Ректификационная переработка нефти и продукции из нее
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?личество каждого углеводорода в сухом газе покидающих абсорбционную часть аппарата по формуле:
=, (3.10)
Количество углеводородов покидающих десорбер в жидкой фазе и необходимо знать для каждого углерода:
= ( 1), (3.11)
С учетом фактора абсорбции по пропану можно определить количество свежего абсорбента:
А = , (3.12)
Отсюда: La = A
где, - количество поглощенных углеводородов в жидкой фазе, кмоль/ч; - суммарное количество газа, поступающего в абсорбер, кмоль/ч.
La = 11,4 2202 - 1357,5 = 1725,3 кмоль/ч.
Составы и молекулярные массы потоков фракционирующего абсорбера.
Средняя молекулярная масса любого газового потока определяется:
= , (3.13)
где - мольная доля i-го компонента в соответствующем газовом потоке.
=0,25716+0,19830+0,28444+0,05356+0,09556+0,03958+0,06958=37,32
Средняя молекулярная масса газообразного сырья абсорбционной части ().
Определим среднюю молекулярную массу поглощенных углеводородов.
=0,03616+0,1530+0,51644+0,09156+0,11556+0,03658+0,05658=44,65
Таблица 3.3
Средние молекулярные массы потоков
№ПотокОбозначение потока или 1Сырой газ (газовая фаза сырья)30,882Газовое сырье абсорбционной части=37,323Сухой газ24,244Тощий абсорбентLa1255Поглощенные углеводороды53,866Насыщенный абсорбент, покидающий абсорбционную часть+ La86,97Жидкость на верху десорбера54,18Десорбированный газ51,749Остаток после десорбции=57,6710Жидкость покидающая десорбер+ La83
Температурный режим десорбера
Расчет температуры десорбера ведется методом постепенного приближения. Приближения при помощи уровнения изотермы паровой фазы, покидающей верхнюю десорбционную тарелку, и согласно справочным данным [2]:
= 1, (3.14)
Задаемся значением температуры Т=315К
Таблица 3.4
Массовые и объемные доли компонентов
Компонентыпри Т=315К и Р=1,4110Па=СН0,073120,006СН0,2452,80,088СН0,4672,80,467изоСН0,0631,00,1нСН0,0920,620,184изоСН0,025500,052нСН0,0350,480,1Сумма8,000- 0,9971
Температура низа десорбционной части по изотерме жидкой фазы покидающей низ десорбера.
= 1, (3.15)
При Т=360К
Средняя температура в десорбере:
Т = = 337,5
Таблица 3.5
Равновесный состав системы
Компоненты при Т = 360К и Р = 1,41 10Па=СН0150,0000,18840,0470,0471,90,025изо0,0851,40,062н 0,0351,20,029изо СН0,0631,00,063н СН0,0630,70,100абсорбент0,5820,582Сумма1,0001,000
Тепловой баланс абсорбера
Уравнение теплового баланса абсорбера имеет следующий вид:
= , (3.16)
Определяем теплоту конденсации при:
Р=1,4110Па и сводим в таблицу 6.6.
Таблица 3.6
Теплоты конденсации компонентов
КомпонентыизонизонТеплота конденсации кДж/кг 411 356 287 270 263 237 235
Найдем среднюю мольную теплоту конденсации по формуле:
=, (3.17)
= 411 16 0,036 + 356 30 0,15 + 0,516 44 287 + 56 0,091 270 + 56 263 0,115 + 0,036 58 237 + 235 58 0,056 = 12682,56 кДж/кмоль.
Количество тепла, выделяющегося при абсорбции:
Q = = 12682 1357,62 = 17218,097кДж/ч = 17,2103 Дж/ч=4782кВт.
Количество тепла, которое надо отвести от абсорбента:
Q= 29554 - 26401 = 3153 кВт.
Таблица 3.7
Тепловой баланс
Обозначение потокаКол-во кмоль/часМолек. массаКол-во кг/часt, КЭнтальпия
кДж/кгОбозн.
потокаКол-во тепла, кВтПриход972,130,88300182984824019122951,7463588,463154968761La1725,3125215662,529828016774Сумма3926,4309268,929554РасходLa1725,3125215662,531032619530844,6524,242047529843324631357,653,8673130,53102174408Всего3927,530926826401По разности с приходом3153Сумма29554
Тепловой баланс десорбера
Уравнение теплового баланса десорбера:
, (3.18)
Q вносится в десорбер парами пропана и бутана. Эти пары выделяются из нижнего продукта десорбера, при его частичном испарении ( Т= 360 С) в кипятильнике.
Средняя температура в десорбере:
Т = = 337,5К
Средняя теплота испарения пропана и бутана r = 275 кДж/кг.
Найдем количество паров:
= 243713,45 кг\ч.
Из таблицы 3.8 =18617 кВт
Таблица 3.8
Обозн. потокаКол-во кмоль/чМолек. массаКол-во кг/чТ ( К )Энтальпия кДж/кгОбозн. темп. потокаКол-во тепла кВтПриход204154,1110418,13102166625La1725,3125215662,531032619529По разн. с расходом18617Сумма3766,3326080,644771Расход122951,7463588,46315496876181257,6746828,043604155398La1725,3125215662,536051130612Сумма3766,332607944771
Число практических тарелок.
Число практических тарелок в абсорбционной части определяется по формуле:
, (3.19)
где N - число теоретических тарелок; - КПД практической тарелки абсорбера. = 0,5
Тогда: = 29
Определим число практических тарелок в десорбере.
, (3.20)
= 0,5 - работа должна быть более устойчивой, так как десорбер более погружен по жидкости.
= 21 тарелок.
Определение точек отвода абсорбента для промежуточного охлаждения
Избыточное тепло Q, выделяемое в процессе абсорбции, расходуется на нагрев абсорбента и растворенных в нем углеводородов. Если это тепло не будет отводиться, то температура внизу абсорбера Т окажется выше принятой Т = 310К. Ее можно определить из уравнения теплового баланса:
, (3.21)
Тогда:
= + 318 = 360 кДж/кг.
По графику определяем: Т = 342К.
Тепло Q отводится за счет промежуточного охлаждения абсорбента.
Абсорбент необходимо выводить с той очередной i-й, считая сверху, тарелки, на которой его температуре Т станет равной или немного больше принятой ранее максимальной температуры абсорбции Т = 310К. Охлажденный от температуры Т до его начальной температуры Т = 303К, абсорбент