Установка атмосферной перегонки нефти
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
Относительная плотность жидкой фазы на 15-й тарелке при рабочих условиях:
где t - температура на 15-й тарелке (табл.6),
- относительная плотность на 15-й тарелке (табл.6).
Абсолютная плотность жидкой фазы, кг/м3:
Нагрузка 15-й тарелки по жидкости, м3/ч:
Результаты расчётов по всем сечениям колонны сводим в таблицу.
Таблица 15 Внутренние материальные потоки
Сечение под тарелкойФлегмовое числоОбъёмный расход паров V, м3/сПлотность паров rП, кг/м3Абсолютная плотность жидкости rЖ, кг/ м3Нагрузка тарелки по жидкости LЖ, м3/ч341,112,702,91620,4328,65251,664,874,15617,5170,29151,476,535,63636,34121,39
.8. ДИАМЕТР КОЛОННЫ
Диаметр колонны рассчитывается по наиболее нагруженному сечению по парам V, м3/с (табл.15). В нашем случае это сечение под 15-й тарелкой.
Расстояние между тарелками принимается в зависимости от диаметра колонны (см. табл.16). На практике указанные рекомендации не всегда выполняются. Для большинства колонн расстояния между тарелками принимаются таким образом, чтобы облегчить чистку, ремонт и инспекцию тарелок: в колоннах диаметром до 2 м - не менее 450 мм, в колоннах большего диаметра - не менее 600 мм, в местах установки люков - не менее 600 мм. Кроме этого, в колоннах с большим числом тарелок для снижения высоты колонны, её металлоёмкости и стоимости расстояние между тарелками уменьшают.
Принимаем предварительно расстояние между тарелками, затем проверяется соответствие этой величины и рассчитанным диаметром.
Диаметр колонны (в м) рассчитывается из уравнения расхода:
где VП - объёмный расход паров в наиболее нагруженном сечении, м3/с;
Wmax - максимальная допустимая скорость паров, м/с
где Сmax - коэффициент, зависящей от типа тарелки, расстояния между тарелками, нагрузки по жидкости;
rЖ и rП - плотность жидкой и паровой фазы в данном сечении колонны, кг/м3 (табл.15).
Сmax = K1 . K2 . C1 - К3(l - 35)
Коэффициент l находится по уравнению:
,
где LЖ - нагрузка тарелки по жидкости, м3/ч (табл.15);
n - число потоков жидкости на тарелке (принимается).
Примем к установке тарелки клапанные прямоточные, расстояние между тарелками примем 600 мм, число потоков по жидкости на тарелке равным двум. Тогда К1 = 1,15, С1 = 1050, К2 = 1,0, К3 = 4,0.
Таблица 16 Стандартные значения диаметров колонн
Диаметр колонны, м0,40,91,82,63,65,68,50,51,02,02,83,86,39,00,61,22,23,04,07,09,50,71,42,43,24,57,510,00,81,62,53,45,08,010,5
Примем предварительно диаметр 2,8 м.
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 W - относительная длина слива, принимается в пределах 0,65-0,75.
Полученное значение должно быть меньше максимально допустимого, которое составляет м3/(мч). Если нагрузка получилась больше, следует увеличить число потоков n.
Параметры WП и Lv находятся в допустимых пределах. Следовательно, диаметр колонны 2,8 м принят верно.
.9. УТОЧНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР ВЫВОДА БОКОВЫХ ФРАКЦИЙ
а). Уточнение температуры вывода керосина.
Для уточнения температуры флегмы на 27-й тарелке, с которой отбирается керосин, составляется уравнение материального и теплового балансов 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:
Для расчёта парциального давления нефтяных паров под 28-й тарелкой составляем таблицу 17.
Таблица 17 Парциальное давление паров
ПотокМассовый расход, кг/чМолекулярный вес, МiМольный расход, кмоль/чМольная доля, yiПарциальное давление потока, Рi, кПаD215949,6130122,650,312445,04g2813300,214989,030,226832,70z1,2,33257,218180,950,460966,46?32507,0-392,641,0000-
Мольный расход определяется по выражению:
Парциальное давление потоков
Pi=P28 yi
где Р28 - абсолютное давление под 28-й тарелкой (табл.6). Р28=144,2 кПа.
Парциальное давление нефтяных паров под 28-й тарелкой:
= PD2 + Pg28 = 45,04 + 32,70=77,74 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 = 207,42 С.
Фактическое значение парциального давления составляет 77,74 кПа. Если оно значительно отличается от атмосферного (101,3 кПа), необходимо скорректировать прямую ОИ керосина на рассчитанное парциальное давление.
Производим корректировку температуры вывода керосина с 27-й тарелки. Для этого строим новую прямую ОИ керосина по методу Пирумова при давлении 77,74 кПа.
Затем определяем температуру начала ОИ - это будет новая температура вывода керосина в стриппинг с 27-й тарелки = 193,42С.
Уточняем температуру вывода керосина из стриппинга, оС:
= 193,45 - 20 = 173,45 С
При этой температуре определяем энтальпию жидкого керосина и количество тепла, выводимое керосином из стриппинга:
кДж/ч = 1100,21 кВт
< Qкер(1100,21 кВт < 1203,15 кВт )., то с керосином уходит меньше тепла, чем ранее. Поэтому вторым циркуляционным орошением необходимо снимать б