- •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
III ступень первого ряда, 80 оС.
Поступает: 31,282 т/ч углеводородной фазы и 136,590 т/ч пропана.
А. Исходные данные:
Компон. |
М |
ρ80, кг/м3 |
V, м3/моль |
I80ж, кДж/кг |
I80п, кДж/кг |
∆L, кДж/кмоль |
х |
(х/М)100 |
x’ |
x’V |
x” |
Для фракции 1 |
|||||||||||
Пропан |
44,094 |
381,0 |
115,73 |
246,37 |
439,95 |
8535,717 |
0,8137 |
1,845376 |
0,978972 |
113,2987 |
0,906266 |
Фр. 1 |
470,0 |
843,4 |
557,27 |
155,01 |
471,43 |
148717,4 |
0,1863 |
0,039638 |
0,021028 |
11,7183 |
0,093734 |
∑ |
|
1,885014 |
|
125,017 |
|
||||||
Для фракции 2 |
|||||||||||
Пропан |
44,094 |
381,0 |
115,73 |
246,37 |
439,95 |
8535,717 |
0,8137 |
1,845376 |
0,982657 |
113,7251 |
0,913134 |
Фр. 2 |
572,0 |
916,98 |
623,79 |
149,42 |
454,5 |
174505,8 |
0,1863 |
0,03257 |
0,017343 |
10,81857 |
0,086866 |
∑ |
|
1,877946 |
|
124,5437 |
|
||||||
Для фракции 3 |
|||||||||||
Пропан |
44,094 |
381,0 |
115,73 |
246,37 |
439,95 |
8535,717 |
0,8137 |
1,845376 |
0,985264 |
114,0269 |
0,916168 |
Фр. 3 |
675,0 |
953,32 |
708,05 |
146,84 |
446,03 |
201953,3 |
0,1863 |
0,0276 |
0,014736 |
10,43379 |
0,083832 |
∑ |
|
1,872976 |
|
124,4607 |
|
||||||
Для фракции 4 |
|||||||||||
Пропан |
44,094 |
381,0 |
115,73 |
246,37 |
439,95 |
8535,717 |
0,8137 |
1,845376 |
0,987764 |
114,3162 |
0,91903 |
Фр. 4 |
815,0 |
990,1 |
823,15 |
144,24 |
437,02 |
238615,7 |
0,1863 |
0,022859 |
0,012236 |
10,07169 |
0,08097 |
∑ |
|
1,868235 |
|
124,3879 |
|
||||||
Для фракции 5 |
|||||||||||
Пропан |
44,094 |
381,0 |
115,73 |
246,37 |
439,95 |
8535,717 |
0,8137 |
1,845376 |
0,993315 |
114,9586 |
0,92357 |
Фр. 5 |
1500,0 |
1054,1 |
1423,01 |
139,93 |
420,98 |
421575,0 |
0,1863 |
0,01242 |
0,006685 |
9,513341 |
0,07643 |
∑ |
|
1,857796 |
|
124,4719 |
|
||||||
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∙353 = [115,73X” + 557,27(1-X”)](12,199-8,505)2 X” = 0,7749, 1-X” = 0,2251 |
Фракция 2 |
8,314∙353 = [115,73X” + 623,79(1-X”)](12,320-8,487)2 X” = 0,8348, 1-X” = 0,1652 |
Фракция 3 |
8,314∙353 = [115,73X” + 708,05(1-X”)](12,451-8,462)2 X” = 0,8840, 1-X” = 0,1160 |
Фракция 4 |
8,314∙353 = [115,73X” + 823,15(1-X”)](12,603-8,431)2 X” = 0,9251, 1-X” = 0,0749 |
Продолжение
Фракция |
RT = [VpX” + Vк(1-X”)](σк-σр)2 |
Фракция 5 |
8,314∙353 = [115,73X” + 1423,01(1-X”)](13,138-8,321)2 X” = 0,9918, 1-X” = 0,0082 |
Д. Перевод мольных объемных концентраций в массовые:
Комп. |
X” |
V |
(X”/V)100 |
X’ |
M |
X’M |
X |
Для фракции 1 |
|||||||
Пропан |
0,7749 |
115,73 |
0,6696 |
0,9431 |
44,094 |
41,585 |
0,6086 |
Фр. 1 |
0,2251 |
557,27 |
0,0404 |
0,0569 |
470,0 |
26,740 |
0,3914 |
∑ |
|
0,7100 |
|
68,325 |
|
||
Для фракции 2 |
|||||||
Пропан |
0,8348 |
115,73 |
0,7213 |
0,9646 |
44,094 |
42,532 |
0,6773 |
Фр. 2 |
0,1652 |
623,79 |
0,0265 |
0,0354 |
572,0 |
20,262 |
0,3227 |
∑ |
|
0,7478 |
|
62,794 |
|
||
Для фракции 3 |
|||||||
Пропан |
0,8840 |
115,73 |
0,7639 |
0,9790 |
44,094 |
43,168 |
0,7529 |
Фр. 3 |
0,1160 |
708,05 |
0,0164 |
0,0210 |
675,0 |
14,169 |
0,2471 |
∑ |
|
0,7802 |
|
57,338 |
|
||
Для фракции 4 |
|||||||
Пропан |
0,9251 |
115,73 |
0,7994 |
0,9888 |
44,094 |
43,598 |
0,8263 |
Фр. 4 |
0,0749 |
823,15 |
0,0091 |
0,0112 |
815,0 |
9,168 |
0,1737 |
∑ |
|
0,8085 |
|
52,766 |
|
||
Для фракции 5 |
|||||||
Пропан |
0,9918 |
115,73 |
0,8570 |
0,9993 |
44,094 |
44,064 |
0,9776 |
Фр. 5 |
0,0082 |
1423,01 |
0,0006 |
0,0007 |
1500,0 |
1,011 |
0,0224 |
∑ |
|
0,8575 |
|
45,076 |
|
||
Е. материальный баланс разделения:
Фракция |
Пропано-масляная фаза, т/ч |
Фаза рефлюкса, т/ч |
Фракция 1 |
9,595∙0,3914 = 3,755 |
9,595-3,755 = 5,840 |
Фракция 2 |
7,692∙0,3227 = 2,482 |
7,692-2,482 = 5,210 |
Фракция 3 |
8,717∙0,2471 = 2,154 |
8,717-2,154 = 6,563 |
Фракция 4 |
4,730∙0,1737 = 0,822 |
4,730-0,822 = 3,908 |
Фракция 5 |
0,547∙0,0224 = 0,012 |
0,547-0,012 = 0,535 |
∑ |
9,226 |
22,056 |
Содержание пропана в фазе рефлюкса на III ступени составляет 60% (масс.), т.е.:
22,056∙(0,6/0,4) = 33,084 т/ч.
Пропан, уходящий с деасфальтизатом:
136,590-33,084 = 103,506 т/ч.
