原油精馏塔工艺计算.ppt

第三节原油精馏塔工艺计算
一、计算所需要的数据
①原油性质,其中主要包括实沸点蒸馏数据、密度、特性因数、相对分子质量、含水量、粘度和平衡汽化数据等。
②原料油处理量。
③正常生产的年开工天数。
④产品方案和产品性质。
⑤汽提水蒸气的温度和压力
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设计计算步骤
①根据原料油性质记产品方案确定产品收率,作出物料平衡。
②列出(有的需要计算求得)有关油品性质。
③决定汽提方式,并确定汽提蒸汽性质。
④选择塔板的型式,并根据经验数据定出各段的塔板数。
⑤画出精馏塔的草图,其中包括进料和馏出线的位置,中段回流的位置等。
⑥确定塔内各部位的压力和加热炉出口压力。
⑦确定进料的过汽化度,计算汽化段温度。
⑧确定塔底温度。
⑨假设塔顶和侧线温度,作全塔热平衡,计算全塔回流热,确定回流方式及中段回流的数量和位置,并合理分配回流量。
⑩核算各侧线及塔顶温度,若与假设不符应重新假设和计算。
11作出全塔气液相分布图,并将上述工艺计算结果填在图上。
12计算塔径和塔高。
13作全塔的水力学核算。
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原油常压塔工艺计算实例
设计任务书
处理量为250万吨/年胜利原油的常压分馏塔。原油的实沸点蒸馏数据及平衡汽化数据由实验室提供。见图6-54,产品方案及性质见表6-19.
工艺设计计算过程及结果如下:
1、油品的性质参数。表6-20
为了以后的计算方便,可以用学过的方法把原油和产品的有关性质参数先计算汇总,列与表6-20。
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2、产品收率和物料平衡
产品收率和物料平衡可以根据相同装置(同样的原油和产品方案)的常压塔生产数据。
当产品方案已经确定,同时具备产品的馏分油和原油的实沸点蒸馏曲线时,可以根据各产品的恩氏蒸馏数据换算实沸点蒸馏0%和100%。由表6-19可见,相邻两个产品是重叠的,通常两个产品的实沸点切割温度在重叠的一半处,因此取tH0和tl100之间的中点作为两个馏分的切割温度。按照切割温度可以在原油的实沸点蒸馏曲线上找到各产品的收率。即可作出常压塔的物料平衡。
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表7-15物料平衡
油品
产率,%
处理量和产量
体积分数
质量分数
104t/a
t/d
kg/h
kmol/h
原油
100
100
250
7576
315700
产
品
汽油



266
11100
117
煤油



505
21040
139
轻柴油



524
21800
100
重柴油



730
30400
105
重油



5551
231360
5
油品
质量分数(对油)
kg/h
Kmol/h
一线煤油
3
631
35
二线轻柴油
3
654

三线重柴油

851

塔底重油
2
4627
257
合计
6765
375
表汽提水蒸气用量
3、汽提水蒸气用量
侧线产品和塔底重油都用水蒸气汽提,使用的是温度420℃,,参考图7-62和表7-12取汽提水蒸气用量如表7-16表汽提水蒸气用量。
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4、塔板型式和塔板数选用浮阀塔板。参照表7-7和表7-8选定塔板数如下
汽油-煤油板
9
煤油-轻柴油板
6
轻柴油-重柴油板
6
重柴油-汽提段
3
塔底汽提段
4
考虑采用中段回流,每个用3层换热板,共6层,全塔塔板数总计34层
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5、精馏塔计算草图
将塔体、塔板、进料及产品进出口、中段循环回流位置、塔底汽提点等绘成草图如图6-55。以后的计算结果如操作条件和物料流量等可以陆续填入图中。这样的计算草图可使设计计算对象一目了然,便于分析计算结果的规律性,避免漏算重算,容易发生错误,因而是很有用的。
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6、操作压力
。塔顶采用两级冷凝冷却流程。,使用一个管壳式后冷器,。故
塔顶压力=++=
,(表7-11)则推算出常压塔各个关键部位的压力如下:
一线抽出板(第9层);
二线抽出板(第18层);
三线抽出板(第27层);
汽提段压力(第30层);
,则
加热炉出口压力=+=
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7、汽化段温度
(1)汽化段中进料的汽化率与过汽化度
取进料的过汽化