---

2.4 Минимальное число теоретических тарелок. Состав дистиллята и остатка

Проведём расчет методом температурной границы деления смеси. Для этого определяем мольный отбор дистиллята Е'. В нашем случае Е' принимаем равным сумме мольных долей первых четырех фракций, которые должны пойти в дистиллят.

Мольные доли компонентов находятся из формулы:



Е'=0,0987 + 0,0827 + 0,1016 + 0,0948 = 0,3779

Определяем самый тяжелый компонент, который должен пойти в дистиллят – это четвёртый компонент 80-105^оС. Задаемся степенью извлечения этого компонента в дистиллят φ_D4:

φ_D4 = 0,8

Это означает, что 80% этого компонента от потенциального его содержания в нефти пойдёт в дистиллят. В общем случае, чем выше степень извлечения компонента, тем больше требуется теоретических тарелок в колонне.

Степень извлечения этого компонента в остаток φ_W4:

φ_W4 = 1 - φ_D4 = 0,2

Находим мольную долю четвёртого компонента в дистилляте ( ) и в остатке ( ):





Коэффициент распределения ψ₄ четвёртого компонента:



Примем на основании производственных данных среднее давление в отбензинивающей колонне:

Р_ср = 4,5 ат = 0,45 МПа

Определяем температурную границу деления смеси. Температурная граница – это значение температуры Т_Е, находящееся между значениями температур кипения при рабочих условиях ключевых компонентов, лежащих по разные стороны воображаемой линии деления нефти. В первом приближении значение Т_Е можно найти как среднее арифметическое между температурами кипения ключевых компонентов.

В нашем случае ключевыми фракциями являются четвёртый и пятый компоненты: 80-105^оС и 105-136^оС. При среднем давлении в колонне Р_срнаходим температуры кипения этих фракций – Т₄ и Т₅. Для расчёта используем уравнение Ашворта.

Сначала определяем функцию ????(Т_о) всех компонентов по формуле:

---

где Т₀ - средняя температура кипения компонента при атмосферном давлении, К:

Т₀ = t_ср + 273

Например, для первого компонента (газ до С₄):



Результаты расчетов ????(Т_о) для всех фракций приведены в таблице 2.3

Таблица 2.3 – Значения параметра ????(Т_о) компонентов

Компонент	То	????(То)
Газ до С4	251,75	10,751
28-50	312	7,588
50-80	328	6,630
80-105	365,5	5,796
105-136	393,5	5,095
136-183	432,5	4,306
183-251	490	3,426
251-313	555	2,705
313-429	644	2,009
>429	750	1,445

Определяем параметр ????(Т) для ключевых компонентов по формуле:



где Р_ср – среднее давление в колонне, ат.





Находим температуры кипения четвёртого и пятого ключевых компонентов при среднем давлении в колонне 4,5 ат:





Истинная величина Т_Е находится между Т₄ и Т₅ и определяется методом подбора такого её значения, которое удовлетворяет следующим условиям:

---

,

,

где и – мольные доли компонентов в дистилляте и в остатке соответственно.

В нашем случае температурная граница деления нефти равна:

T_E = 459 K

Определяем функцию ????(Т_Е) по формуле:



где T_E – температурная граница.



Рассчитываем давление насыщенных паров Р_i (ат) всех компонентов при температуре Т_Е по уравнению Ашворта:



где Т₀ – средняя температура кипения компонента при атмосферном давлении, К;





Находим коэффициенты относительной летучести α_i всех компонентов:



где Р_i – парциальное давление i-той фракции;

Р_ср – среднее давление.



Рассчитываем минимальное число теоретических тарелок в колонне:



где - коэффициент распределения,



Определяем коэффициенты распределения ψ_i и мольные доли всех компонентов в дистилляте и в остатке всех компонентов:







Коэффициент распределения первого компонента:



Мольная доля первого компонента в дистилляте и остатке:





Результаты расчёта для всех компонентов представлены в табл. 2.4.

---

Таблица 2.4 – Мольный состав дистиллята и остатка

№	Компонент	Pi, ат	αi	Ψi
1	Газ до С4	52,048	11,57	74,86	0,25558	0,00341
2	28-50	20,646	4,59	14,67	0,19707	0,01344
3	50-80	13,108	2,91	6,58	0,21505	0,03266
4	80-105	7,814	1,74	2,65	0,15459	0,05844
5	105-136	4,435	0,99	0,97	0,10568	0,10845
6	136-183	1,880	0,42	0,21	0,03628	0,16899
7	183-251	0,454	0,10	0,02	0,00345	0,19717
8	251-313	0,0710	0,02	0,0007	0,000103	0,15469
9	313-429	0,00334	7,4310-4	310-6	4,5110-7	0,14819
10	>429	3,210-5	710-6	110-9	1,1610-10	0,13410
∑	-	-			0,9678	1,0196

---

Смотрите также файлы

• В. И. Марчук Практические работы По дисциплине Учет в торговле и на предприятиях малого бизнеса.docx

• Электронное правительство Московской области в московской области проект осуществляют.docx

• Законодательство в сфере противодействия коррупции. (Ок4 ок12 опк1 пк8 пк20).docx

• 1. Геологический раздел 1 Общие сведения о районе месторождения.pdf

• Детективы, приключения.docx