11270989410萬噸年特種潤滑油基礎油項目減壓設計說明書

1、 減壓塔設計說明書第五屆大學生化工設計創(chuàng)業(yè)大賽10萬噸/年特種潤滑油基礎油項目 指導老師：2011年8月20日第1章 參數(shù)的確定11.1 平均沸點的計算11.1.1 體積平均沸點11.1.2 恩氏蒸餾10%90%餾分的曲線斜率11.1.3 立方平均沸點11.2 特性因數(shù)k11.3 平衡汽化溫度21.3.1 減一線21.3.2 減二線21.3.3 減三線31.4 減壓10mmhg下的平衡汽化溫度3第2章 減壓塔的工藝計算42.1汽提蒸氣用量42.2 減壓塔的物料平衡42.3 確定塔板數(shù)62.4 塔板壓力及塔板壓降82.5 各側(cè)線溫度及塔頂溫度的求定82.6 減壓塔計算草圖92.7 全塔的熱平衡1

2、02.8 回流方式及回流熱分配112.8.1計算塔頂回流量112.8.2計算塔中段回流量122.9 側(cè)線溫度的校核122.9.1 減三線抽出板下的熱平衡122.9.2 減二線抽出板下的熱平衡132.9.3 減一線的抽出板下的熱平衡15第3章 全塔氣液負荷分布圖183.1 第1層塔板上的氣液負荷183.2 減一線抽出板的氣液負荷183.3 第3層板上的氣液負荷183.4 減二線抽出板的氣液負荷193.5 第12層板上的氣液負荷193.6 減三線抽出板的氣液負荷203.7 第24層板上的氣液負荷203.8 氣液相負荷分布圖21第4章 減壓塔的工藝尺寸224.1 塔徑的計算及確定224.2填料層高度

3、計算234.3填料層壓降計算234.4液體噴淋密度的驗算234.5液體分布器的計算244.6. 封頭的選型244.7人孔的選型244.8裙座的選型244.9塔的總高度24 25減壓塔設計說明書第1章 參數(shù)的確定原始數(shù)據(jù)潤滑油餾分的性質(zhì)如下表1.1所示表1.1 原始數(shù)據(jù)潤滑油餾分的性質(zhì)油品餾出體積相對分子量相對密度0%10%30%50%70%90%100%減一2552752812862933043212180.8045減二3183563643703713874042990.8234減三4034144214324424584713850.8528減底460466473481489493508449

4、0.85701.1 平均沸點的計算1.1.1 體積平均沸點減底：tv=(t10+t30+t50+t70+t90)/5=480.4同理，減一線：287.8，減二線：369.6，減三線：433.41.1.2 恩氏蒸餾10%90%餾分的曲線斜率減底：斜率s=(90%餾出溫度-10%餾出溫度)/（90-10）=（493-466）/80=0.3375同理，減一線：0.3625，減二線：0.3875，減三線：0.48891.1.3 立方平均沸點根據(jù)tv和s，由石油煉制工程圖3-4查得立方平均沸點tcu的校正值如下表1.2所示。表1.2 立方平均沸點名稱tv/stcu校正值tcu/tm校正值tm/tme/減

5、一線287.80.3625-0.3287.5-0.9286.9287.20減二線369.60.3875-0.2369.4-0.7368.9369.05減三線433.40.4889-0.1433.3-0.2433.2433.25減底480.40.3375-0.5479.9-0.4480.0479.951.2 特性因數(shù)k根據(jù)石油煉制與石油化工計算方法圖表集表1-2-26查得各分餾產(chǎn)品的密度校正值，由石油煉制工程圖3-6查得k如下表1.3所示。 減壓塔設計說明書表1.3 特性因數(shù)k名稱k減一線0.00460.804544.38512.50減二線0.00450.823440.34812.77減三線0.

6、00430.852834.42412.73減底0.00420.857033.61112.931.3 平衡汽化溫度以下為各段平衡汽化溫度計算:1.3.1 減一線減一線平衡平衡汽化溫度如下表1.4所示。表1.4 減一線平衡汽化溫度餾出（體積分數(shù)）0%10%30%50%70%90%100%恩氏蒸餾溫度255275281286293304321恩氏蒸餾溫差206571117恩氏蒸餾10%-70%點斜率=（293-275）/（70-10）=0.225由石油煉制工程圖7-15查得：平衡汽化50%點-恩氏蒸餾50%點=+11平衡汽化50%點=286+11=297由石油煉制工程圖7-16查得如下表1.5所示。

7、表1.5 減一線平衡汽化溫度餾出（體積分數(shù)）0%10%30%50%70%90%100%平衡汽化溫差64.51.50.52.54.1平衡汽化溫度285291295.5297297.5300304.11.3.2 減二線減二線平衡氣化溫度如下表1.6所示。表1.6 減二線平衡汽化溫度餾出（體積分數(shù)）0%10%30%50%70%90%100%恩氏蒸餾溫度318356364370371387404恩氏蒸餾溫差388611617恩氏蒸餾10%-70%點斜率=（371-3567）/（70-10）=0.25由石油煉制工程圖7-15查得：平衡汽化50%點-恩氏蒸餾50%點=+31平衡汽化50%點=397+27=

8、424由石油煉制工程圖7-16查得如下表1.7所示。表1.7 減二線平衡汽化溫度餾出（體積分數(shù)）0%10%30%50%70%90%100%平衡汽化溫差53.52.50.56.54.5平衡汽化溫度390395398.5401401.5408412.51.3.3 減三線減三線平衡氣化溫度如下表1.8所示。表1.8 減三線平衡汽化溫度餾出（體積分數(shù)）0%10%30%50%70%90%100%恩氏蒸餾溫度403414421432442458471恩氏蒸餾溫差11711101613恩氏蒸餾10%-70%點斜率=（442-414）/（70-10）=0.467由石油煉制工程圖7-15查得：平衡汽化50%點-

9、恩氏蒸餾50%點=+6平衡汽化50%點=432+6=438由石油煉制工程圖7-16查得如下表1.9所示。表1.9 減三線平衡汽化溫度餾出（體積分數(shù)）0%10%30%50%70%90%100%平衡汽化溫差3.53.85.52.57.53.5平衡汽化溫度426429.5432.5438440.5448451.51.4 減壓10mmhg下的平衡汽化溫度1減一線參考石油煉制工程圖7-26將常壓平衡汽化溫度換算成10mmhg下的平衡汽化數(shù)據(jù)，其結(jié)果如下表1.10所示。表1.10 減一線10mmhg下的平衡汽化溫度項目0%10%30%50%70%90%100%平衡汽化溫差64.51.50.52.54.1常

10、壓平衡汽化溫度300306310.5312312.5315319.110mmhg下平衡汽化溫度142147.6151.2153154.3155.6157.22同理可計算出減二線、減三線的相關數(shù)據(jù)，匯總?cè)缦卤?.11所示。表1.11 減一線、減二線、減三線10mmhg下的平衡汽化溫度項目0%10%30%50%70%90%100%減二線234.1239.5241.3245.3246.1252.3256.6減三線262265.5268.3273.7275.7283.7287.2 減壓塔設計說明書第2章 減壓塔的工藝計算2.1汽提蒸氣用量側(cè)線產(chǎn)品和塔底殘油都用過熱水蒸氣汽提，使用溫度為360，壓力0.

11、095mpa（本設計所指壓力如果不做特別說明，均指絕壓）的過熱水蒸氣。參考石油煉制工程圖7-52和表7-12，取汽提蒸氣用量如下表2.1所示。表2.1 汽提蒸氣用量蒸氣用量（對產(chǎn)品） / %kg/hkmol/h減一線40%346.519.25減二線35%801.144.51減三線40%2481.1137.84減底20%403.322.41合計4032.0224.002.2 減壓塔的物料平衡為了計算變壓器油閃蒸塔的變壓器油回流的量，做變壓器油閃蒸塔的隔離體系草圖如圖2.1所示。閃蒸塔回流量g1減一線抽出1065.1kg/h汽提蒸汽346.5kg/h產(chǎn)品886.7kg/h閃蒸塔圖2.1 壓器油閃蒸

12、塔的隔離體系草圖由物料，得 1065.1+346.5=866.7+ g1，解得g1=544.9 kg/h,由于從閃蒸塔塔底出來的水蒸氣量極少，故可認為水蒸氣全部從閃蒸塔塔頂出來，所以從閃蒸塔塔頂回流的變壓器油量為：544.9-346.5=198.4 kg/h同理可求得減二線的75n潤滑油和減三線150n潤滑油的回流量分別為：992.4 kg/h，2135.8 kg/h。由于進入減壓塔的水蒸氣等于出來的水蒸氣，水蒸氣不參與反應，所以在物流衡算時可以不計入內(nèi)。從塔頂出來的油氣量也極其微量，可以忽略不計，作減壓塔的物料衡算隔離體系草圖如圖2.2所示。進料32.24kmol/h減一線變壓器油減壓塔減二

13、線75n基礎油減三線150 n基礎油減底300 n基礎油圖2.2 減壓塔的物料衡算隔離體系草圖進料的摩爾流量為：各線的產(chǎn)品的摩爾分數(shù)及摩爾流量如下表2.2所示表2.2 各線的產(chǎn)品摩爾分數(shù)及摩爾流量序號產(chǎn)品出料位置組分摩爾分數(shù)/ %摩爾流量 kmol/h12345減一線減二線減三線減底合計變壓器油75n基礎油150n基礎油300n基礎油12.3423.7649.9713.931003.987.6616.114.4932.24減壓塔的總物料平衡如下表2.3所示。表2.3 減壓塔的總物料平衡油品平均相對分子質(zhì)量處理量 kg/hkmol/h進料35311375.132.24閃蒸塔變壓汽油回流21819

14、8.40.91減二線75n油回流299992.43.32減三線150n油回流3852135.85.55減一線2181065.14.89減二線2993281.310.97減三線3858338.621.66減底4492016.74.492.3 確定塔板數(shù)由aspen plus模擬軟件模擬減壓塔，其模擬流程及模擬結(jié)果如圖2.3、2.4、2.5、2.6所示，模擬結(jié)果數(shù)據(jù)詳見減壓塔aspen plus 模擬結(jié)果數(shù)據(jù)匯總excel表。圖2.3 減壓塔模擬流程圖2.4 減壓塔塔頂模擬結(jié)果圖2.5 減壓塔塔底模擬結(jié)果圖2.6 減壓塔全塔模擬結(jié)果根據(jù)同類減壓塔的經(jīng)驗數(shù)據(jù)及aspen plus軟件模擬，確定理論塔

15、板數(shù)為40層。減頂減一線 3層減一線減二線 9層減二線減三線 12層（含中段循環(huán)回流）減三線過汽化油 9層進料段以下 8層2.4 塔板壓力及塔板壓降對于減壓塔，根據(jù)經(jīng)驗值，國內(nèi)一般維持塔頂殘壓為75mmhg、真空度為710720mmhg，每層塔板壓降為0.476mmhg。令塔頂真空度為685mmhg，殘壓為：75mmhg減一線抽出板(第3層)殘壓：75+30.476=76.43mmhg減二線抽出板（第12層）殘壓：76.43+80.476=80.24mmhg減三線抽出板（第24層）殘壓：80.24+120.476=85.95 mmhg汽化段（第32層下）殘壓：85.95+80.476+0.5=

16、90.26 mmhg塔底殘壓：94.5 mmhg，取轉(zhuǎn)油線壓力降為262.2 mmhg，則加熱爐出口壓力p=90.26+262.2=352.46mmhg，全塔壓力分布模擬結(jié)果如圖2.7所示。圖2.7 全塔壓力分布模擬結(jié)果2.5 各側(cè)線溫度及塔頂溫度的求定由蒸餾裝置的操作參數(shù)取進料溫度為355，取塔底塔底溫度為296，參考同類型裝置的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，假設塔頂及各側(cè)線溫度為：減頂：80減一線：162減二線：252減三線：318 全塔溫度分布模擬結(jié)果如圖2.8所示。圖2.8 減壓塔溫度分布模擬結(jié)果2.6 減壓塔計算草圖做減壓塔的隔離體系草圖如圖2.9所示。2412191732汽提蒸汽 3200c 403.

