Файл: Проект установки атмосферной перегонки нефти мощностью 5,6 млн т в год.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 791
Скачиваний: 43
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Ситчатая и струйная тарелка............................................................................... 1,2
Струйная тарелка с отбойниками ....................................................................... 1,4
Коэффициент К2 зависит от типа колонны:
Атмосферные колонны........................................................................................ 1,0
Ваккумные колонны с промывным сепаратором в зоне питания...................... 1,0
Вакуумные колонны без промывного сепаратора.............................................. 0,9
Вакуумные колонны для перегонки пенящихся и высоковязких
жидкостей............................................................................................................ 0,6
Абсорберы........................................................................................................... 1,0
Десорберы.......................................................................................................... 1,13
Значение коэффициента С1 определяется по графику в зависимости от принятого расстояния между тарелками (приложение 4).
Коэффициент К3 = 5,0 для струйных тарелок, для остальных тарелок К3 = 4,0.
Коэффициент находится по уравнению:
где LЖ – нагрузка тарелки по жидкости, м3/ч (табл.2.17);
n – число потоков жидкости на тарелке (принимается).
Примем к установке тарелки клапанные прямоточные, расстояние между тарелками примем 800 мм. Число потоков по жидкости на тарелке примем равным двум. Тогда К1 = 1,15, С1 = 1050, К2 = 1,0, К3 = 4,0.
Полученный диаметр далее округляют в большую сторону до ближайшего стандартного значения. Для стальных колонн рекомендованы значения диаметров, которые представлены в табл.2.19.
В нашем случае примем диаметр 7,0 м.
Таблица 2.19 – Стандартные значения диаметров колонн
Диаметр колонны, м | ||||||
0.4 | 0.9 | 1.8 | 2.6 | 3.6 | 5.6 | 8.5 |
0.5 | 1.0 | 2.0 | 2.8 | 3.8 | 6.3 | 9.0 |
0.6 | 1.2 | 2.2 | 3.0 | 4.0 | 7.0 | 9.5 |
0.7 | 1.4 | 2.4 | 3.2 | 4.5 | 7.5 | 10.0 |
0.8 | 1.6 | 2.5 | 3.4 | 5.0 | 8.0 | 10.5 |
Проверяем скорость паров при принятом диаметре колонны, м/с:
Она должна находиться в пределах 0,6 - 1,15 м/с.
Расход жидкости на единицу длины слива, м3/(м*ч):
где - относительная длина слива, принимается в пределах 0,65-0,75.
Полученное значение должно быть меньше максимально допустимого, которое составляет 65 м3/(м·ч). Если нагрузка получилась больше, следует увеличить число потоков n.
Параметры WП и Lv находятся в допустимых пределах. Следовательно, диаметр колонны 7,0 м принят верно.
-
1 2 3 4 5 6 7
Уточнение температуры вывода керосина
Рисунок 2.8 – Схема верхней секции колонны
Для уточнения температуры флегмы на 27-й тарелке, с которой отбирается керосин, составляется уравнение материального и теплового балансов по контуру на рисунке 2.9 и определяется количество флегмы g28, стекающей с 28-й тарелки на 27-ю. Уравнение материального баланса:
G27 + gхол = G34 + g28
где
G27 = D2 + g28 + z1,2,3
G34 = D2 + gхол + z1,2,3
Уравнение теплового баланса:
Или:
Правая часть уравнения – это тепло, снимаемое холодным орошением Qхол.
Тогда количество флегмы, стекающей с 28-й тарелки, кг/ч:
(129.58 + 0.134(202+273) + 0.00059(202+273)2)(4 - ) – 308.99 = 736.34 кДж/кг
= 104 073.1 кг/ч
Для расчѐта парциального давления нефтяных паров под 28-й тарелкой составляем таблицу 2.20.
Таблица 2.20 – Парциальное давление паров
Поток | Массовый расход, кг/ч | Молекулярный вес, Мi | Мольный расход, кмоль/ч | Мольная доля, yi | Парциальное давление потока, Рi, кПа |
D2 | 86 810,0 | 129 | 672.95 | 0.3326 | 47.96 |
g28 | 104 073,1 | 147 | 707.98 | 0.3499 | 50.46 |
z1,2,3 | 11 563,9 | 18 | 642.44 | 0.3175 | 45.78 |
∑ | 204447,0 | - | 2023.37 | 1.0 | - |
Молекулярный вес флегмы, стекающей с 28-й тарелки, соответствует молекулярному весу жидкости на этой тарелке (табл.4.1). Мольный расход определяется по выражению:
Кмоль/ч =
Парциальное давление потоков:
где Р28 – абсолютное давление под 28-й тарелкой (табл.4.1). Р28=144,2 кПа.
Парциальное давление нефтяных паров под 28-й тарелкой:
= 98,42 кПа
В предварительном расчете температуры вывода керосина с 27-ой тарелке (раздел 4) парциальное давление нефтяных паров было принято равным атмосферному 101,3 кПа и t27 = 202 °С.
Фактическое значение парциального давления составляет 98,42 кПа. Если оно значительно отличается от атмосферного (101,3 кПа), необходимо скорректировать прямую ОИ керосина на рассчитанное парциальное давление. Фактическое парциальное давление меньше атмосферного не более чем на 2%, Отклонение незначительное, корректировать температуру не требуется.
Определяем температуру начала ОИ – это будет температура вывода керосина в стриппинг с 27-й тарелки 27 = 202°С. Уточняем температуру вывода керосина из стриппинга, оС:
оС
-
Уточнение температуры вывода дизтоплива.
Рисунок 2.9 - Схема верхних секций колонны
Для уточнения температуры флегмы на 17-й тарелке, с которой отбирается дизтопливо, составляется уравнение материального и теплового балансов по контуру на рисунке 2.10 и определяется количество флегмы g18, стекающей с 18-й тарелки на 17-ю.
Уравнение материального баланса:
G17 + gхол + z3 = G34 +R3 + g18
где
G17 = D2 +R3 + g18 + z1,2
G34 = D2 + gхол + z1,2,3
Уравнение теплового баланса:
Или:
Так как , то количество флегмы, стекающей с 28-й тарелки, кг/ч
= (129.58 + 0.134(274+273) + 0.00059(274+273)2)(4 - 0.8344 ) – 308.99 = = 892.07 кДж/кг
Для расчѐта парциального давления нефтяных паров под 18-й тарелкой составляем таблицу 2.21.
Таблица 2.21 – Парциальное давление паров
Поток | Массовый расход, кг/ч | Молекулярный вес, Мi | Мольный расход, кмоль/ч | Мольная доля, yi | Парциальное давление потока, Рi, кПа |
D2 | 86 810,0 | 129 | 672.95 | 0,2715 | 40.78 |
R3 | 82 900 | 182 | 455.49 | 0,1837 | 27.59 |
g18 | 160815,24 | 201 | 800.08 | 0,3228 | 48.48 |
z1,2 | 9905.9 | 18 | 550.33 | 0,2220 | 33.34 |
∑ | - | - | 2478.85 | 1.0000 | - |
Молекулярный вес флегмы, стекающей с 18-й тарелки, соответствует молекулярному весу жидкости на этой тарелке (табл.4.1). Мольный расход определяется по выражению:
Парциальное давление потоков:
где Р18 – абсолютное давление под 18-й тарелкой (табл.4.1). Р18=150,2 кПа. Парциальное давление нефтяных паров под 18-й тарелкой, кПа: