7.5 Материальный баланс стадии холодной сепарации

На этой стадии происходит разделение парогазовой смеси на циркулирующий водородсодержащий газ и нестабильный гидрогенизат. По практическим данным на стадии сепарации низкого давления отделяется 75 %, оставшегося после сепарации высокого давления, сероводорода, который переходит в ЦВСГ, а также в ЦВСГ переходит весь водород и предельные углеводороды С₁-С₄, парогазовой смеси. Таким образом, циркулирующий водородсодержащий газ после сепарации низкого давления будет содержать:

- сероводород в количестве:

m(Н₂S)_ЦВСГ = m(Н₂S)_п.г.с. · 0,75,

m(Н₂S)_ЦВСГ = 8,920 · 0,75 = 6,690 кг/т;

- предельные углеводороды С₁-С₄ в количестве:

m⁰(С₁-С₄)_ЦВСГ = 34,487 кг/т;

- водород в количес тве:

m⁰(H₂)_ЦВСГ = m(Н₂)_п.г.с.,

m⁰(H₂)_ЦВСГ = 23,579 кг/т.

Тогда остаточное содержание сероводорода в нестабильном гидрогенизате составляет:

m(Н₂S)_{нест.гидрог.} = m(Н₂S)_п.г.с – m(Н₂S)_ЦВСГ,

m(Н₂S)_{нест.гидрог.} = 8,920 – 6,690 = 2,230 кг/т.

Остальные компоненты парогазовой смеси переходят в нестабильный гидрогенизат в неизменном количестве.

Материальный баланс стадии сепарации низкого давления представлен в таблице 7.7.

7.6 Материальный баланс стадии стабилизации нестабильного гидрогенизата

На стадию стабилизации продукта поступают два потока: жидкий гидрогенизат из горячего сепаратора и нестабильный гидрогенизат из холодного сепаратора. На этой стадии от продукта отделяется газовая фаза. Согласно практическим данным в газовую фазу уходят 90 % предельных углеводородов С₁-С₄, 92 % воды и аммиака, весь оставшийся сероводород, водород и предельные углеводороды С₅-С₁₀. В стабильный гидрогенизат переходят все углеводороды С₁₁ и выше, непредельные и ароматические углеводороды, тиофен, а также в составе стабильного гидрогенизата уходят 10 % предельных углеводородов С₁-С₄ и по 8 % воды и аммиака.

Таким образом, газовая фаза содержит:

- сероводород в количест ве:

m(Н₂S)_гф. = m(H₂S)_ж.г.г + m(Н₂S)_{нест.гидрог.},

m(Н₂S)_гф = 0,276 + 2,230 = 2,506 кг/т;

- водород в количестве:

m(Н₂)_г.ф. = m(H₂)_ж.г.г

m(Н₂)_г.ф. = 0,3 кг/т;

- предельные углеводороды С₁-С₄ в количестве:

m(С₁-С₄)_г.ф. = 0,9 · m(С₁-С₄)_ж.г.г.

m(С₁-С₄)_г.ф. = 0,9 · 6,814 = 6,133 кг/т.

- предельные углеводороды С₅-С₁₀ в количестве:

m(С₅-С₁₀)_гф = m(С₅-С₁₀)_ж.г.г + m(С₅-С₁₀)_{нест. гидрог.},

m(С₅-С₁₀)_гф = 3,147 + 3,147 = 6,294 кг/т;

- вода в количестве:

m(Н₂О)_гф. = 0,92 · m(Н₂О)_{нест. гидрог.},

m(Н₂О)_гф. = 0,92 – 1,256 = 1,156 кг/т;

- аммиак в количестве:

m(NН₃)_гф.= 0,92·m(NН₃)_{нест.гидрог.},

m(NН₃)_гф = 0,92·0,260 = 0,239 кг/т.

Тогда стабильный гидрогенизат содержит:

- предельные углеводороды С₁₁ и выше в количестве:

m(С₁₁ и выше)_{стаб. гидрог.} = m(С₁₁ и выше)_жгг,

m(С₁₁ и выше)_{стаб. гидрог.} = 814,666 кг/т;

- непредельные углеводороды в количестве:

m(С_nН_2n)_{стаб. гидрог.} = m(С_nН_2n)_жг + m(С_nН_2n)_{нест.гидрог.} ,

m(С_nН_2n)_{стаб. гидрог.} = 6,312 + 1,578 = 7,890 кг/т;

- ароматические углеводор оды в количестве:

m(аромат.у/в)_{стаб. гидрог.} = m(аромат.у/в)_ж.г.г,

m(аромат.у/в)_{стаб. гидрог.} = 157,900 кг/т;

- тиофен в количестве:

m(С₄Н₄S)_{стаб. гидрог.} = m(С₄Н₄S) _ж.г.г + m(С₄Н₄S)_{нестаб. гидрог.}

m(С₄Н₄S)_{стаб. гидрог.} = 0,020 + 0,006 = 0,026 кг/т;

- предельные углеводороды С₁-С₄ в количестве:

m(С₁-С₄)_{стаб. гидрог.} = 0,1 · m(С₁-С₄)_ж.г.г

m(С₁-С₄)_{стаб. гидрог.} = 0,1 · 6,814 = 0,681 кг/т

- вода и количестве:

m(Н₂О)_{стаб.гидрог.} = 0,08 · m(Н₂О)_{нестаб. гидрог.}

m(Н₂О)_{стаб.гидрог.} = 0,08 ·1,256 = 0,101 кг/т;

- аммиак в количестве:

m(NН₃)_{стаб.гидрог.} = 0,08 · m(NН₃)_{нестаб.гидрог.}

m(NН₃)_{стаб.гидрог.} = 0,08 · 0,260 = 0,021 кг/т.

Материальный баланс стадии стабилизации продукта представлен в таблице 7.8.

Таблица 7.7 - Материальный баланс стадии холодной сепарации

Статьи прихода					Статьи расхода
№	Наименование потока	кг/т	кг/ч	% (масс)		№	Наименование потока	кг/т	кг/ч	% (масс)
1	Парогазовая смесь	73,248	21364,024	100,000		1	ЦВСГ до очистки	64,756	18887,482	100,000
1.1	Водород	23,579	6877,217	32,191		1.1	Водород	23,579	6877,216	36,412
1.2	Предельные у/в С1-С4	34,488	10059,012	47,083		1.2	Предельные у/в С1-С4	34,488	10059,012	53,257
1.3	Сероводород	8,920	2601,669	12,178		1.3	Сероводород	6,690	1951,252	10,331
1.4	Предельные у/в С5-С10	3,147	917,876	4,297		2	Нестабильный гидрогенизат	8,492	2476,542	100,000
1.5	Непредельные у/в	1,578	460,251	2,154		2.1	Предельные у/в С5-С10	3,147	917,876	37,062
1.6	Тиофен	0,020	5,833	0,028		2.2	Непредельные у/в	1,578	460,250	18,583
1.7	Вода	1,256	366,333	1,715		2.3	Тиофен	0,020	5,833	0,239
1.8	Аммиак	0,260	75,833	0,355		2.4	Сероводород	2,230	650,417	26,261
						2.5	Вода	1,256	366,333	14,794
						2.6	Аммиак	0,260	75,833	3,060
	Итого	73,248	21364,024	100,000			Итого	73,248	21364,024	100,000