260萬噸年大慶原油常減壓蒸餾裝置常壓塔工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

化工專業(yè)課程設(shè)計(jì)260萬噸/年大慶原油常減壓蒸餾裝置常壓塔工藝設(shè)計(jì)石油化工學(xué)院專書1.設(shè)計(jì)題目:260萬噸/年大慶原油常減壓蒸餾裝置常壓塔工藝設(shè)計(jì)學(xué)生完成全部設(shè)計(jì)之期限:2013年1月4日設(shè)計(jì)之原始數(shù)據(jù):(另給)計(jì)算及說明部分內(nèi)容:(設(shè)計(jì)應(yīng)包括的項(xiàng)目)總論1．概述；2．文獻(xiàn)綜述；3．設(shè)計(jì)任務(wù)依據(jù)；4．主要原材料；5．其他工藝流程設(shè)計(jì)1.原料油性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì)；2.工藝流程；3.塔器結(jié)構(gòu)；4．環(huán)保措施三、常壓蒸餾塔工藝計(jì)算1.工藝參數(shù)計(jì)算；2.操作條件的確定；3.蒸餾塔各點(diǎn)溫度核算；4.蒸餾塔汽液負(fù)荷計(jì)算四、常壓蒸餾塔尺寸計(jì)算1.塔徑計(jì)算；2.塔高計(jì)算五、常壓蒸餾塔水力學(xué)計(jì)算六、車間布置設(shè)計(jì)1.車間平面布置方案；2.車間平面布置圖；3.常壓蒸餾塔裝配圖七、參考資料 5.繪圖部分內(nèi)容:明確說明必繪之圖( )原油常減壓蒸餾裝置工藝流程圖主要塔器圖常壓蒸餾塔汽液負(fù)荷分布圖常壓蒸餾塔裝配圖6.發(fā)出日期:2012年11月28日設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師:完成任務(wù)日期:2013年1月4日學(xué)生簽名:化學(xué)工程與工藝課程設(shè)計(jì)原油常減壓蒸餾裝置工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)原油的一般性質(zhì)大慶原油，d20=0.8587；特性因數(shù)K=12.34原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)表1大慶原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾及窄餾分性質(zhì)數(shù)據(jù)分號(hào)/℃每餾分累計(jì)(20℃)/g·cm-320℃50℃100℃/℃(開)/℃n20Dn70D1初~1122.982.980.7108—————1.3995—2112~1563.156.130.74610.890.64———1.4172—3156~1953.229.350.76991.270.89—-65—1.4350—4195~2253.2512.600.79582.031.26—-41781.4445—5225~2573.4016.000.80922.811.63—-24—1.4502—6257~2893.4019.460.81614.142.26—-91251.4560—7289~3133.4422.900.81735.933.01—4—1.4565—8313~3353.3726.270.82648.333.841.73131571.4612—9335~3553.4529.720.8348—4.992.0722——1.445010355~3743.4333.150.8363—6.242.6129184—1.445511374~3943.3536.500.8396—7.702.8634——1.447212394~4153.5540.050.8479—9.513.3338206—1.451513415~4353.3943.440.8536—13.34.2243——1.456014435~4563.8847.320.8686—21.95.8645238—1.464115456~4754.0551.370.8732——7.0548——1.467516475~5004.5255.890.8786——8.9252282—1.469717500~5254.1560.040.8832——11.555——1.4730渣油>52539.96100.00.9375———41①———餾 占原油(質(zhì))/% 密度 運(yùn)動(dòng)粘度/mm2·s-1 閃點(diǎn) 折射率沸點(diǎn)范圍 凝點(diǎn)產(chǎn)品方案及產(chǎn)品性質(zhì)表2產(chǎn)品產(chǎn)率及其性質(zhì)產(chǎn)品沸點(diǎn)范圍產(chǎn)率相對(duì)密度恩氏蒸餾數(shù)據(jù),℃名稱℃%(重)204d初10%30%50%70%90%終重整原料初~1304.260.710952758496112136150航空煤油130~2309.40.7782142162180192205228243輕柴油230~32013.50.8406225238255262270288312重柴油320~3505.70.8450307324329331339348360重油>35067.20.9200設(shè)計(jì)處理量:250+學(xué)號(hào)×10萬噸/年,開工：8000小時(shí)/年。汽提水蒸汽采用過熱水蒸汽:420℃,0.3MPa(表)可采用兩段兩段或三段汽化流程，過汽化油為2~2.5％(重)?；亓鞣绞郊盎亓魅岱峙洌?1)塔頂采用頂冷回流及塔頂循環(huán)回流，塔中設(shè)兩個(gè)中段循環(huán)回流。(2))回流取熱分配(單學(xué)號(hào)學(xué)生)回流取熱分配：頂冷回：頂循環(huán)：一中：二中=7%：(10~15)%：(30~35)%：(35~40)%(雙學(xué)號(hào)學(xué)生)回流取熱分配：頂冷回：頂循環(huán)：一中：二中=10%：(10~15)%：(25~30)%：(35~40)%7.按時(shí)完成設(shè)計(jì)，交電子版和紙質(zhì)版以及手稿。化學(xué)工程與工藝課程設(shè)計(jì)目錄第一章：總論???????????????????????????71.1概述?????????????????????????????81.2文獻(xiàn)綜述???????????????????????????81.3設(shè)計(jì)任務(wù)依據(jù)?????????????????????????81.4主要原材料??????????????????????????81.5其他?????????????????????????????8第二章：工藝流程設(shè)計(jì)???????????????????????82.1原油的一般性質(zhì)???????????????????????82.1.2原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)?????????????????????92.1.3原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)??????????????????????102.1.4產(chǎn)品性質(zhì)??????????????????????????102.