2.7 Дебутанизациялау колоннасының технологиялық есептелуі

Келесі берілген мәндер арқылы газды фракциялау қондырғысының депропанизациялау колоннасын есептейміз: шикізаттың құрамы (мол. %) С₃Н₈—0,85, С₄Н₁₀—59,39, С₅Н₁₂—29,05, С₆₊ және одан жоғары –10,71; дистиляттағы С₅Н₁₂ мөлшері 0,7 мол. % болмауы керек, қалдықтағы С₄Н₁₀ мөлшері 1,15 мол. % артық болмауы керек; шикізатты колонннағы беру температурасы Т₁ = 493К; колоннаның шикізат бойынша өнімділігі G_сағ =48165,5 кг/сағ; колоннаның ауамен салқындату мұздатқышына берілетін ауаның бастапқы температурасы Т= 296 К [1].

2.7.1 Шикізаттың құрамы

Шикізаттың орташа молекулалық массасы (13 кесте):

M_op= = 64,9 ≈ 65

13-кесте

Шикізаттың құрамы

№	Шикізаттың компонентері	Моле-кула-лық масса-сы Мr	Шикі-заттың құра-мы моль-дік үлес-пен ci	Mici	Шикі-заттың құрамы мольдік үлесі сi=	Шикізаттағы мөлшері
						кг/сағ	Кмоль/ сағ
1 2 3 4	С3Н8 С4Н10 С5Н12 С6+одан жоғары	44 58 72 86	0,0085 0,5939 0,2905 0,1071	0,374 34,446 20,916 9,211	0,0057 0,5299 0,3218 0,1417	277,6 25524,9 15498,9 6864,1	6,3 440,1 215,3 79,8
Қосындысы		-	1,0000	64,9≈65	1,0000	48126,5	741,5

2.7.2 Дистиллят пен қалдықтың мөлшері мен құрамы

Әрі қарай есептеу 100 к/моль шикізатқа жүргізіледі.

Колонна үшін материалдық баланстың теңдеуін төмендегіше жазамыз:

G=D+R (1)

Gс₁=Dу_D1+Rx_R1 (2)

Gс₂=Dу_D2+Rx_R2 (3)

Gс₃=Dу_D3+Rx_R3 (4)

Gс₄=Dу_D4+Rx_R4 (5)

Бізге белгілі мәндерді осы формулаларға қою арқылы мынаны аламыз:

100×0,0085 = D^/уD1 + (100-D)×0 (2^/)

100×0,5939 = D^/у_D2 + (100-D)×0.0115 (3^/)

100×0,2905 = D×0.007 + (100-D) x^/_R3 (4^/)

100×0,1071 = D×0 + (100-D) x^/_R4 (5^/)

(4) және (5) қосу арқылы мынаны аламыз:

39,76 = D×0,007 + (100-D) (x^/_R3 – x^/_R4).

Бірақта,

X^/_R2 + x^/_R3 + x^/_R4 =1

мұндағы x^/_R2= 0,0115. Сондықтан

x^/_R3 + x^/_R4 = 1-0.0115= 0,9885

Яғни,

39,76 = 0,007D+98,85+0,9885D,

Осыдан

R=100-60,2=39,8.

(2) формуладан:

(3) формуладан:

(4) формуладан:

(5) формуладан:

Дистиллят пен қалдықтың құрамы мен мөлшерінің мәндері 14- кестеде көрсетілген.

14-кесте

Дистилят пен қалдықтың құрамы мен мөлшері

Компоненттер	Шикізат, к/моль	Дистиллят D		Қалдық R
		D/xDi	yDi=x´Di		R/xRi	x/Ri
С3Н8 С4Н10 С5Н12 С6+одан жоғары	0,85 59,39 29,05 10,71	0,85 58,93 0,42 -	0,0141 0,9789 0,007 -		- 0,51 28,58 10,71	- 0,0115 0,7193 0,2691
Қосындысы	100,00	60,2	1,0000		39,8	1,0000

Ескерту: