- •Материальный баланс колонны К-801
- •Определение температурного режима колонны выделения БСФ К-801
- •Тепловой баланс колонны выделения БСФ
- •2.2 Материальный и тепловой баланс колонны К-801
- •Диаметр колонны рассчитываем с учетом максимальной нагрузки по парам и жидкости. Для определения нагрузки рассматриваем несколько сечений колонны.
- •G III-III = Gс + Gниза,
- •где GIII-III - количество паров, проходящих через сечение III-III, кг;
- •Gс - количество паров сырья, поступающих в колонну, кг;
- •Gс - количество паров, поступающих из низа колонну, кг
- •Сечение IV-IV – сечение внизу колонны
- •Расчет диаметра основной колонны
- •Расчет диаметра колонны в сечении II - II
- •Расчет диаметра колонны в сечении IV - IV.
- •Высоту нижней части колонны Н6 рассчитываем по формуле
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Расчет парциального давления фракции 62-850С (БСФ) в сечении ее вывода (Робщ.=0,31 МПа)
|
Расход |
|
|
Ni= |
G |
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Компонент |
(Gi), |
Мi |
|
|
M |
i |
y |
|
i |
|
|
|
i |
|
Ni |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг |
|
|
кмоль |
|
|
|
|
|
Фр. НК-62оС |
11138 |
58 |
192 |
|
|
|
|
|
0,249 |
Фр. 62-85оС |
7361+39013 |
80 |
579 |
|
|
|
|
|
0,751 |
+ флегма+возврат |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
БСФ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
57512 |
|
771 |
|
|
|
|
|
1,000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28
Таблица4
Робщ. yi
0,077
0,233
0,31
Тепловой баланс колонны выделения БСФ
Расчитаем энтальпии продуктов, входящих и выходящих из колонны выделения БСФ по следующим формулам:
Для жидких продуктов:
ht
4,187 |
(0,403 |
t |
|
||
15 |
|
|
15 |
|
|
0,000405 t |
2 |
) |
|
,
где
ht |
- энтальпия нефтепродукта при температуре |
||
t - температура нагрева нефтепродукта, оС; |
|||
|
|
|
о |
15 |
|
- плотность нефтепродукта при 15,6 С. |
|
|
15 |
|
Для паров нефтепродуктов:
t
, кДж/кг;
Ht0 ,1 |
4,187 [( 50,2 0,109 t 0,00014 t 2 ) ( 4 1515 ) 73,8 ] , |
где Н t0 ,1 |
- энтальпия паров нефтепродукта при температуре t и атмосферном |
давлении, кДж/кг;
t- температура нагрева паров нефтепродукт а, оС;
1515 - плотность нефтепродукта при 15,6оС.
1515 = 204 + 5 ;
Поскольку давление в колонне БСФ близко к атмосферному, то поправкой на энтальпию можно принебречь.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
29
Фракция НК-62°С:
20 |
=0,62 г/см2; |
4 |
|
15 |
= 0,620+ 5 0,000910=0,625; |
15 |
H |
0,1 |
4,187 [(50,2 0,109 70 0,00014 70 |
2 |
) (4 |
0,625) |
73,8] |
517 |
70 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
кДж/кг
h40
=
4,187 |
0,403 40 0,000405 40 |
2 |
89 |
|
|||
0,625 |
|
||
|
|
|
кДж/кг
Фракция 62-85 °С (БСФ):
204 =0,702 г/см2;
1515 = 0,702+ 5 0,000897=0,706;
H |
0,1 |
|
95 |
||
|
4,187 [(50,2 0,109 95 0,00014 95 |
2 |
) (4 |
0,706) |
73,8] |
401 |
|
кДж/кг
h40
=
4,187 |
0,403 40 0,000405 40 |
2 |
83 |
|
|||
0,706 |
|
||
|
|
|
кДж/кг
Фракция 85-КК °С:
20 |
=0,772 г/см2; |
4 |
|
15 |
= 0,772+ 5 0,000725=0,776; |
15 |
|
H |
0,1 |
4,187 [(50,2 0,109 165 0,00014 165 |
2 |
) (4 |
0,824) |
73,8] |
663 |
165 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
кДж/кг
h165
= 4,187 0,403 165 0,000405 1652 368 кДж/кг 0,776
Определим энтальпии пара и жидкости «горячей струи»:
H |
0,1 |
4,187 [(50,2 0,109 185 0,00014 185 |
2 |
) (4 |
0,824) |
73,8] |
705 |
185 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
кДж/кг
h185
= 4,187 0,403 185 0,000405 1852 420 кДж/кг 0,824
Энтальпия жидкости и пара стабильного катализата на входе в колонну К-801:
|
20 |
|
|
3 |
; |
|||
4 |
0,772 г/см |
|||||||
15 |
= 0,772 + 5 0,000808 = 0,776 г/см3; |
|||||||
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
|
|
4,187 |
|
(0,403 145 + 0,000405 1452) = 318кДж/кг; |
|
|
|
|
|
|
||||
|
145 |
|
0,776 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
30
4,187 [(50,2 0,109 145 0,00014 1452 ) (4 0,776) 73,8] 621кДж/кг
На основании данных, приведенных в табл., находим дебаланс теплоты, то есть относительную разность между количеством теплоты, привносимым в колонну и количеством теплоты, выводимым из колонны с фракциями.
Дебаланс находим по следующей формуле
|
Q |
прих |
Q |
расх |
|
|
|||
|
Q |
|
|
|
|
|
прих |
|
|
|
|
|
|
100,
где - дебаланс теплоты, % отн.;
Qприх - количество теплоты, вводимое в колонну потоками сырья и острого орошения, кДж/ч; в нашем примере Qприх = 35,1 103 кДж/ч;
Qрасх - количество теплоты, выводимое из колонны с отбензоленным стабильным катализатом, верхним, нижним и боковыми погонами, кДж/ч; Qрасх
= 72,2 103 кДж/ч.
72,2 103 35,1 103
72,2 103
100 = 51,3 % отн.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
31
Таблица 5
2.2 Материальный и тепловой баланс колонны К-801
|
|
|
|
Энтальпия, кДж/кг |
Количеств |
||
|
|
|
|
|
|
о теплоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Qi), |
106, |
Статьи |
Расход* |
Температ |
|
жи |
кДж/ч |
|
|
(Gi), |
ура, |
паров |
|
||||
баланса |
|
дкости |
Q = |
Gi H |
|||
|
кг |
оС |
(Нi) |
||||
|
|
(hi) |
или |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Q |
= |
|
|
|
|
|
|
Gi h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приход: |
|
|
|
|
|
|
|
Стабильный |
|
|
|
|
|
|
|
катализат |
|
|
|
|
|
|
|
в том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
- пары |
18499 |
145 |
621 |
– |
11,5 |
|
|
- жидкость |
47803 |
145 |
– |
318 |
15,2 |
|
|
Острое |
59031 |
40 |
– |
89 |
5,2 |
|
|
орошение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Возврат |
39013 |
40 |
– |
83 |
3,2 |
|
|
фракции БСФ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
164346 |
– |
– |
– |
36,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расход: |
|
|
|
|
|
|
|
Фр. НК-62оС |
|
|
|
|
36,2 |
|
|
+ |
острое |
70169 |
|
|
|
|
|
орошение |
|
|
70 |
517 |
– |
|
|
Фр.62-85оС |
46374 |
95 |
401 |
– |
18,5 |
|
|
+возврат |
фракции |
|
|
|
|
|
|
БСФ в колонну |
|
|
|
|
|
|
|
Фр. 85-КК |
47803 |
165 |
– |
368 |
17,5 |
|
|
Итого |
164346 |
– |
– |
– |
73,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|