第一节 石油及其馏分的气-液相平衡.ppt

第一节 石油及其馏分的气－液平衡 一、溶液的性质 二、汽－液相平衡及相平衡常数 图 Ⅱ-1-5 恩氏蒸馏曲线示意图 图 Ⅱ-1-6 原油实沸点曲线 图 Ⅱ-1-7 石油馏分的平衡汽化曲线 图 Ⅱ-1-8 三种蒸馏曲线的比较1－实沸点 2－恩氏蒸馏 3－平衡汽化 图 Ⅱ-1-8 用汽相温度表示为座标的三种蒸馏曲线的比较1－实沸点 2－恩氏蒸馏 3－平衡汽化 例7－1 某轻柴油馏分的常压恩氏蒸馏数据如下： 将其换算为实沸点蒸馏曲线。 解：按式7－10作裂化校正，校正后的恩氏蒸馏数据为： B、用图7－12确定实沸点50％点，由图7－12查得它与恩氏蒸馏50％点之差值为4.0℃故， 实沸点蒸馏50％点－278.4＋4.0＝282.4（ ℃） C、用图7－13查得实沸点蒸馏曲线各段温差： D、由实沸点蒸馏50％（282.4）推算其它实沸点温度 30％点＝284.4－13＝269.4（℃） 10％点＝269.4－18.9＝250.5 （℃） 0％点＝250.5－38=212.5 （℃） 70%点＝282.4＋13.4＝295.8 （℃） 90％点＝295.8＋18.6＝314.4 （℃） 100%点＝314.4＋13＝327.4 （℃） 将实沸点蒸馏数据换算为恩氏蒸馏数据时计算程序类似，只是50点需要用试查法。 ②常压恩氏蒸馏曲线和平衡汽化曲线的互换: 图7一15与7一16。换算方法基本 同上。只是在换算50%点温度时用到恩 氏蒸馏曲线10%一70%的斜率。该换算 方法适用于K=11.8，沸点低于427 ℃ 的油品。误差8.3℃ ③常压实沸点蒸馏曲线与平衡汽化曲线的换算: 引入参考线的概念。首先由实沸点蒸馏数据计算实沸点蒸馏曲线的参考线斜率及其各点温度;其次由P208图7一17上图查得平衡汽化参考线的斜率，并由中图查得△F，由此计算平衡汽化数据的50%点，并根据平衡汽化曲线斜率计算得到各点温度;然后计算实沸点蒸馏曲线与其参考线各点的温差，同时由图7一17下图查得各馏出体积下实沸点参考线与平衡汽化曲线参考线的比值;最终据此计算得到平衡汽化曲线各点温度。(参考线:10％－70％的直线) 作业题 某轻柴油馏分的常压恩氏蒸馏数据如下，将其换算为实沸点蒸馏曲线。 四、油－水不互溶体系的气－液平衡 图 Ⅱ-1-28 石油馏分的蒸汽压与汽化率的关系 图 Ⅱ-1-29 含水原油加热汽化过程 图Ⅱ-1-30 含水原油加热温度与汽化量的关系 同学们上午好！ 今天是3月30日，星期五 第二教学周 今天我们上第6次课。 课前收作业。 今天讲第二节 原油精馏塔 305 293 280 271 265 256 241 温度，℃ 100 90 70 50 30 10 0 馏出体积分数，％ 在石油加工过程中经常会遇到油－水共存体系的汽－液平衡问题：进入炼厂加工装置的原油总是带有水分；在石油蒸馏塔中，常吹入一定量的过热水蒸汽以降低油汽分压而帮助它汽化；塔顶汽相馏出物往往在水蒸汽的存在下冷凝冷却；等等。 这些情况可归纳成三种类型，即：过热水蒸汽存在下油的汽化；饱和水蒸汽存在下油的汽化；油汽－水蒸汽混合物的冷凝。 思考题：什么是过热水蒸汽？什么是饱和水蒸汽？ 1.过热水蒸汽存在下油的汽化 在这种情况下，水蒸汽始终处于过热状态，即没有液相水的存在。过热水蒸汽的作用在于降低油汽分压以降低它的沸点。 以纯物质A代替石油馏分进行分析。 在汽相中 P=p A＋p S 式中 P —体系总压 p A—A蒸汽的分压； p S—水蒸汽的分压。 由于只有A一个液相，而且与汽相呈平衡， 所以 p A ＝ p A0 式中 p A0— 纯A的饱和蒸气压。 当体系总压一定时，而且没有水蒸汽存在，则液体A要在p A0＝P时才能沸腾。当有水蒸汽存在时，只要p A0＝ p A ＝P- p S ,A就能沸腾（过热水蒸汽的存在使A的沸点下降了）。 体系的组分数C＝2，ф＝2，根据相律，体系的自由度F＝ C –ф+2，即必须同时规定两个独立变量才能确定体系的状态。用过热水蒸汽来蒸馏或汽提，P和T都是可以人为控制的。为了保证体系中的水保持过热蒸汽状态，p S必须 低于水在温度T下的饱和蒸汽压p S 0 ，否则体系中会出现液相水。 过热水蒸汽的数量的影响： 根据分压定