Относительную плотность паровой фазы сырья рассчитаем с учѐтом того, что в еѐ составе находятся в основном светлые фракции:


Таблица 2.16 - Тепловой баланс колонны

Поток	Обозначение	Массовый расход G, кг/ч	t, С	Энтальпия I, кДж/кг	Количество тепла Q, кВт
ПРИХОД:
Паровая фаза сырья	LП	331596	355	1110.09	102250.39
Жидкая фаза сырья	LЖ	212004	355	844.48	49731.43
Водяной пар	∑Z	11 563.9	400	3273,23	10514.25
Итого	-	555163.9	-	-	162496.07
РАСХОД:
Бензин	D2	86810	158	649.03	15650.88
Керосин	R3	82900	182	403.23	9285.49
Дизтопливо	R2	131080	259	596.61	21723.23
Мазут	R1	242810	330	770,51	51968.76
Водяной пар	∑Z	11 563.9	158	2794,52	8976.54
Итого	-	555163.9	-	-	107604,9

Энтальпия паровой фазы сырья при 355°С:

I^{П =} (129.58 + 0.134*(355 + 273 ) + 0.00059*(355+273)²)(4 – 0.8212) – 308.99= = 1110.09 кДж/кг

Относительную плотность для жидкой фазы сырья можно принять равной плотности мазута

---

, тогда





Энтальпия паровой фазы бензина при 158°С:

I^{П =} (129.58 + 0.134*(158 + 273 ) + 0.00059*(158+273)²)(4 – 0.7736) – 308.99= = 1110.09 кДж/кг

Энтальпия потока керосина при 182°С:





Энтальпия потока Дизтоплива при 259°С:





Энтальпия потока мазута при 330°С:





Количество тепла в кВт для каждого потока определяем по формуле:

Общее количество тепла, которое необходимо снять орошениями в колонне:

Q_ор = Q_приход - Q_расход = 162496.07 – 107604,9 = 54 891,17 кВт =

=197608212 кДж/кг

Этот избыток тепла в колонне снимается острым холодным орошением вверху колонны и двумя промежуточными циркуляционными орошениями под тарелками отбора боковых фракций.

4. 
   Расчёт внутренних материальных потоков в атмосферной колонне
   

1. 
   Верхнее сечение колонны
   

Из совместного решения материального и теплового баланса третьей простой колонны при условии, что с 27-й тарелки вся флегма перетекает в стриппинг-секцию керосина, можно определить количество холодного орошения g_хол, подаваемого на верхнюю тарелку.


Рисунок 2.5 - Схема третьей простой колонны
Материальный баланс третьей простой колонны (по контуру на рисунке 2.6):
G₂₆ + z₃ +g_хол = G₃₄ + R₃,
где G₂₆ и G₃₄– нефтяные и водяные пары, поднимающиеся с 26-й и 34-й тарелки.
G₂₆ = D₂ + R₃ + z₁ + z₂

G₃₄ = D₂ + g_хол + z₁ + z₂+ z₃
Введѐм обозначения:

z_1,2 = z₁ + z₂

z_1,2,3 = z₁ + z

---

₂ + z₃
На основе материального баланса составляем тепловой баланс:



Количество холодного орошения g_хол, кг/ч:

В данном уравнении числитель – это тепло, снимаемое холодным остроиспаряющимся орошением Q_хол:

Тогда


В приведѐнных уравнениях:

и - энтальпия нефтяных паров с 26-й и с 34-й тарелки соответственно, кДж/кг. Рассчитывается в зависимости от плотности и температуры на соответствующих тарелках;

I_кер – энтальпия жидкого керосина на выходе из стриппинга (из теплового баланса), кДж/кг;

I_хол – энтальпия холодного орошения, кДж/кг. Рассчитывается при принятой температуре холодного орошения t_хол = 35°С и плотности бензина D2,

- энтальпия водяного пара на входе в керосиновый стриппинг при 400°С (из теплового баланса), кДж/кг;

и - энтальпия водяного пара, поднимающегося с 26-й и 34-й тарелки соответственно, кДж/кг. Определяется по приложению 3 при давлении 1 ат интерполяцией в зависимости от температуры на тарелке.

= (129,58 + 0,134(158+273) + 0,00059(158+273)²)(4 - 0,7736 ) - 308,99 =

= 649.03, кДж/кг

= (129,58+0,134(209.2+273) + 0,00059(209.2+273)²)(4 - 0,7967) - 308,99 =

= 752.52, кДж/кг





Q_хол = 86810 * (752,52 - 649,04) + 82900*(752,52 - 403,23) +

+(7284,3 + 2621,6)*(2895,39 - 2794,52) + 1658*(3273,23 – 2794,52) =

= 39 732 149.11 кДж/ч = 11 036,71 кВт

---

Для определения флегмового числа Ф₃₄ вверху колонны найдѐм количество флегмы g₃₄, стекающей с 34-й тарелки (рисунок 2.6).



Рисунок 2.6 – Схема потоков верхней части колонны
Для этого составим материальный баланс по контуру на рисунке 2.7:
G₃₃ + g_хол = G₃₄ + g₃₄,
Где
G₃₃ = D₂ + g_хол + g₃₄ + z₁ + z₂ + z₃

G₃₄ = D₂ + g_хол + z₁ + z₂+ z₃
Тепловой баланс по этому контуру:



Преобразуем это уравнение:

Так как изменение энтальпии нефтяных и водяных паров на двух соседних 33 и 34-й тарелках незначительное, этим можно пренебречь:



С учѐтом этих допущений находим количество флегмы, кг/ч:

где - энтальпия нефтяных паров, поднимающихся с 33-й тарелки, кДж/кг. Рассчитывается при температуре и плотности на 33-й тарелке.

- энтальпия жидкости, стекающей с 34-й тарелки, кДж/кг.

= (129.58 + 0.134(164.29+273) + 0.00059(164.29+273)²)*

*(4 – 0.7769) – 308.99 = 661.16







Флегмовое число в данном сечении колонны:



Количество всех нефтяных и водяных паров наверху колонны, кг/ч:
G_в = D₂ + g_хол + z_1,2,3
G_в = D₂ + g_хол + z_1,2,3 = 86810 + 68637.43 + 11 563.9 = 167011.33 кг/ч

---

Объемный расход паров наверху колонны, м³/с:

М_D2 – молекулярный вес тяжѐлого бензина,

Т₃₄ – температура на 34-й тарелке, К,

Р_В – давление наверху колонны, кПа.



м³/с

Плотность паровой фазы наверху колонны, кг/м³:



Относительная плотность жидкой фазы наверху колонны при температуре верха:

где t – температура верха, т.е. 34-й тарелки (табл.2.6),

- относительная плотность на 34-й тарелке (табл.2.6).




Абсолютная плотность жидкой фазы, кг/м³:



Нагрузка верхней тарелки по жидкости, м³ /ч:

2. 
   
   1   2   3   4   5   6   7

---

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