Лабораторная работа №5 Моделирование технологической установки очистки кислых стоков (4 часа)

Цель работы: научиться моделировать процессы абсорбции в колонных аппаратах, освоение методики проведения расчетного исследования.

.

Рис. 6. 1. Схема очистки кислых стоков

Описание схемы

Схема очистки кислых стоков является типичной в нефтепереработке (Рис.6.1). Очистке подвергаются смешанные стоки, приходящие с установок водной очистки, риформингов, гидрокрекингов и установок АВТ.

В качестве источника тепла обычно применяется водяной пар низких параметров. Целью процесса является максимально возможное удаление сероводорода и аммиака, которые уходят с верха отпарной колонны. Весьма важно правильно спроектировать такую колонну, поскольку она должна справляться с переработкой всех кислых стоков нефтеперерабатывающего завода, поступающих из различных источников. Часто производительность этих колонн оказывается недостаточной для работы в нестационарных (например, при пуске или остановке производства) или аварийных условиях, и кислые стоки приходится накапливать в резервных емкостях.

Колонна очистки кислых стоков играет большую роль в программах снижения загрязнения окружающей среды, повсеместно осуществляются в промышленности.

Кислые стоки (поток 1) поступают в теплообменник Т-1, в котором подогреваются потоком 4. Подогретый поток 2 поступает на 3-ю тарелку 8-тарельчатой ректификационной колонны, оснащенной кипятильником и конденсатором с полным рефлюксом. В кубе колонны (поток 4) получают продукт, в котором массовая доля NH3 составляет 1е-5. Этот поток поступает в теплообменник Т-1, где подогревает питание колонны.

Пакет свойств

Выберите нужные компоненты H2S, NH3 и H2O. В качестве термодинамического пакета выберите Пенга-Робинсона для кислых сред (Sour PR).

Моделирование схемы

Поток питания:

Температура: 40С;

Давление: 3 бар;

Расход жидкости: 2000 м3/час;

Массовая доля H2S: 0.007;

Массовая доля NH3: 0.005;

Массовая доля H2O: 0.988.

Операции

Теплообменник T-1

Закладка, страница	Поле	значение
Данные, Соединения	Вход в корпус Вход в трубки Выход из корпуса Выход из трубок	4 1 5 2
Данные, Параметры	ΔP трубок ΔP корпуса	0,7 бар 0,7 бар
Рабочая тетрадь, Условия	Температура в потоке 2	95 С

Перед тем, как устанавливать абсорбер, в меню Инструменты выберите Настройки. Убедитесь, что на закладке Расчет (страница Опции) в поле Инспектор ввода установлен флажок. Теперь инсталлируйте колонну. Для этого воспользуйтесь кнопкой Ректификационная колонна в кассе объектов. В колонне имеются и кипятильник, и конденсатор.

Колонна К-1

Закладка, страница	Поле	значение
Соединение	Число тарелок Питание (тарелка) Тип конденсатора Пар сверху Кубовая жидкость Нагрузка ребойлера Нагрузка конденсатора	8 2 (тар.3) Полный рефлюкс 3 4 Нагр.реб. Нагр.конд.
Профиль давления	Конденсатор	2 бар
	ребойлер	2,3 бар

Перейдите на страницу Монитор закладки Данные. Две спецификации Отбор пара сверху и Флегмовое число по умолчанию назначены активными для полных колонн. Спецификацию Отбор пара сверху сделайте неактивной. Задайте значение флегмового числа – 10. добавьте новую спецификацию (кнопка Добавить) – мольная доля аммиака в кубовом продукте составляет 0,00001 и сделайте эту спецификацию активной (Рис.6.2).

Рис.6.2. Добавление новой спецификации

Для ускорения сходимости колонны и уменьшения эффекта осцилляции решения задан демпфирующий фактор 0.4 (по умолчанию он равен 1.0). Демпфирующий фактор задается на странице Дополнительные закладки Параметры. Более подробно о демпфирующем факторе читайте в документации.