工藝流程???????????????????????????102.3塔器結(jié)構(gòu)???????????????????????????112.4環(huán)保措施???????????????????????????11第三章：工藝計(jì)算?????????????????????????113.1工藝參數(shù)計(jì)算?????????????????????????12油品的性質(zhì)參數(shù)??????????????????????12產(chǎn)品收率及物料平衡?????????????????????163.2操作條件的確定????????????????????????173.2.1汽提蒸汽用量???????????????????????172.2操作壓力??????????????????????????183.2.3汽化段溫度????????????????????????183.2.4塔底溫度??????????????????????????213.2.5塔頂及各側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱分配?????????????223.3.1重柴油抽出板????????????????????????233.3.2輕柴油抽出板和煤油抽出板溫度???????????????243.3.3塔頂溫度?????????????????????????24第四章：常壓蒸餾塔尺寸計(jì)算????????????????????354.1塔徑的計(jì)算??????????????????????????354.1.1塔徑的初算????????????????????????354.1.2計(jì)算適宜的氣速Wa?????????????????????364.1.3計(jì)算氣相空間截面積F???????????????????36a4.1.4降液管內(nèi)流體流速V???????????????????36d4.1.5計(jì)算降液管面積F‘????????????????????36d4.1.6塔橫截面積的計(jì)算F???????????????????374.1.7采用的塔徑D及空塔速W?????????????????374.2塔高的計(jì)算?????????????????????????374.3.1塔板布置?????????????????????????374.3.2浮閥的計(jì)算????????????????????????384.3.3溢流堰及降液管的計(jì)算??????????????????394.3.4降液管??????????????????????????39第五章：常壓蒸餾塔的水力計(jì)算??????????????????405.1塔板總壓力降????????????????????????405.2霧沫夾帶??????????????????????????415.3泄漏????????????????????????????415.4淹塔????????????????????????????415.5降液管負(fù)荷?????????????????????????42第六章車間布置設(shè)計(jì)???????????????????????456.1車間平面布置方案??????????????????????456.2車間平面布置圖圖紙說明???????????????????456.3參考資料??????????????????????????46第七章：結(jié)束語?????????????????????????47一總論1.1概述：石油是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展國家穩(wěn)定的命脈。在石油、化工生產(chǎn)中，塔設(shè)備是非常重要的設(shè)備之一，塔設(shè)備的性能，對(duì)于整個(gè)化工和煉油裝置的產(chǎn)品質(zhì)量及其生產(chǎn)能力和消耗額等均有較大影響。據(jù)相光關(guān)資料報(bào)道，塔設(shè)備的投資和金屬用量，在整個(gè)工藝裝置中均占較大比例，因此塔設(shè)備的設(shè)計(jì)和研究，始終受到很大的重視。塔設(shè)備廣泛應(yīng)用于蒸餾、吸收、介吸、萃取、氣體的洗滌、增濕及冷卻等單元操作中，它的操作性能好壞，對(duì)整個(gè)裝置的生產(chǎn)，產(chǎn)品產(chǎn)量，質(zhì)量，成本以及環(huán)境保護(hù)，“三廢”處理等都有較大的影響。近些年來，國內(nèi)外對(duì)它的研究也比較多，但主要是集中在常壓塔的結(jié)構(gòu)和性能方面，例如：如何提高塔的穩(wěn)定性、如何利用理論曲線解決常壓塔在性能方面存在的問題等。在原油的一次加工過程中，常壓蒸餾裝置是每個(gè)正規(guī)煉廠都必須具備的，而其核心設(shè)備——常壓塔的性能狀況將直接影響煉廠的經(jīng)濟(jì)效益，由于在原油加工的第一步中，它可以將原油分割成相應(yīng)的直餾汽油，煤油，輕柴油或重柴油餾分及各種潤滑油餾分等。同時(shí)，也為原油的二次加工提供各種原料.在進(jìn)一步提高輕質(zhì)油的產(chǎn)率或改善產(chǎn)品的質(zhì)量方面，都有著舉足輕重的地位.考慮到常壓塔在實(shí)際應(yīng)用方面的價(jià)值和意義，如何實(shí)現(xiàn)這樣一種最經(jīng)濟(jì)、最容易的分離手段，是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的重要依據(jù)。近年來，由于石油、化工企業(yè)不斷向大型化的生產(chǎn)發(fā)展，因此塔設(shè)備的單臺(tái)規(guī)模也隨之增大。例如：有的板式塔的直徑可達(dá)10m以上，塔的總高度可達(dá)到80m，而填料塔更有直徑為15m,塔高為100m的大塔已經(jīng)投產(chǎn)。應(yīng)當(dāng)指出，設(shè)備大型化后，必須保證它在全負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，否則經(jīng)濟(jì)損失將是非常巨大的。對(duì)于大型設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、操作和維修等，應(yīng)提出更高、更嚴(yán)格的要求。常壓塔的研究也趨向于結(jié)構(gòu)材料的探索，提高設(shè)備的使用周期，主要體現(xiàn)在所選擇材料的防腐性和一些防腐材料的研究，同時(shí)也著眼于設(shè)備的安去性和環(huán)保性，以上這些都成為了當(dāng)今常壓塔研究的熱門課題。1.2文獻(xiàn)綜述本設(shè)計(jì)是以課程設(shè)計(jì)、化工設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，以課程中指導(dǎo)老師給出的數(shù)據(jù)為依據(jù)，參考《化工原理》、《化工設(shè)計(jì)》、《石油練制工藝學(xué)》；北京石油設(shè)計(jì)院編,《石油化工工藝計(jì)算圖表》,烴加工出版社，1983年；石油化學(xué)工業(yè)部石油化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院編，《塔的工藝計(jì)算》，石油工業(yè)出版社，1977年等資料。