Установка атмосферной перегонки нефти
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
>
2.4 ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ В РАЗЛИЧНЫХ СЕКЦИЯХ КОЛОННЫ
а) Давление.
Примем давление вверху колонны (над верхней, 34-ой тарелкой) 140 кПа. Это немного выше атмосферного и необходимо для преодоления гидравлических сопротивлений при прохождении паров бензина через конденсатор-холодильник.
Примем к установке в колонне клапанные тарелки. По справочным данным гидравлическое сопротивление одной тарелки в концентрационной части колонны (7-34 тарелки) примем ?Рконц = 0,6 кПа.
Учитывая гидравлическое сопротивление тарелок, рассчитаем абсолютное давление под каждой тарелкой по высоте колонны, начиная сверху (табл.6).
б) Плотность и молекулярный вес.
Плотность жидкости в отдельных сечениях колонны принимается из расчёта равномерного перепада её по тарелкам. Поэтому, зная плотность в конечных точках данного сечения колонны, рассчитываем её по отдельным тарелкам.
Так, относительная плотность бензина D2 составляет 0,7450. Это и есть плотность жидкости на верхней, 34-ой тарелке. Плотность керосина 0,7915 - это плотность жидкости, стекающей с нижней 1-ой тарелки стриппинга К-3/2.
Бензиновую секцию колонны (8 тарелок) и керосиновый стриппинг К-3/2 (6 тарелок) можно представить как простую колонну из 14 тарелок, дистиллят которой бензин D2, а остаток - керосин. Зная плотности на верхней и нижней тарелках этой простой колонны, рассчитаем плотности по оставшимся тарелкам. Перепад плотности на один межтарельчатый интервал:
Плотность на 33-ей тарелке 0,7450+0,0036=0,7486
Плотность на 32-ой тарелке 0, 7486+0,0036=0, 7522
И так далее. После 27-ой тарелки колонны переходим на 6-ю тарелку стриппинга. Плотности на тарелках керосинового стриппинга приводятся в табл.7.
Следующее сечение - между 27-ой тарелкой основной колонны и первой тарелкой стриппинга К-3/1, с которой стекает дизтопливо с плотностью 0,8404. Перепад плотности на один межтарельчатый интервал в данном сечении составляет:
Плотность на 26-ой тарелке 0,7701+0,0044=0,7745.
Плотность на 25-ой тарелке 0,7745+0,0044=0,7789
После 17-ой тарелки переходим на 6-ю тарелку дизельного стриппинга.
С 1-ой тарелки основной колонны стекает мазут с плотностью 0,9396. Перепад плотности на один межтарельчатый интервал в сечении между 17-ой и 1-ой тарелками составляет:
Плотность на 16-ой тарелке 0,8140+0,0084=0,8225.
Плотность на 15-ой тарелке 0,8225+0,0084=0,8309
И так далее.
Аналогично плотности рассчитывается по тарелкам молекулярный вес.
в) Температурный режим.
Температуры верха колонны и вывода боковых фракций определяются графическим методом. Сначала строятся кривые ИТК фракций бензина, керосина и дизтоплива.
Рассмотрим пример для фракции бензина 105-1900С. Для построения составляется таблица 8.
В таблице 8 выход узких фракций на бензин рассчитывается по пропорции, принимая потенциальное содержание 10,96 % масс. за 100 %. Например, для узкой фракции 105-1180С:
% масс.
Суммарный выход для узкой фракции 118-1390С:
,0 + 21,2 = 31,2 % масс.
Для 139-1540С:
,2 + 17,2 = 48,4 % масс.
Далее по точкам 1050 - 0 % ; 1180 - 10,0 %; 1390 - 31,2 %; 1540 - 48,4 %; 1700 - 70,6 %; 1860 - 93,6 % и 1900 - 100,0 % строится кривая ИТК бензина.
Таблица 6
Физические характеристики потоков в различных секциях колонны
СекцияНомер тарелкиДавление под тарелкой, кПаПлотность жидкости на тарелке, Молекулярный вес жидкости на тарелкеТемпература на тарелке, 0ССекция бензина34140,60,7450130165,7733141,20,7486133171,7232141,80,7522136177,6731142,40,7557140183,62301430,7593143189,5729143,60,7629146195,5228144,20,7665149201,4727144,80,7701153207,422-ое ЦО26145,40,7745158213,32251460,7789163219,22Секция керосина24146,60,7833169225,1223147,20,7877174231,0222147,80,7920179236,9221148,40,7964185242,82201490,8008190248,7219149,60,8052195254,6318150,20,8096201260,5317150,80,8140206266,431-ое ЦО16151,40,8225220274,48151520,8309234282,53Секция дизтоплива14152,60,8394249290,5813153,20,8478263298,6412153,80,8563277306,6911154,40,8647291314,74101550,8732305322,799155,60,8816319330,848156,20,8901333338,907156,80,8985348346,95Отгонная часть6157,40,906936235551580,91543763504158,60,92383903453159,20,93234043402159,80,94074183351160,40,9492432330
Таблица 7
Физические характеристики потоков на тарелках стриппинг-секций
СтриппингНомер тарелкиПлотность жидкости на тарелке, Молекулярный вес жидкости на тарелкеТемпература на тарелке, 0ССтриппинг К-3/260,7736156204,0950,7772159200,7540,7808162197,4230,7844166194,0920,7880169190,7510,7915172187,42Стриппинг К-3/160,8184212263,9350,8228217261,4340,8272222258,9330,8316228256,4320,8360233253,9310,8404238251,43
Таблица 8а Выход узких фракций бензина 105-1900С
Пределы кипения узких фракций, 0СВыход узких фракций на нефть, % масс.Выход узких фракций на бензин, % масс.Суммарный выход узких фракций, % масс.105 - 1181,1010,010,0118 - 1392,3221,231,2139 - 1541,8817,248,4154 - 1702,4322,270,6170 - 1862,5223,093,6186 - 1900,716,4100,0Сумма10,96100,0-
Таблица 8б Выход узких фракций керосина 190-2300С
Пределы кипения узких фракций, 0СВыход узких фракций на нефть, % масс.Выход узких фракций на бензин, % масс.Суммарный выход узких фракций, % масс.190 - 2001,76424,824,8200 - 2152,5235,460,2215 - 2282,5435,796,0228 - 2300,2874,0100Сумма7,111100,0-
Таблица 8в Выход узких фракций дизельного топлива 230 - 3500С
Пределы кипения узких фракций, 0СВыход узких фракций на нефть, % масс.Выход узких фракций на бензин, % масс.Суммарный выход узких фракций, % масс.230 - 2462,29311,911,9246 - 2592,5813,425,4259 - 2742,5813,438,8274 - 2922,5813,452,3292 - 3102,6914,066,3310 - 3262,7114,180,4326 - 3442,7414,394,7344 - 3501,0275,3100,0Сумма19,200100,0-
Затем на основе кривых ИТК строятся прямые однократного испарения (ОИ) при атмосферном давлении по методу Обрядчикова и Смидович. Для этого сначала определяются температуры отгона фракций по кривым ИТК и тангенс угла наклона ИТК (табл.9).
Таблица 9 Характеристика кривых ИТК фракций
ФракцияТемпература отгона по кривой ИТК, 0СТангенс угла наклона (t70-t10)/6010%Бензин117,01155,19170,680,89Керосин194,13210,65218,540,41Дизтопливо241,97289,01313,25