- •Расчет установки деасфальтизации гудрона пропаном
- •Содержание
- •Введение
- •1. Литературный обзор
- •1.1. Влияние оперативных параметров на эффективность процессов пропановой деасфальтизации
- •1.2. Принципиальные технологические схемы установок деасфальтизации пропаном
- •1.3. Интенсификация процесса деасфальтизации. Внедрение струйной аппаратуры
- •2. Описание технологической схемы процесса деасфальтизации.
- •3. Технологические расчеты.
- •3.1. Расчет материального баланса процесса.
- •II ступень первого ряда, 70 оС.
- •III ступень первого ряда, 80 оС.
- •I ступень второго ряда, 60 оС.
- •III ступень второго ряда, 80 оС.
- •3.2. Качественная характеристика деасфальтизата.
- •3.3. Расчет нагрузки экстракционной колонны по жидкости.
- •3.4. Расчет испарителя пропана первой ступени.
- •Заключение
- •Список использованной литературы
II ступень первого ряда, 70 оС.
Поступает: 55,208 т/ч сырья и 165,833 т/ч пропана.
А. Исходные данные:
Компон. |
М |
ρ70, кг/м3 |
V, м3/моль |
I70ж, кДж/кг |
I70п, кДж/кг |
∆L, кДж/кмоль |
х |
(х/М)100 |
x’ |
x’V |
x” |
Для фракции 1 |
|||||||||||
Пропан |
44,094 |
408,0 |
108,07 |
205,31 |
438,27 |
10272,14 |
0,75 |
1,700912 |
0,969676 |
104,7963 |
0,862069 |
Фр. 1 |
470,0 |
850,0 |
552,94 |
134,67 |
454,46 |
150301,3 |
0,25 |
0,053191 |
0,030324 |
16,76741 |
0,137931 |
∑ |
|
1,754103 |
|
121,5637 |
|
||||||
Для фракции 2 |
|||||||||||
Пропан |
44,094 |
408,0 |
108,07 |
205,31 |
438,27 |
10272,14 |
0,75 |
1,700912 |
0,974948 |
105,3661 |
0,871535 |
Фр. 2 |
572,0 |
922,65 |
619,95 |
129,81 |
437,89 |
176221,8 |
0,25 |
0,043706 |
0,025052 |
15,53112 |
0,128465 |
∑ |
|
1,744618 |
|
120,8972 |
|
||||||
Для фракции 3 |
|||||||||||
Пропан |
44,094 |
408,0 |
108,07 |
205,31 |
438,27 |
10272,14 |
0,75 |
1,700912 |
0,978689 |
105,7704 |
0,875754 |
Фр. 3 |
675,0 |
958,60 |
704,15 |
127,57 |
429,61 |
203877,0 |
0,25 |
0,037037 |
0,021311 |
15,00602 |
0,124246 |
∑ |
|
1,737949 |
|
120,7764 |
|
||||||
Для фракции 4 |
|||||||||||
Пропан |
44,094 |
408,0 |
108,07 |
205,31 |
438,27 |
10272,14 |
0,75 |
1,700912 |
0,982285 |
106,159 |
0,879779 |
Фр. 4 |
815,0 |
995,25 |
818,89 |
125,31 |
420,79 |
240816,2 |
0,25 |
0,030675 |
0,017715 |
14,50653 |
0,120221 |
∑ |
|
1,731587 |
|
120,6656 |
|
||||||
Для фракции 5 |
|||||||||||
Пропан |
44,094 |
408,0 |
108,07 |
205,31 |
438,27 |
10272,14 |
0,75 |
1,700912 |
0,990296 |
107,0248 |
0,886216 |
Фр. 5 |
1500,0 |
1059,25 |
1416,10 |
121,57 |
405,11 |
425310,0 |
0,25 |
0,016667 |
0,009704 |
13,74121 |
0,113784 |
∑ |
|
1,717578 |
|
120,766 |
|
||||||
Плотность
фракций ρt
[5, с. 8]:
где а – температурная поправка;
плотность пропана
взята из справочника. Энтальпия фракций
в жидкой фазе Itж
и в паровой фазе Itп
[6, с. 33]:
где
– относительная плотность фракций;
энтальпия пропана взята из справочника.
Молярный объем:
.
Молярная теплота парообразования:
.
