2.7.2. Среднее сечение колонны

Из совместного решения материального и теплового баланса 2-й простой колонны при условии, что с 17-й тарелки вся флегма перетекает в стриппинг-секцию дизтоплива, можно определить количество тепла Q_Ц2, снимаемого вторым циркуляционным орошением.

Материальный баланс 2-й простой колонны (по контуру на рис. 7.3):

Схема второй простой колонны

Рис. 7.3

G₁₆ + z₂ + g_Ц2 = G₂₆ + R₂ + g_25(ор)

где G₁₆ и G₂₆– нефтяные и водяные пары, поднимающиеся с 16-й и 26-й тарелки.

G₁₆ = D₂ + R₃ + R₂ + z₁

G₂₆ = D₂ + R₃ + z₁ + z₂

g_25(ор) – количество жидкой фазы, стекающей с 25-й тарелки в холодильник второго орошения, кг/ч.

g_Ц2 – количество второго циркуляционного орошения, поступающего из холодильника на 26-ю тарелку, кг/ч.

Очевидно, что массовый расход

g_25(ор) = g_Ц2

Тепловой баланс 2-ой простой колонны:

Где - энтальпия нефтяных паров, поднимающихся с 16-й тарелки, кДж/кг;

- энтальпия водяных паров, поднимающихся с 16-й тарелки, кДж/кг;

- энтальпия второго циркуляционного орошения, подаваемого при принятой температуре t_Ц2 = 70⁰С на 26-ю тарелку, кДж/кг;

- энтальпия жидкой флегмы, стекающей с 25-й тарелки в холодильник второго орошения, кДж/кг;

I_ДТ – энтальпия жидкого дизельного топлива, стекающего с низа стриппинга (из теплового баланса колонны), кДж/кг.

Из данного уравнения находится количество второго циркуляционного орошения, кг/ч:

Числитель данного уравнения – количество тепла Q_Ц2, снимаемого вторым циркуляционным орошением. Тогда

, кг/ч

Количество флегмы, стекающей с 25-й тарелки на 24-ю, кг/ч:

Флегмовое число на данной тарелке:

Количество нефтяных и водяных паров, поднимающихся с 24-ой тарелки, кг/ч:

Объем паров над 24-й тарелкой, м³/с:

где Т₂₄ – температура на 24-й тарелке, К;

Р₂₅ – давление под 25-й тарелкой, кПа;

М_R3 – молекулярный вес дизтоплива;

М_g25 – молекулярный вес флегмы с 25-й тарелки (табл.6).

Плотность паровой фазы над 24-й тарелкой:

Относительная плотность жидкой фазы на 25-й тарелке при рабочих условиях:

где t – температура на 25-й тарелке (табл.6),

- относительная плотность на 25-й тарелке (табл.6).

Абсолютная плотность жидкой фазы:

кг/м³

Нагрузка 25-й тарелки по жидкости:

2.7.3. Нижнее сечение колонны

Количество тепла, снимаемое первым циркуляционным орошением, кДж/ч:

Q_Ц1 = Q_ор – Q_хол – Q_Ц2

где Q_ор – количество тепла, которое необходимо снять всеми орошениями (из теплового баланса колонны К-2), кДж/ч.

Количество первого циркуляционного орошения, кг/ч:

где - энтальпия жидкой фазы, стекающей с 15-й тарелки, кДж/кг;

- энтальпия первого циркуляционного орошения, подаваемого при принятой температуре t_Ц1 = 100⁰С на 16-ю тарелку, кДж/кг.

Количество флегмы, стекающей с 15-й тарелки на 14-ю, кг/ч:

Флегмовое число на данной тарелке:

Ф₁₅ =

Количество нефтяных и водяных паров, поднимающихся с 14-ой тарелки, кг/ч:

G₁₄ = D₂ + R₃ + R₂ + g₁₅ + z₁

Объем паров над 14-й тарелкой, м³/с:

где Т₁₄ – температура на 14-й тарелке, К;

Р₁₅ – давление под 15-й тарелкой, кПа;

М_R3 – молекулярный вес дизтоплива;

М_R2 – молекулярный вес керосина;

М_g15 – молекулярный вес флегмы с 15-й тарелки (таблица 4.1).

Плотность паровой фазы над 14-й тарелкой, кг/м³

Относительная плотность жидкой фазы на 15-й тарелке при рабочих условиях:

где t – температура на 15-й тарелке (таблица 4.1),

- относительная плотность на 15-й тарелке (таблица 4.1).

Абсолютная плотность жидкой фазы, кг/м³:

Нагрузка 15-й тарелки по жидкости, м³/ч:

Результаты расчётов по всем сечениям колонны сводим в таблицу.

Таблица 2.7.1

Внутренние материальные потоки

Сечение под тарелкой	Флегмовое число	Объёмный расход паров V, м3/с	Плотность паров П, кг/м3	Абсолютная плотность жидкости Ж, кг/ м3	Нагрузка тарелки по жидкости LЖ, м3/ч
34	2,84	2,26	3,01	652,31	31,87
25	1,72	4,28	4,115	627,10	61,39
15	1,72	6,00	5,44	624,88	116,82