錦州石化公司二套常減壓設計明書計算部分

第一章 設計說明書1.1裝置的概況和特點本設計主要以錦州石化公司二套常減壓為設計原型，主要數(shù)據(jù)取自生產實際。所處理的原料為70%遼河原油、20%的江西原油、10%的冠軍原油，經過常壓塔、減壓塔的分離得到合格的產品。遼河原油屬于低硫中間基原油，含環(huán)烷酸多根據(jù)原油的性質、特點和市場的需求主要生產重整汽油、航空煤油、輕柴油、重柴油、混合蠟油、渣油等。裝置由原油電脫鹽、常減壓蒸餾、航煤精制部分組成。根據(jù)加工含環(huán)烷酸原油的特點，結合加工含環(huán)烷酸原油的經驗，優(yōu)化了設備選型及選材，采用了目前最先進技術既初餾塔、常壓塔塔盤為ADV高效塔盤。減壓塔采用規(guī)整填料，處理物料能力大，汽、液接觸均勻，傳質效果較好。以實現(xiàn)裝置長周期運行。高溫部位設備和管線全部采用不銹鋼材質，以達到防腐的目的。初頂、常頂用空冷代替水冷，節(jié)約了用水量，也減少了三廢處理量。 常壓塔設頂循環(huán)回流和二個中段回流，以使塔內汽、液相負荷分布均勻，提高塔的處理能力，減小塔頂冷凝器的負荷。為了降低減壓塔內真空高度，提高沸點，減壓塔采用二級抽真空器。即蒸汽噴射泵和水環(huán)抽真空泵。在采用新工藝新設備的同時優(yōu)化了工藝流程，為了節(jié)能常壓系統(tǒng)采用4臺空冷器，為增加處理量常壓爐四路進料四路出。環(huán)烷酸對金屬的腐蝕一般發(fā)生在介質流速高和渦流狀態(tài)處，其溫度范圍為230280和350400。常減壓蒸餾裝置受環(huán)烷酸腐蝕較重的部位常發(fā)現(xiàn)在下述幾處：常壓爐出口部分爐管、減壓爐全部爐管、常減壓爐轉油線和塔汽化段。采取的防護措施除原油住堿外，適當?shù)卦黾訝t子轉油線尺寸以降低介質流速，并結合具體條件選用耐腐蝕材質，可以減少有關部位的腐蝕速率。綜上所述，在采取了“一脫四注”的綜合措施后，常減壓蒸餾裝置有關系統(tǒng)的腐蝕率大大下降。為使相當數(shù)量的中間餾分得到合理利用，因為它們是很多的二次加工原料，又能從中生產國民經濟所需的各種潤滑油、蠟、瀝青的原料。因此本設計采用三段汽化蒸餾，即預汽化常壓蒸餾減壓蒸餾。1.2生產流程方案的確定遼河原油屬于低硫中間基原油,由實際生產數(shù)據(jù)可知：遼河混合原油的密度為，酸值為，含硫量為%。與大慶原油相比它的密度偏高，酸值偏大，含硫量偏低。根據(jù)產品使用性能和當前市場對產品的需求，確定常壓塔側線的數(shù)目為三個，即航煤、輕柴、重柴。各個組分切割溫度的確定：塔頂為130 原因：因為塔頂?shù)漠a品為汽油（它的實際切割溫度為：初餾點180），而在實際生產中汽油做為重整的原料，針對重整原料的需求所以常壓塔頂產品的切割溫度為130。航煤為130230、輕柴為230320、重柴為320350原因：都是根據(jù)它們各自的物理性質，初餾點到終餾點的溫度范圍而決定和產品使用的需求。1.3工藝流程概況常減壓蒸餾利用精餾原理根據(jù)原油中各個組分的揮發(fā)度（沸點）不同，在一定的工藝條件下分離出各餾份產品（瓦斯、直餾汽油、直餾柴油、蠟油、渣油）。原油由原油罐區(qū)經泵送入常減壓裝置的原油泵(B-701AB)入口，泵出口經過初餾塔進料控制閥（LI-101）后分成兩路，一路經原油-常一線一次換熱器H-701AB、原油-常頂循環(huán)一次換熱器H-702ABCDE、原油-減二中二次換熱器H-716AB換熱。另一路經原油-減一線一次換熱器H-743、原油-減三線四次換熱器H-714、原油-常二線二次換熱器H-715AB、原油-常三線二次換熱器H-703換熱。換熱后的兩路原油混合溫度達到130左右進入電脫鹽裝置。一、二級電脫鹽入口注入破乳劑、水，經混合閥與原油充分混合后進入電脫鹽罐，在高壓交直流電場的作用下，把原油中的大部分鹽和水分脫除出來。脫后原油再分成三路換熱：一路經減壓爐予熱器加熱到200左右，一路經原油-渣油四次換熱器H-704CDAB、原油-常一中一次換熱器H-705AB、原油-常三線一次換熱器H-706、原油-渣油三次換熱器H-707ABC、原油-常二中二次換熱器H-709AB換熱。一路經原油-渣油四次換熱器H-717CDAB、原油-常二線二次換熱器H-718AB、原油-減三線二次換熱器H-719ABCD、原油-常二線一次換熱器H-720AB換熱，三路混合后溫度達到200左右，進入初餾塔。初餾塔塔頂油氣餾出后經空冷H-736A-L、后冷H-737AB冷凝冷卻后進入蒸頂回流罐，其中不凝氣-瓦斯進入瓦斯罐后分兩路：一路去常壓爐，一路去火炬。回流罐內汽油經初頂回流泵(B-704AB)抽出后，一路經回流控制閥(FIC-103)做回流返回塔內控制塔頂溫度，另一路經出裝置控制閥(LIC-103)送入電精制裝置堿洗后，去西山貯運廠或重整裝置。初餾塔底拔頭油由塔底泵(B-702AB)抽出后，分成三路換熱，一路經拔頭油-渣油三次換熱器H-708AB、拔頭油-常二中一次換熱器H-712AB、拔頭油-渣油一次換熱器H-713ABC換熱，另一路經拔頭油-減四線二次換熱器H-745、拔頭油-渣油二次換熱器H-710AB、拔頭油-渣油二次換熱器H-711ABC、拔頭油-減四線一次換熱器H-744換熱，第三路經拔頭油-減三線一次換熱器H-721ABCDE、拔頭油-渣油一次H-722ABCD換熱，換熱后的三路拔頭油混合溫度達到310左右，然后進入常壓爐加熱。拔頭油經常壓爐四路進料控制閥（FIC-105、FIC-106、FIC-107、FIC-108）進入常壓爐對流室，加熱到310出來后進入輻射室，加熱到365進入常壓塔。常壓塔塔頂油氣餾出后經空冷H-739A-J、后冷H-740AB冷凝冷卻后進入常頂回流罐，其中不凝氣-瓦斯進入瓦斯罐后分兩路：一路去常壓爐，一路去火炬?；亓鞴迌绕徒洺ｍ敾亓鞅?B-706AB)抽出，一路經回流控制閥(FIC-1119)做回流返回塔內控制塔頂溫度，另一路經出裝置控制閥(LIC-106)送入電精制裝置堿洗后去西山貯運廠或重整裝置。常頂循環(huán)回流從46層塔板抽出，經泵（B-707AB）送至頂循換-原油二次熱器H-702ABCDE，換熱到70后返回塔頂。常一線從39層或41層塔板抽出后入汽提塔，汽相返回塔內40層，汽提塔底油經航煤重沸器H-738加熱后返回汽提塔，液相由常一線泵B-710AB抽出，經氧化鋅罐、常一線-原油一次換熱器H-701A 換熱后，與風經混合閥混合后去脫硫醇反應器，反應后的常一線油與原油一次換熱器H-701B 換熱后去脫風罐，脫風罐底的油品由泵B-718AB抽出后經過控制閥LICN-101去H-732，經過H-732冷卻后，一路走不合格線，一路并常二線，一路補封油，一路經脫水罐、浸酸活性炭罐精制后出裝置。常一中由常壓塔35層抽出，經泵（B-708AB），送至常一中-原油脫后二次換熱器H-705、航煤重沸器H-738、常一中蒸發(fā)器H-725，換熱到145后返回塔內38層。常二線由常壓塔27層抽出后進入汽提塔，汽提塔底吹入蒸汽，汽相返回常壓塔28層。液相由常二線泵（B-711AB）抽出經常二線-原油脫后四次換熱器H-720AB、常二線-原油脫后二次換熱器H-718AB、常二線-原油脫前三次換熱器H-715換熱經H-733冷卻后分成兩路，一路去重污油，一路經齒輪表出裝置，在齒輪表后可以補封油。常二中由常壓塔22層經泵（B-709AB）抽出，送至常二中-拔頭油二次換熱器H-712AB、常二中-原油脫后四次換熱器H-709AB換熱，經蒸發(fā)器H-727，換熱到240后返回塔內26層。常三線由塔15層餾出后進入汽提塔，汽提塔底可吹入蒸汽，汽相返回塔內16層，液相經常三線泵（B-712AB）抽出，送至常三線-原油脫后三次換熱器H-706、常三線-軟化水換熱器H-726換熱，經H-728冷卻后分成三路，一路并入重污油；一路并入蠟油；一路做為重柴油出裝置。常壓塔底重油經泵（B-703AB）抽出后分成四路經減壓爐四路進料控制閥（FIC-201、FIC-202、FIC-203、FIC-204）進入減壓爐對流室，加熱到365出來后進入輻射室，加熱到385進入減壓塔， 在減壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時也可以不進入減壓爐而直接入渣油系統(tǒng)即甩減壓。減壓塔塔頂汽相經減頂冷卻器H-230ABCD冷卻后，液相通過大氣腳流入水封罐，汽相通過一級抽真空器抽出后，液相通過大氣腳流入水封罐，汽相經一級冷卻器H-231AB冷卻后進入二級抽真空器，經過二級抽真空器抽出后，液相通過大氣腳流入水封罐，汽相經二級冷卻器H-232AB冷卻后，液相通過大氣腳流入水封罐，汽相通過減頂瓦斯罐去加熱爐做燃料。