содержание фракций в Зейской нефти

Объёмный расход паров вверху колонны:

Расчёт диаметра нижней части колонны.

Допустимая линейная скорость в свободном сечении колонны рассчитывается по формуле Саундерса и Брауна

[11]:

ρП - плотность паров в нижей части колонны:

струи», кг/ч); ρж - средняя плотность жидкости в нижней части колонны при средней температуре в нижней части колонны:

(240+292)/2=266°С. Рассчитаем её:

ρ1515=(0,8455+0,84886)/2=0,84718, ρ4266=ρ1515-5α-α∙(266-20)=0,84718-0,00356-0,000712∙(266-20)=0,6685.

Площадь рабочего сечения тарелки: S=VП/w=0,80/0,6=1,33 м2.

Допустимая линейная скорость в свободном сечении колонны рассчитывается по формуле Саундерса и Брауна

[11]:

где С=900 - коэффициент; ρП - плотность паров в верхней части колонны:

расход паров вверху колонны, м3/с; 29,3 - молярная масса); ρж - средняя плотность жидкости в верхней части колонны при средней температуре в верхней части колонны:

(250+125)/2=187,5°С. Расчитаем её: ρ1515=(0,8455+0,7224)/2=0,7840. ρ4187,5=ρ1515-5α-α∙(187,5-20)=0,7840-0,00396-0,000792∙(187,5-20)=0,6474.

Площадь рабочего сечения тарелки:=VП/w=0,85/0,96=0,89 м2.

Ближайший стандартный диаметр: D=1200 мм. 8.7 Расчёт высоты колонны

. Высота тарельчатой части колонны:

Н1=НТ∙(nТ-1)=0,5∙(22-1)=10,5 м,

где НТ - расстояние между тарелками, м;Т - число тарелок.

. Высота верхней части колонны принимается равной (0,5…1)D, принимаем НВ=1 м.

. Высоту эвапорационного пространства в месте ввода сырья и конического перехода принимаем равной НЭ=2 м.

. Высота эвапорационного пространства внизу колонны НЭН=1,5 м.

. Высота куба колонны составляет: НК=3 м.

. Высоту юбки принимаем равной: НЮ=3 м.

Общая высота колонны: 10,5+1+2+1,5+3+3=21 м.

9. РАСЧЁТ ПОЛЕЗНОЙ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ ТРУБЧАТОЙ ПЕЧИ Для расчёта примем печь подогрева горячей струи во фракционирующей колонне. Исходные данные: расход

30418,9 кг/ч, температура на входе в печь 292 С, температура на выходе из печи 315 С, доля отгона е=0,59.

Полезную тепловую нагрузку печи определяем по формуле [11]:

где Gс - расход сырья, кг/ч;

е - массовая доля отгона сырья на выходе из печи;

Значения энтальпий берем из пункта 8.

Н292ж=692,2 кДж/кг.г.с.=H315п·eг.с.+H315ж·(1-eг.с.)=995,8·0,59+755,7·(1-0,59)=897,359 кДж/кг.с=30418,9 кг/ч.

Находим полезную тепловую нагрузку печи

10. РАСЧЁТ ПРОДУКТОВЫХ ХОЛОДИЛЬНИКОВ

Продуктовым холодильником дизельного топлива является аппарат воздушного охлаждения (АВО). Определим исходные данные для расчёта: массовый расход дизельного топлива Gдт=218255,5964 кг/ч; температура на входе в АВО

конечная t2=60°С; коэффициент теплопередачи для поверхности К=40 Вт/(м2 К).

Тепловая нагрузка аппарата составляет=G∙(H90-H40)=218255,5964∙(186,2-78,95)=6,5 МВт.

Среднелогарифмическая разность температур охлаждаемого продукта и воздуха:

н=90°С tк=40°С=60°С t1=25°C

tб=30°С tм=15°С

ср = 30 −15 = 21,64 ln 30

15 °С.

Поверхность теплообмена холодильника находим по формуле:

Примем трехсекционный аппарат типа АВГ [14] с площадью поверхности одной секции теплообмена 1263 м2, длинной труб 8 м и диаметром 0,042 м, число труб - 172.

Необходимое количество аппаратов воздушного охлаждения:=7509/1263=6

Расход воздуха для одного аппарата (Gв) определяем из теплового баланса аппарата [11]: Gб∙(H90-H40)=Gв∙(Ср∙t2-

Cp∙t1).

Следовательно: =Gв∙(Ср∙t2-Cp∙t1).

Значения теплоемкости воздуха при температурах t1 и t2 находим по таблице [11]. Тогда:

Плотность воздуха равна [11]:

где 1,293 - плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м3. Объёмный расход воздуха в 1 секунду:

Зная объём расходуемого воздуха, по каталогу подбираем вентилятор. В результате принимаем вентилятор с углом лопастей 30° и мощностью привода 25 кВт 14 .

11. РАСЧЁТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА УСТАНОВОК И БЛОКА В ЦЕЛОМ Поскольку установить величину потерь для каждой установки сложно, то примем эту величину для всего блока

равной 0,8% масс. на нефть. Потери на остальных установках не будут учитываться. Тогда расход нефти будет: 6000000-

6000000∙0,008=5952000 т/г.

Расчёт материального баланса установки АВТ Для расчёта материального баланса всех установок и топливно-химического блока в целом принимаем количество

рабочих суток в году с учётом ремонта равным 340 дням.

Расчёт материального баланса установки АВТ-6 производим на основании потенциального содержания фракций в нефти и согласно таблиц 1.3-1.6.

Результаты расчёта материального баланса установки АВТ-6 представлен в таблице 11.1.

Таблица 11.1 - Материальный баланс установки АВТ-6

11.2 Расчёт материального баланса установки изомеризации Сырьём данной установки является фракция н.к.-70°С с установки АВТ. Её расход принимается на основании

таблицы 11.1. Расход 100 процентного водорода на реакцию составляет 0,3% масс. на сырьё. Результаты расчёта материального баланса установки изомеризации представлен в таблице 11.2.

Таблица 11.2 - Материальный баланс установки изомеризации

Расчёт материального баланса битумной установки Сырьём битумной установки является гудрон (>570°С) с установки АВТ. На битумную установку отправляем

7,335% масс. на нефть гудрона. На установке получаем битум марки БНД-60/90 [6] Результаты расчёта материального баланса битумной установки представлены в таблице 11.3.

Таблица 11.3 - Материальный баланс битумной установки

Расчёт материального баланса установки каталитического риформинга Согласно пункту 2 (обоснование поточной схемы глубокой переработки нефти) сырьём установки являются

фракции: 70-180°С с установки АВТ и 70-180°С с установки ART. Расход принимается на основании таблиц 11.1 и 11.7.

Расчёт материального баланса установки каталитического риформинга представлен в таблице 11.4.

Таблица 11.4 - Материальный баланс установки каталитического риформинга

11.5 Расчёт материального баланса установки каталитического крекинга Сырьём установки каталитического крекинга согласно поточной схеме является фракция 360-570°С с АВТ и

остаток, идущий с установки гидрокрекинга ВГ. Согласно пункту 2 на установку кат. крекинга отправляем 16,543%

масс. на нефть фракции 360-570°С. Расчёт материального баланса установки каталитического крекинга представлен в таблице 11.5.

Таблица 11.5 - Материальный баланс установки каталитического крекинга

Расчёт материального баланса установки гидрокрекинга Сырьём установки гидрокрекинга согласно поточной схеме является фракция 360-570°С с АВТ. На установку

гидрокрекинга отправляем 16,543% масс. на нефть фракции 360-570°С. Результаты расчёта приведены ниже.

Таблица 11.6 - Материальный баланс установки гидрокрекинга

Материальный баланс установки ART

Сырьем установки ART, согласно поточной схеме, является гудрон (>570°С) с установки АВТ. На установку ART

отправляем 7,335% масс. на нефть гудрона.

Выходы продуктов в процессе ART рассчитываем по формулам [4]:

выход сероводорода, % масс.: H2S=0,12∙SC;

выход сухого газа (С1-С2), % масс.: GC=0,44∙[6,4+(0,982-PC)∙11,8];

выход сжиженного газа (С3-С4), % масс.: GPL=0,56∙[6,4+(0,982-PC)∙11,8];

выход бензина (н.к.-180°С), % масс.: GB=100-GC-GPL-LGO-HGO-K;

выход легкого газойля (180-360°С), % масс.: LGO=0,23∙[70+(0,982-PC)∙11,4];

выход тяжелого газойля (>360°С), % масс.: HGO=0,786∙[70-(0,982-PC)∙11,4];

выход кокса (сжигаемый), % масс.: K=0,8∙KK,

где SC - содержание серы в сырье, % масс.;- относительная плотность сырья при 20°С;- коксуемость сырья, %

масс.

Содержание серы в полученных продуктах процесса ART составляет:

вбензине, % масс.: SB≈0,1∙SC;

влегком газойле, % масс.: SLG≈0,3∙SC;

втяжелом газойле, % масс.: SHG≈SC.

На основании таблицы 1.7 рассчитаем:S=0,12∙3,92=0,470% масс;=0,44∙[6,4+(0,982-1,0734)∙11,8]=2,341%