常压蒸馏塔设计毕业论文.doc(3)

3.2.12 全塔气液负荷分布图选取塔内几个有代表性的部位（如塔顶、第一层板下方、各侧线抽出板上方、 中段回流进出口处、汽化段及塔底汽提段） ，求出这些位置的气、液负荷，就可以 作出全塔气、液相负荷分布图。第 1 层塔板汽液相负荷 表 3-17 第 1 层以下塔段的热平衡流率 物 料 kg/h 进料 汽提蒸汽 内回流 合 计 378792 8025 L 386817+L 15167 35917 23292 20042 284374 8025 L 386817+L g/cm操作条件 压力，MPa 0.175 3 0.158 0.158 0.162 0.168 0.172 0.177 0.158 0.158 温度，℃ 355 420 ～116 120 150 239 320 335.5 120 120 -焓 kJ/kg 汽相 3316 640 2793 640 液相 311 368 611 770 837 -热 量 kJ/h0.8615 ～0.705 0.703 0.7782 0.8151 0.828 0.9237 ～0.705 -350×1026.61×10 311L377×10 ＋311L 9.71×10常顶 常一线 常二线 常三线 常底 水蒸气 内回流 12 段取走热 合 计13.25×10 14.23×10 15.43×10325万吨原油常压蒸馏塔设计238.02×10 22.41×10 640L 30.18×10343×10 ＋640L由热平衡得 377×106＋311L=350×106＋640L 所以 内回流 L=92128kmol/h 或 92128/109=845kmol/h第 1 层抽出板上方汽相总量为： 207.98+845+445.9=1499kmol/h 液相负荷 Ls=92128×10-3/0.705=130.7 m3/h由公式 PV=nRT ，得： 气相负荷 Vs =24652 m3/h第 9 层塔板汽液相负荷 表 3-18 第 9 层以下塔段的热平衡密 物 料 流率 kg/h g/cm3 进料 汽提蒸汽 内回流 合 计 378792 8025 L 386817+L 15167 35917 23292 20042 284374 8025 L 386817+L 0.8615 0.775 0.703 0.7782 0.8151 0.828 0.9237 0.775 压力 MPa 0.175 3 0.161 0.161 0.162 0.168 0.172 0.177 0.161 0.161 温度，℃ 355 420 ～143 146 150 239 320 335.5 146 146 汽相 3316 661 2794 657 液相 356 360 611 770 837 346.93×10 26.61×10 356L 373×10 ＋356L 10.03×10 12.93×10 14.23×10操作条件焓 kJ/kg 热量 kJ/h常顶 常一线 常二线 常三线 常底 水蒸气 内回流 12 取走热 合 计15.43×10238.02×10 22.4×10 657L 30.18×10343×10 ＋657L由热平衡得 373.54×106＋356L=343.23×106＋657L 所以 内回流 L=100698kmol/h 或 100698/180=559kmol/h第 9 层抽出板上方汽相总量为： 207.98+559+316+31.2+38.8+59.9=1213kmol/h 液相负荷 Ls=100698×10-3/0.775=129.9 m3/h由公式 PV=nRT ，得：气相负荷Vs =23681 m /h第 11 层塔板汽液相负荷 表 3-19 第 11 层以下塔段的热平衡流 物 料 kg/h 进料 汽提蒸汽 内回流 合 计 378792 6947 L 385739+ 15167 35917 23292 20042 284374 6947 L 385739+ g/cm密度操作条件 压力，MPa 0.175 3 0.163 0.163 0.163 0.168 0.172 0.177 0.163 0.163 温度，℃ 355 420 ～153 158 158 239 320 335.5 158 158 -焓 kJ/kg 汽相 3316 711 682 2795 678 液相 377 611 770 837 -热量kJ/h 346.93×10 23.04×10 377L 369×10 ＋377L 10.78×10 24.50×106 6 60.8615 ～0.781 0.703 0.7782 0.8151 0.828 0.9237 ～0.781 -常顶 常一线 常二线 常三线 常底 水蒸气 内回流 12 段取走热 合 计14.23×10 15.43×10238.02×10 19.42×10 678L 30.18×10325×10 ＋678L由热平衡得 369.9×106＋377L =352.56×106＋678L 所以,内回流 L=57841kmol/h 第 11 层抽出板上方汽相总量为： 208+249+300+316+31.2+38.8=1143kmo 液相负荷 Ls=57841×10-3/0.781=74.1 m3/h 或 57841/193=300kmol/h由公式 PV=nRT ，得：气相负荷Vs =26814 m /h第 13 层塔板汽液相负荷 表 3-20 第 13 层以下塔段的热平衡流 物 料 kg/h 进料 汽提蒸汽 内回流 合 计 378792 6947 L 385739+ 15167 35917 23292 20042 284374 6947 L 385739+ g/cm密度操作条件 压力，MPa 0.175 3 0.163 0.163 0.163 0.168 0.172 0.177 0.163 0.163 温度，℃ 355 420 ～178 183 183 239 320 335.5 183 183 -焓 kJ/kg 热量 kJ/h 汽相 3316 753724 2796 720 液相 439 611 770 837 346.93×10 23.04×10 439L 369×10 ＋439L 11.42×10 26.0×100.8615 ～0.79 0.703 0.7782 0.8151 0.828 0.9237 ～0.79 -常顶 常一线 常二线 常三线 常底 水蒸气 内回流 12 段取走热 合 计14.23×10 15.43×10238.02×10 19.42×10 720L 12.07×10336×10 ＋720L由热平衡得369.9×106＋439L =336.59×106＋720L 或 108114/195=555kmol/h所以,内回流 L=1081141kmol/h 第 13 层抽出板上方汽相总量为：208+249+555+316+31.2+38.8=1398kmol/h 液相负荷 Ls=108114×10-3/0.791=136.7 m3/h辽宁石油化工大学继续教育学院论文由公式 PV=nRT ，得：气相负荷Vs =28585 m /h3第 21 层塔板汽液相负荷 表 3-21 第 21 层以下塔段的热平衡流 物 料 kg/h 进料 汽提蒸汽 内回流 合 计 371004 6947 L 385739+L 15167 35917 23292 20042 284374 6947 L 385739+ g/cm3密度操作条件 压力 MPa 0.175 3 0.167 0.167 0.167 0.168 0.172 0.177 0.167 0.167 温度，℃ 355 420 ～232 237 237 239 220 335.5 237 237 -焓 kJ/kg 热量 汽相 3316 887 858 2892 841 液相 586 611 770 837 346.93×10 23.04×10 586L 369×10 ＋586L 13.45×10 30.82×10kJ/h0.8615 ～0.81 0.703 0.7782 0.8151 0.828 0.9237 ～0.81 -常顶 常一线 常二线 常三线 常底 水蒸气 内回流 12 段取走热 合 计14.23×10 15.43×10238.02×10 20.09×10 841L 12.07×10344×10 ＋841L由热平衡得 369.9×106＋586L =344.11×106＋841L 所以,内回流 L=89647kmol/h 或 89647/208=431kmol/h第 21 层抽出板上方汽相总量为： 208+248.96+431+316+31.2+38.8=1274kmol/h 液相负荷 Ls=89647×10-3/0.812=110.4 m3/h由公式 PV=nRT ，得：气相负荷Vs =25944 m /h3第 23 层塔板汽液相负荷 表 3-22 第 23 层以下塔段的热平衡流率 物 料 kg/h 进料 汽提蒸汽 内回流 合 计 371004 6248 L 385040+L 15167 35917 23292 20042 284374 6248 L 385040+L g/cm3密度操作条件 压力，MPa 0.175 3 0.169 0.169 0.169 0.169 0.172 0.177 0.169 0.169 温度，℃ 355 420 ～246 251 251 251 320 335.5 251 251 -焓 kJ/kg 汽相 3316 920 891 883 2925 900 液相 619 770 837 -热量kJ/h 346.93×10 20.72×10 619L 367×10 ＋619L 13.95×10 32.00×10 20.57×100.8615 ～0.82 0.703 0.7782 0.8151 0.828 0.9237 ～0.82 -常顶 常一线 常二线 常三线 常底 水蒸气 内回流 12 段取走热 合 计15.43×10238.02×10 18.28×10 900L 12.07×10350×10 ＋900L由热平衡得 367.65×106＋619L =350.32×106＋900L 所以,内回流 L=61673kmol/h 或 61673/218=283kmol/h第 23 层抽出板上方汽相总量为： 208+249+144.68+283+316+31.2=1232.6kmol/h 液相负荷 Ls=61673×10-3/0.817=75.5 m3/h由公式 PV=nRT ，得：气相负荷Vs =31089 m /h3第 25 层塔板汽液相负荷 表 3-23 第 25 层以下塔段的热平衡流率 物 料 kg/h 进料 汽提蒸汽 内回流 合 计 371004 6248 L 385040+L 15167 35917 23292 20042 284374 6248 L 385040+L g/cm3密度操作条件 压力 MPa 0.175 3 0.170 0.170 0.170 0.170 0.172 0.177 0.170 0.170 温度，℃ 355 420 ～265 265 265 265 320 335.5 265 265 -焓 kJ/kg 汽相 3316 962 937 925 2966 916 液相 686 770 837 -热量kJ/h 346.93×10 20.72×10 686L 367×10 ＋686L 14.95×10 33.65×10 21.55×10 15.43×100.8615 ～0.82 0.703 0.778 0.815 0.828 0.924 ～0.82 -常顶 常一线 常二线 常三线 常底 水蒸气 内回流 合 计238.02×10 18.53×10 916L347×10 ＋916L由热平衡得 367.65×106＋686L =347.77×106＋916L 所以,内回流 L=112522kmol/h 第 25 层抽出板上方汽相总量为： 208+249+144.68+459+316+31.2=1408.6kmol/h 液相负荷 Ls=112522×10-3/0.821=1327.1 m3/h 气相负荷 33 Vs =25004 m3/h 或 112522/245=459kmol/h16=1103.6kmol/h 液相负荷 Ls=25106×10-3/0.87=28.9m3/h 气相负荷 Vs =24405 m3/h 或 25106/223 =112.6kmol/h由公式 PV=nRT ，得第 35 层塔板汽液相负荷 表 3-26 第 35 层以下塔段的热平衡流率 物 料 kg/h 进料 汽提蒸汽 内回流 合 计 371004 5687 L 376691+L 19663 37842 31541 22968 258961 5687 L 376691+L g/cm3密度操作条件 压力，MPa 0.175 3 0.175 0.175 0.175 0.175 0.175 0.177 0.175 0.175 温度，℃ 355 420 ～338 355 355 355 355 335.5 355 355 -焓 kJ/kg 汽相 3316 1151 1117 1104 1096 3129 1067 液相 879 837 -热量kJ/h 350×100.8615 ～0.87 0.703 0.7782 0.8151 0.828 0.9237 ～0.87 -18.86×10 879L365×10 ＋879L 17.46×10 40.12×10 25.71×10 21.97×10常顶 常一线 常二线 常三线 常底 水蒸气 内回流 合 计238.02×10 17.79×10 1067L361×10 ＋1067L由热平衡得 365.79×106＋879L =361.07×106＋1067L 所以,内回流 L=25106kmol/h 第 25 层抽出板上方汽相总量为： 208+249+144.68+79.3+112.6+316=1103.6kmol/h 液相负荷-3 3 Ls=25106×10 /0.87=28.9m /h或25106/223 =112.6kmol/h由公式 PV=nRT ，得：气相负荷Vs =23168 m3/h将汽液相负荷的计算结果汇总到下表 3-21：表 3-27 常压塔汽液相负荷汇总表 液相负荷 塔 板 1 9 11 13 17 21 23 25 27 30 31 35 m3/h 101.8 127.5 108 140 122.0 126.4 68 21.6 汽相负荷 m3/h 23681 26814 25944 26412 31096 25004 23168根据上表作全塔汽液相负荷图：第四章塔板的设计本次设计采用浮阀式塔板。