汽相經一級冷卻器H-231AB冷卻后也可以進入真空泵（B-237），經過真空泵抽出后，液相流入地溝，汽相通過減頂瓦斯罐去加熱爐做燃料。水封罐內的水通過控制閥排入地溝，減頂油則流入產品罐，再經泵B-231打入脫水罐，一路并蠟油，一路并輕柴。減一線蠟油由一線集油箱抽出，通過泵（B-232AB）送至減一線-原油脫前一次換熱器H-743換熱、經H-731、H-735C冷卻后分成兩路，一路經回流控制閥(FI-214)做回流返回塔頂，一路經出裝置控制閥(FI-209)并蠟油或輕柴油。減二線蠟油由二線集油箱抽出，通過泵（B-233AB）送至蒸發(fā)器H-724，減二線-原油脫前三次換熱器H-716AB換熱后分成兩路，一路經過減二中回流控制閥(FIC-206)做回流返回塔內，另一路經出裝置控制閥(FI-210)并蠟油。減三線蠟油由三線集油箱抽出，通過泵(B-234AB) 送出后分成兩路，一路經減三線-拔頭油一次換熱器H-721ABCDE、減三線-原油脫后三次換熱器H-719ABCD換熱，一部分經過減三中回流控制閥(FIC-208)返回塔內做回流，另一部分再經蒸發(fā)器H-723、減三線-原油脫前二次換熱器H-714AB換熱，然后經出裝置控制閥(FI-211)并入蠟油。 減四線蠟油由四線集箱抽出，通過泵(B-235AB) 經出裝置控制閥(FI-212)送至減四線-拔頭油四-次換熱器H-744、減四線-拔頭油一次換熱器H-745、常三線-原油脫前三次換熱器H-703、蒸發(fā)器H-727、水箱換熱后分成三路，一路并入一常渣油，一路并入蠟油，一路并入燃料油。渣油系統(tǒng)分成兩路換熱，一路經渣油-拔頭油三次換熱器H-713ABC、渣油-拔頭油二次換熱器H-710AB、渣油-原油脫后四次換熱器H-707ABC、渣油-原油換熱器H-704ABCD換熱，另一路經渣油-拔頭油二次換熱器H-722AB、渣油-拔頭油三次換熱器H-711ABC、渣油-拔頭油一次換熱器換熱器H-708AB、渣油-原油換熱器H-717ABCD換熱，兩路換熱混合后分成兩路，一路去瀝青，一路經過水箱（正常生產時不投用）分成兩路，一路去焦化裝置，另一路經H-729AB、H-735AB冷卻后去油品。1.4主要原料、工藝及能耗指標從相關數(shù)據(jù)中表明常減壓蒸餾裝置能耗約占煉廠總能耗的1/5，是煉油工業(yè)中的能耗大戶。因此蒸餾裝置節(jié)能工作的好壞直接影響煉油工業(yè)能耗指標。蒸餾裝置的節(jié)能途徑：1. 本裝置由于處理量大，所以多采用一個初餾塔形成三段汽化的方式，從而可減少加熱爐熱負荷降低損耗。2. 由于二中的熱量較大，從初底出來的拔頭油和二中進行換熱達到降低常壓爐負荷的目的。3. 采用換熱系統(tǒng)，原料油與常壓塔側線、減壓塔側線進行換熱，這樣即可以提高進料溫度降低常壓爐的熱負荷可以達到節(jié)能的目的。4. 減壓塔頂增加一臺水環(huán)真空泵可進一步降低塔頂壓力提高減壓塔拔出率。表1-1原材料指標原材料名稱項 目單 位指 標原 油含 水%2.0脫后原油含 鹽Mg/g3含 水%0.3表1-2半成品、成品主要指標汽油質量指標：蒸頂汽油干點170常頂汽油干點170常一線質量指標：98%點260閃點38柴油質量指標：95%點3650#柴油凝固點04-10#柴油凝固點-104-20#柴油凝固點-204注：凝固點與95%點控制其中一項混合蠟油指標：殘?zhí)?.3表1-3公用工程（水、電、汽、風等）名 稱要 求 指 標循環(huán)水溫度30循環(huán)水壓力0.4MPa系統(tǒng)蒸汽壓力0.81.0 MPa儀表風壓力0.3MPa燃料油壓力1.0MPa高壓瓦斯壓力0.20.5 MPa封 油 壓 力2.0MPa循環(huán)冷卻水：供水溫度30回水溫度40供水壓力0.35MPa回水壓力0.20MpaPH值69渾濁度2000mg/l污垢系數(shù)0.0004m2h/kcal電量：高壓電壓6000V10%頻率501Hz低壓電壓380V/220V5%頻率501Hz儀表壓縮空氣：0.4MPaG下露點-20溫度常溫壓力0.4MPa表1-4原材料消耗、公用工程消耗及能耗指標序號原料名稱單位數(shù)量備注1燃料油 + 