2 Технологическая часть
2.1 Описание технологической схемы блока стабилизации установки изомеризации
Нестабильный изомеризат с низа сепаратора высокого давления С-1 под давлением 25÷27кгс/см2 (2,5÷2,7МПа) поступает в межтрубное пространство теплообменников изомеризата Т-9,10, где нагревается встречным потоком стабильного изомеризата и поступает в зону питания стабилизационной колонны К-4 на 18 или 21 тарелку.
Стабилизационная колонна К-4 оборудована тарелками колпачкового типа (в количестве 30 штук) предназначена для отпарки легких углеводородов через верх колонны.
Для подвода тепла в стабилизационную колонну К-4 имеется кожухотрубчатый подогреватель Т-11 с паровым пространством, который связан с колонной перетоками для жидкости и пара. В качестве теплоносителя в нагревателе Т-11 используется газопродуктовая смесь блока реакции, которая поступает из реактора Р-3 и проходит через трубное пространство подогревателя Т-11, нагревая его.
В подогревателе стабилизационной колонны Т-11 жидкость, перетекающая из колонны К-4,частично испаряется. Отпарившиеся пары легких углеводородов поступают в нижнюю часть колонны в качестве паровой флегмы с температурой 135÷210оС.
Верхний продукт стабилизационной колонны К-4 с температурой до 90 оС поступает для конденсации и охлаждения в воздушный холодильник АВО-2 и с температурой до 40оС поступает в емкость орошения Е-10 для сепарации.
Не сконденсировавшиеся пары и газы с верха емкости орошения Е-10 выводятся с установки и поступают в заводской трубопровод сухого газа.
Для аварийного освобождения блока стабилизации от давления имеется трубопровод с линии сухого газа из Е-10 на "щит сброса" и далее на факел.
Рефлюкс с низа Е-10 поступает на прием насоса орошения ЦН-3,4 и подается в качестве орошения на верхнюю тарелку колонны К-4.
Балансовый избыток рефлюкса из Е-10 с выкида насосов орошения ЦН-3,4 выводится с установки. Уровень в емкости орошения Е-10 регулируется прибором, клапан которого расположен на откачке балансового избытка рефлюкса с установки.
Нижний продукт стабилизационной колонны К-4-стабильный изомеризат выводится из подогревателя Т-11, охлаждается в трубном пространстве Т-10,Т-9, в воздушном холодильнике АВО-3 до температуры не выше 40оС и поступает на блок защелачивания и водной отмывки стабильного изомеризата. На рисунке 1 изображена технологическая схема блока стабилизации установки изомеризации.
Рисунок 1 – Технологическая схема блока стабилизации
3 Проектировочный расчет теплообменного аппарата
3.1 Обоснование и выбор исходных данных для расчета теплообменного аппарата
Для того чтобы рассчитать поверхность теплообмена, нам необходимы исходные данные, представленные в таблицах 3.1 и 3.2.
Таблица 3.1 – Исходные данные для расчета ТО
|
Межтрубное пространство |
Трубное пространство | |||||||
|
tвх1, С |
tвых1, С |
G1, кг/с |
Среда, фазовое состояние |
tвх2, С |
tвых2, С |
G2, кг/с |
Среда, фазовое состояние | |
|
450 |
70 |
3 |
Стабильный бензин |
80 |
310 |
3,2 |
Нестабильный | |
Таблица 3.2 – Физико-химические характеристики сред
|
Параметр |
Стабильный бензин |
Вода |
|
Плотность, ρ кг/м3 |
ρ1=550,01 |
ρ2=605,05 |
|
Вязкость динамическая, μ Па·с |
μ1=0,093·10-3 |
μ2=0,132·10-3 |
|
Вязкость кинематическая, ν м2/с |
ν1=0,176·10-6 |
ν2=0,218·10-6 |
|
Удельная теплоемкость, Ср Дж/(кг·К) |
Ср1=3324,29 |
Ср2=2943,25 |
|
Коэффициент теплопроводности, λ Вт/(м·К) |
λ1=0,06 |
λ2=0,074 |