6. Моделирование ректификационной колонны в среде Aspen hysys
1)Колонна фракционирования нефти была смоделирована в среде Aspen hysys.
Рис.2.
Основное окно программы. Ускоренная
ректификация. Полная модель колоны.
КП ФЮРА.360000.000.ПЗ
Р
КП ФЮРА.360000.000.ПЗ
ис.3. Ускоренная ректификация . Обвязка колонны.
Рис.4.
Выбор ключевых компонентов. Расчет
флегмового числа
КП ФЮРА.360000.000.ПЗ
Рис.5. Расчет первых приближений
Рис.6. Обвязка ректификационной колонны
КП ФЮРА.360000.000.ПЗ
Рис.7. Набор спецификаций для расчета
Пользуясь
моделей колонны функционирования в
среде HYSYS
можно подобрать тип тарелок, рассчитать
штуцера, материальный и тепловой балансы,
определить нагрузки на конденсатор и
ребойлер.
КП ФЮРА.360000.000.ПЗ
2. Расчет паровых нагрузок и выбор типа тарелок
Рассчитали профили расходов пара и жидкости на каждой тарелке колонны, оценили паровые нагрузки, на основании чего выбрали тип тарелки. (рис.8-11, скрины из HYSYS. )
Рис.8. Расчетные параметры расхода пара и жидкости по высоте колонны
КП ФЮРА.360000.000.ПЗ
Р
КП ФЮРА.360000.000.ПЗ
ис.9.Подробная схема ректификационной колоны с конденсатором и ребойлером
Рис.10. Выбор типа тарелки в среде HYSYS
КП ФЮРА.360000.000.ПЗ
Рис.11.Расчет диаметра колпачковой тарелки в среде HYSYS (определение диаметра колонны).
Выбрана тарелка колпачковая, относительная паровая нагрузка равна 1 (таб.5), рабочий диапазон 4-5(С1=750, расстояние между тарелками 400мм), расчетный диаметр 2,286 м, приняли по ГОСТ 21944-76 2400 мм.
КП ФЮРА.360000.000.ПЗ
29
КП ФЮРА.360000.000.ПЗ
КП ФЮРА.360000.000.ПЗ
33
7.
Расчет нагрузки на конденсатор и ребойлер
Нагрузки на конденсатор и ребойлер определены также с помощью математической модели в среде HYSYS
Нагрузка на конденсатор
Определение количества теплоты, которую необходимо отвести от потока паров, выходящих из колонны, для их конденсации (сконденсированные пары- флегма и дистиллят) и организации потока орошения.
Рис.12. Нагрузка на конденсатор
2.Нагрузка на ребойлер
Количество теплоты, которую подводим в систему для нагрева кубовой жидкости и организации дополнительно потока паров из куба вверх по колоне
,
(2.25)
Рис. 13. Нагрузка на ребойлер
КП ФЮРА.360000.000.ПЗ
8.Тепловой баланс
Составим тепловой баланс ректификационной колонны:
Приход тепла |
G, кД/ч |
Сумма |
сырье |
-12590000 |
-4042000 |
нагруза не ребойлер |
8548000 |
|
Расход тепла |
|
|
нагрузка на конденсатор |
13280000 |
-4042000 |
газы |
-1984000 |
|
дистиллят |
-12780000 |
|
остаток |
-2558000 |
|