Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Установка первичной переработки нефти

Установка первичной переработки нефти

Материальный баланс основной колонны К-2


Фракция н.к.-140оС будет содержать 60% масс. фр. 105-140оС Установка первичной переработки нефти % масс. на нефть.

Так как известно, что при ректификации, из-за нечёткости разделения, в мазуте остаётся 5%(на мазут) дизельной фракции [4,9], то выход мазута на отбензиненную нефть будет:

Установка первичной переработки нефти,

где Xн— потенциальное содержание мазута в нефти, %масс.;

Yн— выход отбензиненной нефти на нефть, масс. доли;

a— содержание светлых в мазуте, масс. доли.

Следовательно выход дизельной фракции 230-360°С уменьшится с 19,0%(масс.) до 16,13% (масс.) на нефть.

На основании этих данных составляем материальный баланс К-2 и сводим результаты в таблицу 5.2.


Таблица 5.2 - Материальный баланс основной колонны К-2


Название %масс. на нефть %масс. на сырье Расход



т/г·10-6 кг/ч кг/с
Приход
Нефть отбензиненная 92,26 100 2,768 329500 91,53
Расход
фр.н.к.-140С 2,16 2,34 0,065 7714 2,14
фр.140-180С 4,6 4,99 0,138 16429 4,56
фр.180-230С 5,9 6,40 0,177 21071 5,85
фр.230-360С 16,13 17,48 0,484 57607 16,01
Мазут (>360С) 63,47 68,80 1,904 226679 62,97
Итого: 1 1 1 1 1

5.3 Материальный баланс стабилизационной колонны К-3


В колонну К-3 поступает объединённая фракция газ + н.к.-140°С из ёмкости орошения К-1 и фр. н.к.-140оС из К-2 по таблицам 5.1 и 5.2:

Gгаз+н.к.-140°С+ Gн.к.-140°С =27643+7714=35357 кг/ч.

На основании этих данных составляем материальный баланс К-3 и сводим результаты в таблицу 5.3.


Таблица 5.3 - Материальный баланс стабилизационной колонны К-3


Название %масс. на нефть %масс. на сырье Расход



т/г·10-6 кг/ч кг/с
Приход
Газ + н.к.-140°С 7,74 78,18 0,232 27643 7,68
фр.н.к.-140С 2,16 21,82 0,065 7714 2,14
Итого: 10 100 1 1 1

Расход

Сухой газ 0,03 0,31 0,001 107 0,03
Рефлюкс 0,97 9,9 0,029 3464 0,96
н.к.-140°С 8,90 89,8 0,267 31786 8,83
Итого: 1 1 1 1 1

5.4 Материальный баланс колонны четкой ректификацииК-4


В колонну поступает стабильный бензин нк-140оС из стабилизационной колонны К-3.

Таблица 5.3 - Материальный баланс колонны четкой ректификации К-4


Название %масс. на нефть %масс. на сырье Расход



т/г·10-6 кг/ч кг/с

Приход

Бензин нк-140°С 8,90 100 0,267 31786 8,83
Итого: 8,90 100 0,267 31786 8,83

Расход

Бензин нк-70°С 2,1 23,6 0,063 7500 2,08
Бензин 70-140°С 6,8 76,4 0,204 24286 6,75
Итого: 10 1 1 1 1

5.5 Материальный баланс вакуумной колонны К-7


Так как известно, что из-за нечёткости разделения в гудроне остаётся до 10%(на гудрон) масляной фракции [4,9], то выход гудрона на мазут будет:

Установка первичной переработки нефти

где Xн— потенциальное содержание гудрона в нефти, %масс.;

Yн— выход мазута на нефть, масс. доли;

a— содержание светлых в гудроне, масс. доли.

Следовательно выход масляной фракции 450-550°С уменьшится с 14,3% до 10,55% на нефть. При вакуумной перегонке неизбежно образуются газы разложения — около 0,02% на мазут. Выход гудрона уменьшится:

Xм=59,17-0,02=59,15% масс. на мазут.

Выход вакуумного газойля 2,87% масс. на нефть (п. 5.2).