Б. Изменение энтропии ∆ST/V:
Компонент |
∆Sк(р)T/Vк(р) = [RT(lnVк – lnVр)]/Vк(р), кДж/м3 |
Для фракции 1 |
|
Пропан |
|
Фракция 1 |
|
Для фракции 2 |
|
Пропан |
|
Фракция 2 |
|
Для фракции 3 |
|
Пропан |
|
Фракция 3 |
|
Для фракции 4 |
|
Пропан |
|
Фракция 4 |
|
Для фракции 5 |
|
Пропан |
|
Фракция 5 |
|
В. Параметр растворимости σ:
Компонент |
Параметры растворимости σр и σк [4, с. 221], (кДж/м2)0,5 |
Для фракции 1 |
|
Пропан |
|
Фракция 1 |
|
Продолжение
Компонент |
Параметры растворимости σр и σк [4, с. 221], (кДж/м2)0,5 |
Для фракции 2 |
|
Пропан |
|
Фракция 2 |
|
Для фракции 3 |
|
Пропан |
|
Фракция 3 |
|
Для фракции 4 |
|
Пропан |
|
Фракция 4 |
|
Для фракции 5 |
|
Пропан |
|
Фракция 5 |
|
Г. Перераспределение компонентов между фазами:
Фракция |
RT = [VpX” + Vк(1-X”)](σк-σр)2 |
Фракция 1 |
8,314∙343 = [108,07X” + 552,94(1-X”)](12,292-9,530)2 X” = 0,4025, 1-X” = 0,5975 |
Фракция 2 |
8,314∙343 = [108,07X” + 619,95(1-X”)](12,418-9,527)2 X” = 0,5445, 1-X” = 0,4555 |
Фракция 3 |
8,314∙343 = [108,07X” + 704,15(1-X”)](12,554-9,511)2 X” = 0,6645, 1-X” = 0,3355 |
Фракция 4 |
8,314∙343 = [108,07X” + 818,89(1-X”)](12,708-9,489)2 X” = 0,7650, 1-X” = 0,2350 |
Продолжение
Фракция |
RT = [VpX” + Vк(1-X”)](σк-σр)2 |
Фракция 5 |
8,314∙343 = [108,07X” + 1416,1(1-X”)](13,527-9,398)2 X” = 0,9363, 1-X” = 0,0637 |
Д. Перевод мольных объемных концентраций в массовые:
Комп. |
X” |
V |
(X”/V)100 |
X’ |
M |
X’M |
X |
Для фракции 1 |
|||||||
Пропан |
0,4025 |
108,07 |
0,3724 |
0,7751 |
44,094 |
34,177 |
0,2443 |
Фр. 1 |
0,5975 |
552,94 |
0,1081 |
0,2249 |
470,000 |
105,701 |
0,7557 |
∑ |
|
0,4805 |
|
139,879 |
|
||
Для фракции 2 |
|||||||
Пропан |
0,5445 |
108,07 |
0,5039 |
0,8727 |
44,094 |
38,483 |
0,3458 |
Фр. 2 |
0,4555 |
619,95 |
0,0735 |
0,1273 |
572,000 |
72,791 |
0,6542 |
∑ |
|
0,5773 |
|
111,274 |
|
||
Для фракции 3 |
|||||||
Пропан |
0,6645 |
108,07 |
0,6149 |
0,9281 |
44,094 |
40,923 |
0,4574 |
Фр. 3 |
0,3355 |
704,15 |
0,0476 |
0,0719 |
675,000 |
48,541 |
0,5426 |
∑ |
|
0,6625 |
|
89,464 |
|
||
Для фракции 4 |
|||||||
Пропан |
0,7650 |
108,07 |
0,7078 |
0,9610 |
44,094 |
42,376 |
0,5716 |
Фр. 4 |
0,2350 |
818,89 |
0,0287 |
0,0390 |
815,000 |
31,756 |
0,4284 |
∑ |
|
0,7365 |
|
74,132 |
|
||
Для фракции 5 |
|||||||
Пропан |
0,9363 |
108,07 |
0,8663 |
0,9948 |
44,094 |
43,866 |
0,8498 |
Фр. 5 |
0,0637 |
1416,10 |
0,0045 |
0,0052 |
1500 |
7,753 |
0,1502 |
∑ |
|
0,8708 |
|
51,619 |
|
||
Е. Материальный баланс разделения гудрона:
Фракция |
Потенциальное содержание в сырье, т/ч |
Пропано-масляная фаза, т/ч |
Асфальтовая фаза, т/ч |
Фракция 1 |
55,208∙0,230 = 12,698 |
12,698∙0,7557 = 9,595 |
12,698-9,595 = 3,103 |
Фракция 2 |
55,208∙0,213 = 11,759 |
11,759∙0,6542 = 7,692 |
11,759-7,692 = 4,067 |
Фракция 3 |
55,208∙0,291 = 16,066 |
16,066∙0,5426 = 8,717 |
16,066-8,717 = 7,349 |
Фракция 4 |
55,208∙0,200 = 11,042 |
11,042∙0,4284 = 4,730 |
11,042-4,730 = 6,312 |
Фракция 5 |
55,208∙0,066 = 3,6440 |
3,6440∙0,1502 = 0,547 |
3,6440-0,547 = 3,096 |
∑ |
55,208 |
31,282 |
23,926 |
Содержание пропана в асфальтовой фазе на II ступени разделения 55 % (масс.), т.е.:
23,926∙(0,55/0,45) = 29,243 т/ч.
Содержание пропана в масляной фазе:
165,833-29,243 = 136,590 т/ч.
