Добавил:

COSMOS Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Предмет:

Добыча нефти и газа

Файл:

установки гидроочистки вакуумного газойля

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

17.06.2024

Размер:

3.04 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 2311 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 > Следующая >>>

Материальный баланс однократного испарения газосырьевой смеси на входе в теплообменник при 200 0С и 7,5 МПа

Компоненты		Приход						Расход
	газопарожидкостная смесь					газопаровая фаза				жидкая фаза
	кг/ч	массовая	кмоль/ч	мольная	кг/ч	массовая	кмоль/ч	мольная	кг/ч	массовая	кмоль/ч	мольная
		доля		доля		доля		доля		доля		доля
Н2	7429	0,0366	3714,5	0,8233	7342	0,4946	3670,8	0,9201	87	0,0005	43,7	0,0836
СН4	3530	0,0174	220,6	0,0488	3410	0,2297	213,1	0,0535	120	0,0006	7,5	0,0144
С2Н6	2161	0,0107	72,0	0,016	2058	0,1386	68,6	0,0172	103	0,0005	3,4	0,0065
С3Н8	1229	0,0061	27,9	0,0062	1146	0,0772	26,0	0,0065	83	0,0004	1,9	0,0036
Изо-С4Н10	311	0,0015	5,4	0,0012	284	0,0191	4,9	0,0012	27	0,0001	0,5	0,0010
Н-С4Н10	311	0,0015	5,4	0,0012	284	0,0191	4,9	0,0012	27	0,0001	0,5	0,0010
Сырье	187775	0,9262	465,9	0,1033	322	0,0217	1,0	0,0003	187453	0,9976	464,9	0,8899
Итого	202746	1,0000	4511,7	1,0000	14846	1,0000	3989,3	1,0000	187900	1,0000	522,4	1,0000

Таблица 2.49

Расчёт однократного испарения газосырьевой смеси на выходе в теплообменника Т-1 при 300 0С и 7,5 МПа

(е = 0,882)

Компоненты	Кг/ч	Mi	Ni		i	Ki	Xi	Yi
Компоненты	Кг/ч	Mi	Ni		i	Ki	Xi	Yi

Н2	7429	2	3714,5	0,8233		8,8	0,1045	0,9196
СН4	3530	16	220,6	0,0488		3,6	0,0148	0,0532
С2Н6	2161	30	72	0,016		2,6	0,0066	0,0172
С3Н8	1229	44	27,9	0,0062		1,93	0,0034	0,0066
Изо-С4Н10	311	58	5,4	0,0012		1,59	0,0008	0,0013
Н-С4Н10	311	58	5,4	0,0012		1,48	0,0008	0,0012
Сырье	187775	403	465,9	0,1033		0,001	0,8691	0,0009
Итого	202746	-	4511,7	1,0000		-	1,0000	1,0000

консорциум « Н е д р а».

Таблица 2.50

Материальный баланс однократного испарения газосырьевой смеси выходе в теплообменника Т-1 при 300 0С и

7,5 МПа

Компоненты		Приход						Расход
	газопарожидкостная смесь					газопаровая фаза				жидкая фаза
	кг/ч	массовая	кмоль/ч	мольная	кг/ч	массовая	кмоль/ч	мольная	кг/ч	массовая	кмоль/ч	мольная
		доля		доля		доля		доля		доля		доля
Н2	7429	0,0366	3714,5	0,8233	7318	0,4591	3658,9	0,9192	111	0,0006	55,6	0,1046
СН4	3530	0,0174	220,6	0,0488	3404	0,2136	212,7	0,0534	126	0,0007	7,9	0,0148
С2Н6	2161	0,0107	72,0	0,016	2056	0,1289	68,5	0,0172	105	0,0006	3,5	0,0066
С3Н8	1229	0,0061	27,9	0,0062	1149	0,0721	26,1	0,0066	80	0,0004	1,8	0,0034
Изо-С4Н10	311	0,0015	5,4	0,0012	286	0,0179	5	0,0013	25	0,0001	0,4	0,0008
Н-С4Н10	311	0,0015	5,4	0,0012	286	0,0179	5	0,0013	25	0,0001	0,4	0,0008
Сырье	187775	0,9262	465,9	0,1033	1443	0,0905	4,0	0,0010	186332	0,9975	461,9	0,8690
Итого	202746	1,0000	4511,7	1,0000	15942	1,0000	3980,2	1,0000	186804	1,0000	531,5	1,0000