На основании этих данных составляем материальный баланс К-7 и сводим результаты в таблицу 5.4:


Таблица 5.4 - Материальный баланс вакуумной колонны К-7


Название % масс. на нефть % масс. на сырье Расход



т/г·10-6 кг/ч кг/с
Приход
Мазут (>360С) 63,47 100 1,904 226679 62,97
Расход
Газы разложения 0,01 0,02 0,0004 45 0,013
Вакуумный газойль 2,87 4,52 0,0861 10250 2,847
фр.360-450С 12,50 19,69 0,3750 44643 12,403
фр.450-550 10,55 16,62 0,3163 37670 10,465
Гудрон (>550С) 37,54 59,15 1,1262 134071 37,242
Итого: 1 100,00 1 1 1

5.6 Материальный баланс установки АВТ-3


На основании материальных балансов отдельных колонн составляем материальный баланс установки в целом, представленный в таблице 5.5.


Таблица 5.5 - Материальный баланс установки АВТ-3


Название % масс. на нефть Расход


т/год кг/ч
Взято:
Нефть 100,00 3000000 357143
Получено:
Сухой газ 0,03 1000 107
Рефлюкс 0,97 29000 3464
Бензин нк-70С 2,1 63000 7500
Бензин 70-140С 6,8 204000 24286
Бензин 140-180оС 4,6 138000 16429
фр.180-360С 22,03 661000 78678
Газы разложения 0,01 400 45
Вакуумный газойль 2,87 86100 10250
фр.360-450С 12,50 375000 44643
фр.450-550 10,55 316300 37670
Гудрон (>550С) 37,54 1126200 134071
Итого: 1 1 1

6 Расчет доли отгона сырья на входе в проектируемую колонну


Расчет был выполнен с применением ЭВМ по программе “Оil”.

Исходные данные для расчета взяты на основании потенциального содержания компонентов в нефти пп. 1, 2 и 5 и табл. 23 [4].

Таблица 6.1 - Состав смеси на входе в колону К-4.

Компонент (фракция) Масс. доля компонента в нефти Количество компонента в смеси, кг/ч

Массовая доля компонента

в смеси, xi

28-62°С 0,018 6429 0,2022
62-85°С 0,016 5714 0,1798
85-105°С 0,019 6786 0,2135
105-140°С 0,036 12857 0,4045
Итого: 1 1 1,0000

Доля отгона паров сырья на входе в колонну считается удовлетворительной, если выполняется требование:

е ≥ ∑ хi

где е – массовая доля отгона сырья;

хi - массовая доля i-фракции (кроме остатка), выводимой из данной колонны.

х62-70=(7500-6429)/31786=0,0357

∑хi=0,2022+0,0337=0,2359 масс. доли [табл. 5.4, 6.1].

Для проведения расчета необходимо задаться следующими данными:

температура на входе в колонну равна 140 °С;

давление на входе в колонну равно 350 кПа;

Результаты расчета представлены в таблицах 6.2-6.5. Полученная доля отгона равна 0,53 , т.е. выполняется выше указанное требование.

Пpoгpaммa << OIL >>


Иcxoдныe дaнныe:


Pacxoд нeфти или фpaкции G= 31786 Kг/чac

Pacxoд вoдянoгo пapa Z= 0 Kг/чac

Плoтнocть ocтaткa P19= 975.2000122070312 Kг/M^3

Дaвлeниe пpи oднoкpaктнoм иcпapeнии P= 350 KПa

Teмпepaтуpa oднoкpaтнoгo иcпapeния T= 140 ^C


Peзультaты pacчeтa:


Maccoвaя дoля oтгoнa пapoв e1= .5313714146614075

Moльнaя дoля oтгoнa пapoв e= .5538401007652283

Moлeкуляpнaя мacca иcxoднoй cмecи Mi= 92.75214385986328

Moлeкуляpнaя мacca жидкoй фaзы Ml= 97.42301177978516

Moлeкуляpнaя мacca пapoвoй фaзы Mp= 88.98929595947266


Taблицa 6.2 - Cocтaв жидкoй фaзы
кoмпoнeнты мoльн.дoли мacc.дoли Kмoль/чac Kг/чac

28–62
62–85
85–105
105–140

0.1269065
0.1538792
0.2214296
0.4977849

0.0982886
0.1354418
0.2153627
0.5509069

19.4038
23.5279
33.8562
76.1105

1464.0900
2017.5182
3208.0059
8206.2148

CУMMA 1.0000 1.0000 152.8985 14895.8291

Taблицa 6.3 - Cocтaв пapoвoй фaзы


кoмпoнeнты мoльн.дoли мacc.дoли Kмoль/чac Kг/чac

28–62
62–85
85–105
105–140

0.3465537
0.2271902
0.1989686
0.2272860

0.2938418
0.2189205
0.2118572
0.2753804

65.7759
43.1207
37.7643
43.1389

4963.0391
3697.6047
3578.3049
4651.2227

CУMMA 1.0000 1.0000 189.7998 16890.1719

Taблицa 6.4 - Иcxoднaя cмecь
кoмпoнeнты мoльн.дoли мacc.дoли Kмoль/чac Kг/чac

28–62
62–85
85–105
105–140

0.2485560
0.1944819
0.2089899
0.3479721

0.2022000
0.1798000
0.2135000
0.4045000

85.1797
66.6486
71.6205
119.2494

6427.1289
5715.1230
6786.3105
12857.4375

CУMMA 1.000 1.000 342.6982 31786.0000

Taблицa 6.5 - Moлeкуляpныe мaccы, дaвлeния нacыщeныx пapoв и кoнcтaнт paвнoвecия кoмпoнeнтoв



кoмпoнeнты мoлeк. мacca Pi , KПa Ki

28–62
62–85
85–105
105–140

75.4538
85.7501
94.7538
107.8197

9.557715E+02
5.167460E+02
3.144969E+02
1.598080E+02

2.730776E+00
1.476417E+00
8.985626E-01
4.565942E-01


7 Технологический расчет колонны


На основании практических данных по установке АВТ [6] колонна четкой ректификации бензина снабжена клапанными тарелками. Число тарелок: 60 (36 тарелок над зоной ввода сырья и 24 тарелок под зоной ввода сырья, гидравлическое сопротивление тарелки – 250 Па). Расстояние между тарелками принимается равным 0,25 метра. Давление на входе в колонну принято равным 350 кПа; за счет гидравлического сопротивления тарелок давление равно:

внизу колонны 350+24∙0,25=356 кПа,

вверху – 350-36∙0,25=341 кПа.


7.1 Расчёт температуры вверху колонны К-4


В колонну четкой ректификации подается бензиновая фракция 28-180°С. Целевыми продуктами являются фракции 28-70°С и 70-180°С. Фракция 28-70°С состоит из фр. 28-40оС – 0,62 %(масс.) на нефть, фр. 40-62оС – 2,26-0,62=1,64 %(масс.) на нефть [табл. 23, 2]; расход фракции 40-62оС составит 357143∙0,0113=4035 кг/ч, а расход фр. 28-40 оС – 6429-4035=2394 кг/ч и 7500-6429=1071 кг/ч фр. 62-70оС.


Молекулярные массы фракций находим по формуле Воинова [15]:

Установка первичной переработки нефти

М28-40=60+0,3∙(28+40)/2+0,001∙((28+40)/2)2=71,4;

М40-62=60+0,3∙(40+62)/2+0,001∙((40+62)/2)2=77,9;

М62-70=60+0,3∙(62+70)/2+0,001∙((62+70)/2)2=84,2.

Раход фракций составляет:

G’28-40=2394/71,4=33,53 кмоль/ч;

G’40-62=4035/77,9=51,80 кмоль/ч;

G’62-70=(7500-6429)/84,2=12,72 кмоль/ч

Отсюда молярные доли компонентов:

Установка первичной переработки нефти=33,53/(33,53+51,80+12,72)=0,342;

Установка первичной переработки нефти=51,80/(33,53+51,80+12,72)=0,528

Установка первичной переработки нефти=12,72/(33,53+51,80+12,72)=0,130

Будем рассматривать каждую узкую бензиновую фракцию как отдельный компонент и вести расчет для двухкомпонентной системы. Тогда выражение (3.2) [15] можно записать в виде

Установка первичной переработки нефти.

Чтобы найти константы фазового равновесия k1 и k2, необходимо вначале определить давление насыщенных паров компонентов. Для этого используем формулу Ашворта [(1.5) 15], приняв в качестве температур кипения компонентов средние арифметические температуры начала и конца кипения фракций.

По графику Кокса [15] находим средние температуры кипения фракций при давлении 341 кПа:

фр. 28-40°С – 345 К (72 оС);

фр. 40-62°С – 345 К (85 оС);

фр. 62-70°С – 384 К (111 оС);

Установка первичной переработки нефти0,342∙345+0,528∙358+0,13∙384=357К (84 оС)

Значение функции температуры по формуле [15]:


Установка первичной переработки нефти;

Установка первичной переработки нефти

Установка первичной переработки нефти

Установка первичной переработки нефти

поэтому зададимся температурой 93,5°С, близкой к средней температуре кипения фракции:

Установка первичной переработки нефти;

Давления насыщенных паров компонентов по формуле Ашворта:

lg(pнi-3158)=7,6715-2,68∙Установка первичной переработки нефти

где Т-температура вверху колонны, К;

Т0- температура кипения фракции при атмосферном давлении, К

lg(pнi-3158)=7,6715-2,68∙Установка первичной переработки нефти рHi=497,0 кПа;

lg(pнi-3158)=7,6715-2,68∙Установка первичной переработки нефти рHi=322,4 кПа;

lg(pнi-3158)=7,6715-2,68∙Установка первичной переработки нефти рHi=216,5 кПа;

Все расчеты сведем в таблицу.


Таблица 7.1. К расчету температуры верха колонны.

Фракция, °С

Средняя температура кипения

при атм.давлении, °С

Температура верха колонны, °С

Установка первичной переработки нефти

Установка первичной переработки нефти, кПа

Установка первичной переработки нефти

Установка первичной переработки нефти

28-40 34 94 0,342 497,0 1,46 0,23
40-62 51 94 0,528 322,4 0,95 0,56
62-70 66 94 0,13 216,5 0,63 0,21



Итого

1,00

Равенство (3.2) выполнено, следовательно, температура верха колонны подобрана верно и составляет 94°С.


7.2 Расчёт температуры внизу колонны К-4


Температура внизу колонны определяется по изотерме жидкой фазы [(3.1), 15]:

S ki∙xi’=1

где ki-константа фазового равновесия i-компонента в остатке колонны при температуре внизу колонны;

xi’ - мольная доля i-компонента в остатке;

Молекулярные массы фракций находим по формуле Воинова [15]:

Установка первичной переработки нефти

М 70-85=60+0,3∙(70+85)/2+0,001∙((70+85)/2)2=89,3;

М 85-105=60+0,3∙(85+105)/2+0,001∙((85+105)/2)2=97,5;

М 105-140=60+0,3∙(105+140)/2+0,001∙((105+140)/2)2=111,8.

Раход фракций составляет:

G’70-85=(24286-6786-12857)/89,3=51,99 кмоль/ч;

G’28-62=6786/75,5/97,5=69,60 кмоль/ч;

G’62-70=12857/111,8=112,58 кмоль/ч

Отсюда молярные доли компонентов:

Установка первичной переработки нефти=51,99/234,17=0,222;

Установка первичной переработки нефти=69,60/234,17=0,297;

Установка первичной переработки нефти=112,58/234,17=0,481;

Будем рассматривать каждую узкую бензиновую фракцию как отдельный компонент и вести расчет для двухкомпонентной системы. Тогда выражение (3.1) [15] можно записать в виде

Установка первичной переработки нефти.

Чтобы найти константы фазового равновесия k1, k2 и k3, необходимо вначале определить давление насыщенных паров компонентов. Для этого используем формулу Ашворта [(1.5) 15], приняв в качестве температур кипения компонентов средние арифметические температуры начала и конца кипения фракций.

По графику Кокса [15] находим средние температуры кипения фракций при давлении 356 кПа:

фр. 70-85°С – 402 К (129 оС);

фр. 85-105°С – 417 К (144 оС);

фр. 105-140°С – 445 К (172 оС);

Установка первичной переработки нефти0,222∙402+0,297∙417+0,481∙445=427К (154 оС)

Значение функции температуры по формуле [15]:


Установка первичной переработки нефти;

Установка первичной переработки нефти

Установка первичной переработки нефти

Установка первичной переработки нефти

поэтому зададимся температурой 154°С, близкой к средней температуре кипения фракции:

Установка первичной переработки нефти;

Давления насыщенных паров компонентов по формуле Ашворта:

lg(pнi-3158)=7,6715-2,68∙Установка первичной переработки нефти

где Т-температура вверху колонны, К;

Т0- температура кипения фракции при атмосферном давлении, К

lg(pнi-3158)=7,6715-2,68∙Установка первичной переработки нефти рHi=587,4 кПа;

lg(pнi-3158)=7,6715-2,68∙Установка первичной переработки нефти рHi=407,1 кПа;

lg(pнi-3158)=7,6715-2,68∙Установка первичной переработки нефти рHi=218,6 кПа;


Все расчеты сведем в таблицу.


Таблица 7.2. К расчету температуры низа колонны.

Фракция, °С

Средняя температура кипения

при атм.давлении, °С

Температура низа колонны, °С

Установка первичной переработки нефти

Установка первичной переработки нефти, кПа

Установка первичной переработки нефти

Установка первичной переработки нефти

70-85 77,5 209 0,222 587,4 1,65 0,37
85-105 95 209 0,297 407,1 1,14 0,34
105-140 122,5 209 0,481 218,6 0,61 0,29



Итого

1,00

Равенство (3.1) выполнено, следовательно, температура верха колонны подобрана верно и составляет 154°С.


7.3 Расчет теплового баланса ректификационной колонны


Пренебрегая тепловыми потерями в окружающую среду, можно записать

Установка первичной переработки нефти,[(3.10), 15].

где Фвх и Фвых - тепловой поток, соответственно входящий и выходящий из колонны, Вт (1 Вт = 1 Дж/с).


Тепловой поток поступает в колонну:

с сырьем, нагретым до температуры t0, подачи сырья в парожидкостном состоянии с массовой долей отгона е.

1) Установка первичной переработки нефти,

где Установка первичной переработки нефти - энтальпия паров сырья, Дж/кг; Установка первичной переработки нефти - энтальпия жидкости сырья, кДж/кг;

а) Нп=b*(4 - r1515) – 308,99,

где b – коэффициент [табл. 16, 15], кДж/кг; при 140°С b=285,75 кДж/кг (здесь и далее [15]).

r1515 – относительная плотность нефтепродукта расчитывается по преобразованной формуле Крэга:

r1515=1,03∙М/(44,29+М),

где М- молярная масса паровой фазы на входе в колонну.

r1515=1,03∙88,99/(44,29+88,99)=0,6877;

Нп =276,62∙(4 – 0,6877) – 308,99=637,5 кДж/кг;

б) Нж=а/(r1515) 0,5,

где а – коэффициент [табл. 14, 15], кДж/кг. При 140°С а=237,61 кДж/кг.

r1515=1,03∙97,42/(44,29+97,42)=0,7081

Нж =269,66/0,7081 0,5=320,46 кДж/кг

Установка первичной переработки нефти=15,527∙106 кДж/ч=4316,93 кВт


2) с горячей струей Фг.с вниз колонны.

3) с верхним орошением - Фор.

орошающая жидкость входит в колонну с температурой tор=40оС. Следовательно,

Установка первичной переработки нефти,

где Gор=R∙GD, Установка первичной переработки нефти - энтальпия жидкости дистиллята.

Нж=а/(r1515)0,5,

а=70,26 кДж/кг.

где М- молярная масса орошения: М=75,5∙0,87+84,2∙0,13=76,6.

r1515=1,03∙76,6/(44,29+76,6)=0,6526

Нж =70,26/0,6526 0,5=86,91 кДж/кг

Фор=2∙7500∙86,91=1,304∙106 кДж/ч=365,125 кВт


Суммарный тепловой поток, входящий колонну,

Установка первичной переработки нефти=(15,527+1,304)∙106 +ΔФгс кДж/ч


Тепловой поток выходит из колонны:

1) с парами дистиллята

Установка первичной переработки нефти,

где Установка первичной переработки нефти - энтальпия паров дистиллята, кДж/кг;