燃料氣kg/h4605.752電KWh/h3673.83循環(huán)水t/h17374新鮮水t/h7.1635軟化水t/h19.9026污水t/h10.3870.9Mpa蒸汽t/h7.60980.3Mpa蒸汽t/h5.891.5 設備匯總表表1- 5塔的類型序號工藝 編號設備名稱規(guī)格型號結構形式容積m3操作壓力Mpa操作溫度1T-701初餾塔3000*54154條形浮閥3750.083002T-702常壓塔3800*47758*16/18條形浮閥5300.083503T-203減壓塔6400/4200*35145填料908.2-0.0934404T-703常一線汽提塔1200*7502*10浮閥80.083505T-704常二線汽提塔1200*6550*10浮閥80.082506T-705常三線汽提塔1200*6000*12浮閥80.083507T-101A脫水塔1200*6800*16填料8.31.7常溫表1-6換熱器類序號工藝編號設備名稱規(guī)格型號殼程介質介質壓力 Mpa壓力Mpa1H-701A原油/常一線BES1000-4.0-265-6/25-416MnR原油2.31.52H-702A原油/常頂循環(huán)FB900-220-25-216MnR原油2.51.53H-703A原油/常三線FB700-125-25-216MnR重柴1.82.34H-704A原油/渣油FB700-125-25-216MnR渣油1.82.35H-705A原油/常一中FB700-125-40-416MnR原油2.326H-706A原油/常三線FB700-125-25-216MnR重柴227H-709A原油/常二中BES800-4.0-160-6/25-416MnR原油1.828H-712A拔頭油/常二中BES700-4.0-120-6/25-416MnR拔頭油2.529H-714A原油/減三線BES1100-40-365-6/25-216MnR蠟油2.3210H-718A原油/常二線FB700-120-25-416MnR原油21.811H-719A原油/減三線FB1100-330-25-416MnR原油2212H-721A拔頭油/減三線RBEU900-4.0-205-6/25-418-8蠟油22.513H-727A減四線蒸發(fā)器FB1000-265-40-416MnR軟化水20.914H-728A常三線冷卻器FB700-125-25-416MnR重柴1.50.515H-730A初側冷卻器FB700-120-25-416MnR汽油0.40.516H-731A減一中冷卻器 FB800-160-25-416MnR蠟油1.80.517H-732A常一線冷卻器FB600-90-40-416MnR航煤1.50.518H-733A常二線冷卻器FB700-120-25-416MnR柴油1.50.519H-735C減一線冷卻器FB700-125-25-216MnR蠟油1.8120H-736ABCDEFGH初頂空冷P93-4-3020/129-16Ra16MnR初頂油汽0.421H-737A初頂后冷FB1100-330-16-416MnR汽油0.40.422H-739常頂空冷P93-4-3020/129-16Ra常頂油汽0.423H-739常頂空冷P93-6-196-16S-23.4/Ra常頂油汽0.424H-739常頂空冷P93-4-3020/128-16Ra常頂油汽0.425H-740A常頂后冷FLB1100-360-16-416MnR汽油0.40.426H-740B常頂后冷FLB1100-360-16-416MnR汽油0.40.427H-741常三空冷SL93-4-2440/129-25Rb1.528H-743減一線/原油BES900-4.0-265-6/25-416MnR原油29H-230A減頂冷卻器FLB1100-350-16-416MnR柴油00.430H-231A減頂一級冷卻器FLB1100-350-16-416MnR柴油00.431H-232A減頂二級冷卻器FLB1100-350-16-416MnR柴油00.4表1-7泵類設備名稱規(guī)格型號揚程m入口壓力MPa出口壓力MPa介質溫度流量m3/h轉速r/m軸功率KW原油泵250Y-1502A2620.22.1原油504722950488初底泵250AYS1502A2600.061.8拔頭油1604802985430常底泵250