Вузол підготовки сировини
Курсовой проект - Химия
Другие курсовые по предмету Химия
?шки рідкої сировини.
Таблиця 3.1
Таблиця апаратів технологічної схеми блоку підготовки сировини установки ізомеризації
ПозначенняНайменуванняКіл.ПриміткаТ1, Т2, Т-11Теплообмінники3Е3/А, Е3/ВАдсорбери сірковмісних сполук2ПХ-4Повітряний холодильник1Е-5/А, Е-5/ВОсушувачі сировини2Е-6Сировина ємкість1Н-7/А, Н-7/ВСировині насоси2Ф-8/А, Ф-8/ВФільтри2Т-9Випарник1Т-10Перегрівач1
4. Матеріальний баланс
Для розрахунку матеріального балансу установки ізомеризації потрібно позначити вхідні і вихідні потоки даної установки. На рис. 5.1 показані вхідні і вихідні потоки установки ізомеризації (дана принципіальна схема включає тільки ті апарати, в які приходить або з яких виходить потік).
Рис. 4.1 Матеріальні потоки установки ізомеризації
На рис. 4.1 позначені такі потоки:
Go сировина, - сировина очищена від сірковмісних сполук, G1 обєднаний потік сировини і рециклового потоку G6, G2 гази стабілізації, G3 стабільний ізомеризат, G4 товарний ізомеризат, G5 товарний ізомеризат із потоком сірковмісних сполук G7, G8 боковий погін колони ДІГ.
З рис. 4.1 видно, рівнянням матеріального балансу установки можна представити у даному вигляді:
. (4.1)
Приведемо дані про склад потоків по концентраціям речовин, які находиться в потоці [12]. По потоку Go:
Таблиця 5.1
Склад сировини, яка поступає в установку ізомеризації
РечовиниРазом, %мас.C1-C4C5C6C7C8C9-C11н-парафіни39,219950,6717,2221,320,0099500ізопарафіни36,420,049,624,182,600ароматика3,5203,5200нафтени20,84020,350,4900олефіни0000000Сірковмісні сполуки0,00005Разом, %мас.100
По потоку G1:
Таблиця 5.2
Склад сировини і обєднаного рециклового потоку
РечовиниРазом, %мас.C1-C4C5C6C7C8C9-C11н-парафіни29,5530,1988,72220,5640,0400,0290,000ізопарафіни59,8060,0414,13354,1441,4880,0000,000ароматика0,6850,0000,0000,6850,0000,0000,000нафтени9,9550,0000,0008,8360,7230,3960,000олефіни0,0000,0000,0000,0000,0000,0000,000Сірковмісні сполуки0,00001Разом, %мас.100
По потоку G2:
Таблиця 5.3
Склад газу стабілізації
РечовиниРазом, %мас.C1-C4C5C6C7C8C9-C11н-парафіни89,3189,310,0000,0000,0000,0000,000ізопарафіни10,6910,690,0000,0000,0000,0000,000ароматика0,0000,0000,0000,0000,0000,0000,000нафтени0,0000,0000,0000,0000,0000,0000,000олефіни0,0000,0000,0000,0000,0000,0000,000Разом, %мас.100
По потоку G3:
Таблиця 5.4
Склад кубового потоку колони стабілізації ізомеризату
РечовиниРазом, %мас.C1-C4C5C6C7C8C9-C11н-парафіни15,4390,0253,31711,8710,0860,0810,058ізопарафіни73,3210,0077,40164,0231,5040,0300,356ароматика0,0890,0000,0000,0840,0000,0050,000нафтени11,1510,0000,0007,1791,6212,2030,149олефіни0,0000,0000,0000,0000,0000,0000,000Разом, %мас.100
По потоку G4:
Таблиця 5.5
Склад товарного ізомеризату
РечовиниРазом, %мас.C1-C4C5C6C7C8C9-C11н-парафіни13,5540,11411,6821,7580,0000,0000,000ізопарафіни86,0830,03425,75960,2840,0060,0000,000ароматика0,0000,0000,0000,0000,0000,0000,000нафтени0,3620,0000,0000,3540,0000,0080,000олефіни0,0000,0000,0000,0000,0000,0000,000Разом, %мас.100
По потоку G8:
Таблиця 5.6
Склад бокового погону ДІГ
РечовиниРазом, %мас.C1-C4C5C6C7C8C9-C11н-парафіни3,8980,0000,0000,0790,6261,5751,617ізопарафіни13,5840,0000,0000,0572,1941,6999,634ароматика2,1300,0000,0001,3330,1560,3330,308нафтени80,3880,0000,0000,51525,45350,3974,023олефіни0,0000,0000,0000,0000,0000,0000,000Разом, %мас.100
На установку подається також водневмісний газ, але ми ним знехтуємо.
Для визначення потоків G2, G4, G5, G8, G7 використаємо наступні формули
, (4.2)
де Gi один із множин потоків m, який утворився з основного потоку G, кг;
концентрація компоненту j із n компонентів в потоці i, долі.
Для розрахунку кількості сірковмісних сполук потрібно лише визначити масу цих сполук, яка адсорбується адсорбентом:
(4.3)
де GS маса сірковмісних сполук, адсорбентом;
різниця концентрацій до і після адсорбера сірковмісних сполук.
Оскільки , то знайдемо потік товарного ізомеризату G5 із потоком сірковмісних сполук G7 за формолою:
. (4.4)
Отже, масовий потік газу стабілізації:
де коефіцієнт 0,85 враховує ре циркулюючий потік, який становить 15% основного потоку.
масовий потік товарного ізомеризату із потоком сірковмісних сполук:
масовий потік бокового погону колони ДІГ:
Кількості сірковмісних сполук що адсорбується
Масовий потік товарного ізомеризату G5 із потоком сірковмісних сполук G7 за формолою:
Зробимо перевірочний розрахунок по матеріальному балансу, який включає тому, щоб вхідні масові потоки були рівні вихідним масовим потокам. Отже, перевірочний розрахунок проводимо за допомогою формули 4.1:
Отже, як ми бачимо існує різниця в =.
Це пояснюється тим, що ми прийняли деякі припущення і знехтували водневмісним газом, який є невідємною частиною процесу.
Зведемо матеріальний баланс установки в таблицю 4.7.
Таблиця 4.7
Матеріальний баланс установки ізомеризації
РечовиниВхід, кг/рікВихід, кг/рікн-парафіни509859354391320,593Ізопарафіни4734600111771283,7Ароматичні вуглеводні4576002899,305882Нафтени1432180013771485Олефіни00Сірковмісні сполуки6565Втрати00Разом7050000070500000
5. Тепловий розрахунок
При розрахунку теплового балансу реактора визначають кількість тепла,що надходить і йде з реакційною сумішшю, витрати тепла на реакцію й тепловтрати через стінку. За даними теплового балансу визначають температуру потоку, що йде, що необхідно для розрахунку наступних апаратур. Почнемо з оцінки тепловтрат , тому що вони мають самостійне значення.
5.1 Розрахунок тепловтрат через стінку
Метою розрахунку є перевірка ефективності ізоляційного матеріалу й визначення зміни температури в реак