Составим материальный баланс установки мощностью 5,6 млн т в год по нефти, разгонка (ИТК) которой приведена в табл. 2.1. В отбензинивающей колонне К-1 предусмотрим отбор фракции легкого бензина 28 – 120 С. В атмосферной колонне К-2 следующих фракций: тяжелого бензина 120 – 180С, керосина 180 – 240 С, дизтоплива 240 – 350 С, и мазута 350 – К.К. По данным табл.2.1 находим потенциальное содержание Х_н.к.-к.к. отбираемых фракций в нефти.

X_119-120 = % масс.

X_28-120 = X_28-35 + X_35-58 + X_58-73 + X_73-88 + X_88-102 + X_102-119 + X_119-120 =

= 2.58 + 2.58 + 2.67 + 2.87 + 2.84 + 3.25 + 0.2171 = 17.0071 % масс.

X_120-133 = X_119-133 - X_119-120 = 3.04 – 0.2171 = 2.8229 % масс.

X_178-180 = % масс.

X_120-180 = X_120-133 + X_133-148 + X_148-163 + X_163-178 + X_178-180 =

= 2.8229 + 3.25 + 3.17 + 3.09 + 0.4387 = 12.7716 % масс.

X_180-193 = X_178-193 - X_178-180 = 3.29 – 0.4387 = 2.8513 % масс.

X_238-240 = % масс.

X_180-240 = X_180-193 + X_193-204 + X_204-221 + X_221-238 + X_238-240 = 2.8513 + 2.26 + 3.25 + 3.58 + 0.3871 = 12.3284 % масс.

X_240-255 = X_238-255 - X_238-240 = 3.29 – 0.3871 = 2.9029 % масс.

X_340-350 = % масс.

X_240-350 = X_240-255 + X_255-271 + X_271-286 + X_286-304 + X_304-320 + X_320-340 + X_340-350 = 2.9029 + 3.21 + 3.08 + 3.12 + 3.12 + 3.42 + 1.69 = % 20.5429 масс.

X_350-360 = X_340-360 - X_340-350 = 3.38 – 1.69 = 1.69 % масс.

X_350-К.К. = X_350-360 + X_350-360 + X_350-360 + X_350-360 + X_350-360 + X_350-360 + остаток = 1.69 + 3.38 + 3.58 + 3.38 + 3.47 + 3.40 + 15.50 = 34.4 % масс.

Таблица 2.1 - Разгонка (ИТК) нефти

№ фракции	Температура выкипания фракции при 760 мм рт. Ст., 0С	Выход (на нефть), %				M
		Отдельных фракций	суммарный
1	До 28 (газ до С4)	2,95	2,95	–	–	–
2	28 – 35	2,58	5.53	0.6246	1.3518	–
3	35 – 58	2,58	8.11	0.6643	1.3760	–
4	58 – 73	2,67	10.78	0.6825	1.3858	81
5	73 – 88	2,87	13.65	0.7020	1.3962	–
6	88 – 102	2,84	16.49	0.7180	1.4062	98
7	102 – 119	3,25	19.74	0.7335	1.4149	–
8	119 – 133	3,04	22.78	0.7482	1.4226	114
9	133 – 148	3,25	26.03	0.7626	1.4295	–
10	148 – 163	3,17	29.20	0.7756	1.4366	132
11	163 – 178	3,09	32.29	0.7872	1.4424	–
12	178 – 193	3,29	35.58	0.7979	1.4484	150
13	193 – 204	2,26	37.84	0.8070	1.4525	–
14	204 – 221	3,25	41.09	0.8152	1.4564	167
15	221 – 238	3,58	44.67	0.8246	1.4608	–
16	238 – 255	3,29	47.96	0.8332	1.4656	192
17	255 – 271	3,21	51.17	0.8406	1.4691	–
18	271 – 286	3,08	54.25	0.8471	1.4732	218
19	286 – 304	3,12	57.37	0.8546	1.4770	–
20	304 – 320	3,12	60.49	0.8618	1.4808	250
21	320 – 340	3,42	63.91	0.8690	1.4845	–
22	340 – 360	3,38	67.29	0.8761	1.4884	290
23	360 – 381	3,38	70.67	0.8844	1.4924	–
24	381 – 403	3,58	74.25	0.8918	1.4966	333
25	403 – 423	3,38	77.63	0.8992	1.5006	–
26	423 – 445	3,47	81.10	0.9072	1.5048	389
27	445 – 470	3,40	84.50	0.9150	1.5098	420
28	Остаток	15,50	100	0.9678	–	–
Плотность нефти						0.8252

---

Результаты расчетов заносим в табл.2.2. Принимаем на основании литературных данных долю отбора Д всех фракций (кроме мазута) от потенциала и находим их фактический отбор Ф, % масс:
Ф = Х * Д
Весь недобор фракций приплюсовываем к остатку - мазуту.

Фактические потери примем в количестве 1% масс. Фактический отбор мазута:

Ф_350-К.К. = 100 - 2,95 - 16.84 - 12.65 - 12.08 - 19.10 - 1 = = 35.38 % масс.

Доля отбора мазута от потенциала:

Д_{350 - К.К.} = 35.38/34.4 = 1.028

Результаты расчетов приведены в табл.2.2.

Относительную плотность фракций определяем по правилу аддитивности:

где Х_i и _i - потенциальное содержание и относительная плотность узких фракций в широкой фракции (см. табл.2.1).
Таблица 2.2 - Отбор фракций из нефти

Фракции	Потенциальное содержание фракции в нефти Х, % масс.	Доля отбора от потенциала Д	Фактический отбор фракции Ф, % масс.
Газ до С4	2.95	1.00	2.95
28-120 0С	17.0071	0.99	16.84
120-180 0С	12.7716	0.99	12.65
180-240 0С	12.3284	0.98	12.08
240-350 0С	20.5429	0.93	19.10
350- К.К.	34.4	1.028	35.38
Потери	-	-	1,0
Итого	100	-	100

Примем число рабочих дней в году 340 и составим материальный баланс всей установки (табл. 2.3).
Таблица 2.3 - Материальный баланс установки

Показатели		Мол. Вес М	Выход
			% масс	т/ч	т/сутки	т/год
ПРИХОД: Нефть	0.8252	-	100	686.28	16 470.59	5 600 000
РАСХОД:
Газ до С4	-	-	2.95	20.25	485.88	165 200
28-120 0С	0,6888	91	16.84	115.57	2773.65	943 040
120-180 0С	0.7695	129	12.65	86.81	2083.53	708 400
180-240 0С	0.8129	168	12.08	82.90	1989.65	676 480
240-350 0С	0.8533	240	19.10	131.08	3145.88	1 069 600
350- К.К.	0.9277	447	35.38	242.81	5827.29	1 981 280
Потери	-	-	1.0	6.86	164.71	56 000
Итого	-	-	100	686.28	16 470.59	5 600 000

---

= =

= = 0.6888
= =

= = 0.7695
= =

= = 0.8129
=

= 0.8533
=



= = 0.9277

= = 0.8252
Молекулярный вес фракций определяем по формуле Воинова
M = (7K – 21.5) + (0.76 – 0.04K)t + (0.0003K – 0.00245)t²,
где t – средняя температура кипения фракции, ^оС. Определяется как среднее арифметическое между температурами начала и конца кипения фракции.

K – характеризующий фактор:

K = ,
где Т_ср – средняя температура кипения фракции, K
,
где  – температурная поправка относительной плотности на 1К. Определяется по эмпирической формуле Кусакова:

Рассчитаем молекулярный вес фракции 28-120⁰С



K = = 12.32

(7*12.32 – 21.5) + (0.76 – 0.04 * 12.32) * 74 +

---

+ (0.0003 * 12.32 – 0.00245)*74² = 91
Для фракции 120-180^оС



K = = 12.33

(7*11.80 – 21.5) + (0.76 – 0.04 * 11.80) * 150 +

+ (0.0003 * 11.80 – 0.00245)*150² = 129
Для фракции 180-240^оС


K = = 11.68

(7*11.68 – 21.5) + (0.76 – 0.04 * 11.68) * 210 +

+ (0.0003 * 11.68 – 0.00245)*210² = 168
Для фракции 240-350^оС



K = = 11.75

(7*11.75 – 21.5) + (0.76 – 0.04 * 11.75) * 295 +

+ (0.0003 * 11.75 – 0.00245)*295² = 240
Для фракции 350-к.к. ^оС За конец кипения принимаем 600 ^оС



K = = 11.86

(7*11.86 – 21.5) + (0.76 – 0.04 * 11.86) * 475 +

+ (0.0003 * 11.86 – 0.00245)*478² = 447
На основании данных таблицы 2.3 составляем материальный баланс отбензинивающей колонны К-1 (табл.2.4).

Далее составляем материальный баланс атмосферной колонны К-2 (табл.2.5)
Таблица 2.4 - Материальный баланс колонны К-1

Показатели	Условное обозначение потока	Выход на нефть, % масс	Массовый расход, кг/ч
ПРИХОД: нефть	L	100	686 280
РАСХОД:
Газ до С4	-	2,95	20 250
Бензин 28-120 0С	Dl	16,84	115 570
Полуотбензиненная нефть	L0	79,21	543 600
Потери	-	1,0	6 860
ИТОГО	-

---

Таблица 2.5 - Материальный баланс колонны К-2

Показатели	Условное обозначение потока		Выход, % масс		Массовый расход, кг/ч
			На нефть	На полуотбензи-ненную нефть
ПРИХОД:
Полуотбензиненная нефть	L0	0,8597	79.21	100	543 600
РАСХОД:
Бензин 120-180 0С	D2	0,7695	12.65	15,97	86810
Керосин 180-240	R3	0.8129	12.08	15,25	82900
Дизтопливо 240-350	R2	0.8533	19.10	24,11	131080
Мазут 350-К.К.	R1	0.9277	35.38	44,67	242810
ИТОГО	-	-	79.21	100	543600

При составлении материальных балансов колонн К-1 и К-2 все потери по установке отнесем на полуотбензиненную нефть.

Относительную плотность полуотбензиненной нефти также определяем по правилу аддитивности (пренебрегая содержанием газов):



Отсюда

Выход отдельных фракций в % масс. на полуотбензиненную нефть (табл.2.5) находим по пропорции. Например, для бензина D₂:



Для керосина :



Для дизтоплива

---

Смотрите также файлы

• Студент группы 18мтор1 М. А. Шмойлов.pptx

• Моделирование колебаний жидкости.pdf

• Тема Управление оценкой результатов освоения основных общеобразовательных программ в соответствии с обновленными фгос общего образования..docx

• Параметры оценки.docx

• Вопросы к коллоквиуму 1 Основы товароведения Сформулируйте определение категории товароведение.pdf