YS1502C1901.45常渣3504002950269初頂泵100Y-1201230.081汽油30100295054.1渣油泵65Y-1002C125渣油20295020常頂泵80Y100B730.050.6汽油3040295015.3常頂循環(huán)泵150Y-1501500.20.64汽油901802950113常一中泵150Y-150B110輕柴155295076常二中泵150Y-150B110輕柴155295076常一線泵100Y1202C1500.151.39航5常二線泵100Y1202C1500.111.1柴油25079295055.5常三線泵100AY1202C1500.060.65重柴33079295055.7減頂油泵50Y-602A1050.110.95減頂油2012.529509.82減一線泵100Y1202C1050.211.65蠟油8079295055.5減二線泵200AY150150蠟油2703002950減三線泵250AYS150150蠟油3205002985259減四線泵80Y1002A1750.061.2蠟油37047295044.8減壓渣油泵200150R2DM300渣油3703002980245減粘渣油泵200150R2DM300渣油3703002950245減粘凝縮油泵50AY-35519014凝縮油4012.5295015常爐鼓風機G4-73-11No1190 0.35空氣常溫601001450常爐引風機Y4-73-11No12900.16煙氣120895001450減爐引風機Y4-73-11No141350.163煙氣120895009601.5 存在的問題和設想1.6.1存在問題對含環(huán)烷酸高的原油所引起的環(huán)烷酸腐蝕問題，國內外均有經驗介紹，一般認為當原油酸值大于0.5mg KOH/g時，就將引起對設備和管線的腐蝕。由任務書給出的原油性質可知原油酸度為3.55mgKOH/g，屬于高環(huán)烷酸類原油。由于此次設計階段，條形浮閥塔盤還尚屬于專利開發(fā)階段，沒有資料根據(jù)計算塔盤的開空率、所以這次設計沒有作開空率的計算加熱爐溫度達730，由于設計時間倉促，未能考慮到這部分的能量利用。本次設計完畢，經檢查塔盤性能負荷圖上的操作點P落在了霧沫夾帶上限線和液泛線附近，故本次設計結果是滿負荷操作1.6.2設想以前提到加熱爐熱能的浪費，如果將這部分能源用在給原油的預熱上，不僅能減少對能源的消耗，而且還利用了加熱爐的熱能，減少了能源的浪費。1.7 三廢的處理情況及燥聲消除目前，為了減少環(huán)境污染，在三廢處理上大致有以下幾點：(1) 盡可能將含硫含酚污水進行閉路循環(huán)，或者一水多用，減少污染源。(2) 加強維修減少泄漏，特別是水冷器的泄漏。(3) 裝置排水系統(tǒng)要清濁分流。(4) 三個塔頂?shù)臍怏w回收利用。噪音主要來源于空壓機，大型鼓風機，加熱爐和排氣放空等。主要采用的措施是：研制噪音小的機器和設備，在機器的聲源周圍采取各板，隔音和吸音等措施，操作室的窗戶要加雙層的玻璃，同時加強綠化，美化環(huán)境，保證工人的身心健康。第二章 計算書部分2.1 基礎數(shù)據(jù)的換算2.1.1 原油實沸點數(shù)據(jù)的計算原油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)餾程：HK 10% 30% 50% 70% 90% 200 266 342 390 425 450確定實沸點蒸餾50%點由圖417（P143）蒸餾50%與恩氏蒸餾50%點的差值為32故：實沸點蒸餾50%點為390+32=422 。再由圖418（P143）線各段溫度差：曲線線段 恩氏蒸餾溫度差 實沸點溫度差 0-10% 66 8010-30% 76 8530-50% 48 5250-70% 35 43 由實沸點50%點蒸餾溫度（422）推算得其他溫度 30%點 422-52=37010%點370-85=2850% 點285-80=20570%點422+43=465實沸點餾程：HK 10% 30 50% 70%205 285 370 422 4652.1.2 平衡汽化數(shù)據(jù)的計算由恩氏蒸餾曲線換算為平衡汽化曲線：恩氏蒸餾餾程：HK 10% 30% 50% 70%200 