Файл: Характеристика нефти и её фракций Обоснование ассортимента получаемых фракций.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 149
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
при парциальном давлении 0,058МПа
Фракция 280-350
при атмосферном давлении
при парциальном давлении 0,062МПа
Для фракции 105-140 температура вывода из колонны равна температуре конца однократного испарения при парциальном давлении данной фракции, для фракций, выводимых боковыми погонами из колонны, эти температуры равны температурам начала линий ОИ соответствующих фракций при их парциальных давлениях.
Температура вывода фракции 105-140 равна температуре конца ОИ, для других погонов берутся температуры начала ОИ. Таким образом, температуры вывода фракций равны:
для фракции 105-140 
;
для фракции 140-180 
;
для фракции 180-230 
;
для фракции 230-280 
;
для фракции 280-350 
.
6.3 Тепловой баланс колонны
Используя результаты расчетов, составляем тепловой баланс колонны К-2. Он приведен в табл. 6.17. Продолжаем вести расчет на 100 кг сырья.
При составлении баланса энтальпию паров рассчитывали по формуле
, кДж/кг.
Энтальпию жидкой фазы вычисляем по формуле
, кДж/кг.
Плотность
находится по формуле
=
+ 5 ,
где - средняя температурная поправка на один градус.
Находим дебаланс тепла:
Следовательно, необходимо циркуляционное орошение.
6.4 Выбор числа и расхода циркуляционных орошений
Принимаем допущение, что количество теплоты, вошедшее в колонну с водяным паром, равно количеству теплоты, потерянному через стенки колонны в окружающую среду.
Число циркуляционных орошений равно 4.
Q = 
Вывод циркуляционных орошений производится на две тарелки ниже вывода боковых погонов, поэтому температура выводимых потоков орошений выше температур потоков соответствующих боковых погонов.
Первое (верхнее) циркуляционное орошение (ЦО 1) отбирается с 38 и возвращается на 39 тарелку, второе циркуляционное орошение (ЦО 2) отбирается с 28 и возвращается на 29 тарелку, третье циркуляционное орошение (ЦО 3) отбирается с 18 и возвращается на 19 тарелку. Четвёртое (нижнее) циркуляционное орошение (ЦО 4) отбирается с 8 и возвращается на 9 тарелку.
Рассчитываем температуры выхода циркуляционных орошений по следующей формуле
= t + 2t ; 
где
, 
– температуры вывода фракции и соответствующего циркуляционного орошения;
N1, N2 – тарелки вывода фракций
Температура выхода первого циркуляционного орошения:
= (179 – 147)/(40 – 30) = 3,2 
= 147 + 2 3 = 153
Температура выхода второго циркуляционного орошения:
= (228 – 179)/(30 – 20) 
= 179 + 2 5 = 189
Температура выхода третьего циркуляционного орошения:
= (282 – 228)/(20 – 10)
= 228 + 2 5 = 238
Температура выхода четвёртого циркуляционного орошения:
= ( 350– 282)/(10 – 4) 
= 282 + 2 11 = 304
Принимаем для циркуляционных орошений 1,2,3,4 следующие температуры входа и выхода
для ЦО 1
= 90 , 
153
для ЦО 2 = 110 , 
189
для ЦО 3 =160 , 
238
для ЦО 4 =230 , 
Теплоту, снимаемую циркуляционным орошением
, находим по формуле:
где
и 
– энтальпии жидкого потока циркуляционного орошения на выходе из колонны и на входе в нее соответственно.
Для ЦО1:
= 0,785
= 90 , 
= 187 кДж/кг
= 153 , 
= 336 кДж/кг
Для ЦО2: = 0,813
= 
, = 229 кДж/кг
= 189 , = 421 кДж/кг
для ЦО3 = 0,836
= 
, = 343 кДж/кг
= 238 , = 544 кДж/кг
для ЦО4 = 0,858
=
, 
= 516 кДж/кг
= 304 , 
= 723 кДж/кг
Находим расход циркуляционного орошения.
( – ) = (336 – 187) + (421 – 229) + (544 – 343) + (723-516) = 749кДж/кг
= 25000/749 = 33,4 кг.
Находим количество тепла, снимаемое каждым циркуляционным орошением:
= 33,4 (336 – 187) = 5000 кДж/ч;
= 33,4 (421 – 229) = 6400 кДж/ч;
= 33,4 (544 – 343) = 6700 кДж/ч;
= 33,4 (723-516) =6900 кДж/ч.
Проверка.
Q = + + + = 5000+6400+6700+6900=25000 кДж/ч
6.5 Определение основных размеров колонны
6.5.1 Расчёт нагрузки по парам и жидкости в различных сечениях
Выбираем наиболее нагруженные сечения по высоте колонны.
Сечение I – I – сечение под верхней тарелкой.
Эскиз сечения I – I
Рис. 6.1
Составляем материальный баланс по парам и жидкости в сечении Ӏ - Ӏ
Нагрузка по парам:
Нагрузка по жидкости:
где
– расход горячего орошения (внутренней флегмы), возникающего от острого орошения, кг.
- поток паров, проходящий через сечение Ӏ – Ӏ, кг.
Фракция 280-350
при атмосферном давлении при парциальном давлении 0,062МПаДля фракции 105-140
температура вывода из колонны равна температуре конца однократного испарения при парциальном давлении данной фракции, для фракций, выводимых боковыми погонами из колонны, эти температуры равны температурам начала линий ОИ соответствующих фракций при их парциальных давлениях.Температура вывода фракции 105-140
равна температуре конца ОИ, для других погонов берутся температуры начала ОИ. Таким образом, температуры вывода фракций равны:для фракции 105-140
;для фракции 140-180
;для фракции 180-230
;для фракции 230-280
;для фракции 280-350
.6.3 Тепловой баланс колонны
Используя результаты расчетов, составляем тепловой баланс колонны К-2. Он приведен в табл. 6.17. Продолжаем вести расчет на 100 кг сырья.
При составлении баланса энтальпию паров рассчитывали по формуле
, кДж/кг.Энтальпию жидкой фазы вычисляем по формуле
, кДж/кг.Плотность
находится по формуле
=
+ 5 ,где - средняя температурная поправка на один градус.
Находим дебаланс тепла:
Следовательно, необходимо циркуляционное орошение.
6.4 Выбор числа и расхода циркуляционных орошений
Принимаем допущение, что количество теплоты, вошедшее в колонну с водяным паром, равно количеству теплоты, потерянному через стенки колонны в окружающую среду.
Число циркуляционных орошений равно 4.
Q = Вывод циркуляционных орошений производится на две тарелки ниже вывода боковых погонов, поэтому температура выводимых потоков орошений выше температур потоков соответствующих боковых погонов.
Первое (верхнее) циркуляционное орошение (ЦО 1) отбирается с 38 и возвращается на 39 тарелку, второе циркуляционное орошение (ЦО 2) отбирается с 28 и возвращается на 29 тарелку, третье циркуляционное орошение (ЦО 3) отбирается с 18 и возвращается на 19 тарелку. Четвёртое (нижнее) циркуляционное орошение (ЦО 4) отбирается с 8 и возвращается на 9 тарелку.
Рассчитываем температуры выхода циркуляционных орошений по следующей формуле
= t + 2t ; где
, – температуры вывода фракции и соответствующего циркуляционного орошения;N1, N2 – тарелки вывода фракций
Температура выхода первого циркуляционного орошения:
= (179 – 147)/(40 – 30) = 3,2 = 147 + 2 3 = 153
Температура выхода второго циркуляционного орошения:
= (228 – 179)/(30 – 20) = 179 + 2 5 = 189 Температура выхода третьего циркуляционного орошения:
= (282 – 228)/(20 – 10) = 228 + 2 5 = 238 Температура выхода четвёртого циркуляционного орошения:
= ( 350– 282)/(10 – 4) = 282 + 2 11 = 304 Принимаем для циркуляционных орошений 1,2,3,4 следующие температуры входа и выхода
для ЦО 1
= 90 , 153 для ЦО 2
= 110 , 189 для ЦО 3
=160 , 238 для ЦО 4
=230 , Теплоту, снимаемую циркуляционным орошением
, находим по формуле:
где
и – энтальпии жидкого потока циркуляционного орошения на выходе из колонны и на входе в нее соответственно.Для ЦО1:
= 0,785 = 90 , = 187 кДж/кг = 153 , = 336 кДж/кгДля ЦО2:
= 0,813 = , = 229 кДж/кг = 189 , = 421 кДж/кгдля ЦО3
= 0,836 = , = 343 кДж/кг = 238 , = 544 кДж/кгдля ЦО4
= 0,858 =
, = 516 кДж/кг = 304 , = 723 кДж/кгНаходим расход циркуляционного орошения.
(
– ) = (336 – 187) + (421 – 229) + (544 – 343) + (723-516) = 749кДж/кг = 25000/749 = 33,4 кг.Находим количество тепла, снимаемое каждым циркуляционным орошением:
= 33,4 (336 – 187) = 5000 кДж/ч; = 33,4 (421 – 229) = 6400 кДж/ч; = 33,4 (544 – 343) = 6700 кДж/ч; = 33,4 (723-516) =6900 кДж/ч.Проверка.
Q =
+ + + = 5000+6400+6700+6900=25000 кДж/ч6.5 Определение основных размеров колонны
6.5.1 Расчёт нагрузки по парам и жидкости в различных сечениях
Выбираем наиболее нагруженные сечения по высоте колонны.
Сечение I – I – сечение под верхней тарелкой.
Эскиз сечения I – I
Рис. 6.1
Составляем материальный баланс по парам и жидкости в сечении Ӏ - Ӏ
Нагрузка по парам:
Нагрузка по жидкости:
где
– расход горячего орошения (внутренней флегмы), возникающего от острого орошения, кг. - поток паров, проходящий через сечение Ӏ – Ӏ, кг.