Таблица 2.51

Расчёт однократного испарения газосырьевой смеси выходе в теплообменника Т-1 при 350 0С и 7,5 МПа

(е = 0,884)

Компоненты	Кг/ч	Mi	Ni	i	Ki	Xi	Yi

Н2	7429	2	3714,5	0,8233	8,1	0,1132	0,9170
СН4	3530	16	220,6	0,0488	3,4	0,0156	0,0531
С2Н6	2161	30	72	0,016	2,7	0,0064	0,0173
С3Н8	1229	44	27,9	0,0062	2,1	0,0031	0,0066
Изо-С4Н10	311	58	5,4	0,0012	1,75	0,0007	0,0013
Н-С4Н10	311	58	5,4	0,0012	1,65	0,0008	0,0013
Сырье	187775	403	465,9	0,1033	0,004	0,8602	0,0034
Итого	202746	-	4511,7	1,0000	-	1,0000	1,0000
				100

консорциум « Н е д р а».

Таблица 2.52

Материальный баланс однократного испарения газосырьевой смеси выходе в теплообменника Т-1 при 350 0С и

7,5 МПа

Компоненты		Приход						Расход
	газопарожидкостная смесь					газопаровая фаза				жидкая фаза
	кг/ч	массовая	кмоль/ч	мольная	кг/ч	массовая	кмоль/ч	мольная	кг/ч	массовая	кмоль/ч	мольная
		доля		доля		доля		доля		доля		доля
Н2	7429	0,0366	3714,5	0,8233	7310	0,3662	3655	0,9169	119	0,0007	59,5	0,1132
СН4	3530	0,0174	220,6	0,0488	3399	0,1703	212,4	0,0532	131	0,0007	8,2	0,0156
С2Н6	2161	0,0107	72,0	0,016	2060	0,1031	68,6	0,0172	101	0,0006	3,4	0,0065
С3Н8	1229	0,0061	27,9	0,0062	1157	0,058	26,3	0,0066	72	0,0004	1,6	0,0030
Изо-С4Н10	311	0,0015	5,4	0,0012	290	0,0145	5	0,0013	21	0,0001	0,4	0,0008
Н-С4Н10	311	0,0015	5,4	0,0012	287	0,0144	5	0,0013	24	0,0001	0,4	0,0008
Сырье	187775	0,9262	465,9	0,1033	5461	0,2735	14,0	0,0035	182314	0,9974	451,9	0,8601
Итого	202746	1,0000	4511,7	1,0000	19964	1,0000	3986,3	1,0000	182782	1,0000	525,4	1,0000

101

консорциум « Н е д р а».

Основной

Основной кг/кДж Основной млн,

ОсновнойЭнталтпия

Основной

Основной Основной Основной Основной Основной Основной Основной Основной

Температура, °С

Рисунок 2.7

102

консорциум « Н е д р а».

Qприх. = [(49637· 1199+ 106375· 998) - (2251 · 865 + 153761· 625) + (19088· 1212+ 7008· 1012) - (6706 · 885 + 19390· 634) + (1357· 1280+ 145· 1105) - (1137· 935+ 365· 692) + 1314 · (1236960) + (12941+625) · (3278-2280) + 4881 · (476-360)]

· 0,95 = 87,2 · 106 кДж/кг.

Температуру нагрева ГСС в теплообменнике найдем методом подбора температуры tХ.

Для нахождения температуры tХ построим зависимость

QРАСХ =

f (t)

(рисунок 2.7). Задаемся tХ = 300 0С и tХ =

350 0С и рассчитываем долю отгона ГСС при этих температурах и давлении 7,5 МПа с помощью ПЭВМ. Результаты расчетов даны в таблице 2.49- 2.52.

Qрасх = (1443 · 911 + 186332 · 684) - (322 · 675 + 187453 · 421) + 2030 · (4175 - 2780) + 12941 · (2496 - 1700) = 62,8 ·

106 кДж/кг,

Qрасх = (5461 · 1045 + 182314 · 829) - (322 · 675 + 187453 · 421) + 2030 · (5562 - 2780) + 12941 · (3278 - 1700) = 103,8 ·

106 кДж/кг,

По рисунку 2.7 определяем температуру ГСС на выходе из теплообменников Т-1 tХ = 3300С.

Так как отношение tБ 2 , то найдем среднюю арифметическую разность температур:

tМ

t		=	80 +	70	= 75
t	ср	=	2		= 75
	ср

Поверхность теплообмена определим по формуле:

где F – площадь поверхности теплообмена, м2;

103

°С.