17、3kg/h進料 3550c 11375.1kg/h減底 2960c 2016.7 kg/h中段循環(huán)18491.8kg/h 2960c2560c頂800c減頂蒸汽800c 4032.0kg/h4031減一線1620c1065.1 kg/h汽提蒸汽3200c 288.7kg/h減一線回流 600c 1470c 866.7 kg/h汽提蒸汽3200c 710.9 kg/h2330c 2288.9 kg/h減二線2520c3281.3 kg/h減三線3180c8338.6 kg/h汽提蒸汽3200c 2278.8 kg/h2960c 6202.8 kg/h閃蒸塔回流1560c 544.9 kg/h汽提

18、塔回流2480c 1793.5kg/h 汽提塔回流3120c 4616.9 kg/h 圖2.9 減壓塔的隔離體系草圖將塔體、塔板、進料及產(chǎn)品進出口、中段循環(huán)回流位置、汽提返塔位置、塔底汽提點等繪成草圖。以后的計算結(jié)果如操作條件和物料流量等可以陸續(xù)填入圖中。這樣的計算草圖可使設計計算對象一目了然，便于分析計算結(jié)果的規(guī)律性，避免漏算重算，容易發(fā)現(xiàn)錯誤，因而是很有用的。2.7 全塔的熱平衡進料油汽化率為82%，汽化油量=11375.182%=9327.6kg/h，全塔的熱平衡如下表2.4所示。表2.4 全塔的熱平衡物料流 率/(kg/h)相對密度溫度/焓 /(kj/kg)熱 量106kj/h氣相液相

19、入 方進料11375.10.84363551116.1949.612.4643閃蒸塔變壓器油回流198.40.8045156655.00.1300減二線75n油回流992.40.8234248849.70.8432減三線150n油回流2135.80.8528312996.82.1290減一線汽提蒸汽346.51562754.60.9545減二線汽提蒸汽801.12482944.72.3590減三線汽提蒸汽2481.13123089.57.6654減底汽提蒸汽403.33603206.71.2933合計 18773.727.8387減一線1065.10.8045162394.00.4170減二線

20、3281.30.8234252630.02.0672減三線8338.60.8528318820.86.8443減底2016.70.8570296748.51.5095汽提蒸氣4032.0802617.810.5550合計 18733.721.3930全塔回流熱 2.8 回流方式及回流熱分配塔頂回流油品溫度為60，使用一個中段回流，位于減二線與減三線之間（1719層）?；亓鳠岱峙淙缦拢核敾亓魅?5% 中間段回流取熱35% 2.8.1計算塔頂回流量原定塔頂冷凝回流溫度為60，其焓值為，塔頂溫度為80，回流汽油蒸氣的焓值為。塔頂冷回流量：kg/h塔頂油氣量：塔頂水蒸氣流量：塔頂油氣分壓：塔頂溫度

21、應該是減頂油在其油氣分壓下的露點溫度，在平衡汽化坐標紙上作出減頂油在10mmhg下平衡汽化100%的p-t 相圖，由圖可讀出在下的露點溫度78.6，與原假設的80很接近，故假設正確。2.8.2計算塔中段回流量中段循環(huán)出口溫度為296，其焓值為750.8 kj/kg中段循環(huán)回流溫度為256，其焓值為628.8 kj/kg中段循環(huán)量2.9 側(cè)線溫度的校核2.9.1 減三線抽出板下的熱平衡作減三線熱量衡算隔離體系草圖如圖2.10所示。2432減三線3180c6202.8 kg/h汽提蒸汽 3200c 400 kg/h進料 3550c 11375.1kg/h減底 2960c 2016.7 kg/h汽提

22、蒸汽3200c 2278.8 kg/h2960c 6202.8 kg/h40汽提塔回流3120c 544.9 kg/h圖2.10 減三線熱量衡算隔離體系草圖減三線抽出板下的熱平衡數(shù)據(jù)如下表2.5所示。表2.5 減三線抽出板下的熱平衡數(shù)據(jù)物料流 率/(kg/h)相對密度溫度/焓 /( kj/kg)熱 量106kj/h氣相液相入方進料11375.10.84363551116.1949.612.4643減底汽提蒸汽403.33603206.71.2933內(nèi)回流l0.8508318821.9821.9l合計 11778.413.7576106+821.9l出方減一線866.70.80453181034

23、.50.8966減二線2288.90.8234318837.11.9160減三線6202.80.8528318820.85.0913減底2016.70.8570296748.51.5095汽提蒸氣403.33183104.41.2520內(nèi)回流l0.85083181013.41013.4l合計11778.410.6654106kj/h +1013.4l13.7576106+821.9l = 10.6654106 +1013.4l 則：減三線抽出板上的氣相總量： 減三線內(nèi)回流油氣分壓：85.9541.94/92.10=39.14mmhg參考石油煉制工程圖7-26將常壓平衡汽化數(shù)據(jù)換算成39.14

24、mmhg下的平衡數(shù)據(jù)，其結(jié)果如下表2.6所示表2.6 將常壓平衡汽化數(shù)據(jù)換算成39.14 mmhg下的平衡數(shù)據(jù)項目0%10%30%50%平衡汽化溫差3.53.05.52.5常壓平衡汽化溫度426429.5432.543839.14mmhg下平衡汽化溫度319.5324.5328以上求得的在39.14mmhg下減三線的泡點溫度為319.5，與原假設的318很接近，故假設正確。2.9.2 減二線抽出板下的熱平衡作減二線熱量衡算隔離體系草圖如圖1.11所示。241232汽提蒸汽3200c 710.9 kg/h汽提蒸汽 3200c 400 kg/h進料 3550c 11375.1kg/h減底 2960

25、c 2016.7 kg/h2330c 2288.9 kg/h40減二線2520c2288.9 kg/h減三線3180c8338.6 kg/h汽提蒸汽3200c 2278.8 kg/h2960c 6202.8 kg/h汽提塔回流2480c 1793.5 kg/h汽提塔回流3120c 4616.9 kg/h1917圖1.11 減二線熱量衡算隔離體系草圖減二線抽出板下的平衡數(shù)據(jù)如下表2.7所示表2.7 減二線抽出板下的平衡數(shù)據(jù)物料流 率/(kg/h)相對密度溫度/焓/( kj/kg)熱 量106kj/h氣相液相入 方進料11375.10.84363551116.1949.612.4643減三線150

26、n油回流2135.80.8528312996.82.1290減三線汽提蒸汽2481.13123089.57.6654減底汽提蒸汽403.33603206.71.2933內(nèi)回流l0.8214252630.8630.8l合計 16395.323.5520106+630.8l出方減一線866.70.8045252868.50.7527減二線2288.90.8234252859.31.9669減三線8338.60.8528318820.86.8443減底2016.70.8570296748.51.5095汽提蒸氣2884.42522956.48.5274內(nèi)回流l0.8214252860.2860.2l

27、合計16395.319.6008106kj/h +860.2l減二線抽出板上的氣相總量：3.98+7.66+160.24+57.61=229.49kmol/h減二線內(nèi)回流油氣分壓：80.2457.61/229.49=20.14mmhg參考石油煉制工程圖7-26將常壓平衡汽化數(shù)據(jù)換算成20.14mmhg下的平衡數(shù)據(jù)，其結(jié)果如下表2.8所示表2.8 將常壓平衡汽化數(shù)據(jù)換酸為20.14mmhg下的平衡汽化溫度數(shù)據(jù)項目0%10%30%50%平衡汽化溫差53.52.50.5常壓平衡汽化溫度390395398.540120.14 mmhg下平衡汽化溫度253.5259.5264.4以上求得的在20.14

28、mmhg下減二線的泡點溫度為253.5，與原假設的252很接近，故假設正確。2.9.3 減一線的抽出板下的熱平衡作減一線熱量衡算隔離體系草圖如圖1.12所示。241232減一線1620c1065.1 kg/h汽提蒸汽 3200c 4003.3 kg/h汽提蒸汽3200c 288.7kg/h進料 3550c 11375.1kg/h減底 2960c 2016.7 kg/h1470c 866.7 kg/h403汽提蒸汽3200c 710.9 kg/h2330c 2288.9 kg/h減二線2520c3281.3 kg/h減三線3180c8338.6 kg/h汽提蒸汽3200c 2278.8 kg/h

29、2960c 6202.8 kg/h閃蒸塔回流 1560c 544.9 kg/h汽提塔回流2480c 1793.5kg/h 汽提塔回流3120c 4616.9 kg/h 1917圖1.12 減一線熱量衡算隔離體系草圖減一線抽出板下的平衡數(shù)據(jù)如下表2.9所示。表2.9 減一線抽出板下的平衡數(shù)據(jù)物料流 率/(kg/h)相對密度溫度/焓 /( kj/kg)熱 量106kj/h氣相液相入方進料11375.10.84363551116.1949.612.4643減二線150n油回流992.40.8234248849.70.8432減二線汽提蒸汽801.12482944.72.3590減三線150n油回流2

30、135.80.8528312996.82.1290減三線汽提蒸汽2481.13123089.57.6654減底汽提蒸汽403.33603206.71.2933內(nèi)回流l0.8025162394.5394.5l合計 18188.826.7542106+394.5l出方減一線866.70.8045162394.50.3419減二線3281.30.8234252630.02.0672減三線8338.60.8528318820.86.8443減底2016.70.8570296748.51.5095汽提蒸氣3685.51622956.410.2022內(nèi)回流l0.80251622860.2668.4l合計1

31、8188.820.9651106kj/h +668.4l減一線抽出板上的氣相總量：3.98+204.75+96.95=305.68kmol/h減一線內(nèi)回流油氣分壓：76.4396.95/305.68=24.24mmhg參考石油煉制工程圖7-26將常壓平衡汽化數(shù)據(jù)換算成24.24 mmhg下的平衡數(shù)據(jù)，其結(jié)果如下表2.10所示。表2.10 將常壓平衡汽化數(shù)據(jù)換算成24.24 mmhg下的平衡數(shù)據(jù)項目0%10%30%50%平衡汽化溫差64.51.50.5常壓平衡汽化溫度285291295.539724.24mmhg下平衡汽化溫度171.5203.5212以上求得的在24.24mmhg下減一線的泡點

32、溫度為162.5，與原假設的162很接近，故假設正確。第3章 全塔氣液負荷分布圖3.1 第1層塔板上的氣液負荷第1層塔板上的氣液負荷數(shù)據(jù)如下表3.1所示表3.1 第1層塔板上的氣液負荷數(shù)據(jù)物料流 率/(kg/h)相對密度溫度/焓 /( kj/kg)熱 量106kj/h氣相液相入 方進料11375.10.84363551116.1949.612.4643減一線變壓器油回流198.40.8045156655.00.1300減一線汽提蒸汽346.51562754.60.9545減二線150n油回流992.40.8234248849.70.8432減二線汽提蒸汽801.12482944.72.3590

33、減三線150n油回流2135.80.8528312996.82.1290減三線汽提蒸汽2481.13123089.57.6654減底汽提蒸汽403.33603206.71.2933內(nèi)回流l0.801580197.8197.8l合計 18733.727.8387106+197.8l出方減一線1065.10.8045162394.00.4170減二線3281.30.8234252630.02.0672減三線8338.60.8528318820.86.8443減底2016.70.8570296748.51.5095汽提蒸氣4032.0802617.810.5550塔頂取熱4.1897中段取熱2.25

