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原油蒸馏工艺中的全塔气液相负荷计算案例

目录

TOC\o1-3\h\u30574原油蒸馏工艺中的全塔气液相负荷计算案例 1

21831回流量 2

104142需要计算的塔板 2

229833塔板气液相负荷的计算 3

266004全塔气液相负荷数据汇总 22

1回流量

回流量共有三个：塔顶回流、第一中段回流和第二中段回流。

(1)塔顶回流：

密度取0.7200g/cm3，相对分子质量为115，抽出温度及塔顶温度140℃，返塔温度即为塔顶冷回流温度60℃，由上可知，抽出温度的焓值为649.0kJ/kg，返塔温度的焓值为159.1kJ/kg，焓差为649.0-159.1=489.9kJ/kg

回流量为42.41×106/489.9=86568.7kg/h。

(2)第一中段回流(11~13块板)

密度取0.8036g/cm3，相对分子质量为191，抽出温度取230℃，查文献[12]P235，中段回流进出口温差取100℃，则返塔温度230-100=130℃，中段回流进出口均为液相，抽出温度的焓值为140kcal/kg，即140×4.1868=586.2kJ/kg，返塔温度的焓值为75kcal/kg，即75×4.1868=314.0kJ/kg，焓差为586.2-314.0=272.2kJ/kg

回流量为16.96×106/272.2=62307.1kg/h。

(3)第二中段回流(20~22块板)

密度取0.8194g/cm3，相对分子质量为246，抽出温度取290℃，查文献[12]P235，中段回流进出口温差取100℃，则返塔温度290-100=190℃，中段回流进出口均为液相，抽出温度的焓值为180kcal/kg，即180×4.1868=753.6kJ/kg，返塔温度的焓值为110kcal/kg，即110×4.1868=460.5kJ/kg，焓差为753.6-460.5=293.1kJ/kg

回流量为25.44×106/293.1=86796.3kg/h。

将上述结果汇总于表5-16中：

项目

密度(20℃)

g/cm3

相对分子质量M

温度，℃

焓值，kJ/kg

焓差

kJ/kg

流率

kg/h

抽出

返塔

抽出

返塔

塔顶回流取热

0.7200

115

140

60

649.0

159.1

489.9

86568.7

第一中段回流取热

0.8036

191

230

130

586.2

314.0

272.2

62307.1

第二中段回流取热

0.8194

246

290

190

753.6

460.5

293.1

86796.3

表5-16回流量

2需要计算的塔板

选择塔内几个具有代表性的部位，绘制全塔气液相负荷分布图时需要计算的塔板为1、2、8、9、10、11、13、14、16、17、18、20、22、23、27、30、35。

3塔板气液相负荷的计算

各块板内回流密度需用校正后的值，查石油密度温度系数表并用密度校正公式来校正密度：ρt=ρ20-γ(t-20)

(1)作第35块板的气液相负荷

第35块板的液相负荷近似等于常压重油的流量277353.3kg/h，而气相负荷近似等于常压重油的汽提水蒸气的流量5547.1kg/h。

液相：ρ20=0.9059g/cm3，t=344℃，查文献γ=0.00061

ρt=ρ20-γ(t-20)=0.9059-0.00061×(334-20)=0.7144g/cm3即714.4kg/m3

L=277353.3/714.4=388.2m3/h

气相：n=5547.1/18=308.2kmol/h，t=344℃，P=0.186MPa

V=nRT/P=308.2×8.314×(344+273.15)/175=9036.4m3/h

(2)作第30块板的气液相负荷

ρ20=0.9059g/cm3，t=335℃，M=285，P=0.1745MPa(计算以第30块板为例，之后不作详写)

入方：

①进料：

进料为初底油，由前面计算得知：密度0.8891g/cm3，流量457000kg/h，温度352℃，压力0.186MPa，热量为451.15×106kJ/h

②汽提水蒸气：

流量即为重油的汽提水蒸气所用量，即为5547.1kg/h，压力0.3MPa，温度400℃，焓值为3274.9kJ/kg，热量3274.9×5547.1=18.17×106kJ/h

③内回流：

流量设为Lkg/h，密度取0.8695g/cm3，相对分子质量285，K为12.3，压力0.1745MPa，温度330℃，焓值由文献[12]P84后图3-14查得，为液相，焓值为205kcal/kg，校正因子为1.030。

校正后焓值为205×1.030=211.2kcal/kg即2