、液相負(fù)荷選擇塔內(nèi)幾個(gè)比較有代表性的部位（如塔頂、第一層板下方、各側(cè)線抽出板上下方、中段回流進(jìn)出口、汽化段及塔底汽提段等），求出這些部位的氣、液相負(fù)荷，就可以作全塔氣、液相負(fù)荷分布圖。需要計(jì)算的塔板為：1，2，8，10，11，13，14，15，16，17，19，21，22，23，26，28，311.9.1第30塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.10第30層以下塔段熱平衡物料流量kg/hρ20操作條件焓kJ/kg熱量MPa℃氣相液相入口進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽2817—0.3004203316—9.34內(nèi)回流L8790.1715321—828828L合計(jì)284131+L—————298+828L出口常頂油33333719036.53常一線38875793041.64常二線35292829037.2常三線26667841027.89常壓渣油1408339300.175348—887124.92汽提蒸氣2817—08.76內(nèi)回流L8790.171532697.69—97.69L合計(jì)277817+L—————276.94+97.69L由熱平衡得：kmol/h液相負(fù)荷：氣相負(fù)荷：1.9.2第1塊塔板下氣、液相負(fù)荷表1.11第1層以下塔段熱平衡物料流量kg/hρ20操作條件焓kJ/kg熱量MPa℃氣相液相入口進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽5842—0.3004203316—19.4內(nèi)回流L7280.171540—280280L合計(jì)287156+L—————308.06+280L出口常頂油333337190.1575118611—20.37常一線388757930.1615180—44817.42常二線352928290.166250—64822.87常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.175348—887124.92汽提蒸氣5842—012.85內(nèi)回流L7840.1575118611—611L一、二中循環(huán)——————42.2合計(jì)280842+L—————262.39+611L由熱平衡得：kmol/h液相負(fù)荷：m3/h氣相負(fù)荷：1.9.3第2塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.12第2以下塔段的熱平衡物料流率kg/hρ20kg/m3操作條件焓，kJ/kg熱量×106kJ/h壓力MPa溫度℃氣相液相入方進(jìn)料281314858.10.171350.5——288.6汽提蒸汽5842—0.3004203316—19.4內(nèi)回流L7840.157105—271.7271.7L合計(jì)——————308+271.7L常頂油333337190.1575118620—20.67出方常一線388757930.1615180—44817.42常二線352928290.166250—64822.87常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.175348—887124.92汽提蒸汽5842—013.44內(nèi)回流L7840.1575118641—641L一、二中循環(huán)——————36.2合計(jì)——————257.3+641L由熱平衡得：所以kmol/h液相：m3/h氣相：m3/h1.9.4第8塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.14第8層以下塔段熱平衡物料流量kg/hρ20操作條件焓kJ/kg熱量MPa℃氣相液相入口進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽5842—0.3004203316—19.4內(nèi)回流L7840.161162.5—381381L合計(jì)287156+L—————308.06+381L出口常頂油333337190.161171.2728—20.37常一線388757930.1615180—44817.42常二線352928290.166250—64822.87常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.175348—887124.92汽提蒸氣5842—0.161171.22811—16.42內(nèi)回流L7840.161171.2699—699L一、二中循環(huán)——————42.2合計(jì)280842+L—————261.96+699L由熱平衡得：kmol/h液相負(fù)荷：氣相負(fù)荷：1.9.5第10塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.15第10層以下塔段熱平衡物料流量kg/hρ20操作條件焓kJ/kg熱量MPa℃氣相液相入口進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽4676—0.3004203316—11.5內(nèi)回流L7970.162180—447447L合計(jì)285990+L—————304.16+447L出口常頂油333337190.162187.7766—21.53常一線388757930.162187.8736—28.61常二線352928290.166250—64822.87常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.175348—887124.92汽提蒸氣4676—0.162187.72820—13.19內(nèi)回流L7840.162187.7740—740L一、二中循環(huán)——————42.2合計(jì)280842+L—————279.08+740L由熱平衡得：kmol/h液相負(fù)荷：氣相負(fù)荷：1.9.6第11塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.16第11以下塔段的熱平衡物料流率kg/hρ20kg/m3操作條件焓，kJ/kg熱量×106kJ/h壓力MPa溫度℃氣相液相入方進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽4676—0.3004203316—11.5內(nèi)回流L7970.162180—458458L合計(jì)285990+L—————304.16+458L常頂油333337190.162187.7800—26.67出方常一線388757930.162187.8767—29.81常二線352928290.166250—64822.87常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.175348—887124.92汽提蒸汽4647—0.162187.72860—13.29內(nèi)回流L7840.162187.7760—760L一,二中循環(huán)——————41.2合計(jì)——————280.52+760L由熱平衡得：所以4kmol/h液相：m3/h氣相：m3/h1.9.6第13塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.17第13層以下塔段熱平衡物料流量kg/hρ20操作條件焓kJ/kg熱量MPa℃氣相液相入口進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽4676—0.3004203316—11.5內(nèi)回流L8090.1635203—514514L合計(jì)285990+L—————304.16+514L出口常頂油333337190.1635211820—27.33常一線388757930.1635211791—30.75常二線352928290.166250—64822.87常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.175348—887124.92汽提蒸氣4676—0.16352112891—13.52內(nèi)回流L7840.1635211791—791L二中循環(huán)——————21.3合計(jì)280842+L—————266.45+791L由熱平衡得：kmol/h液相負(fù)荷：氣相負(fù)荷：1.9.7第14塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.18第14以下塔段的熱平衡物料流率kg/hρ20kg/m3操作條件焓，kJ/kg熱量×106kJ/h壓力MPa溫度℃氣相液相入方閃底進(jìn)料281314858.10.172350.5——288.66汽提蒸汽4676—0.3004203316—11.5內(nèi)回流L8090.1635180—526526L合計(jì)285990+L—————304.16+526L重整原料333337190.1635221835—27.83出方常一線388757930.1635221810—31.56常二線352928290.166250—64822.87常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.175348—887124.92汽提蒸汽4676—0.16352212910—13.61內(nèi)回流L7840.1635221815—815L二中回流——————21.3合計(jì)——————267.85+815L由熱平衡得：所以kmol/h液相：m3/h氣相：m3/h1.9.8第15塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.19第15以下塔段的熱平衡物料流率kg/hρ20kg/m3操作條件焓，kJ/kg熱量×106kJ/h壓力MPa溫度℃氣相液相入方進(jìn)料281314858.10.172350.5——288.66汽提蒸汽4647—0.3004203316—11.5內(nèi)回流L8090.1635180—554554L合計(jì)285990+L—————304.16+554L常頂油333337190.1635235855—28.50出方常一線388757930.1635235827—32.15常二線352928290.166250—64822.87常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.175340—887124.92汽提蒸汽4676—0.16352352926—13.68內(nèi)回流L7840.1635235823—823L二中回流——————21.3合計(jì)——————269.18+823L由熱平衡得：所以kmol/h液相：m3/h氣相：m3/h1.9.9第16塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.20第16以下塔段的熱平衡物料流率kg/hρ20kg/m3操作條件焓，kJ/kg熱量×106kJ/h壓力MPa溫度℃氣相液相入方進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽4676—0.3004203316—11.5內(nèi)回流L8090.1635234—573573L合計(jì)285990+L—————304.16+573L出方常頂油333337190.1635240875—29.17常一線388757930.1635240845—32.85常二線352928290.166250—64822.87常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.175345—887124.92汽提蒸氣4676—0.16352402941—13.75內(nèi)回流L7840.1635240834—834L二中循環(huán)——————21.3合計(jì)280842+L270.62+834L由熱平衡得：所以kmol/h液相：m3/h氣相：m3/h1.9.10第17塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.21第17層以下塔段熱平衡物料流量kg/hρ20操作條件焓kJ/kg熱量MPa℃氣相液相入口進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽4676—0.3004203316—11.5內(nèi)回流L8210.1655234—590590L合計(jì)285990+L—————304.16+590L出口常頂油333337190.1655242895—29.83常一線388757930.1655242858—33.35常二線352928290.166250—64822.87常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.175348—887124.92汽提蒸氣4676—0.16552422954—13.81內(nèi)回流L8210.1655242849—849L二中循環(huán)——————21.3合計(jì)280842+L—————271.9+849L由熱平衡得：kmol/h液相負(fù)荷：氣相負(fù)荷：1.9.11第19塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.22第19層以下塔段熱平衡物料流量kg/hρ20操作條件焓kJ/kg熱量MPa℃氣相液相入口進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽3617—0.3004203316—12.00內(nèi)回流L8300.1655250—644644L合計(jì)284931+L—————300.16+644L出口常頂油333337190.1655256.6924.7—30.82常一線388757930.1655256.6891.4—34.81常二線352928290.166256.6883—31.16常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.175348—887124.92水蒸氣3617—0.1655256.62983—10.79內(nèi)回流L8300.1655256.6878.6—878.6L二中循環(huán)——————21.3合計(jì)279783+L—————279.56+878.6L由熱平衡得：kmol/h液相負(fù)荷：氣相負(fù)荷：m3/h1.9.12第21塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.23第21以下塔段的熱平衡物料流率kg/hρ20kg/m3操作條件焓，kJ/kg熱量×106kJ/h壓力MPa溫度℃氣相液相入方進(jìn)料281314858.10.171355——288.66汽提蒸汽3617—0.3004203316—12.00內(nèi)回流L834.30.1665260—680680L合計(jì)284931+L—————300.16+680L出方常頂油333337190.1665261.6960—32.00常一線388757930.1665261.6925—31.96常二線352928290.170261.6923—32.57常三線266678410.176310—81621.76常壓渣油1408339300.1665348—887124.92水蒸氣3617—0.1665261.63017—10.91內(nèi)回流L834.3—261.6924—924L二中循環(huán)——————21.3合計(jì)279783+L—————283.42+924L由熱平衡得：所以kmol/h液相：m3/h氣相：1.9.13第22層塔板氣、液相負(fù)荷表1.24第22層以下塔段熱平衡物料流量kg/hρ20操作條件焓kJ/kg熱量MPa℃氣相液相入口進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽3617—0.3004203316—12.00內(nèi)回流L834.30.1675270—703703L合計(jì)284931+L—————300.16+703L出口常頂油333337190.1675276.6975—32.50常一線388757930.1675276.6950—36.93常二線352928290.1675276.6937—33.07常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.175348—887124.92汽提蒸氣3617—0.1675276.63023—10.94內(nèi)回流L834.30.1675276.6933—933L二中循環(huán)——————21.3合計(jì)279783+L—————281.42+933L由熱平衡得：kmol/h液相負(fù)荷：氣相負(fù)荷：1.9.14第23層塔板氣、液相負(fù)荷表1.25第23層以下塔段的熱平衡物料流率kg/hρ20操作條件焓，kJ/kg熱量×106kJ/h壓力MPa溫度℃氣相液相入方進(jìn)料281314858.10.171355——288.66汽提蒸汽3617—0.3004203316—12.00內(nèi)回流L834.30.1675270—717717L合計(jì)284931+L—0.1675———300.16+717L常頂油33333719—280990—33.00出方常一線388757930.1675280975—37.90常二線352928290.1675280956—33.74常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.176348—887124.92汽提蒸氣3617—0.16752803034—11.03內(nèi)回流L834.30.1675280947—947L二中循環(huán)279783+L—0.1675———21.3合計(jì)281314—————287.65+944L由熱平衡得：所以kmol/h液相：m3/h氣相：1.9.15第26塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.26第26層以下塔段熱平衡物料流量kg/hρ20操作條件焓kJ/kg熱量MPa℃氣相液相入口進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽3617—0.3004203316—12.00內(nèi)回流L839.60.1695296.7—774774L合計(jì)284931+L—————300.16+774L出口常頂油333337190.1695303.31033—34.43常一線388757930.1695303.31012—39.34常二線352928290.1695303.3996—31.15常三線266678410.170310—81621.76常壓渣油1408339300.175348—887124.92汽提蒸氣3617—0.1695303.33077—11.13內(nèi)回流L839.60.1695303.3987—987L合計(jì)279783+L—————266.73+987L由熱平衡得：kmol/h液相負(fù)荷：氣相負(fù)荷：1.9.16第31塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.27第28層以下塔段的熱平衡物料流率kg/hρ20kg/m3操作條件焓，kJ/kg熱量×106kJ/h壓力MPa溫度℃氣相液相入方進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽2817—0.3004203316—9.34內(nèi)回流L8920.172326.3—803803L合計(jì)284131+L—————298+803L出方常頂油33333719031.80常一線38875793041.40常二線35292829036.60常三線26667841027.52常壓渣油1408339300.175348—887124.92汽提蒸氣2817—08.77內(nèi)回流L89201007L合計(jì)277817+L—————271.01+1007L由熱平衡得：所以kmol/h液相：m3/h氣相：n=351+256+162+259.7+371.65=1404.35kmol/h1.9.17第31塊塔板氣、液相負(fù)荷表1.28第31層以下塔段熱平衡物料流率kg/hρ20操作條件焓kJ/kg熱量MPa℃氣相液相入口進(jìn)料281314858.10.172355——288.66汽提蒸汽2817—0.3004203316—9.34內(nèi)回流L8920.172326.3—837837L合計(jì)284131+L—————298+837L出口常頂油33333719036.97常一線38875793042.10常二線35292829037.66常三線26667841028.35常壓渣油1408339300.175348—887124.92汽提蒸氣2817—08.83內(nèi)回流L89201024L合計(jì)277817+L—————278.83+1024L由熱平衡得：1kmol/h液相負(fù)荷：氣相負(fù)荷：1.10全塔氣、液相負(fù)荷圖根據(jù)以上計(jì)算，統(tǒng)計(jì)第1，2，8，10，11，13，14，15，16，17，19，21，22，23，26，28，31塔板氣液相負(fù)荷列表如下表1.29表1.29全塔汽液相負(fù)荷板數(shù)氣相負(fù)荷液相負(fù)荷142333309242127297.683588728810329762261132898217.213396412871439309274.31541103279，81640419277.8173768727119383112242133087201.222334101962333422184.2264603930628403502533114569385圖1.2塔板氣液相負(fù)荷圖浮閥塔板在石油化學(xué)工業(yè)上廣泛應(yīng)用在常壓、減壓下的精餾、穩(wěn)定、吸附等傳質(zhì)制造工藝。國(guó)內(nèi)目前普遍廣泛采用的磁懸浮閥塔,其塔體直徑大小范圍由200至64000毫米,使用中的時(shí)間和運(yùn)轉(zhuǎn)速度都比較快。浮閥具有塔板的普遍傳動(dòng)性能，就是在浮閥塔板上兩個(gè)帶有升和降液傳動(dòng)管的浮閥塔板上分別又各打開了許多個(gè)小的孔洞以便作為浮閥輸送水和氣流的傳動(dòng)通道，孔上方分別又各設(shè)有兩個(gè)圓形可上下27浮動(dòng)的圓形閥片，上升時(shí)輸送氣流和液通過(guò)這個(gè)閥片與橫向時(shí)流過(guò)浮閥塔板的槽中水和液相互地發(fā)生接觸,進(jìn)行傳質(zhì)。此部分的計(jì)算方法參考《塔的工藝計(jì)算》(第五章)。因?yàn)榈?6塊板處的空氣相對(duì)于負(fù)荷最大,所以我們應(yīng)該通過(guò)選擇此處的數(shù)據(jù)作為其設(shè)計(jì)的依據(jù)。1.11選取浮閥選用F1型33克浮閥。1.12塔板間距初選根據(jù)《塔的工藝計(jì)算》，按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)初選塔板間距Ht=0.6m。1.13塔徑初算1.13.1基本操作數(shù)據(jù)的確定以常壓塔氣液相負(fù)荷最大的板二中抽出板（第26層）上實(shí)際通過(guò)的氣液負(fù)荷為依據(jù)，其基本操作數(shù)據(jù)和物性如下表項(xiàng)目負(fù)荷體積流率密度粘度表明張力操作條件Pa·sN/m℃KPa液相負(fù)荷3060.085677.8—0.0171303.3169.5氣相負(fù)荷4603912.793.08—303.3169.51.13.2最大允許氣體速度Wmax==1.65m/s1.13.3適宜的氣體操作速度Wa由于系統(tǒng)輕微起泡，所以；由于所選板間距，所以；計(jì)算塔板氣相空間橫截面積與適宜氣體操作速度1.13.4計(jì)算氣相空間截面積Fa1.13.5計(jì)算降液管內(nèi)液體流速1.13.6計(jì)算降液管面積1.13.7計(jì)算塔橫截面積和塔徑塔橫截面積計(jì)算塔徑=3.76m1.13.8采用塔徑及相應(yīng)的設(shè)計(jì)空塔氣速根據(jù)浮閥桿和塔板的最大直徑長(zhǎng)度系列,選擇所需要采用的浮塔徑系列D=4.5m采用的橫截面積采用的空塔氣速采用的降液管面積所采用的升降液管面積Fd占據(jù)了所采用升降水平塔橫向截面積F的百分?jǐn)?shù)1.14浮閥數(shù)及開孔率的計(jì)算1.14.1計(jì)算閥孔臨界速度閥孔臨界速度相應(yīng)的閥孔動(dòng)能因數(shù)為：1.14.2計(jì)算塔板開孔率塔板上浮閥的開孔率Ф按式1.14.3確定浮閥數(shù)閥孔總面積：得浮閥數(shù)N：（一般取39×10-3m）個(gè)1.15溢流堰及降液管的決定1.11.1決定液體在塔板上的流動(dòng)形式雙溢流塔板對(duì)本操作是最適合的。1.11.2決定溢流堰采用弓形溢流堰,對(duì)雙溢流堰，堰長(zhǎng)l一般?。?.5～0.6）Da.兩側(cè)降液：因?yàn)椋匝唛L(zhǎng)由得,所以堰寬b.中間降液：由幾何計(jì)算：即代入數(shù)據(jù)試差，可得則中間堰長(zhǎng)：m中間堰寬：m1.11.3決定溢流堰高度及塔板上清液層高度為了同時(shí)能夠充分保證該堰具備較高的浮在塔板傳質(zhì)和排水效率,同時(shí)還需要通過(guò)充分考慮觀測(cè)到浮在塔板的表層壓力梯度下降及塔板液漏等實(shí)際情況,取清液溢流堰高度為mm,查《塔的工藝計(jì)算》資料如右圖下圖得堰上的清液溢流層高度的平均值為浮在塔板上的清夜高度。堰上液頭高度計(jì)算式：兩側(cè)降液：查5-8[19]可得，式中E=1.03m中間降液：查圖5-8[19]可得，式