34、60內(nèi)回流l0.801580511.7511.7l合計18733.727.8387106kj/h +511.7l氣相總量3.2 減一線抽出板的氣液負荷l =96.95kmol/h氣相總量v=305.68kmol/h3.3 第3層板上的氣液負荷第3層板上的氣液負荷數(shù)據(jù)如下表3.2所示表3.2 第3層板上的氣液負荷數(shù)據(jù)物料流 率/(kg/h)相對密度溫度/焓 /( kj/kg)熱 量106kj/h氣相液相入 方進料11375.10.84363551116.1949.612.4643減二線150n油回流992.40.8234248849.70.8432減二線汽提蒸汽801.12482944.72.3

35、590減三線150n油回流2135.80.8528312996.82.1290減三線汽提蒸汽2481.13123089.57.6654減底汽提蒸汽403.33603206.71.2933內(nèi)回流l0.8045162394.0394.0l合計 18188.826.7542106+394.0l出方減一線866.70.8045162667.30.5783減二線3281.30.8234252630.02.0672減三線8338.60.8528318820.86.8443減底2016.70.8570296748.51.5095汽提蒸氣3685.51622768.210.2022中段取熱2.2560內(nèi)回流l

36、0.8045162667.3667.3l合計18188.823.4575106kj/h +667.3l氣相總量3.4 減二線抽出板的氣液負荷l =57.61kmol/h氣相總量v=229.49kmol/h3.5 第12層板上的氣液負荷第12層板上的氣液負荷數(shù)據(jù)如下表3.3所示表3.3 第12層板上的氣液負荷數(shù)據(jù)物料流 率/(kg/h)相對密度溫度/焓 /（ kj/kg）熱 量106kj/h氣相液相入 方進料11375.10.84363551116.1949.612.4643減三線150n油回流2135.80.8528312996.82.1290減三線汽提蒸汽2481.13123089.57.6

37、654減底汽提蒸汽403.33603206.71.2933內(nèi)回流l0.8254252629.8629.8l合計 16395.323.5520106+629.8l出方減一線866.70.8045252868.50.7527減二線2288.90.8234252859.31.9669減三線8338.60.8528318820.86.8443減底2016.70.8570296748.51.5095汽提蒸氣2884.42522956.48.5274中段取熱2.2560內(nèi)回流l0.8254252858.3858.3l合計16395.321.8568106kj/h +858l氣相總量3.6 減三線抽出板的氣

38、液負荷l =41.94kmol/h氣相總量v=92.10kmol/h3.7 第24層板上的氣液負荷第24層板上的氣液負荷數(shù)據(jù)如下表3.4所示。表3.4 第24層板上的氣液負荷數(shù)據(jù)物料流 率/(kg/h)相對密度溫度/焓 /( kj/kg)熱 量106kj/h氣相液相入 方進料11375.10.84363551116.1949.612.4643減底汽提蒸汽403.33603206.71.2933內(nèi)回流l0.8535318820.4820.4l合計 11778.413.7576106+820.4l出方減一線866.70.80453181034.50.8966減二線2288.90.823431810

39、25.32.3468減三線6202.80.85283181012.66.2810減底2016.70.8570296748.51.5095汽提蒸氣403.33183104.41.2520內(nèi)回流l0.85353181012.31012.3l合計11778.412.2859106kj/h +1012.3l氣相總量3.8 氣液相負荷分布圖減壓塔的氣液相負荷分布如圖1.7所示。圖1.7 減壓塔的氣液相負荷分布第4章 減壓塔的工藝尺寸4.1 塔徑的計算及確定 減壓塔設計說明書（1）由氣液相負荷圖，可知第三塊塔板氣液負荷最大，最大氣相負荷下氣相的密度：（2） 氣體的體積流量：vs = （3）液相的體積流量為

