
- •Содержание
- •Глоссарий 7
- •Конспект лекционных занятий
- •3. Практические занятия
- •4. Лабораторные занятия
- •5. Самостоятельная работа студентов
- •7 Экзаменационные вопросы 181
- •8 Технические средства обучения 182
- •Список рекомендуемой литературы 182
- •1. Глоссарий
- •2 Конспект лекционных занятий модуль 1 Лекция № 1. Перспективы развития технологии органических веществ (2 часа)
- •0,5 О2 носн2-сн2он
- •О носн2-сн2nh2
- •Лекция № 2. Физико-химические основы термического крекинга
- •Лекция № 3. Физико-химические основы каталитического крекинга
- •Лекция № 4. Физико-химические основы каталитического риформинга
- •Лекция № 5. Физико-химические основы гидрогенизационных процессов
- •Лекция № 7. Химизм и механизм технологических процессов переработки нефтяных газов
- •Лекция № 8 Технологическое оборудование и технологическое оформление основных аппаратов процессов переработки органических веществ
- •Лекция № 10 Теоретические основы очистки нефтяных фракций
- •Лекция № 11 Адсорбционные и каталитические методы очистки
- •Лекция № 12 Очистка с применением избирательных растворителей
- •Лекция № 13 Депарафинизация масел и дизельных фракций
- •3. Практические занятия
- •Практическое занятие №1
- •Тема: Расчетные методы определения физико-химических свойств
- •И состава нефти и нефтепродуктов
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №2 Тема: Расчетные методы вычисления материального баланса процесса термического крекинга
- •Составление материального баланса
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №3 Тема: Составление материального баланса процесса каталитического крекинга
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №4 Тема: Составление материального баланса процесса каталитического риформинга
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №5 Тема: Расчетные методы вычисления материального баланса гидрогенизационных процессов
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №6 Тема: Расчетные методы вычисления материального баланса процесса полимеризационных процессов
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №7 Тема: Задачи и упражнения по составлению уравнений химических реакций, протекающих при алкилировании и изомеризации с указанием механизма ее протекания
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №8 Тема: Технологический расчет основных аппаратов установок переработки органических веществ
- •Число тарелок
- •Практическое занятие №9 Тема: Приближенные методы построения линии однократного испарения (ои)
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №10 Тема: Решение задач по теоретическим основам процесса очистки нефтяных фракций
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №11 Тема: Решение задач по депарафинизации нефтяных фракций
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №12 Тема: Решение задач по закономерностям получения гомогенных растворов
- •Задачи для решения
- •4. Лабораторные занятия лабораторная работа №1 Тема: Термический крекинг (пиролиз) углеводородов и составление материального баланса опыта
- •Описание установки и методика проведения работы
- •Лабораторная работа №2 Тема: Каталитический крекинг углеводородов и составление материального баланса опыта
- •Проведение работы
- •Оформление результатов работы
- •Методика проведения эксперимента
- •Приготовление алюмохромового оксидного катализатора
- •Методика выполнения работы
- •Лабораторная работа №5 Тема: Полукоксование
- •Описание установки и методика проведения работы
- •Лабораторная работа №6 Аппараты установок термических и каталитических процессов. Тема: Методы разделения и анализа продуктов реакций
- •Методика проведения работы
- •Методика проведения работы
- •Лабораторная работа №7 Тема: Разгонка нефти на ректификационном аппарате
- •Лабораторная работа №8 Тема: Очистка сырой нефти от влаги и механических примесей
- •Определение сухого остатка
- •Методика определения
- •Прокаленный остаток
- •Методика определения
- •Лабораторная работа №9 Тема: Депарафинизация бензиновой фракции карбамидным методом
- •Методика определения
- •Лабораторная работа №10 Тема: Адсорбционная очистка масляных дистиллятов
- •Порядок выполнения работ
- •5. Самостоятельная работа студентов под руководством преподавателей (срсп) срсп №1. Реакционная способность органических соединений. Электронные эффекты
- •Срсп № 2. Классификация органических реакций
- •Срсп № 3. Характеристика основных механизмов реакций органических соединений
- •Срсп № 4. Образование пироуглерода и сажи
- •Срсп №5. Термические превращения углеводородов в жидкой фазе
- •Срсп №6. Процесс коксования нефтяного сырья
- •Срсп №7. Кислотный катализ
- •Реакции карбкатионов
- •Срсп №8. Классификация каталитических реакций и катализаторов
- •Энергия активации каталитической реакции
- •Срсп №9. Кинетика газофазных реакций в присутствии твердых катализаторов
- •Срсп №10. Теоретические основы подготовки и переработки газообразного сырья
- •6. Самостоятельная работа студентов срс
- •7 Экзаменационные вопросы
- •8 Технические средства обучения
- •Список рекомендуемой литературы
- •9.1 Основная литература
- •9.2 Дополнительная литература
Число тарелок
Число ректификационных тарелок в колонне в основном зависит от требуемой четкости ректификации; разности температур кипения: разделяемых фракций; количества подаваемого в колонну орошения. Число теоретических тарелок в ректификационной колонне определяют обычно графически, методом расчета от тарелки к тарелке и эмпирическими методами. Можно подобрать число тарелок в колонне и на основании практических данных.
Тарелки с S-образными элементами применяют в колоннах, атмосферных, отпарных, под давлением, ГФУ, абсорбционных. Не рекомендуют применять их для вакуумных колонн. Однопоточные тарелки рекомендованы для колонн диаметром 1 - 4 м, двух- и четырехпоточные - для колонн диаметром более 4 м. Клапанные тарелки рекомендуют применять в колоннах АВТ, ГФУ, АГФУ, азеотропной перегонки, четкой ректификации; ситчатые тарелки - для колонн четкой ректификации, азеотропной перегонки, ГФУ, при повышенных жидкостных нагрузках. Не рекомендуют для вакуумных колонн, для загрязненных сред, при больших колебаниях нагрузки, в колоннах большего диаметра (более 2,5 м). Струйные тарелки рекомендуют применять для атмосферных колонн диаметром до 3,2 м отпарных, в колоннах под давлением (диаметр до 4 м). Струйные тарелки с отбойниками рекомендуют применять для вакуумных колонн. Решетчатые тарелки провального типа применяют в колоннах ГФУ, АГФУ, вторичной перегонки диаметром до 2,4 м, при больших нагрузках по жидкости.
В приложениях дана характеристика ректификационных колонн атмосферно-вакуумных установок.
Задачи
1. Определить диаметр колонны, если максимальный объем паров в ней равен 42500 м3/ч и допустимая скорость паров 0,92 м/сек.
2. В сечении колонны определить секундный объем паров фракций 360-420 °С в количестве 53200 кг/ч (М = 307,9), 420-500 °С количестве 32600 кг/ч (М = 400,5) и 10640 кг/ч водяных паров. Температура в данном сечении колонны 410°С и остаточное давление 100 мм.рт.ст.
3. Определить секундный объем паров под верхней тарелкой (рис.6), если через сечение колонны проходит 117000 кг/ паров бензина 17970 кг/ч водяных паров. Плотность бензина d420=0,750, М=102, кратность орошения 2, температура орошения на вводе в колонну 35 °С, температура верха колонны 110 °С, давление наверху колонны 1,54 ат. При определении Vсек учесть горячее орошение.
4. Определить объем паров над верхней тарелкой колонны. Пары бензина (22000 кг/ч) и водяные пары (9970 кг/ч) покидают колонну при t=118 °С и давлении П=1,7 ат. Острое орошение подается на верхнюю тарелку в количестве 40170 кг/ч (М=106,2).
5. Какова допустимая скорость движения паров в колонне, если: количество паров нефтепродукта G= 53100 кг/ч (М=213,9); количество водяного пара
Gв.п.= 710 кг/ч; температура в данном сечении колонны t=230 °С; давление наверху колонны П=1,77 ат; тарелки в колонне колпачкового типа; плотность флегмы d420=0,843, расстояние между тарелками 600 мм.
6. Определить допустимые весовую и линейную скорости движения паров в данном сечении вакуумной колонны, если температура в нем 220 °С давление П = 55 мм.рт.ст. и проходит через 203 кг/ч газов разложения (М=48), 407 кг/ч нефтяных паров (М=250), 167000 кг/ч орошения (М=362,4), 4249 кг/ч водяного пара. Плотность флегмы d420=0,887. Расстояние между тарелками 600 мм.
7. Определить диаметр колонны, если секундный объем паров Vсек= 7,08 м, плотность паров и флегмы в условиях работы колонны соответственно 3,68 и 650 кг/м3. Расстояние между колпачковыми тарелками 600 мм.
8. Определить диаметр изобутановой колонны, сверху которой отводится 254 кг/ч пропана, 16978 кг/ч изобутана, 1692 кг/ч н-бутана и орошение (весовое отношение к дистилляту 4,57:1). Молекулярный вес дистиллята 58, плотность 52 °С ρ= 560 кг/м3. Температура верха колонны 52 °С и давление 6,6 ат. Тарелки в колонне с S-образными элементами. Расстояние между тарелками 600 мм.
9. Какова высота вакуумной ректификационной колонны, если в ее концентрационной части расположено 16 желобчатых тарелок, в отпарной 4. Вниз колонны поступает гудрон в количестве 103500 кг/ч плотностью d4390=0,740. Диаметр колонны 8 м. Запас гудрона внизу колонны 10-минутный. Расстояние между тарелками 600 мм.
Литература
Сарданашвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа, М., Химия, 1973.
Гусейнов Д.А., Спектор Ш.Ш. Технологические расчеты процессов нефтепереработки, М.-Л., Химия, 1964.