采用原油常減壓蒸餾裝置工藝設(shè)計(jì)以生產(chǎn)重整原油，煤油，輕柴油，重柴油，重油等產(chǎn)品。所采用的方法是目前國內(nèi)外最實(shí)用，最普遍，最成熟的原油加工方法。適用國內(nèi)大中小企業(yè)等使用。1.3設(shè)計(jì)任務(wù)依據(jù)所設(shè)計(jì)任務(wù)是以指導(dǎo)老師給出的原油數(shù)據(jù)為依據(jù)，以一些權(quán)威書籍為參考，設(shè)計(jì)處理量:260萬噸/年,開工：8000小時(shí)/年的原油常減壓裝置1.4主要原材料本設(shè)計(jì)主要的原材料主要有大慶原油、水、電。大慶原油，d20=0.8587；特性因數(shù)K=12.341.5其他本設(shè)計(jì)應(yīng)用在一些交通運(yùn)輸方便，市場(chǎng)需求大的附近。同時(shí)，生產(chǎn)過程中應(yīng)與環(huán)境相給合，注重“三廢”的處理，堅(jiān)持國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，堅(jiān)持和諧發(fā)展的道路，與時(shí)俱進(jìn)。同時(shí)應(yīng)注意到，廢品只是一種放在待定時(shí)間與空間中的原材料，在另一些場(chǎng)所，它們又是一種原材料，因而，在生產(chǎn)過程中，應(yīng)把“三廢”程設(shè)計(jì)2.1原油的性質(zhì)石油是一種主要由碳?xì)浠衔锝M成的復(fù)雜混合物。大部分石油是暗色，通常呈黑色、褐色或淺黃色。在常溫下多為流動(dòng)或半流動(dòng)的粘稠液體。相對(duì)密度在0.8~0.98之間。大慶原油，d20=0.8587；特性因數(shù)K=12.342.1.2原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)表1原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)序序餾出溫度餾出,%序餾出溫度餾出,%序餾出溫度餾出,%號(hào)℃重體號(hào)℃重體號(hào)℃重體11132.373.28728320.8622.891338539.8042.3521485.586.54830024.0026.131439943.0145.6231808.539.84931827.1129.351541946.1448.79421011.5413.121033530.3132.661646059.1361.65523514.5916.381135333.4935.921750071.3273.48625617.6819.611236436.6839.172.1.3原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)表2原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)累計(jì)累計(jì)餾出,％(體)310203040506070平衡蒸發(fā)溫度,℃2002372803163483814094362.1.4產(chǎn)品性質(zhì)表3產(chǎn)品產(chǎn)率及其性質(zhì)產(chǎn)產(chǎn)品沸點(diǎn)范圍產(chǎn)率相對(duì)密度恩氏蒸餾數(shù)據(jù),℃名稱℃%(重)204d初10%30%50%70%90%終重整原料初~1304.20.710958879399106118130航空煤油130~2309.40.7782142162180192205228243輕柴油230~32013.50.8406225238255262270288312重柴油320~3505.70.845030732432933133934836067.20.92002.2.工藝流程原油蒸餾中，常見的是三段汽化?，F(xiàn)以目前燃料-潤滑油型煉廠應(yīng)用最為廣泛的初餾-常壓-減壓三段汽化為例，對(duì)原油蒸餾工藝流程加以說明，裝置的工藝原則流程圖如下所示。經(jīng)過預(yù)處理的原油換熱到230~240℃，進(jìn)入初餾塔，從初餾塔塔頂分出輕汽油或催化重整原料油，其中一部分返回塔頂作頂回流。初餾塔側(cè)線抽出組成與重汽油餾分相似的餾分，經(jīng)換熱后，一部分打入常壓塔中段回流入口處，一部分送回初餾塔做循環(huán)回流。初餾塔底油（拔頭原油），經(jīng)一系列換熱后，再經(jīng)常壓爐加熱到360~370℃進(jìn)入常壓塔。常壓塔側(cè)線分別抽出煤油、輕柴油、重柴油、等液相組分，經(jīng)汽提塔提出輕組分，經(jīng)泵升壓，與原油換熱，冷卻送出裝置。常壓塔底重油又稱常壓渣油，用泵抽出送至減壓爐，加熱至400℃左右后進(jìn)入減壓塔。塔頂分出不凝氣和水蒸氣，竟如大氣冷凝器。減壓塔一般設(shè)有4~5根側(cè)線和對(duì)應(yīng)汽提塔，經(jīng)汽提后與原油換熱并冷卻至適當(dāng)溫度送出裝置。圖2-2原油常減壓蒸餾裝置的工藝原則流程圖2.3塔器結(jié)構(gòu)本裝置的主要塔器包括脫鹽罐，初餾塔，常壓塔，常壓爐、汽提塔，減壓爐，減壓塔等。.2.4環(huán)保措施(1)廢水處理a.工藝廢水：采用封閉循環(huán)工藝，將生產(chǎn)系統(tǒng)的排放污水經(jīng)過一定處理步驟后，重新送回系統(tǒng)，從而形成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，使排放污水再次被利用。這種工藝不僅可以避免污染，還能減少或杜絕水資源的浪費(fèi)。廢氣處理a.在正常操作條件下，各塔回流罐等容器由氮?dú)饷芊?，?jǐn)防氣體向外泄漏。對(duì)于廢氣中有害氣態(tài)物質(zhì)，必須根據(jù)它們的物性或化性的不同而采用不同處理方法。b.不斷開發(fā)實(shí)用清潔能，改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，提高機(jī)泵設(shè)備和管道設(shè)備的密閉性；積極開展廢氣的回收和綜合利用。綜合利用，回收有用產(chǎn)品，減少污染物a.增加和完善輕烴回收工藝，對(duì)處頂、常頂、減頂?shù)牟荒龤膺M(jìn)行回收，減少加工損失，降低污染物排放；第三章．工藝計(jì)算3.1工藝參數(shù)計(jì)算表2-3大慶原油常壓分餾產(chǎn)品產(chǎn)率及其性質(zhì)產(chǎn)產(chǎn)品沸點(diǎn)范圍產(chǎn)率相對(duì)密度恩氏蒸餾數(shù)據(jù),℃名稱℃%(重)204d初%10%3050%70%90%終重整原料初~1304.260.710952758496112136150航空煤油130~2309.40.7782142162180192205228243輕柴油230~32013.50.8406225238255262270288312重柴油320~3505.70.8450307324329331339348360重油>35067.20.9200計(jì)算時(shí)，所用到的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)未作裂化校正，工程上允許這樣做。3.1.1油品的性質(zhì)參數(shù)（1）體積平均沸點(diǎn)，t(體)：758496112136重整原料：t(體)==100.6℃5162180192205228航空煤油：t(體)==193.4℃5238255262270288輕柴油：t(體)==262.6℃5324329331339348重柴油：t(體)==334.2℃5（2）恩氏蒸餾90～10％斜率:13675重整原料：0.7625℃/%9010228162航空煤油：0.825℃/%9010288238輕柴油：0.625℃/%9010348-324重柴油：=0.300℃/%90-10質(zhì)量平均沸點(diǎn)，t(重)查《石油化工工藝計(jì)算圖表》（簡(jiǎn)稱圖表集）圖2--1，可得質(zhì)量平均沸點(diǎn)校正值，故：重整原料：校正值=1.8t(重)t(體)0.8100.61.8102.4C航空煤油：校正值=1.8t(重)t(體)1.8193.41.8195.2℃輕柴油：校正值=1.0t(重)t(體)1.0262.61.0263.6C重柴油：校正值=1.2t(重)t(體)0.3337.01.2334.4℃實(shí)分子平均沸點(diǎn)，t(實(shí))由圖表集圖2-1-1可查得體積平均沸點(diǎn)校正值，故：重整原料：校正值=-3.8t(實(shí))t(體)-3.8100.6-3.896.8C航空煤油：校正值=-7.8t(實(shí))t(體)-7.8193.47.8185.6C輕柴油：校正值=-4.9t(實(shí))t(體)-4.8262.64.9257.7C重柴油：校正值=-2.1t(實(shí))t(體)-2.1337.02.1332.1C立方平均沸點(diǎn),t(立)由圖表集圖2-1-1可查得體積平均沸點(diǎn)校正值，故：重整原料：校正值=-0.9t(立)t(體)-0.9100.6-0.999.7C航空煤油：校正值=-1.8t(立)t(體)-1.8193.41.8191.6C輕柴油：校正值=-1.1t(立)t(體)-1.1262.61.1261.5C重柴油：校正值=-0.8t(立)t(體)-0.8334.20.8333.4C（6）中平均沸點(diǎn),t(中):由圖表集圖2-1-1可查得中平均沸點(diǎn)校正值，故：重整原料：校正值=-2.0t(中)t(體)-2.0100.6-2.098.6C航空煤油：校正值=-4.8t(中)t(體)-4.8193.44.8188.6C輕柴油：校正值=-3.2t(中)t(體)-3.2262.63.2259.4C重柴油：校正值=-1.2t(中)t(體)-1.2334.21.2331.0C特性因數(shù)K:查《石油煉制工藝學(xué)》表2-18，可得油品相對(duì)密度校正值d，故：重整原料：d0.0050d15.6d20d0.71090.00500.7159 15.6 4航空煤油：d0.0047d15.6d20d0.77820.00470.7829 15.6 4輕柴油：d0.0043d15.6d20d0.84060.00430.844915.6 4重柴油：d0.0043d15.6d20d0.84500.00430.8493 15.6 4重油：d0.0039d15.6d20d0.92000.00390.9239 15.6 4將此結(jié)果列于表3-1：產(chǎn)產(chǎn)品沸點(diǎn)范圍相對(duì)密度相對(duì)密度名稱℃204d6.156.15d重整原料初~1300.71090.7159航空煤油130~2300.77820.7829輕柴油230~3200.84060.8449重柴油320~3500.84500.8493重油>3500.92000.9239由圖表集圖2-1-2查得:重整原料：12.15航空煤油：11.81輕柴油：11.70重柴油：12.35重油：12.0比重指數(shù)API：由圖表集圖2-1-2查得：重整原料：54.2航空煤油：45.5輕柴油：37.0重柴油：37.5重油：21.5（9）相對(duì)分子質(zhì)量M:由圖表集圖2-1-2查得:重整原料：96航空煤油：158輕柴油：208重柴油：294重油：470（10）平衡蒸發(fā)溫度：11275重整原料恩氏蒸餾10～70%斜率=0.62C/%7010205162航空煤油恩氏蒸餾10～70%斜率=0.72C/%7010270238輕柴油恩氏蒸餾10～70%斜率=0.53C/%7010339324重柴油恩氏蒸餾10～70%斜率=0.25C/%7010由圖表集圖2-2-4查得：重整原料：平衡蒸發(fā)50%點(diǎn)-恩氏蒸餾50%點(diǎn)=-8航空煤油：平衡蒸發(fā)50%點(diǎn)-恩氏蒸餾50%點(diǎn)=-3輕柴油：平衡蒸發(fā)50%點(diǎn)-恩氏蒸餾50%點(diǎn)=7重柴油：平衡蒸發(fā)50%點(diǎn)-恩氏蒸餾50%點(diǎn)=18由圖表集圖2-2-3可查得：重整原料平衡蒸發(fā)100%溫度為106.2℃。航空煤油平衡蒸發(fā)0%溫度為165℃。輕柴油平衡蒸發(fā)0%溫度為249.6℃。重柴油平衡蒸發(fā)0%溫度為341.9℃。（11）臨界溫度：查《石油煉制工藝學(xué)》圖2-25知：表3-2產(chǎn)品的臨界溫度 產(chǎn)品名稱 真臨界溫度 ℃假臨界溫度℃ 重整原料 275269 航空煤油 374364 輕柴油 447445 重柴油 499（12）臨界壓力：由《石油煉制工藝學(xué)》圖2-27和圖2-28查得：表3-3產(chǎn)品的臨界壓力497 產(chǎn)品名稱 真臨界壓力 MPa假臨界壓力MPa 重整原料 3.183.15 航空煤油 2.232.27 輕柴油 2.071.87 重柴油 1.441.40焦點(diǎn)溫度T：F由圖表集圖2-2-19查得：重整原料：328.0℃航空煤油：410.0℃輕柴油:465.0℃重柴油:510.0℃焦點(diǎn)壓力P：F由圖表集圖2-2-18查得：重整原料：5.4497MPa航空煤油：3.1419MPa輕柴油：2.5564MPa重柴油：1.6427MPa表3-4油品的有關(guān)性質(zhì)參數(shù)計(jì)算匯總油品名稱油品名稱密度/204d比重指數(shù)oAPI特性因數(shù)K相對(duì)分子質(zhì)量M平衡蒸發(fā)溫度/℃臨界參數(shù)焦點(diǎn)參數(shù)0%100%溫度/℃壓力/MPa溫度/℃壓力/MPa重整原料0.710954.212.1596106.22753.18328.05.4497航空煤油0.778245.511.81158165.03742.23410.03.1419輕柴油0.840637.011.70208249.64472.07465.02.5564重柴油0.845037.512.35294341.94991.44510.01.6427重油0.920021.512.004703.1.2產(chǎn)品收率及物料平衡處理量為250110260萬噸/年物料平衡可參考同一原油丶同一產(chǎn)品方案的生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定。確定后列出物料平衡表。由于不能取得實(shí)標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù),可根據(jù)實(shí)沸點(diǎn)數(shù)據(jù)來確定。重整原料（體積）：（4.2/0.7109）/（100/0.8587）100%=5.07%航空煤油（體積）：（9.4/0.7782）/（100/0.8587）100%=10.37%輕柴油（體積）：（13.5/0.8406）/（100/0.8587）100%=13.79%重柴油（體積）：（5.7/0.8450）/（100/0.8587）100%=5.79%重油（體積）：（67.2/0.9200）/（100/0.8587）100%=62.72%表3-5物料平衡表(按每年開工8000小時(shí)計(jì))油油品產(chǎn)率，%處理量或產(chǎn)量體積質(zhì)量104t/Ykg/hkmol/h原油100100260325000產(chǎn)品重整原料5.074.210.9213650142.19航空煤油10.379.424.4430550193.35輕柴油13.7913.535.1043875210.94重柴油5.795.714.821852563.01重油62.7267.2174.72218400464.683.2操作條件的確定3.2.1汽提蒸汽用量側(cè)線產(chǎn)品及塔底重油都用過熱水蒸汽汽提,使用的是溫度420℃,壓力0.3MPa的過熱水蒸汽。油品％,油品％,對(duì)油kg/hkmol/hkg/h一線煤油3916.550.92二線輕柴油2877.5048.75三線重柴油2.8518.7028.82塔底重油24368243合計(jì)6680.7371.494.塔板型式和塔板數(shù)石油分餾塔塔板數(shù)主要靠經(jīng)驗(yàn)選。表6常壓塔塔板數(shù)國外文獻(xiàn)推薦值表7國內(nèi)某些煉油廠常壓塔塔板數(shù)①被分離的餾分推薦板數(shù)被分離的餾分東方南京上海輕汽油─重汽油6～8紅Ⅰ套煉廠汽油─煤油6～8 Ⅱ套汽油─柴油4～6汽油─煤油3109輕柴油─重柴油4～6煤油─輕柴油996進(jìn)料—最低側(cè)線3～6①輕柴油─重柴油746汽提段或側(cè)線汽提4重柴油—裂化原846①注:也可用填料代替。 料 最低側(cè)線—進(jìn)料4 43參照表6與表7選定的塔板數(shù)如下:進(jìn)料—塔底 4 64決定塔板數(shù)(老師說塔板數(shù)最好48-56塊) 重整原料 14層 考慮一線生產(chǎn)航煤，其中塔頂循環(huán)回流3塊板航空煤油 14層 一中循環(huán)回流3塊輕柴油 8層 二中循環(huán)回流3塊重柴油 4層 塔底汽提段 4層 全塔用兩個(gè)中段回流,每個(gè)用3層換熱塔板共6層,全塔塔板總數(shù)為50層5.5.分餾塔計(jì)算草圖重整原料13650kg/h）蒸汽7451.55kg/h420°）蒸汽7451.55kg/h420°50474642315°256°180°105°3114CC420°C420°C420°C60°CCCC157.0kPa164.1kPa180.1kPaC346° 第一中段回流 煤油汽提蒸汽916.5kg/h （取熱 煤油30550kg/h21.138GJ/h）輕柴油汽提蒸汽877.50kg/h172.6kPa輕柴油43875kg/h第二中段回流（取熱31.707GJ/h重柴油汽提蒸汽518.70kg/h重柴油18525kg/h177.4kPa進(jìn)料325000kg/h(過汽化油6500kg/h) 總熱量320GJ/h 塔底汽提蒸汽4368kg/h 塔底重油218400kg/h 3.2.2操作壓力取塔頂產(chǎn)品罐壓力為:0.13MPa。塔頂采用兩級(jí)冷凝冷卻流程圖。取塔頂空冷器壓力降為0.01MPa,使用一個(gè)管殼式后冷器,殼程壓力降取0.017MPa,故塔頂壓力=0.13+0.01+0.017=0.1571MPa(絕)。取每層浮閥塔板壓力降為0.0005MPa(4mmHg),則推算常壓塔各關(guān)鍵部位的壓力如下:(單位為MPa)塔頂壓力0.1570一線抽出板(第14層)上壓力0.1641二線抽出板(第31層)上壓力0.1726三線抽出板(第42層)上壓力0.1781汽化段壓力(第46層下)0.1801取轉(zhuǎn)油線壓力降為0.035MPa,則加熱爐出口壓力=0.1801+0.035=0.2156MPa3.2.3汽化段溫度（1）汽化段中進(jìn)料的汽化率與過汽化率(原油相對(duì)密度d200.8587)取過汽化率為進(jìn)料的2％(質(zhì))(經(jīng)驗(yàn)值為2～4)或2.03％(),則過汽化油量為3250002.0%=6500kg/h,要求進(jìn)料在汽化段的汽化率為:eF=(5.07+10.37+13.79+5.79+2.03)％=37.05％(體)(2）汽化段油氣分壓汽化段中各物料的流量如下：重整原料142.19kmol/h航空煤油193.35kmol/h輕柴油210.94kmol/h重柴油63.01kmol/h6500過汽化油=21.67kmol/h(假定過汽化油分子量為300)300油汽量合計(jì)631.16kmol/h水蒸汽243kmol/h(塔底汽提)由此計(jì)算得汽化段的油氣分壓為： 631.160.18010.1300 631.16243（3）汽化段溫度的初步求定分別根據(jù)表1和表2的數(shù)據(jù)作出原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線和平衡汽化曲線，如下圖所示。12431243 500450 400 350C0， 度300溫250 200 150 100 0 10 20 餾出，%（體）30 40 50 60 70 80圖3-1原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線與平衡汽化曲線1—原油在常壓下的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線；2—原油的常壓平衡汽化曲線；3—爐出口壓力下的原油平衡汽化曲線；4—汽化段油氣分壓下的原油平衡汽化曲線汽化段溫度應(yīng)該是在汽化段油氣分壓0.1300MPa之下汽化37.05％(體)的溫度,為此需要作出在0.1300MPa下的原油平衡汽化曲線,見上圖中的曲線4。在不具備原油的臨界參數(shù)與焦點(diǎn)參數(shù)而無法作出原油的P-T-e相圖的情況下,曲線4可用簡(jiǎn)化法求定:由上圖中曲線1與曲線2可得到原油在常壓下的實(shí)沸點(diǎn)曲線與平衡汽化曲線的交點(diǎn)為306℃。通過蒸氣壓圖表3-1，將此交點(diǎn)溫度換算成在0.1301MPa壓力下的溫度為319℃。過該交點(diǎn)作垂直于橫座標(biāo)的直線A,在A線上找到319℃之點(diǎn),過此點(diǎn)作平行于原油常壓平衡汽化曲線2的線4,即為原油在0.1294MPa下的平衡汽化曲線。由曲線4可查得當(dāng)eF為37.05％(體)時(shí)的溫度為353℃,此即欲求的汽化段溫度tF。此tF是由相平衡關(guān)系求得,還需對(duì)它進(jìn)行校核。（4）tF的校核校核的目的是看tF要求下的加熱爐出口溫度是否合理。校核的方法是作絕熱閃蒸過程的熱平衡計(jì)算以求得爐出口溫度。當(dāng)汽化率eF=37.05％(體),tF=353℃,按《石油化工工藝計(jì)算圖表》圖4-3-57查得各油品的熱焓,.進(jìn)料在汽化段中的焓hF計(jì)算如表3-8所示。表3-8進(jìn)料帶入汽化段的熱量QF(P=0.1801MPa,t=353℃)物物料焓，kJ/kg熱量，kJ/h汽相液相重整原料116071059.1136501160航空煤油113971048.3305501139輕柴油111071087.4438751110重柴油110571005.2185251105過汽化油～110061015.765001100重油88381093.1218400883合計(jì)8103.3FQ 3.20108h984.60kJ/kg F 325000再求出原油在加熱爐出口條件下的熱焓ho,按前述方法作出原油在爐出口壓力0.2156MPa壓力之下平衡汽化曲線(即圖1中的曲線3)。此處忽略了水分,若原油中含有水分,則應(yīng)按爐出口處油氣分壓下的平衡汽化曲線計(jì)算。限定爐出口溫度不超過365℃,由曲線3可讀出在365℃時(shí)的汽化率eo為35.4％(體)。顯然eo<eF,即在爐出口條件下,過汽化油和部分重柴油處于液相。根據(jù)此可算出進(jìn)料在爐出口條件下的焓值ho，見表3-9。表3-9進(jìn)料在爐出口處攜帶的熱量(P=0.2156MPa,t=365℃)物料物料焓，Kj/kg熱量，kJ/h汽相液相重整原料118171061.1136501181航空煤油116471057.3305501164輕柴油115171005.5438751151重柴油(g)112361036.785.65571123重柴油(l)93771012.115.11967937重油92181001.2218400921合計(jì)81022.33.22108h990.77kJ/kg O 325000核算結(jié)果表明ho略高于hF,所以在設(shè)計(jì)的汽化段溫度353℃之下,能保證所需的拔出率(37.05％體)。爐出口溫度也不致超過充許限度。3.2.4塔底溫度取塔底溫度比汽化段低7℃,即:353-7=346℃3.2.5塔頂及各側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱分配假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度參考同類裝置的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度如下:塔頂溫度105℃煤油抽出板(第14層)180℃輕柴油抽出板(第31層)256℃重柴油抽出板(第42層)315℃則列出全塔熱平衡如表3-10所示。表3-10全塔熱平衡全塔回流熱全塔回流熱：Q(340.66270.29)10670.46106kJ/h3）回流方式及回流熱分配塔頂采用二級(jí)冷凝冷卻流程,塔頂回流溫度為60℃。采用兩個(gè)中段循環(huán)回流和塔頂循環(huán)回流,一中在煤油側(cè)線與輕柴油側(cè)線之間(第17～19層),二中位于輕柴油側(cè)線與重柴油側(cè)線之間(第32～34層)，塔頂循環(huán)回流則在第1～3層間。表3-11回流方式及回流熱分配回流熱分配回流熱分配％熱量,kJ/h塔頂冷10610046.7塔頂循環(huán)15610569.10一中30610138.21 二中 45 31.7071063.3.蒸餾塔各點(diǎn)溫度的校核(校核應(yīng)自下而上進(jìn)行)3.3.1重柴油抽出板(第42層)按圖3中的隔離體系Ⅰ作第40層以下塔段的熱平衡如圖4進(jìn)料325000進(jìn)料325000kg/h帶入熱量：GJ/h320t=420°P=300kPa汽提蒸汽kg/h4368C重柴油18525kg/hCt=315°C重油218400kg/ht=346°重整原料13650kg/h煤油kg/h30550輕柴油kg/h43875P=177.4kPat=315°C40表3-12第42層以下塔段的熱平衡物料流率，kg/h密度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/hd204MPa℃汽相液相入方進(jìn)料3250000.87170.179035398061050.318汽提蒸汽43680.3420331761049.14內(nèi)回流L0.84460.1780310804L804合計(jì)329368+LL8041099.3326出方重整原料136500.71090.1780315107661069.14航空煤油305500.77820.1780315105161011.32輕柴油438750.84060.1780315103061019.45重柴油185250.84500.178031592161006.17重油重油2184000.92000.180134687561010.191水蒸汽43680.1780315310361055.13內(nèi)回流L0.84500.178031510261026L合計(jì)329368+LL1026107.3136由熱平衡得:332.99106808L313.71061026L所以,內(nèi)回流L88486.24kg/h88486.24或312.67kmol/h(假定內(nèi)回流液的分子量為283)283重 柴 油 抽 出 板 上 汽 相 總 量 為 :142.19193.35210.94312.672431102.15kmol/h重柴油蒸汽(即內(nèi)回流)分壓為:312.670.17800.050MPa1102.15由重柴油常壓恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算在0.050MPa壓力下平衡汽化0％點(diǎn)溫度?？梢杂谩妒蜔捴乒に噷W(xué)》圖5-12和圖5-13先換算得常壓下平衡汽化數(shù)據(jù)，再用圖5-23換算成0.050MPa下的平衡汽化數(shù)據(jù)。其結(jié)果如下：恩氏蒸餾/%（體）0103050餾出溫度/℃307324329331恩氏蒸餾溫差/℃1752平衡蒸發(fā)溫差/℃6.73.00.8平衡蒸發(fā)50%溫度/℃331+18.0=349.0平衡蒸發(fā)溫度/℃338.5345.2348.2349.00.050MPa平衡汽化溫度/℃315.1321.8324.8325.0由上求得的在0.050MPa下重柴油的泡點(diǎn)溫度為315.1℃，與原假設(shè)的315℃很接近，可認(rèn)為原假設(shè)溫度是正確的。3.3.2輕柴油抽出板和煤油抽出板溫度校核的方法與重柴油的方法相同,可通過作第29層板以下和第14層板以下的熱平衡來計(jì)算，計(jì)算過程從略。計(jì)算結(jié)果如下：輕柴油抽出板溫度256℃煤油抽出板溫度181℃計(jì)算結(jié)果與假設(shè)值相符,故認(rèn)為假設(shè)是正確的。3.3.3塔頂溫度塔頂冷回流溫度：to=60℃h163.3kJ/ht0塔頂溫度：t1=105℃h611kJ/ht1 Q 7.046106 故塔頂冷回流量Lo為:L 15738.22kg/h Ohh 611163.3 tl to1365015738.22塔頂油氣量(汽油+內(nèi)回流蒸汽)為：299.88kmol/h986680.7塔頂水蒸汽流量為：371.15kmol/h18塔頂油氣分壓為：299.880.15700.0702MPa299.88371.15塔頂溫度應(yīng)該是汽油在其油氣分壓下的露點(diǎn)溫度,由恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算得汽油常壓露點(diǎn)溫度為108℃。已知其焦點(diǎn)溫度和壓力依次為328.0℃和5.4497MPa。在平衡汽化座標(biāo)紙上作出汽油平衡汽化100％點(diǎn)的p-t線,如圖所示,得出在0.0702MPa壓力下露點(diǎn)溫度為106.8℃?？紤]到不凝氣的存在,該溫度乘以系數(shù)0.97,則塔頂溫度為:106.8×0.97=103.6℃，與假設(shè)的105℃很接近,故原假設(shè)溫度正確。驗(yàn)證在塔頂溫度下水蒸汽是否會(huì)冷凝。塔頂水蒸汽分壓為0.1570-0.0702=0.0868MPa,在此壓力下飽和水蒸汽溫度為95.5℃,故水汽不會(huì)冷凝。選擇塔內(nèi)幾個(gè)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)出口處、汽化段及塔底汽提段等),求出該各處的汽、液負(fù)荷,就可以作出全塔汽、液相負(fù)荷分布圖。圖3-5就是通過計(jì)算1、3、13、14、15、16、18、30、31、32、33、35、41、42、46、47、50各層及塔底汽提段的汽丶液負(fù)荷繪制而成。表3-13第50層以下塔段的熱平衡入方物料流率，kg/h密度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/hd204MPa℃汽相液相重油2184000.92000.1801347862.561037.188汽提蒸汽6680.70.3420336261046.22內(nèi)回流L0.91060.1799342841.5841.5L合計(jì)225080.7+LL5.8411083.2106出方重油2184000.92000.1801346862.561037.188水蒸汽6680.70.1799346315761009.21內(nèi)回流L0.91060.179934610301030L合計(jì)225080.7+LL10301046.2096取內(nèi)回流分子量M=342密度=0.7由熱平衡得：210.83.63106841.5L209.461061030L所以，內(nèi)回流L7267.90kg/h7267.90或21.25kmol/h（取內(nèi)回流分子量M=342）3427267.90所以液相總量L=L/ρ=7.98m3/h910.66680.77267.90求氣相總量：392.4018 342nRT0.083(342273.15)392.40 V 11343.49m3/h P 1.80111.0197表3-14第47層以下塔段的熱平衡入方物料流率，kg/h密度操作條件焓，kJ/kg熱量，kJ/hd204MPa℃汽相液相重油2184000.92000.1791330.5820.6161022.179汽提蒸汽6680.70.3420336261046.22內(nèi)回流L0.89190.1794334.4837.4837.4L合計(jì)225080.7+LL4.8371068.2016出出方重油2184000.92000.1793334.482561018.180水蒸汽6680.70.1793334.4314261099.20內(nèi)回流L0.89190.1793334.410261026L合計(jì)225080.7+LL10261017.2016取內(nèi)回流分子量M=309密度=0.653由熱平衡得：201.68106837.4L201.171061026L所以，內(nèi)回流L2704.13kg/h2704.15或8.75kmol/h（取內(nèi)回流分子量M=309）3092704.13所以液相總量L=L/ρ=3.03m3/h891.96680.72704.13 求氣相總量： 379.90 18 309nRT0.083(334.4273.15)379.90 V 10888.78m3/h P 1.79411.0197表3-12第42層以下塔段的熱平衡合計(jì)合計(jì)222768+LL7.10131021.3066取內(nèi)回流分子量M=283密度=0.652由熱平衡得:332.99106804L306.211061013.7LL127706.25kg/h127706.25或451.26kmol/h(取內(nèi)回流液的分子量為283)283127706.25所以液相總量LL/451.26m3/h845.01365030550438754368127706.25求氣相總量：1240.409615820818283nRT0.083(310273.15)1240.40 V 34373.89m3/h P 1.78111.0197表3-17第35層(二中回流出口)以下塔段的熱平衡取內(nèi)回流分子量M=256密度=0.651由熱平衡得:334.71106682.45L297.75106908.53L.所以，內(nèi)回流L163481.95kg/h163481.95或638.60kmol/h(取內(nèi)回流液的分子量為256)256163481.95所以液相總量LL/194.25m3/h841.61365030550438754886.7163481.95求氣相總量：1456.569615820818256nRT0.083(269.8273.15)1456.56 V 37477.89m3/h P 1.74111.0197表3-18第31層(輕柴油抽出層)以下塔段的熱平衡取內(nèi)回流分子量M=237密度=0.647由熱平衡得:334.71106619.6L319.68106889.7L.所以，內(nèi)回流L55646.05kg/h55646.05或234.79kmol/h(取內(nèi)回流液的分子量為237)23755646.05所以液相總量LL/66.49m3/h836.913650305504886.755646.05求氣相總量：841.829615818237nRT0.083(252273.15)841.82 V 1 21740.63m3/h P 1.7211.0197 表3-19第18層(一中回流出口)以下塔段的熱平衡取內(nèi)回流分子量M=221密度=0.638由熱平衡得:337.62106498.2L315.18106736.8L.所以，內(nèi)回流L102487.6kg/h102487.6或485.72kmol/h(取內(nèi)回流液的分子量為211)211102487.6所以液相總量LL/129.86m3/h789.2136503055057642102487.6求氣相總量：1206.39615818237nRT0.083(193273.15)1206.3 V 28738.97m3/h P 1.65611.0197表3-20第14層(煤油抽出層)以下塔段的熱平衡取內(nèi)回流分子量M=221密度=0.638由熱平衡得:337.62106439.6L326.27106699.2L.所以，內(nèi)回流L53721.11kg/h53721.11或364.21kmol/h(取內(nèi)回流液的分子量為147.5)147.553721.11所以液相總量LL/69.50m3/h773.0136505764.253721.11求氣相總量：812.549618147.5nRT0.083(174273.15)812.54 V 18727.31m3/h P 1.63611.0197表3-21第3層(塔頂循環(huán)回流出口)以下塔段的熱平衡流率，kg/h密度操作條件