40、：ls = （4） 空塔氣速 u =（安全系數(shù)） umax umax由關聯(lián)圖，得 其中c取0.08umax =0.08安全系數(shù)取0.7 u=0.70.96=0.67 m/s（5）塔徑d = 取塔徑為 d = 2.3 m考慮到上下兩塔之間的負荷所需要的塔徑大小相差不大,故取塔徑勻為2.4m。塔截面積：，實際空塔氣速：（6）塔體圓筒厚度的計算 筒體選20r鋼材，設計壓力為1.3mp，設計溫度為358，許用應力為79mp,焊接接頭系數(shù)取1.00，厚度附加量取1.8mm（c1=0.8mm，c2=1mm）。塔體圓筒計算厚度設計厚度名義厚度有效厚度4.2填料層高度計算填料層高度計算采用理論板當量高度法。對

41、于m252y規(guī)整填料，通過查相關資料，每米填料理論板數(shù)為1.42塊，取nt =2 則hetp=1/2=0.5m由z=nthetp=400.5=20m，則設計時填料層高度z=1.2520=25.0m （安全系數(shù)取1.25）故m252y規(guī)整填料共分為7段填料,規(guī)格詳見表4.2。4.3填料層壓降計算對于m252y規(guī)整填料，通過查相關資料，每米填料層壓1.0410-4mpa/m填料層總壓降為p=251.0410-4 mpa =2.6kpa4.4液體噴淋密度的驗算噴淋密度是指單位時間、單位塔截面上液體的噴淋量，其計算式為： 式中u液體噴淋密度m3 / (m2.h) lh液體噴淋量m3/h d 填料塔直徑

42、m為使填料獲得良好的潤濕，塔內(nèi)液體噴淋量應不低于某一極限值，稱之為最小噴淋密度。對規(guī)整填料，其最小噴淋密度可從相關手冊查知，設計中，常取0.2。本設計中，u=69.12/(0.7852.42 )=15.29 m3 / (m2.h)umin=0.2，因此，符合要求。4.5液體分布器的計算對于選定液體分布器的設計，主要是確定分布器的噴淋點數(shù)和孔徑。重力式液體分布器分布孔徑按下式計算 式中d小孔直徑mm q液體流率m3 /s n噴淋小孔的數(shù)量cd孔流導數(shù)（一般取0.550.60），h噴淋小孔軸線以上的液體高度m本設計選用重力式多孔型液體分布器孔徑d =2.90mm4.6. 封頭的選型封頭的選型如下表

43、4.1所示表4.1 由標準表選用gb/t25198-2010的封頭，類型代號eha公稱直徑/mm總深度/mm名義度厚/mm內(nèi)表面積/m2容積/m3質(zhì)量/kg2400640226.54531.75881118.34.7人孔的選型人孔直徑一般為450mm600mm,本設計人孔取直徑600mm，伸出塔體的筒體長為200mm,人孔中心距操作平臺約1200mm，共開8個人孔。4.8裙座的選型本設計中塔徑為2.4m1m，塔的高與塔徑之比小于30，因而采用圓筒形，裙座材料q235-a，裙座高度取10m。4.9塔的總高度根據(jù)經(jīng)驗值和核算，塔頂空間高度取1600mm，填料支承裝置選擇柵板型，選用厚度120mm的

44、支持圈，填料壓緊裝置選用壓緊柵板厚度18mm，填料層總高度為25000mm，每兩段相隔2000mm，塔底空間取2850mm,裙座高度10000mm。塔的高度h=640+1600+25000+20006+2850+10000=52.09m。塔內(nèi)件的規(guī)格如下表4.2所示表4.2 塔內(nèi)件的規(guī)格附表序號塔段內(nèi)件名稱塔徑/(mm)或規(guī)格材質(zhì)單位數(shù)量備注1第一床液體分布器2400304套12填料壓板2400304套13m252y規(guī)整填料2400304米2高度4填料支撐2400q235b套15集油箱2400q235b套16第二床液體分布器2400304套17填料壓板2400304套18m252y規(guī)整填料2400304米4.5高度9填料支撐2400q235b套110集油箱2400q235b套111第三床液體分布器2400304套112填料壓板2400304套113m252y規(guī)整填料2400304米2.5高度14填料支撐2400q235b套115集油箱2400q235b套116第四床液體分布器2400304套117填料壓板2400304套118m252y規(guī)整填料24