F =	Q	ПРИХ		,


	K t		ср

(2.54)

консорциум « Н е д р а».

К – коэффициент теплопередачи, кДж/(м2.ч.0С), К=550 кДж/(м2.ч.0С).


	87,2 10		6
F =	87,2 10
F =	550	75
	550	75

= 2114

м2.

Рассчитаем число требуемых теплообменников

	n =	F
	n =	F
		F
		о

(2.55)

где n - число теплообменников, шт;

Fо - поверхность сырьевого теплообменника, м2, Fо = 1200 м2 . n = 2 шт.

Устанавливаем два теплообменника с поверхностью теплопередачи каждый 1200 м2.

2.4.7 Расчёт печи П-1

Расчет печи, служащий для нагрева ГСС перед входом в реактор, сводится к определению тепловой мощности,

поверхности нагрева, числа труб в конвекционной и радиантной камерах, низшей теплоты сгорания, коэффициента полезного действия и расхода топлива.

Печь П-1 предназначена для нагрева ГСС от 330 °С до 370 °С. Топливом печи являются газы реакции.

Для определения расхода сырья в паровой и жидкой фазах рассчитаем его молярную долю отгона при 330 и 370 0С

и 7,5 МПа (см. таблице 2.54 и 2.26).
Qпол=Qнагр+Qисп ,	(2.56)
Определим полезную тепловую мощность печи по формуле:

104

консорциум « Н е д р а».

=[(G

330

+ g

330

) −

370

+ g

370

) +

пол

+ G

(Н

370

−

330

) + G

(Н

370

− Н

330

СВСГ

ЦВСГ

(2.57)

где

330

– расход сырья в парах при температуре 330

330

= 14072 кг/ч;

0С, Gc

Н330 – энтальпия сырья в парах при температуре 330

0С, Н330

= 990 кДж/ч;

330

= 173703 кг/ч;

– расход сырья в жидкой фазе при температуре 330 0С, gc

330

– энтальпия сырья в жидкой фазе при температуре 330 0С,

330

= 770 кДж/кг;

370

– расход сырья в парах при температуре 370

370

= 57507 кг/ч;

0С, кг/ч, Gc

370

– энтальпия сырья в парах при температуре 370

370

0С, Hc = 1102 кДж/ч;

370

– сырья в жидкой фазе при температуре 370 0С, gc = 130268 кг/ч;

370

– энтальпия сырья в жидкой фазе при температуре 370 0С,

370

= 889 кДж/ч;

GСВСГ – расход СВСГ, кг/ч, GСВСГ = 2030 кг/ч;

330

энтальпия

СВСГ

при

температуре

330

0С,

НСВСГ –

105

Н330 СВСГ

4520 кДж/ч;

консорциум « Н е д р а».

Таблица 2.53

Расчёт однократного испарения газосырьевой смеси на входе в печь при 330 0С и 7,5 МПа (е = 0,89)

Компоненты	Кг/ч	Mi	Ni	i	Ki	Xi	Yi

Н2	7429	2	3714,5	0,8233	8,5	0,1073	0,9121
СН4	3530	16	220,6	0,0488	3,4	0,0156	0,0530
С2Н6	2161	30	72	0,0160	2,6	0,0066	0,0172
С3Н8	1229	44	27,9	0,0062	2,1	0,0031	0,0065
Изо-С4Н10	311	58	5,4	0,0012	1,75	0,0007	0,0012
Н-С4Н10	311	58	5,4	0,0012	1,65	0,0008	0,0013
Сырье	187775	403	465,9	0,1033	0,01	0,8659	0,0087
Итого	202746	-	4511,7	1,0000	-	1,0000	1,0000

Таблица 2.54

Материальный баланс однократного испарения газосырьевой смеси на входе в печь при 330 0С и 7,5 МПа

Компоненты		Приход						Расход
	газопарожидкостная смесь					газопаровая фаза				жидкая фаза
	кг/ч	массовая	кмоль/ч	мольная	кг/ч	массовая	кмоль/ч	мольная	кг/ч	массовая	кмоль/ч	мольная
		доля		доля		доля		доля		доля		доля
Н2	7429	0,0366	3714,5	0,8233	7322	0,256	3661,1	0,9121	107	0,0006	53,4	0,1073
СН4	3530	0,0174	220,6	0,0488	3406	0,1191	212,8	0,0530	124	0,0007	7,8	0,0157
С2Н6	2161	0,0107	72,0	0,016	2062	0,072	68,7	0,0171	99	0,0006	3,3	0,0066
С3Н8	1229	0,0061	27,9	0,0062	1161	0,0406	26,4	0,0066	68	0,0004	1,5	0,0030
Изо-С4Н10	311	0,0015	5,4	0,0012	291	0,0102	5,1	0,0013	20	0,0001	0,3	0,0006
Н-С4Н10	311	0,0015	5,4	0,0012	288	0,0101	5	0,0012	23	0,0001	0,4	0,0008
Сырье	187775	0,9262	465,9	0,1033	14072	0,492	34,9	0,0087	173703	0,9975	431	0,8660
Итого	202746	1,0000	4511,7	1,0000	28602	1,0000	4014	1,0000	174144	1,0000	497,7	1,0000

106

консорциум « Н е д р а».

370	370		= 5000 кДж/ч;
НСВСГ – энтальпия СВСГ при температуре 370 0С, НСВСГ			= 5000 кДж/ч;
GЦВСГ – расход ЦВСГ, кг/ч, GЦВСГ = 12941 кг/ч;
370	370		= 2960 кДж/ч.
НСВСГ – энтальпия ЦВСГ при температуре 370 0С, НСВСГ			= 2960 кДж/ч.
	Qпол = (57507 · 1102 + 130268 · 889) - (14072 · 990 - 173703 · 770)+
	+2030 · (5000 - 4520) · 12941 · (2960 - 2700) = 35837436 кДж/кг.
Теплоту сгорания топлива определяем по следующей формуле:
			n
			Qнр = Qнр	yi ,	(2.58)
			i=1
где yi - мольная доля компонентов топлива;
н
Qр - теплота сгорания топлива.
Значения теплоты	сгорания компонентов топлива представлены в таблице 2.55.
Таблица 2.55
		Низшая теплота сгорания топлива
Компонент		Теплота сгорания, МДж/кг
CH4		50,08
C2H6		47,55
C3H8		46,42
Изо-C4H10		45,96
Н-C4H12		45,96

Qнр = 0,004·50,08 + 0,017·47,55 + 0,198 · 46,42 + 0,51·45,96 + 0,271·45,96 = =112,307 МДж/кг = 46095 кДж/кг.

107

консорциум « Н е д р а».

Далее определяем элементарный состав топлива по формулам:

Ci	=	y	n			,
Ci	=	i			i	,
		i			i
		M		i
				i

где ni - число атомов углерода в данном компоненте топлива; yi - содержание соответствующих компонентов топлива;

Mi - молекулярная масса топлива.

Содержание водорода:

Hi	=	y	m			,
Hi	=	i			i	,
		i			i
		M		i
				i

где mi - атомов водорода в данном комплекте топлива.

C	=	12,01	,
		·(1·0,004 + 2 ·0,017 + 3 ·0,198 + 4 ·0,51 + 4 ·0,271) = 0,830
		53,5

(2.59)

(2.60)

Hi = (4 ·0,004 + 6 ·0,017 + 8·0,198 +10·0,51+10·0,271) = 0,170 .

Теоретическое количество воздуха, необходимое для сжигания 1 кг топливо находим по формуле:

L0 = 0,115C + 0,345H ,	(2.61)
L0 = 0,115 · 83,0 + 0,345 · 17,0 = 15,41 кг/кг.
Действительный расход воздуха определяем по формуле:
L = a ∙ L0 ,	(2.62)
где а – коэффициент избытка воздуха, принимаем его значение равным 1,15.

108

консорциум « Н е д р а».

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 2311 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете Добыча нефти и газа

#
21.05.2024341.79 Кб4Турбоэкспандер.pdf
#
28.08.20246.11 Mб1Уваровского месторождения.pdf
#
26.05.2024364.47 Кб1установка алкилирования изобутана бутиленами.pdf
#
21.05.2024342.31 Кб2установка легкого гидрокрекинга.pdf
#
21.05.2024342.31 Кб0установка легкого гидрокрекинга_01.pdf
#
17.06.20243.04 Mб29установки гидроочистки вакуумного газойля.pdf
#
17.06.2024625.75 Кб0Устройство для алкилирования изобутана олефинами.pdf
#
21.05.2024299.8 Кб0Химическая технология природных энергоносителей.pdf
#
09.10.20241.27 Mб1Цифровые модели Гаршинское месторождение нефти.pdf
#
21.05.20243.71 Mб0Южно-Ачикулакского месторождения.pdf
#
21.05.20244.37 Mб1Южно-Султангуловского месторождения.pdf