266 342 390 425由圖4-19（P145）換算其50%點溫度恩氏蒸餾1070%斜率 =2.65由圖419查得：平衡汽化50%點-恩氏蒸餾50%=8則平衡汽化50%=390+8=398由圖4-20（P145）換算蒸餾曲線各段溫差曲線線段 恩氏蒸餾溫差 平衡汽化溫差0-10% 66 3910-30% 76 5830-50% 48 4050-70% 35 20根據(jù)各段溫差，推算平衡汽化各點溫度30%點=398-40=35810%點=358-58=3000%點=300-39=26170%點=398+20=418平衡汽化餾程：HK 10% 30% 50% 70%261 300 358 398 4182.1.3 原料及產品的有關參數(shù)的計算（1）體積平均沸點t體P21即恩氏蒸餾10%，30%，50%，70%，90%五個餾出溫度的平均值t體=主要用來求定其它難以直接測定的平均沸點已知：汽油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為10%=94，30%=110，50%=120，70%=12990%=145汽油體積平均沸點=119.6航煤的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為10%=159，30%=163，50%=167，70%=172，90%=183航煤體積平均沸點= =168.8輕柴油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為10%=239，30%=261，50%=281，70%=307，90%=348輕柴油體積平均沸點= =287.2重柴油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為10%=321，30%=392，50%=421，70%440，90%=459重柴油的體積平均沸點=406.6渣油的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)為10%=349，30%=428，50%=481，70%=500渣油的體積平均沸點=439.5（2）確定中平均沸點利用體積平均沸點查圖17（P22），求出中平均沸點、重量平均沸點、實分子平均沸點。恩氏蒸餾1090%斜率：汽油：=0.637航煤： =0.3輕柴油：=1.36重柴油：=1.725由圖查得中平均沸點校正值，則中平均沸點=體積平均沸點+校正值。汽油中平均沸點=119.6-3.8=115.8航煤中平均沸點=168.8-2=166.8輕柴中平均沸點=287.2-7=280.2重柴中平均沸點=406.6-8=398.6（3）重量平均沸點 與上述同樣方法查出重量平均沸點的校正值，則重量平均沸點等于體積平均沸點+校正值。汽油重量平均沸點=119.6+1=120.6航煤重量平均沸點=168.8+0.5=169.3輕柴油重量平均沸點=287.2+1.2=288.4重柴油重量平均沸點=406.6+1.1=407.7（4）實分子平均沸點 同理查得實分子平均沸點校正值，實分子平均沸點等于體積平均沸點+校正值。汽油的分子平均沸點=119.6-6=113.6航煤的分子平均沸點=168.8-3=165.8輕柴的分子平均沸點=287.2-11=276.2重柴的分子平均沸點=406.6-14=392.6（5）確定各餾分分子量和特性因素K由P34圖1-12，根據(jù)介質的密度與中平均沸點來確定。汽油的分子量=109 K=11.8 （=0.75 t中=115.8）航煤的分子量=135 K=11.5 （=0.80 t中=166.8）輕柴的分子量=220 K=11.4 （=0.875 t中=280.2）重柴的分子量=350 K=11.7 （=0.91 t中=398.6）（6）確定臨界參數(shù)由圖127、1-28、1-29（P51）利用、分子平均沸點、重量平均沸點確定各餾分的臨界參數(shù)。汽油 T真=300 T假=295 =1.02 =34atm =30atm航煤 T真=360 T假=350 =1.03 =31atm =27atm輕柴 T真=480 T假=470 =1.02 =20atm =19atm重柴 T真=575 T假=570 =1.01 =13.5atm =13atm（7）確定焦點參數(shù)查圖428、4-29（P153）由平均沸點和恩氏蒸餾斜率確定。焦點溫度-臨界溫度差 焦點溫度 汽油 40 300+40=340 航煤 17 360+17=377 輕柴 30 480+30=510 重柴 21 575+21=596 焦點壓力-臨界壓力差 焦點壓力汽油 15atm 34+15=49atm航煤 5.5atm 31+5.5=36.5atm輕柴 6atm 20+6=26atm重柴 4.5atm 13.5+4.5=18atm（8）產品的有關性質參數(shù)匯總表21 原料及產品得有關參數(shù)恩氏蒸餾餾出溫度%密度Kg/m3體積平均沸點中平均沸點恩氏蒸餾斜率特性因數(shù)K分子量臨界參數(shù)焦點參數(shù)溫度壓力Mpa溫度壓力0%10%30%50%70%90%Mpa汽油6394110120129145750119.6115.80.6411.81093003.43404.9航煤147159163167172183804168.8166.80.311.51353603.13773.65輕柴201239261281307348875287.2280.21.3611.42204802.35102.6重柴285321394421440459912406.6398.61.7311.73505751.45961.8常渣9602.2 物料的衡算及熱量衡算 2.2.1 物料衡算根據(jù)前面附表2給出原油實沸點蒸餾各餾分油收率刨除初餾塔的產品算出常壓塔各產品的產量。表2-2 原油實沸點蒸餾餾分油收率及累加收率組分號產品切割溫度收率%（質量分數(shù)）累積收率（質量分數(shù)）1汽油HK1302.582.582航煤1302302.55.083輕柴油23032018.2423.324重柴油3203501.0124.335渣油75.699.93初餾塔的物料衡算：入方：原油=460萬噸/年=4.6106103/8000=5.75105Kg/h出方：初頂瓦斯=5062Kg/h （按收率=0.09計算）初頂汽油=12656Kg/h （按收率=2.25計算） 進入常壓塔的拔頭油=5.75105-（5062+12656）=557282Kg/h ，經計算列出常壓塔的物料平衡見表2-3表23 常壓塔物料平衡項目物料質量分率%質量流率摩爾流率入方拔頭油100557282出方常頂汽油2.5814378132常一線2.513932103常二線18.24101648462常三線1.01562916常渣75.6421305損失0.073902.2.2確定塔板數(shù)，塔頂壓力和板壓力降（1）塔板數(shù)采用實際數(shù)據(jù)確定常壓塔各產品抽出層的塔板數(shù)：汽油航煤： 13層 航煤輕柴： 9層 輕柴重柴： 9層重柴汽化段： 11層 塔底汽提段： 4層取兩個中段循環(huán)回流，每個中段循環(huán)回流用3層換熱塔板，則共6層全塔塔板數(shù)總計52層。（2）塔頂壓力實際裝置塔頂采用一級冷凝、冷卻（即一臺空冷，一臺水冷），根據(jù)實際塔頂產品罐壓力、空冷、后冷及管線總壓力，確定塔頂壓力=0.163Mpa（3）塔板壓力降采用條形浮閥塔板，每塊塔板的壓力降取0.385Kpa，求得各側線抽出層及汽化段、爐出口壓力如下： 一側線抽出板：0.163+0.38510-313=0.168Mpa 二側線抽出板：0.163+0.38510-325=0.173Mpa 三側線抽出板：0.163+0.38510-337=0.177Mpa汽化段壓力： 0.163+0.38510-348=0.182Mpa 爐出口壓力： 0.182+0.035（取）=0.216Mpa (注：爐出口壓力=轉油線壓力+汽化段壓力)（4）常壓塔計算草圖圖212.2.3 計算各側線及塔底的總汽提量根據(jù)裝置實際蒸汽數(shù)據(jù)計算各段汽提蒸汽量為： 占側線質量% 汽提的蒸汽量一線航煤： 0.8 0.00813932=110公斤二線輕柴油： 0.59 0.0059101648=600公斤三線重柴油： 0.8 0.0085629=50公斤常渣： 0.4 0.004421305=1690公斤蒸汽總量=110+600+50+1690=2450公斤=136Kmol/h2.2.4 計算汽化段溫度和估算塔底溫度（1） 計算過汽化油量選用汽化段的過汽化油量占進料油質量的2.3%，則：過汽化油量為5572820.023=12817公斤/小時 =42.7Kmol/h (假設原油分子量為300)那么，進料油在汽化段時的汽化率eF =0.06+2.58+2.5+18.24+1.01+2.328%（注0.06為含少量的瓦斯）。（2）汽化段油氣分壓已知汽化段各組分摩爾流率如下：汽油=132Kmol/h 航煤=103Kmol/h 輕柴=462Kmol/h 重柴=16Kmol/h 過汽化油=42.7Kmol/h 吹常底油蒸汽量=93.9Kmol/h汽化段油氣總摩爾數(shù)： 132+103+462+16+42.7=755.7 Kmol/h汽化段油氣和水蒸汽的總摩爾數(shù)為： 755.7 Kmol/h+93.9Kmol/h=849.6 Kmol/h汽化段油氣分子分數(shù)為： 755.7/849.6=0.889根據(jù)分壓定律 Pi=P總yi ，汽化段油氣分壓=0.8430.182=0.162 Mpa（3）確定汽化段溫度汽化段溫度應是在汽化段油氣分壓下入塔油料達到汽化率eF=28%的平衡汽化溫度。為此繪出原油在常壓下的實沸點曲線和原油平衡汽化曲線的圖見附圖1，兩曲線交點溫度為330，過交點做垂直橫坐標垂線A； 利用圖18（P24），將此交點溫度330換算油氣分壓為0.162 Mpa 下的溫度350，從圖2-2垂線A上找到 350之點，過此點作平行于原油平衡汽化曲線的線4，線4即為原油在汽化段油氣分壓下的平衡汽化曲線，在曲線4上可以查得汽化率為28%時汽化段溫度=363。（4）估算塔底溫度取塔底溫度比汽化段溫度低16，塔底溫度為：363-16=347。（5）進料油帶入汽化段的熱量利用圖1-40（P67）查出汽化段油品在363的熱焓值，計算出進料油帶入汽化段的熱量見表2-3。表24 進料帶入汽化段的熱量QF（P=0.153 Mpa，t =363）物料名稱流量相態(tài)溫度熱焓 千卡/Kg熱量萬千卡/時常頂汽油14378氣363285409.77航煤13932氣363280390.01輕柴油101648氣3632762805.49重柴油5629氣363269151.42過汽化油12817氣363269344.78常底油408488液3632279272.68總計13374.22.2.5 塔頂及側線溫度的假設與回流熱分配（1）假設塔頂及各側線溫度參考同類裝置數(shù)據(jù)，假設塔頂及各側線溫度如下：塔頂： 130 航煤抽出層溫度： 184輕柴油抽出溫度： 277 重柴油抽出層溫度： 350（2）確定全塔回流取熱按上述假設溫度條件，通過圖1-40（P67）石油餾分焓圖，查出各餾分在不同溫度、不同相態(tài)的焓值作全塔熱平衡見表2-5。表2-5 全塔熱平衡物料名稱流量公斤/小時溫度焓千卡/千克比重d420熱量萬千卡/時氣液入方常頂汽油143783632850.7498409.77航煤139323632800.7968390.10輕柴油1016483632760.8672805.49重柴油56293632690.9105151.42常底油4084883632270.96239272.68過氣化油128173632690.9623344.78水蒸氣2450390790193.6合計13567.8出方常頂汽油14378130147211.36航煤13932184110153.25輕柴油1016482771911941.48重柴油5629350205115.40常底油4213053472138973.80水蒸氣2450130610149.5合計11545則全塔回流取熱量為：13567.8104-11545104=2022.8萬千卡/時（3）回流方式及回流熱分配常壓塔采用冷回流、頂循環(huán)回流和兩個中段循環(huán)回流。采用實際生產數(shù)據(jù)回流熱分配如下：冷回流取熱 25% Q冷=2022.8萬千卡/時0.25=505.7萬千卡/時頂循環(huán)回流取熱 32% Q循=2022.8萬千卡/時0.32=647.3萬千卡/時一中取熱 13% Q一=2022.8萬千卡/時0.13=263萬千卡/時二中取熱 30% Q二=2022.8萬千卡/時0.30=606.8萬千卡/時2.2.6 線及塔頂溫度的校核(1) 重柴油抽出板(15層)的溫度按下圖中作第1