150万吨年胜利混合原油常减压蒸馏装置工艺设计(1)

150万吨年胜利混合原油常减压蒸馏装置工艺设计(1)内容摘要：

出在365℃时的汽化率为 %（体积）。 显然， e0eF ,即在加热炉出口条件下过汽化油和部分常三线油处于液相，据此可算出在加热炉出口条件下的焓值 h0。 进料在加热炉出口携带的热量（ P= t=365℃） 26 物 料 焓 kcal/kg 热 量 kcal/h 汽相 液相 常 顶 288 288 1560= 106 常 一 275 275 13760= 106 常 二 272 272 8720= 106 常 三 汽相 269 269 8520= 106 液相 225 225 6830= 106 常 底 214 214 148240= 106 合 计 106 所以 h0= 106/187500=225 kcal/kg 校验结果表明 h0略高于 hF，所以在设计的汽化温度 356℃之下，能保证所需的拔出率，又能防止或减轻因油品裂解对侧线产 品质量的影响。 27 原油平衡汽化曲线 ①常压下原油实沸点蒸馏曲线 ②常压下原油平衡汽化曲线 ③加热炉出口原油平衡汽化曲线 ④汽化段原油平衡汽化曲线 28 取塔底温度比进料温度低 6℃，塔底温度为 356－ 6=350℃。 （ 1）假设塔顶及侧线温度 参考辽河石化南蒸馏装置的经验数据，假设如下： 塔顶温度 112℃ 常一线抽出温度（第 12 层） 216℃ 常二线抽出温度（第 24 层） 268℃ 常三线抽出温度（第 36 层） 332℃ （ 2）全塔热平衡 按上述假设的条件，作出全塔热平衡，求出全塔的回流热。 全塔热平衡 物 料 流率 kg/h 密度 g/cm3 操作条件 焓 kcal/kg 热 量 kcal/h 压力 atm 温度℃ 汽相 液相 入 方 进料 187500 356 106 汽提蒸汽 6320 3 420 793 106 合 计 106 出方 常 顶 1560 112 143 106 常 一 13760 216 121 106 常 二 8720 268 156 106 29 常 三 15350 332 193 106 常 底 148240 350 201 106 水蒸气 6320 106 641 106 合 计 106 所以全塔回流热 Q=（ － ） 106= 106kcal/h （ 3）回流方式及回流热分配 塔顶采用一段冷凝冷却流程，塔顶温度为 40℃，采用 2 个中段回流。 第 1 个回流介于常一与常二线之间（第 13～ 15 层），第2 个回流介于常二与常三线之间（第 25～ 27 层），回流热分配如下： 塔顶回流取热 40% 106kcal/h 常一中回流取热 30% 106kcal/h 常二中回流取热 30% 106kcal/h 30 （ 1）常三线抽出板温度（第 36层） 重油14 82 40 kg /h t =3 5 0 ℃汽提蒸汽 5200k g / ht= 42 0 ℃504746进料18 75 00 kg / h热量4 1. 9 2 1 06kcal / h36常三15 35 0k g/ h t =3 3 2 ℃常顶15 60 kg /h 常 一1 37 60 k g / h常二87 20 kg /h 水 蒸汽52 0 0 k g / h 31 按图中的隔离体系做第 36层以下塔段的热平衡。 第 36 层以下塔段的热平衡 物 料 流率 kg/h 密度 g/cm3 操作条件 焓 kcal/kg 热 量 kcal/h 压力 atm 温度℃ 汽相 液相 入 方 进料 187500 356 106 汽 提蒸汽 5200 3 420 793 106 内回流 L 324 189 189L 合 计 106＋ 189L 出方 常 顶 1560 332 263 106 常 一 13760 332 249 106 常 二 8720 332 246 106 常 三 15350 332 193 106 常 底 148240 350 201 106 水蒸气 5200 332 750 106 内回流 L 324 243 243L 合 计 106＋ 243L 由热平衡得： 106＋ 189L= 106＋ 243L 所以内回流 L=63148kg/h 或 63148/305=207kmol/h 常三线抽出板上方汽相 总量为： 32 +++289+207=617 kmol/h 内回流的分压为： 207/617= atm 由常三线恩氏蒸馏数据换算 atm 下平衡汽化 0%温度。 可以用《石油化工工艺图表》 图 224 和 图 223 先换算常压平衡汽化数据，再用 图 2213 换算成 atm 下的平衡汽化数据。 其计算结果如下： 项 目 0% 10% 30% 50% 恩氏蒸馏温度 ℃ 332 348 362 374 恩氏蒸馏温差 ℃ 16 14 12 平衡汽化温差 ℃ 6 8 5 常压平衡汽化温度 ℃ 371 376 384 390 atm 下的平衡汽化温度 ℃ 331 337 345 350 由上求得的 atm 下常三线抽出板的泡点温度为 331℃，与原假设的 332℃很接近，可以认为原假设温度是正确的。 33 （ 2）常二线抽出板温度（第 24 层） 重油148240kg/h t=350 ℃汽提蒸汽 5200kg/ht=420 ℃5047462527进料187500kg/h106kcal/h24常二中106kcal/h3536常二8720kg/h t=268 ℃常三15350kg/h t=332 ℃汽提蒸汽460kg/h t=420 ℃ p=3atm常顶1560kg/h 常一13760kg/h水蒸汽5660kg/h 34 按图中的隔离体系做第 24层以下塔段的热平衡。 第 24 层以下塔段的热平衡 物 料 流率 kg/h 密度 g/cm3 操作条件 焓 kcal/kg 热 量 kcal/h 压力 atm 温度℃ 汽相 液相 入 方 进料 187500 356 106 汽提蒸汽 5660 3 420 793 106 内回流 L 262 153 153L 合 计 106＋ 153L 出方 常 顶 1560 268 226 106 常 一 13760 268 211 106 常 二 8720 268 156 106 常 三 15350 332 193 106 常 底 148240 350 201 106 水蒸气 5660 268 718 106 常二中 106 内回流 L 262 206 206L 合 计 106＋ 206L 由热平衡得： 106＋ 153L= 106＋ 206L 所以内回流 L=54905kg/h 或 54905/242=227kmol/h 35 常二线抽出板上方汽相总量为： ++289+25+227=626 kmol/h 内回流的分压为： 227/626= atm 由常二线恩氏蒸馏数据换算 atm 下平衡汽化 0%温度。 可以用《石油化工工艺图表》 图 224 和 图 223 先换算常压平衡汽化数据，再用 图 2213 换算成 下的平衡汽化数据。 其计算结果如下： 项 目 0% 10% 30% 50% 恩氏蒸馏温度 ℃ 286 301 310 316 恩氏蒸馏温差 ℃ 15 9 6 平衡汽化温差 ℃ 6 4 3 常压平衡汽化温度 ℃ 315 321 325 328 atm 下的平衡汽化温度 ℃ 270 276 280 283 由上求得的 atm 下常二线抽出板的泡点温度为 270℃，与原假设的 268℃很接近，可以认为原假设温度是正确的。 36 （ 3）常一线抽出板温度（第 12 层） 重油148240kg/h t=350 ℃汽提蒸汽 5200kg/hp=3atm t=420 ℃5047461215252713进料187500kg/h106kcal/h2324常一13760kg/h t=216 ℃3536常二8720kg/h t=268 ℃汽提蒸汽260kg/h t=420 ℃ p=3atm常三15350kg/h t=332 ℃汽提蒸汽460kg/h t=420 ℃ p=3atm常顶1560kg/h水蒸汽5920kg/h常二中106kcal/h常一中106kcal/h 37 按图中的隔离体系做第 12层以下塔段的热平衡。 第 12 层以下塔段的热平衡 物 料 流率 kg/h 密度 g/cm3 操作条件 焓 kcal/kg 热 量 kcal/h 压力 atm 温度℃ 汽相 液相 入 方 进料 187500 356 106 汽提蒸汽 5920 3 420 793 106 内回流 L 208 116 116L 合 计 106＋ 116L 出方 常 顶 1560 216 196 106 常 一 13760 216 121 106 常 二 8720 268 156 106 常 三 15350 332 193 106 常 底 148240 350 201 106 水蒸气 5920 216 693 106 常一中 106 常二中 106 内回流 L 216 182 182L 合 计 106＋ 182L 由热平衡得： 106＋ 116L= 106＋ 182L 所以内回流 L=34696kg/h 38 或 34696/192=181kmol/h 常一线抽出板上方汽相总量为： +14+289+25+181=523kmol/h 内回流的分压为： 181/523= atm 由常一线恩氏蒸馏数据换算 atm 下平衡汽化 0%温度。 可以用《石油化工 工艺图表》 图 224 和 图 223 先换算常压平衡汽化数据，再用 图 2213 换算成 下的平衡汽化数据。 其计算结果如下： 项 目 0% 10% 30% 50。