Файл: Федеральное государственное бюджетное образовательное учереждение высшего образования тюменский индустриальный университет.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 220
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Определяем минимальное число теоретических тарелок в колонне:
Минимальное число теоретических тарелок в колонне:
=9,286≈9,3
Результаты расчета составов дистиллята и остатка представлены в табл.2.5.
=0,343
Мольный и массовый состав сырья рассчитан в табл.2.1. Мольный состав дистиллята и остатка определен в табл.3.2. Вносим эти данные в табл.4.1. Компоненты в дистилляте и остатке, содержание которых близко к нулю, не учитываем. Мольный состав дистиллята и остатка пересчитываем в массовый по формуле:
Рассчитываем составы дистиллята и остатка по формулам:
Таблица 2.6– Состав дистиллята и остатка
№ | Пределы выкипания фракции | Рi, ат | i | i | | |
1 | Газ до С4 | 90.35 | 15,5776888 | 118463095506,97 | 0,121574344 | 0 |
2 | 28-62 | 50.01 | 8,622241379 | 487718198,66252 | 0,445189503 | 0 |
3 | 62-75 | 21.84 | 3,764848057 | 222019,36341615 | 0,102331479 | 0 |
4 | 75-100 | 16.804 | 2,897103731 | 19489,384593143 | 0,06734032 | 0,0003887 |
5 | 100-120 | 11.32 | 1,951450854 | 496,89067193056 | 0,193133047 | 0,0330941 |
6 | 120-150 | 6.81 | 1,1747639 | 4,462325031962 | 0,133814013 | 0,029987509 |
7 | 150-180 | 0.94 | 0,162349297 | 0 | 0 | 0,374885845 |
8 | >180 | - | | 0 | 0 | 0,561643836 |
| - | - | - | - | 1,00000 | 1 |
Мольный состав дистиллята и остатка пересчитываем в массовый по формуле:
Расчет выполняется с помощью программы MicrosoftExcel.
Таблица 2.8– Расчет массовых долей компонентов в дистилляте
№
Пределы выкипания фракции
М,г/моль
*М
Массовая доля компонентов в дистилляте
G,%
1
Газ до С4
0,11157444
51
6,200291545
0,07027731
7,027730967
2
28-62
0,415109503
69,72125
31,03916861
0,351813983
35,1813983
3
62-75
0,102031479
83,94125
8,589832233
0,097361599
9,736159912
4
75-100
0,06734032
91,79
6,181168014
0,070060554
7,006055368
5
100-120
0,180130047
104,065
20,09839054
0,227805548
22,78055485
6
120-150
0,123814013
120,445
16,11722879
0,182681003
18,26810031
7
150-180
0
188,045
0
0
0
8
>180
0
211
0
0
0
∑
1,00000
88,22607974
1
100
2.6 Материальный баланс колонны
Материальный баланс предприятий нефтепеработки составляется из расчета 351 рабочих суток в году. Остальное время отводится на капитальный и текущий ремонт.
Составление материального баланса начинаем с прихода – сырья колонны. Из условия известно, что расход сырья составляет 2 200 млн. т в год. Расход сырья в кг/ч:
Зная массовый состав сырья, определяем массовые расходы отдельных компонентов по пропорции.
Из условия известна средняя молярная масса сырья (нефти) Определяем мольный расход сырья:
моль/час
Зная мольный состав сырья, определяем мольные расходы отдельных компонентов по пропорции.
Массовый расход компонентов переводим из кг/ч в тыс. т/г.
Мольный расход дистиллята находим из уравнения материального баланса по i-му компоненту:
Где , - мольный расход сырья, дистиллята и остатка соответственно, кмоль/ч;
, , - мольные доли i-ого компонента в сырье, дистилляте и остатке соответственно.
Учитывая, что
Уравнение материального баланса для ключевого 6-ого компонента (150-180°С) будет выглядеть следующим образом:
= ·0,1338+(
Отсюда находим мольный расход дистиллята:
405,288 кмоль/час
Мольные расходы отдельных компонентов в дистилляте находим следующим образом. Первый компонент (газ до
) полностью поступает из сырья и дистиллят. Поэтому мольный расход его в дистилляте будет равен мольному расходу в сырье - кмоль/ч. Для остальных компонентов мольный расход находим по пропорции.
Средняя молярная масса дистиллята:
Массовый расход дистиллята:
D= 405,288·88,2=35754,5 кг/ч
Массовый расход первого компонента в дистилляте будет равен массовому расходу в сырье - 35754,5 кг/ч. Массовые расходы остальных компонентов в дистилляте необходим по пропорции.
Массовые расходы компонентов в дистилляте переводим из кг/ч в тыс. т/г.,
Мольный и массовый расход отдельных компонентов в остатке находим по уравнению материального баланса:
Материальный баланс колонны
ФРАКЦИЯ | С Ы Р Ь Ё | ||||
% мольн. | кмоль/ч | % масс. | кг/ч | тыс. т/г | |
Газ до С4 | 4,17 | 49,28 | 1,36 | 3551,76 | 29,92 |
28-62 | 15,27 | 180,45 | 6,79 | 17732,67 | 149,38 |
62-75 | 3,51 | 41,48 | 1,88 | 4909,78 | 41,36 |
75-100 | 2,31 | 27,30 | 1,35 | 3525,64 | 29,70 |
100-120 | 6,65 | 78,58 | 4,42 | 11543,21 | 97,24 |
120-150 | 6,56 | 77,52 | 5,02 | 13110,16 | 110,44 |
150-180 | 24,63 | 291,06 | 29,53 | 77120,13 | 649,66 |
>180 | 36,9 | 436,056 | 49,65 | 129665,25 | 1092,30 |
Итого | 100 | 1181,71 | 100 | 261158,6 | 2200,00 |
ФРАКЦИЯ | Д И С Т И Л Л Я Т | | |||
% мольн. | кмоль/ч | % масс. | кг/ч | тыс т/г | |
Газ до С4 | 11,16 | 185,96 | 7,028 | 2512,73 | 171,81 |
28-62 | 41,51 | 691,85 | 35,18 | 12578,93 | 860,10 |
62-75 | 10,20 | 170,05 | 9,74 | 3481,12 | 238,02 |
75-100 | 6,73 | 112,23 | 7,01 | 2504,98 | 171,28 |
100-120 | 18,01 | 300,22 | 22,78 | 8145,07 | 556,93 |
120-150 | 12,38 | 206,36 | 18,27 | 6531,67 | 446,61 |
150-180 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Итого | 100 | 405,29 | 100 | 35754,5 | 301,2 |
ФРАКЦИЯ | О С Т А Т О К | ||||
% мольн. | кмоль/ч | % масс. | кг/ч | тыс т/г | |
Газ до С4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
28-62 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
62-75 | 0,04 | 0,3 | 0,02 | 48,21 | 0,41 |
75-100 | 3,00 | 25,69 | 1,75 | 3953,66 | 33,31 |
100-120 | 3,31 | 23,28 | 2,19 | 4945,55 | 41,66 |
120-150 | 37,49 | 291,07 | 28,76 | 64831,57 | 546,14 |
150-180 | 56,16 | 436,07 | 67,27 | 151625,11 | 1277,29 |
Итого | 100 | 776,42 | 100 | 225404,1 | 1898,8 |