при t=94 0С:

b=259,02 кДж/кг.

r1515=1,03∙М/(44,29+М),

где М- молярная масса орошения: М=71,4∙0,342+77,9∙0,528+84,2∙0,13=76,5.

r1515=1,03∙76,6/(44,29+76,6)=0,6523

r1515 =0,6523 – относительная плотность паров дистиллята;

Нп =259,02∙(4 – 0,6523) – 308,99=558,1 кДж/кг;

ФD=7500∙558,1=4,186∙106 кДж/ч=1162,708 кВт;

Пары дистиллята на орошение (кратность R=2):

Установка первичной переработки нефти2∙7500∙558,1=8,372∙106 кДж/кг=2325,417 кВт


2) с жидким нижним продуктом

Установка первичной переработки нефти,

где Установка первичной переработки нефти -энтальпия жидкого остатка при t=154°С, кДж/кг;

а=300,32 кДж/кг.

r1515 – относительная плотность нефтепродукта, равная 0,7151

Нж =300,32/0,7151 0,5=355,14 кДж/кг

Установка первичной переработки нефти24286∙355,14=8,625∙106 кДж/ч=2395,833 кВт


Суммарный тепловой поток, покидающий колонну,

Фвых=ФD+ФDор+ФW+Фор=(4,164+8,372+8,625)∙106 кДж/ч=21,161∙106 кДж/ч=

=5878,056 кВт.


ΔФгс=Фвых-Ф0=(21,161-15,527-1,304)∙106=4,33∙106 кДж/ч


ΔФгс=Установка первичной переработки нефти

Находим энтальпии продуктов в колонне по формулам 1.16 и 1.17 [15]:


Расход «горячей струи» (не должен превышать 30% от прихода тепла в колонну)

Зададимся следующими данными:

температура – 200 оС

энтальпия «горячей струи» по формуле Уира и Иттона

Установка первичной переработки нефти

Установка первичной переработки нефти

расход «горячей струи» Gгс=4,33∙106/(758,41-355,14)=10756 кг/ч


Таблица 7.3 - Тепловой баланс колонны К-4

Продукт t, °С G, кг/ч I, кДж/кг Ф, кВт
Приход
Сырье 140


Паровая фаза 140 16890 637,5 2990,938
Жидкая фаза 140 14896 320,46 1325,992
Орошение (кратность 2) 40 15000 86,91 362,125
Горячая струя 200 10756 758,41 2265,961
Итого
1
1
Расход
Жидкая фаза:



Фр. 70-180 оС 154 35042 355,14 3456,893
Паровая фаза:



Фр. Нк-70 оС 94 22500 558,1 3488,125
Итого
57542
6945,018

ΔQ=Qп-Qр=6945,016-6945,018=0,002 кВт.

Дисбаланс тепла компенсируется изменением расхода орошения в процессе эксплуатации колонны


7.4 Расчет диаметра колонны


Диаметр колонны можно определить по уравнению [15]:

D=Установка первичной переработки нефти,

Где Gп – объемный расход паров, м3/с

Vл - допустимая линейная скорость паров, м/с.

Для расчета диаметра ректификационной колонны необходимо определить объемный расход паров (м3/с) в тех сечениях колонны где они образуются.

Объемный расход паров [15]:

Gп = 22,4∙Т∙0,101∙∑ (Gi/Мi)/(273∙Р)/3600,

где Т – температура системы, К;

Р – давление в системе, МПа;

Gi – расход компонента, кг/ч;

Мi – молекулярная масса компонента кг/кмоль.


Определение объемного расхода паров в точке ввода сырья:

Температура в точке ввода сырья 1400С

Давление в точке ввода сырья 350 кПа

Расход паров 16890 кг/ч

Молекулярная масса паров 88,99 кг/кмоль

Тогда объёмный расход паров:

Gп=22,4∙(140+273)∙0,101∙(16890/(3600∙88,99))/(273∙0,350)=0,516 м3/с,


Определение объемного расхода паров в точке ввода горячей струи:

Температура в точке ввода горячей струи 2000С

Давление в точке ввода горячей струи 356 кПа

Расход паров 10756 кг/ч (табл. 7.3)

Молекулярная масса паров 100,6 кг/кмоль

Тогда объёмный расход паров:

Gп=22,4∙(200+273)∙0,101∙(10756/(3600∙100,6))/(273∙0,356)=0,327 м3/с,


Определение объемного расхода паров в точке вывода паров дистиллята:

Температура в точке вывода паров дистиллята 93,50С

Давление в точке вывода паров дистиллята 341 кПа

Расход паров: фр нк-70оС+орошение 7500+15000=22500 кг/ч (табл. 7.3).

Молекулярная масса паров 76,5 кг/кмоль

Тогда объёмный расход паров:

Gп=22,4∙(93,5+273)∙0,101∙(22500/(3600∙76,5))/(273∙0,341)=0,73 м3/с,


Дальнейшее определение диаметра производим по максимальному расходу паров т.е. Gп=0,73 м3/с.


Допустимая линейная скорость паров [15]:


Установка первичной переработки нефтиVл= (0,305*С*Ц(ρж – ρп)/ ρп )/3600,

где С – коэффициент, зависящий от расстояния между тарелками и условий ректификации; С=300 [15];

ρж , ρп – абсолютная плотность соответственно жидкости и паров, кг/м3.

а) Плотность жидкой фазы

r1515 = 1,03∙М/(44,29+М),

где М – молярная масса паровой фазы, кг/кмоль.

r1515 = 1,03∙76,6/(44,29+76,6)=0,6526

r493,5=r1515-(93,5-15)∙a=0,6526-93∙0,000962= 0,5771

rж(93,5°С)= 577,1 кг/м3

б) Плотность паровой фазы

rп=rо∙Т0∙Р/(Т∙Р0) [15],

где rо – плотность пара при нормальных условиях, кг/м3

rп=76,6∙273∙0,341/(22,4∙381∙0,101)=0,86 кг/м3

Установка первичной переработки нефтиПолучаем,

Vл= 0,305∙300∙Ц((577,1-0,86) / 0,86) /3600=0,66 м/с

Соответственно диаметр колонны равен:

D =Установка первичной переработки нефти

По ГОСТ 21944-76 принимаем диаметр 1,3 м.

Установка первичной переработки нефти

Расчет высоты колонны


Рис. 6. К расчету высоты колонны четкой ректификации.


h1 = ЅD=Ѕ∙1,3=0,65 м

h2=(nв-1)∙hт=(36-1)∙0,25=8,75 м

h3= hт∙3=0,25∙3=0,75 м

h4=(nн-1)∙ hт=(24-1)∙0,25=5,75 м

h5=1,5 м

Высоту слоя жидкости в нижней части колонны рассчитывают по её запасу на 10 минуты, необходимому для обеспечения нормальной работы насоса. Принимая запас на 600 с, объем кубового остатка с учётом расхода горячей струи составит:

V=(Gк+Gгс)∙600/3600r

Где r - плотность кубового остатка при температуре внизу колонны, кг/м3:

r=(0,7151-0,000884∙(154-15))∙1000=679,7 кг/м3

тогда

V=(24286+5621)∙600/(3600∙679,7)=7,33 м3

Площадь поперечного сечения колонны:

S=pD2/4=0,785∙1,32=1,33 м2

тогда

h6=V/S=7,33/1,33=5,6 м.

Высоту юбки h7 принимают, исходя из практических данных, равной 4 м.

Общая высота колонны составляет:

H=h1+ h2+ h3+ h4+ h5+ h6+ h7 =0,65+8,75+0,75+5,75+1,5+5,6+4=27,00 м


8 Расчет полезной тепловой нагрузки печи атмосферного блока


Печь атмосферного блока для нагрева и частичного испарения отбензиненной нефти подаваемой в колонну К-2 и «горячей струи» для подогрева низа колонны К-1. В расчете используем доли отгона, найденные с помощью ПЭВМ. Количество теплоты Qпол.(кВт), затрачиваемой на нагрев и частичное испарение отбензиненной нефти, определяется по формуле [12]:

Qпол.=Gc∙(е∙Нt2п+(1-е)∙ Нt2ж- Нt1ж)/3600,

где Gс – расход сырья, кг/ч;

е –

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: