Глубина переработки нефти

5.3 РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ФРАКЦИОНИРУЮЩЕЙ КОЛОННЫ

РАСЧЁТ ТЕМПЕРАТУРЫ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ КОЛОННЫ Температура вверху колонны определяется по уравнению изотермы парового состояния:/4/

yi’/ki=1

где yi’-мольная доля i-компонента в смеси углеводородов, включая орошение; ki - константа фазового равновесия i-компонента

Расчёт производился с применением программы “EXCEL” для ПЭВМ. Константы фазового равновесия найдены по уравнению:

ki= pнi/p

где pнiдавление насыщенных паров i-компонента углеводородной смеси при температуре в верху колонны, кПа; p- общее давление в верху колонны, кПа;

Давления насыщенных паров нефтяных фракций найдены по формуле Ашворта:/12/

lg(pнi-3158)=7,6715-2,68*f(T)/f(T0)

консорциум н е д р а

где Т-температура в верху колонны, К;

Т0температура кипения фракции при атмосферном давлении, К f(T)- функция температуры Т, выражаемая уравнением: f(T)=(1250/( Т2+108000 -307,6))-1

Функцию f(T0) определяют аналогично;

Давление насыщенных паров для газов найдены по формуле Вильсона:

Lg Pt=5,006+A*B

где=(Tкип-43)/(0,3091-0,00021*(Ткип-43))

В=1/(Ткип-43)-1/(Т-43)

Давление в точке ввода сырья в колонну - 250 кПа. Таким образом, давление в верху колонны:

- 0,5*40 = 230 кПа Влиянием на температуру водорода можно пренебречь, так как его содержание в смеси невелико, а константа

фазового равновесия имеет большое значение.

При температуре 85 С и расчётном давлении получены результаты представленные в таблице 5.2

Таблица 5.2 - Расчёт температуры верхней части колонны

консорциум н е д р а

5.3.2 РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРЫ ВЫВОДА БОКОВЫХ ДИСТИЛЛЯТОВ Температура вывода боковых дистиллятов определяется по изотерме жидкой фазы:/4/

ki*xi’=1

где ki-константа фазового равновесия i-компонента на тарелке вывода при необходимой температуре; xi’ - мольная доля i-компонента в остатке;

Расчёт производился с применением программы “EXCEL” для ПЭВМ. Константы фазового равновесия найдены по уравнению:

консорциум н е д р а

ki= pнi/pп

где pнiдавление насыщенных паров i-компонента углеводородной смеси при температуре вывода, кПа; pппарциальное давление выводимой фракции в точке вывода, кПа;

Давления насыщенных паров компонентов найдены по формуле Ашворта:/12/

lg(pнi-3158)=7,6715-2,68*f(T)/f(T0)

где Т-температура внизу колонны, К;

Т0температура кипения фракции при атмосферном давлении, К f(T)- функция температуры Т, выражаемая уравнением: f(T)=(1250/( Т2+108000 -307,6))-1

Функцию f(T0) определяют аналогично;

А) Расчет температура вывода фракции 100 - 180 С

Данная фракция выводится с тридцать пятой тарелки колонны. Общее давление на тарелке вывода фракции равно:

Р = 240 - 0,5*35 = 232,5 кПа Парциальное давление фракции равно:

Рп=0,3555*Р=0,3555*232,5=82,65 кПа

консорциум н е д р а

где 0,3555мольная доля фракции 100-180 С в смеси углеводородов;

Расчёт производился для температуры 132 С. Результаты расчета сведены в таблицу 5.3.

Таблица 5.3 - Температура вывода фракции 100 - 180 С

В) Расчет температура вывода фракции 180 - 360 С

Данная фракция выводится с двадцать третьей тарелки. Общее давление на тарелке вывода фракции равно:

Р = 250-0,5*23 = 238,5 кПа Парциальное давление фракции равно:

Рп=0,1016*Р=0,1016*238,5=24,23 кПа где 0,1016мольная доля фракции 180-360 С в смеси углеводородов;

Расчёт производился для температуры 210 С. Результаты расчета сведены в таблицу 5.4.

Таблица 5.4 - Температура вывода фракции 180 - 360 С

Температура вывода боковой фракции из отпарной колонны принимается на 5 С ниже температуры вывода с

консорциум н е д р а

где Т-температура внизу колонны, К;

Т0температура кипения фракции при атмосферном давлении, К f(T)- функция температуры Т, выражаемая уравнением: f(T)=(1250/( Т2+108000 -307,6))-1

Функцию f(T0) определяют аналогично;

Расчёт производился для температуры 483 С и давления 250 кПа. Результаты расчета сведены в таблицу 5.5.

Таблица 5.5 - Температура в кубе колонны

5.4 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЫ

Схема работы колонны изображена на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2. Схема работы колонны

Расчет теплового баланса колонны представим в виде таблицы 5.8., в которой на основе технологической схемы

консорциум н е д р а