Проект установки первичной переработки Тенгинской нефти
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ция 240-300С - фракция 300-350С) nс2 =8 в нижней секции (фракция 300-350С - ввод сырья) nвс= 10; в отгонной секции nо = 6.
Принимаем абсолютное давление в рефлюксной емкости - сепараторе Рс = 100 кПа. Падение давления от колонны до сепаратора Рп = 15 кПа, перепад давления на тарелке Рт = 0,6 кПа.
Определяем давление по высоте колонны:
давление наверху (фр. н.к.-120):
Рв=Рс+Рп=100+15 =115 кПа
в зоне вывода фракции (фр. 120-240):
P1=PB+PTnB=115+100,6=121 кПа
в зоне вывода фракции (фр. 240-300):
P2=P1+PTnС1=121+100,6=127 кПа
в зоне вывода ПЦО:
PПЦО=P2+ РтnПЦО = 127+20,6=128,2 кПа
- в зоне вывода фракции (фр. 300-350):
Р3= РПЦО+РтnС2,=128,2+80,6=133 кПа
в зоне ввода сырья:
Рвс= Р3+Ртnвс=133+100,6=139 кПа
внизу колонны:
Рн= Рвс+Ртnо=139+60,6=142,6 кПа
Принимаем температуру нефти на входе в колонну Твс=330С. При этой температуре находим долю отгона нефти по методу Обрядчикова - Смидович.
Она равна ен = 41,5%
Тепловой поток нефти на входе в колонну:
Энтальпии паров находим по формуле Б.П. Воинова:
= 4,187((50,2+ 0,109Т+ 0,00014Т2 )(4-)-73,8)
Энтальпии жидкостей находим по формуле Крэга:
= 4,187(0,403Т + 0,000405Т2) /
Относительную плотность находим по формуле:
= +0,0035/
Относительная плотность нефти = 0,864, тогда
= 0,8445+=0,8486
=4,187((50,2 + 0,109330 + 0,00014-3302)(4-0,8486)-73,8) = 1029,2
кДж/кг
= 4,187(0,403330 + 0,0004053302) /= 804,9 кДж/кг
Определяем количество водяного пара, подаваемого в стриппинги и низ колонны:
- в 1 стриппинг
Gвп1=G120-240 0.003=0.003 24315,1=73 кг/ч
в 2 стриппинг
Gвп2=G240-300 0.003=0.003 16952,05=51 кг/ч
в 3 стриппинг
Gвп3=G230-350 0.003=0.003 19520,55=59 кг/ч
в низ колонны
Gвп.низ=G>350 0.015=0.015 105479,5=1582 кг/ч
Тепло, вносимое с водяным паром
Суммарное количество водяного пара
Gвп = 73 + 51 + 59 + 1582 = 1765 кг/ч
Qвп = GвпJnвп = 1765 3300 = 5,8 106 кДж / ч
Определяем температурный режим в колонне. Температуры дистиллятов выходящих из колонны соответствуют точкам начала ОИ (для жидких дистиллятов) и конца ОИ (для дистиллята, выходящего в паровой фазе).
Тнк-120 = 100С, T120-240 = 176С, Т240-300 = 260С, Т300-350 = 328С
Определяем температуру низа колоны (Тн). Согласно литературным данным, разница температур ввода сырья в колонну и низа колонны составит ?Т=20С, отсюда:
Т>350 = 310С.
Тепловые потоки, выходящие из колонны
Тепловой поток фракции нк-120С
Qнк-120 = Gнк-120
Плотность фракции нк-120С = 0,7434, тогда
=4,187((50,2+0,109?100+0,00014?1002)(4 - 0,7481)-73,8) =542
кДж/кг
Qнк-120 = 4965,8 542 = 2,7 106 кДж/ч
Тепловой поток фракции 120-240С
Q120-240 = G120-240
Плотность фракции 120-240С = 0,7789, тогда
=(0,403?176 + 0,000405?1762) = 394,9 кДж/кг
Q120-240 = 24315,1 394,9 = 9,6 106 кДж/ч
Тепловой поток фракции 120-240С
Q240-300 = G240-300
Плотность фракции 240-300С = 0,8163, тогда
=(0,403?260 + 0,000405?2602) = 610,9 кДж/кг
Q240-300 = 16952,05 610,9 = 10,4 106 кДж/ч
Тепловой поток фракции 300-350С
Q300-350 = G300-350
Плотность фракции 300-350С = 0,8302, тогда
=(0,403?328 + 0,000405?3282) = 805,6 кДж/кг
Q300-350 = 19520,55 805,6 = 15,7 106 кДж/ч
Тепловой поток остатка > 350С
Q>350 = G>350
Плотность фракции > 350С = 0,8832, тогда
=(0,403?310 + 0,000405?3102) = 728,4 кДж/кг
Q>350 = 105479,5 728,4 = 15,7 106 кДж/ч
Составляем тепловой баланс колонны
Qн+ Qвп = Qнк-120 + Q120-240 + Q240-300 + Q300-350 + Q>350 + Qор
Отсюда находим количество орошения
Qор = Qн+ Qвп - (Qнк-120 + Q120-240 + Q240-300 + Q300-350 + Q>350)
Qор = 153,8 106 + 5,8 106 - (2,7 106 + 9,6 106 + ,4 106 +15,7 106
+15,7 106 ) = 44,4 106 кДж/ч
Qор = Qоо + QПЦО
Qоо = (0,3 - 0,4) Qор тогда Qоо = 0,4Qор = 0,4 44,4 106 =17,75 106
кДж/кг
Энтальпия фракции нк-120С при температуре ввода Т=40С
=(0,403?40 + 0,000405?402) = 81,2 кДж/кг
Для определения температуры вывода жидкости ПЦО (ТПЦО) найдем градиент температуры между тарелками колонны:
С
Тогда температура вывода жидкости ПЦО
С
Температуру ввода ПЦО принимаем на 100С ниже
С
=(0,403?273,6 + 0,000405?273,62) = 649,8 кДж/кг
=(0,403?173,6 + 0,000405?173,62) = 379,8 кДж/кг
QПЦО = 0,6 Qор =0,6 44,4 106 = 26,6106 кДж/кг
Для определения диаметра колонны определяем количество паров в наиболее нагруженных сечениях:
Под верхней тарелкой
Мнк-120 = 87 г/моль, Мв = 18 г/моль, Z - содержание водяного пара наверху колонны.
Te=te +273 = 100 + 273 = 373 К
Находим допустимую скорость паров в расiитываемом сечении колонны
где m1 и Сmax коэффициенты, выбираемые в зависимости от расстояния между тарелками, типа тарелок и технологических условий работы.
m1 = 1,15 для клапанных тарелок и Сmax = 760 для атмосферных колонн с расстоянием между тарелками 600 мм.
, - плотности жидкости и паров при температуре и давлении в рассматриваемом сечении.
= 723 кг/м3
Расiитываем диаметр колонны.
м
Принимаем по ОСТу 26-02-1401-76 диаметр равный 2,2 м.
Под тарелкой ввода сырья
М120-240 = 158,4 г/моль, М240-300 = 214,75 г/моль, М300-350 = 255 г/моль, Z1 - количество водяного пара в зоне ввода сырья.
Тв = tв + 273 = 330 + 273 = 603 К
Находим допу