取內(nèi)回流分子量M=137密度=0.651由熱平衡得:340.66106288.9L326.28106607.1L.所以，內(nèi)回流L55164.48kg/h55164.48或402.66kmol/h(取內(nèi)回流液的分子量為137)13755164.48所以液相總量LL/71.36m3/h773.0136506680.755164.48求氣相總量：915.999618137nRT0.083(110.8273.15)915.99 V 19285.42m3/h P 1.5511.0197表3-25第1層以下塔段的熱平衡合計(jì)合計(jì)331680.7+LL5.5941018.3376取內(nèi)回流分子量M=96密度=0.7342由熱平衡得:340.66106265.9L337.18106594.5L.所以，內(nèi)回流L18767.45kg/h18767.45液相總量LL/36.59m3/h705.7136506680.718767.45求氣相總量：708.83961896nRT0.083(100273.15)708.83 P 1.5651 3/hV 13787.12m 1.0197表3-22汽液負(fù)荷匯總表塔板數(shù)汽相負(fù)荷hm/3液相負(fù)荷hm/3113787.1226.59319285.4271.361418727.3169.501828738.97129.863121740.6366.493537477.89194.254234373.89451.264710888.783.035011343.497.98根據(jù)表3-22可作出全塔的汽、液分布圖，如下圖所010203040506001000020000300004000050000汽相負(fù)荷m3/h塔板號(hào)系列101020304050600100200300液相負(fù)荷m3/h塔板號(hào)系列2由圖可見，在35層板的時(shí)候汽液負(fù)荷最大，因此取該板作為塔徑的計(jì)算第四章常壓蒸餾塔尺寸計(jì)算4.1塔徑的計(jì)算4.1.1塔徑的初算以塔內(nèi)最大負(fù)荷來計(jì)算塔徑0.055gHW t l vmax V 12Ll vV Vv式中：g─重力加速度,9.81m/sWmax─允許的最大氣體速度,m/s;ρ─氣相密度,kg/m3;Vρ─液相密度,kg/m3;LH─塔板間距,m;tV─液體體積流率,m3/s;LV─氣體體積流率,m3/s;v塔板間距Ht按塔徑選定。表4-1浮閥塔板間距Ht與塔徑D的關(guān)系塔板直徑塔板直徑D,mm板間距Ht，mm1200~1400450500600—1600～30004505006008003200~4200——600800 M 1365030550438754886.7163481.956.84vV 37477.89841.6kg/hLHt=0.6m將以上數(shù)據(jù)帶入式(4-1）,則求得841.6-6.840.0559.810.6W 6.84 1.52max 194.27/3600 841.6 12 37477.89/3600 7.354.1.2計(jì)算適宜的氣速WaK─安全系數(shù),塔徑>0.9m、Ht>0.5m時(shí)的常壓和加壓操作的塔,K=0.82,Ks─系統(tǒng)因數(shù),可取0.95～1.0,這里取0.98 WKKW 0.820.981.521.2214m/s a s max4.1.3計(jì)算氣相空間截面積FaV37477.89/3600Fv8.523aW 1.2214a4.1.4降液管內(nèi)流體流速VdV0.17KK0.170.820.980.1366m/sHt≤0.75m，V7.98103KKH() d S t L V7.981030.820.980.6(841.66.84)0.1432按以上兩式計(jì)算后，選用較小值。所以，Vd=0.1366m/s4.1.5計(jì)算降液管面積F‘d V 194.27/3600F,L0.31dV 0.1432dF,0.11F,0.118.5230.9375 d a按以上兩式計(jì)算取較大值。所以，F(xiàn),0.9375m24.1.6橫截面積的計(jì)算FtFFF， t a dF8.5230.93759.46053tF D t0.7859.460533.47mC 0.7854.1.7采用的塔徑D及空塔氣速W根據(jù)計(jì)算的塔徑,按國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)浮閥塔板系列進(jìn)行園整,得出采用的塔徑D,取D4.0m。按以下兩式計(jì)算采用的塔截面積及空塔氣速F0.785D20.7854.0212.56374477.89/3600V0.83 F 12.56式中F──采用的塔橫截面積,m2;D──采用的塔直徑,m,W──采用的空塔氣速,m/s。塔徑園整后其降液管面積按下式計(jì)算 F 12.56FF，0.99221.24m2dF d9.46053t4.2塔高的計(jì)算HH(n2)HHH d t b f式中H──塔高(截線到切線),m;H──塔頂空間高(不包括頭蓋),m;dH──塔底空間高(不包括頭蓋),m;bH──塔板間距,m;──進(jìn)料段高,m;n─,塊。H一般取1.2～1.5,H與H按液體停留時(shí)間3～5分鐘計(jì)。裙座高度與型式,可 d f b以查閱有關(guān)手冊(cè)。根據(jù)資料選取H1.5m,H1.5m,H0.6m,H2.0m d b t f所以，塔高為:H1.5(502)0.61.52.033.8m4.3.1塔板布置浮閥塔板面積一般可分為五個(gè)區(qū)域：1．鼓泡區(qū)塔板上進(jìn)行汽液兩相接觸的區(qū)域。溢流區(qū)液體進(jìn)入和離開塔板的區(qū)域，即降液管所占的區(qū)域。破沫區(qū)處于鼓泡區(qū)與出口堰之間的部分，在此區(qū)域內(nèi)不布置浮閥，一般出口堰與離它最近一排浮閥中心線的距離為d095mm(D1.5m)。液體發(fā)布區(qū)處于鼓泡區(qū)與進(jìn)口降液管（或進(jìn)口堰）之間的部分，這部分也不布置浮閥。進(jìn)口堰與離它最近一排浮閥中心線的距離di可等于d0，在安裝距離足夠時(shí)，也可以稍小于d0。無效區(qū)塔壁與離它最近的浮閥中心線的距離dn，可根據(jù)塔徑及塔板安裝要求而定。一般在70～100mm,直徑大的塔距離大些。如距離很大，可沿塔壁裝設(shè)擋板，以免液體走短路。擋板高度約為塔板上清液高度的兩倍。4.3.2浮閥的計(jì)算1.型式浮閥的型式很多，目前我普遍使用FI型（即V-I型），它有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造安裝方便，節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，F(xiàn)I型浮閥分重閥和輕閥兩種，氣重量分別為33克和25克。由于塔內(nèi)氣液負(fù)荷變化較大而產(chǎn)品質(zhì)量要求又比較嚴(yán)格，故本設(shè)計(jì)采用FI重閥33克。2.排列浮閥在塔板上有順序排列和三角形叉排兩種，目前常用三角形叉排型式，故本設(shè)計(jì)采用常用的三角形叉排。3.閥孔臨界速度對(duì)33克FI型浮閥，先確定塔板上所有浮閥在全開時(shí)閥孔速度（稱為臨界速度），即： 72.8 72.8(W)（ ）0.548( )0.5483.65m/shc 6.84v4.開孔率W0.831000100022.740，式中：—開孔率，%W—閥孔氣速，W03.6500hhm/s5.閥孔總面積FF012.5622.7402.8561m2h006.浮閥數(shù)對(duì)于F型，d0.039m 1 h F 2.8561 N h 2392(個(gè))0.785(d)20.7850.0392h4.3.3溢流堰及降液管的計(jì)算1.液體在塔板上的流動(dòng)型式液體在塔板上的流動(dòng)型式有U型流，單溢流，雙溢流，多溢流及階梯式流。根據(jù)本設(shè)計(jì)所求常壓塔蒸餾D=4.0m得知，液體在塔板上的流動(dòng)型式應(yīng)采用雙溢流。2.降液管的型式降液管有圓形及弓