2.10. Расчет стриппинг-секций

Из совместного решения уравнений материального и теплового балансов находится нагрузка верхней тарелки каждой стриппинг-секции по паровой и жидкой фазе. Затем по максимальной паровой нагрузке определяется единый диаметр стриппинг-секций (колонны К-3).

2.10.1. Расчет стриппинг-секции керосина

Составим уравнение материального баланса потоков без учёта водяного пара (рис. 10.1):

g₂₇ = G₆ + R₃

Схема керосинового стриппинга

Рис. 10.1

где g₂₇ – количество флегмы, стекающей с 27-й тарелки в стриппинг, кг/ч;

G₆ – количество паров, уходящих с верхней, 6-й тарелки стриппинга под 27-ю тарелку атмосферной колонны, кг/ч.

Уравнение теплового баланса с учётом водяного пара:

Отсюда с учётом уравнения материального баланса находится количество нефтяных паров G₆, кг/ч:

где - энтальпия жидкости при уточнённой температуре ( = 190°С) и плотности на 27-й тарелке, кДж/кг;

- энтальпия нефтяных паров при температуре и плотности на верхней, 6-й тарелке стриппинга, кДж/кг.

- энтальпия водяного пара при температуре 6-й тарелки стриппинга, кДж/кг.

Новая, скорректированная температура на верхней, 6-й тарелке стриппинга, с учётом изменения температуры на 27-й тарелке, будет t₆ = 160,67⁰С.

Где 315,15 кДж/кг – энтальпия керосина при скорректированной температуре вывода из стриппинга.

Определяем количество флегмы, стекающей в керосиновый стриппинг, кг/ч:

g₂₇ = G₆ + R₃

Объёмный расход паров, уходящих с 6-й тарелки стриппинга, м³/с:

где Т₆ – температура на 6-й тарелке, К;

Р₂₇ – давление под 27-й тарелкой атмосферной колонны, кПа;

М₆ – молекулярный вес нефтяных паров с 6-й тарелки стриппинга (табл.2.4.2).

Плотность паровой фазы, кг/м³:

кг/м³

Относительная плотность жидкой фазы, стекающей с 27-й тарелки атмосферной колонны на верхнюю тарелку стриппинга при рабочих условиях:

где t – температура на 27-й тарелке;

- относительная плотность на 27-й тарелке.

Абсолютная плотность жидкой фазы, кг/м³:

= 636,8 кг/м³

Нагрузка верхней, 6-й тарелки стриппинга по жидкости:

= м³/ч

2.10.2. Расчёт стриппинг-секции дизтоплива

Составим уравнение материального баланса потоков без учёта водяного пара (рис. 10.2):

g₁₇ = G₆ + R₂

Схема дизельного стриппинга

Рис. 10.2

где g₁₇ – количество флегмы, стекающей с 17-й тарелки в стриппинг, кг/ч;

G₆ – количество паров, уходящих с верхней, 6-й тарелки стриппинга под 17-ю тарелку атмосферной колонны, кг/ч.

Уравнение теплового баланса с учётом водяного пара:

Отсюда с учётом уравнения материального баланса находится количество нефтяных паров G₆, кг/ч:

где - энтальпия жидкости при температуре и плотности на 17-й тарелке, кДж/кг;

- энтальпия нефтяных паров при температуре и плотности на верхней, 6-й тарелке стриппинга, кДж/кг;

- энтальпия водяного пара при температуре 6-й тарелки стриппинга, кДж/кг.

Определяется количество флегмы, стекающей в стриппинг дизтоплива, кг/ч:

g₁₇ = G₆ + R₂

g₁₇ = 4980,44 + 20090 = 25070,44 кг/ч

Объёмный расход паров, уходящих с 6-й тарелки стриппинга, м³/с:

где Т₆ – температура на 6-й тарелке, К;

Р₁₇ – давление под 17-й тарелкой атмосферной колонны, кПа;

М₆ – молекулярный вес нефтяных паров с 6-й тарелки стриппинга (табл.2.4.2).

Плотность паровой фазы, кг/м³

кг/м³

Относительная плотность жидкой фазы, стекающей с 17-й тарелки атмосферной колонны на верхнюю тарелку стриппинга при рабочих условиях:

где t – температура на 17-й тарелке;

- относительная плотность на 17-й тарелке.

Абсолютная плотность жидкой фазы, кг/м³:

= 613,7 кг/м³

Нагрузка верхней, 6-й тарелки стриппинга по жидкости:

= м³/ч

Результаты расчётов сводим в таблицу.

Таблица 10.1

Параметры стриппинг-секций

Стриппинг-секция	Объёмный расход паров V, м3/с	Плотность паров П, кг/м3	Абсолютная плотность жидкости Ж, кг/ м3	Нагрузка тарелки по жидкости LЖ, м3/ч
Керосина	0,2880	3,275	636,8	28,90
Дизтоплива	0,3895	3,55	613,7	40,85

Далее определяется стриппинг, имеющий наибольшую нагрузку по паровой фазе V и рассчитывается его диаметр по методике, приведённой в разделе 8. Рекомендуется принимать в расчёте однопоточные тарелки. Диаметр второго стриппинга принимается равным первому.

В нашем случае стриппинг дизтоплива имеет наибольшую нагрузку по паровой фазе.

Примем к установке тарелки клапанные однопоточные, расстояние между тарелками примем 450 мм. Тогда К₁ = 1,15, С₁ = 765, К₂ = 1,0, К₃ = 4,0.

Принимаем к установке диаметр стриппинг-секций 0,8 м.