Файл: 2 Технологическая часть 1 Описание принципиальной технологической схемы установки.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 93
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2.5 Материальный баланс колонны
Материальный баланс предприятий нефтепереработки составляется из расчёта 340 рабочих суток в году. Остальное время отводится на капитальный и текущий ремонт.
Мольный и массовый состав сырья рассчитан в таблице 2.2. Мольный состав дистиллята и остатка определён в таблице 2.4. Вносим эти данные в таблицу 2.5. Компоненты в дистилляте и остатке, содержание которых близко к нулю, не учитываем. Мольный состав дистиллята и остатка пересчитываем в массовый по формуле:
Например, массовая доля первого компонента в дистилляте составит:
или массовый процент:
Составление материального баланса начинаем с прихода – сырья колонны. Из условия известно, что расход сырья составляет 6 млн т в год. Расход сырья в кг/ч:
Зная массовый состав сырья, определяем массовые расходы отдельных компонентов по пропорции. Например, массовый расход первого компонента:
Рассчитаем среднюю молярную массы сырья Мн:
Определяем мольный расход сырья:
Зная мольный состав сырья, определяем мольные расходы отдельных компонентов по пропорции. Например, мольный расход первого компонента:
Массовый расход компонентов переводим из кг/ч в тыс. т/г. Например, для первого компонента:
Мольный расход дистиллята находим из уравнения материального баланса по
i-му компоненту:
где - мольный расход сырья, дистиллята и остатка соответственно, кмоль/ч;
- мольные доли i-го компонента в сырье, дистилляте и остатке соответственно.
Учитывая, что
уравнение материального баланса для ключевого 4-го компонента (80-105оС) будет выглядеть следующим образом:
Отсюда находим мольный расход дистиллята:
Первый компонент (газ до С4) полностью поступает из сырья в дистиллят. Поэтому мольный расход его в дистилляте будет равен мольному расходу в сырье – 432,23 кмоль/ч. Для остальных компонентов мольный расход находим по пропорции. Например, для второго компонента:
Средняя молярная масса дистиллята:
Массовый расход дистиллята:
Массовый расход первого компонента в дистилляте будет равен массовому расходу в сырье – 22867,65 кг/ч. Массовые расходы остальных компонентов в дистилляте находим по пропорции. Например, для второго компонента:
Мольный и массовый расход отдельных компонентов в остатке находим по уравнению материального баланса:
Например, для второго компонента мольный и массовый расод в остатке будет составлять соответственно:
Таблица 2.5 – Материальный баланс колонны
Компонент | Сырьё | ||||
% мольн. | кмоль/ч | % масс. | кг/ч | тыс т/г | |
газ до С4 | 5,65 | 93,71 | 1,50 | 4779,41 | 39,00 |
28-57 | 11,51 | 190,94 | 4,96 | 15803,92 | 128,96 |
57-95 | 11,60 | 192,30 | 5,52 | 17588,24 | 143,52 |
95-140 | 13,37 | 221,68 | 7,70 | 24523,07 | 200,11 |
140-180 | 10,25 | 169,92 | 7,20 | 22952,42 | 187,29 |
180-250 | 14,23 | 235,98 | 12,74 | 40593,14 | 331,24 |
250-375 | 17,68 | 293,24 | 23,46 | 74750,00 | 609,96 |
>375 | 15,71 | 260,57 | 36,92 | 117637,25 | 959,92 |
Итого | 100,00 | 1658,34 | 100,00 | 318627,45 | 2600 |
Компонент | Дистиллят | ||||
% мольн. | кмоль/ч | % масс. | кг/ч | тыс. т/г | |
газ до С4 | 13,40 | 93,71 | 7,43 | 4779,41 | 39,00 |
28-57 | 27,12 | 189,50 | 24,42 | 15684,45 | 127,99 |
57-95 | 26,64 | 186,12 | 26,50 | 17023,07 | 138,91 |
95-140 | 25,38 | 177,34 | 30,54 | 19618,19 | 160,08 |
140-180 | 6,96 | 48,65 | 10,23 | 6571,98 | 53,63 |
180-250 | 0,47 | 3,28 | 0,88 | 564,44 | 4,61 |
Итого | 99,99 | 698,61 | 100,00 | 64241,54 | 524,21 |
Компонент | Остаток | ||||
% мольн. | кмоль/ч | % масс. | кг/ч | тыс т/г | |
28-57 | 0,15 | 1,44 | 0,05 | 119,47 | 0,97 |
57-95 | 0,64 | 6,18 | 0,22 | 565,16 | 4,61 |
95-140 | 4,62 | 44,34 | 1,93 | 4904,88 | 40,02 |
140-180 | 12,64 | 121,27 | 6,44 | 16380,44 | 133,66 |
180-250 | 24,25 | 232,70 | 15,74 | 40028,70 | 326,63 |
250-375 | 30,55 | 293,24 | 29,38 | 74750,00 | 609,96 |
>375 | 27,15 | 260,57 | 46,24 | 117637,25 | 959,92 |
Итого | 100,00 | 959,73 | 100 | 254385,91 | 2075,79 |
При верном расчёте материального баланса должны выполняться следующие условия по отдельным компонентам и по потокам:
4378,68 кмоль/ч = 1960,85 + 2491,04 кмоль/ч,
4378,68 кмоль/ч = 4451,89 кмоль/ч.
735294,12 кг/ч = 163487,84 + 574497,50 кг/ч,
735294,12 кг/ч = 737985,34 кг/ч.
Средняя молекулярная масса остатка:
Относительная плотность дистиллята:
Относительная плотность остатка: