установки гидроочистки вакуумного газойля
.pdfгде Gб – массовый расход верхнего продукта колонны ,кг/с;
ItД – энтальпия фракции (нк-83)0С при температуре верха колонны К-1 по рисунку 2.3, кДж/кг, ItД= 548,97
кДж/кг |
|
Q3 = 321∙548,97 = 186219 кВт. |
|
Определяем расход тепла с углеводородным газом Q4, кВт, по формуле: |
|
Q4= Gу/г·Iу/г , |
(2.87) |
где Gу/г- массовый расход углеводородного газа, кг/с;
Iу/г - энтальпия углеводородного газа при температуре верха колонны К-1, кДж/кг, Iу/г=723 кДж/кг.
Q4 = 1341 ∙723 = 969543 кВт. |
|
Определяем расход тепла со стабильным гидрогенизатом Q5,кВт по формуле: |
|
Q5= G п.он∙it п.он, |
(2.88) |
где G ст.г – массовый расход стабильного гидрогенизата, кг/с; |
|
itст.г – энтальпия стабильного гидрогенизата при температуре низа колонны, кДж/кг, itст.г =589 |
кДж/кг. |
Принимаем температуру низа колонны К-1 2600С . |
|
Q5 = 182854∙589 = 107701006 кВт. |
|
Определяем расход тепла с острым орошением Q6,кВт, по формуле: |
|
Q6= Gо.ор. ∙ Itо.ор., |
(2.89) |
где G о.ор – массовый расход острого орошения, кг/с; |
|
Itо.ор.- энтальпия острого орошения при температуре верха колонны, кДж/кг (Itо.ор = Itд). |
|
Q6 = 1341 ∙ 548,97 = 736169 кВт |
|
129
консорциум « Н е д р а».
Определяем общий расход тепла Qрасх, кВт, по формуле: |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Qрасх = Q3+ Q4 +Q5 +Q6, |
(2.90) |
|
|
Qрасх = 186219+ 969543+ 107701006+ 736169= 109592937 кВт. |
|
|||||
Определяем приход тепла вносимой горячей струей Q7, кВт, по формуле: |
|
||||||
|
|
|
|
|
Q7 = Qрасх – Qприх, |
(2.91) |
|
|
|
Q7 = 109592937– 105762793= 3860144 кВт. |
|
||||
Результаты расчета сводим в таблицу |
|
|
|
||||
Таблица 2.64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловой баланс колонны К-1 |
|
|||
Наименование |
Расход потока G, |
|
Темпера- |
|
Количество теплоты |
|
|
|
кг/ч |
|
тура Т,К |
|
Q,кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приход |
|
|
|
|
|
|
|
С сырьем |
|
|
|
|
|
|
|
в паровой фазе |
42438,7 |
|
503 |
|
32824621 |
|
|
в жидкой фазе |
142077,3 |
|
503 |
|
72884244 |
|
|
с острым орошением |
642 |
|
313 |
|
53928 |
|
|
с горячей струей |
|
|
|
|
3860144 |
|
|
Итого |
|
|
|
|
109592937 |
|
|
Расход |
|
|
|
|
|
|
|
с углеводородным |
321 |
|
371 |
|
969543 |
|
|
газом |
|
|
|
|
|
|
|
с бензиновой фракцией |
1341 |
|
371 |
|
176219 |
|
|
(нк-83)0С |
|
|
|
|
|
|
|
с гидрогенизатом |
182854 |
|
533 |
|
107701006 |
|
|
с острым орошением |
642 |
|
371 |
|
736169 |
|
|
Итого |
|
|
|
|
109592937 |
|
|
130
консорциум « Н е д р а».
Расчет основных конструктивных размеров колонны К-1
Определяем диаметр верхней части колонны К-1 питательной секции D, м, по формуле:
D = 1,128 ∙ 
Vп W
,
(2.92)
где Vп – объем паров, м3/с;
W – допустимая скорость паров, м/с.
Определяем объем паров, проходящих через поперечное сечение аппарата в единицу времени Vп, м3/с, по формуле:
Vп = 22,4
где Gб – массовый расход бензиновой фракции (нк-83)0С,кг/с;
G о.ор – массовый расход острого орошения, кг/с;
Mб – |
молекулярная масса бензина; |
Gу / в.г |
– массовый расход углеводородного газа, кг/с; |
М у / в.г |
– молекулярная масса углеводородного газа, кг/с |
Р0– |
атмосферное давление, МПа, ( π 0 = 0,1 МПа) ; |
Рверх – давление верха колонны К - 1 , МПа. |
|
t – температура верха колонны К - 1, 0С.
(t + 273)Р |
|
|
G |
|
+ |
G |
op |
|
0 |
* |
|
б |
|
||
|
|
|
|
|
|||
273* Рверх |
|
Мб |
|
Mб |
|||
|
|
||||||
+ |
G |
|
М |
||
|
у/ в.г
у/ в.г
,
(2.93)
131
консорциум « Н е д р а».
Vс = 22,4 |
(98 + 273) 0,1 |
|
0,9 |
+ |
4 |
+ |
1,8 |
|
= 0,457 |
|
273 |
0,29 |
|
80,14 |
80,14 |
48,41 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Определяем скорость паров W, м/с, по формуле:
W =
0,305К |
|
ж |
− |
п |
|
|
|
|
|
||
3600 |
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
,
(2.94)
где К – коэффициент, зависящий от расстояния между тарелками и условий ректификации [8];
ρж – плотность бензиновой фракции (н.к. – 83) при температуре верха колонны, кг/м3;
ρп – плотность паров, кг/м3.
Определяем плотность бензиновой фракции (н.к. – 83) при температуре верха колонны К -1 по формуле:
ж |
= 277 |
− (Т − 293) 1000 |
, |
Т |
293 |
|
|
(2.95)
где 277 |
– относительная плотность бензиновой фракции (н.к. – 83); |
293 |
|
Т – температура верха колонны, К.
288 |
= 0,700 |
− 0,000897*78 1000 |
= 630 кг / м |
3 |
288 |
|
Определяем плотность паров при температуре верха колонны К-1 , ρп, кг/м3, по
ρп = |
G |
б |
+ G |
ор. |
|
|
|||
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
где Gб – массовый расход бензиновой фракции (нк-85)0С,кг/с;
G о.ор – массовый расход острого орошения, кг/с;
Gу / в.г - массовый расход углеводородного газа, кг/с.
132
.
формуле:
+ G |
у / в.г |
|
, |
(2.96)
консорциум « Н е д р а».
W =
ρп =
0,305* 600 3600
7,81 кг / м |
3 |
, |
|
||
630 − 7,81 |
||
7,81 |
|
|
= 0,45 м/с,
D = 1,128
0,457 
0,45
= 1,14
м
.
Принимаем по ГОСТу диаметр колонны 1,2 м. |
|
|
Определяем высоту колонны К-1 |
|
|
|
Н = h1+h2+h3+h4+h5+h6, |
(2.97) |
где h1 – расстояние от верхнего днища до верхней тарелки, м; |
|
|
h2 – высота, занимаемая тарелками концентрационной части, м; |
|
|
h3 |
– высота питательной секции, м; |
|
h4 |
– высота, занимаемая тарелками отгонной части, м; |
|
h5 |
– расстояние между нижним днищем и нижней тарелкой, м; |
|
h6 |
– высота юбки, м. |
|
Определяем высоту от верхнего днища до верхней тарелки концентрационной части h1 , м, по формуле:
h1 = 0,5 ∙ D + 0,2, |
(2.98) |
где D – диаметр верха колонны, м. |
|
h1 = 0,5 ∙ 1,2 + 0,2 = 0,8 м. |
|
Определяем высоту, занимаемую тарелками концентрационной части h2 , м, по формуле: |
|
h2= (nт.к - 1) ∙а, |
(2.99) |
133 |
|
консорциум « Н е д р а».
где nт.к – число тарелок в концентрационной части; |
|
а – расстояние между тарелками, принимаем 0,6 м. |
|
h2= (16 - 1) ∙0,6 = 9 м. |
|
Определяем высоту питательной секции h3, м, по формуле: |
|
h3= 3 ∙ а, |
(2.100) |
h3= 3 ∙ 0,6 = 1,8 м. |
|
Определяем высоту, занимаемую тарелками отгонной части h4, м, по формуле: |
|
h4= (nт.о - 1) ∙а, |
(2.101) |
где nт.о – число тарелок отгонной части; |
|
а – расстояние между тарелками, м. |
|
h4= (10 - 1) ∙0,6 = 5,4 м.
Принимаем высоту h5 от нижнего днища до нижней тарелки отгонной части 6м.
Высоту юбки h6, принимаем из практических данных 4 м.
H = 0,8+ 9 + 1,8 + 5,4 + 6 + 4 = 27 м.
134
консорциум « Н е д р а».
2.5 Аналитический контроль на установке Аналитический контроль на установке представлен в таблице 2.65
Таблица 2.65
Аналитический контроль на установке
Наименование |
Наименование анализа |
Метод контроля |
Частота контроля |
||
потока |
Нормальная эксплуатация |
Пуск |
|||
|
|
||||
Вакуумный газойль |
Плотность при 15 °С |
ASTM D-1298/ASTM D-4052 |
1 раз в сутки |
Через 12 часов |
|
из парка |
Фракционный состав |
ASTM D-2887/D-1160 |
1 раз в сутки |
Через 12 часов |
|
|
Вязкость при 100 °С |
ASTM D-2887/D-1160 |
1 раз в сутки |
1 раз в сутки |
|
|
Содержание металлов: |
|
|
|
|
|
Ni, V, |
IP 288/ASTM D-3605 |
1 раз в неделю |
1 раз в сутки |
|
|
Na |
IP 288/ASTM D-3605 |
По требованию |
1 раз в сутки |
|
|
Общее содержание азота |
ASTM D-5762 |
2 раза в неделю |
1 раз в сутки |
|
|
Общее содержание серы |
ASTM D-4294/D-2622 |
1 раз в сутки |
Через 12 часов |
|
|
Показатель преломления при 20 °С |
ASTM D-1218 |
По требованию |
По требованию |
|
|
Коксуемость по Конрадсону |
ASTM D-189/ D-4530 |
1 раз в сутки |
1 раз в сутки |
|
|
Анилиновая точка |
ASTM D-6118/E |
2 раза в неделю |
1 раз в двое суток |
|
|
Содержание ароматики |
IFP 9409 |
По требованию |
По требованию |
|
|
Содержание асфальтенов С7 |
IFP 9313 |
2 раза в неделю |
1 раз в сутки |
|
|
Температура потери текучести |
ASTM-97 |
1 раз в сутки |
1 раз в сутки |
|
|
Цвет |
ASTM D-1500 |
1 раз в сутки |
1 раз в сутки |
|
|
Бромное число |
ASTM D-1159 |
1 раз в сутки |
1 раз в сутки |
|
Горячее сырье в |
Плотность при 15 °С |
ASTM D-1298/ASTM D-4052 |
1 раз в сутки |
Через 12 часов |
|
реакторный блок |
Фракционный состав |
ASTM D-2887/D-1160 |
1 раз в сутки |
Через 12 часов |
|
|
Вязкость при 100 °С |
ASTM D-445/ D-446 |
1 раз в сутки |
1 раз в сутки |
|
|
Содержание металлов: |
|
|
|
|
|
Ni, V, |
IP 288/ASTM D-3605 |
1 раз в неделю |
1 раз в сутки |
|
|
Na |
IP 288/ASTM D-3605 |
По требованию |
1 раз в сутки |
|
|
Общее содержание азота |
ASTM D-5762 |
1 раз в сутки |
Через 12 часов |
|
|
Общее содержание серы |
ASTM D-4294/D-2622 |
По требованию |
По требованию |
|
|
Показатель преломления при 20 °С |
ASTM D-1218 |
1 раз в сутки |
1 раз в сутки |
|
135 |
консорциум « Н е д р а». |
|
Продолжение таблицы 2.65
Наименование |
|
|
Частота контроля |
|||
Наименование анализа |
Метод контроля |
|
|
|||
потока |
Нормальная эксплуатация |
Пуск |
||||
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коксуемость по Конрадсону |
ASTM D-189/ D-4530 |
2 раза в неделю |
1 раз в 2 суток |
|
|
|
Анилиновая точка |
ASTM D-6118/E |
По требованию |
По требованию |
|
|
|
Содержание ароматики |
IFP 9409 |
2 раза в неделю |
1 раз в сутки |
|
|
|
Содержание асфальтенов С7 |
IFP 9313 |
1 раз в сутки |
1 раз в сутки |
|
|
|
Температура потери текучести |
ASTM-97 |
1 раз в сутки |
1 раз в сутки |
|
|
|
Цвет |
ASTM D-1500 |
1 раз в сутки |
1 раз в сутки |
|
|
|
Бромное число |
ASTM D-1159 |
1 раз в сутки |
1 раз в сутки |
|
|
|
|
|
|
||
Циркулирующий |
|
|
|
|
||
ВСГ из |
холодного |
|
|
|
|
|
сепаратора |
Содержание сероводорода |
IFP 9622 |
1 раз в сутки |
Через 12 часов |
||
высокого давления |
|
|
|
|
||
С-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
pH |
ASTM D-1293 |
По требованию |
1 раз в 2 суток |
|
|
|
Содержание сульфидов |
ASTM D- 4658 |
По требованию |
1 раз в 2 суток |
|
Кислая вода |
Содержание NH3 |
ASTM D-1426 |
По требованию |
1 раз в 2 суток |
||
|
|
Содержание Fe |
ASTM D-1068 |
По требованию |
По требованию |
|
|
|
Содержание Cl |
ASTM D-512 |
По требованию |
1 раз в 2 суток |
|
Углеводородный |
|
|
|
|
||
газ из |
сепаратора |
Содержание сероводорода |
IFP 9622 |
2 раза в неделю |
1 раз в сутки |
|
низкого |
давления |
|||||
|
|
|
|
|||
С-3 |
|
|
|
|
|
|
Циркулирующий |
|
|
|
|
||
ВСГ с |
нагнетания |
Содержание сероводорода |
IFP 9622 |
1 раз в сутки |
Через 12 часов |
|
циркуляционного |
||||||
|
|
|
|
|||
компрессора ЦК-1 |
|
|
|
|
||
136 |
консорциум « Н е д р а». |
|
Продолжение таблицы 2.65
Наименование |
|
|
Частота контроля |
||
Наименование анализа |
Метод контроля |
|
|
||
потока |
Нормальная эксплуатация |
Пуск |
|||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Насыщенный |
Истинная концентрация H2S |
IFP 9762 |
1 раз в сутки |
По требованию |
|
МДЭА из |
|
|
|
|
|
абсорбера высокого |
Цвет |
стандартный |
1 раз в сутки |
По требованию |
|
давления К-1 |
|
|
|
|
|
Регенерированный |
|
|
|
|
|
МДЭА из емкости |
Истинная концентрация H2S |
IFP 9762 |
1 раз в сутки |
По требованию |
|
Е-3 |
|
|
|
|
|
Циркулирующий |
|
|
|
|
|
ВСГ после |
|
|
|
|
|
абсорбера |
Содержание сероводорода |
IFP 9622 |
1 раз в сутки |
Через 12 часов |
|
аминовой очистки |
|
|
|
|
|
К-1 |
|
|
|
|
|
Углеводородный |
|
|
|
|
|
газ после абсорбера |
Содержание сероводорода |
IFP 9622 |
2 раза в неделю |
1 раз в сутки |
|
аминовой очистки |
|||||
|
|
|
|
||
К-6 |
|
|
|
|
|
Насыщенный |
Истинная концентрация H2S |
IFP 9762 |
1 раз в сутки |
По требованию |
|
МДЭА из |
|
|
|
|
|
абсорбера низкого |
Цвет |
стандартный |
1 раз в сутки |
По требованию |
|
давления К-6 |
|
|
|
|
|
Очищенный |
|
|
|
|
|
углеводородный |
|
|
|
|
|
газ из абсорбера |
Содержание сероводорода |
IFP 9622 |
2 раза в неделю |
Через 12 часов |
|
аминовой очистки |
|||||
|
|
|
|
||
низкого давления |
|
|
|
|
|
К-6 |
|
|
|
|
|
137 |
консорциум « Н е д р а». |
|
Продолжение таблицы 2.65
Наименование |
|
|
Частота контроля |
||
Наименование анализа |
Метод контроля |
|
|
||
потока |
Нормальная эксплуатация |
Пуск |
|||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Орошение |
Фракционный состав |
ASTM D-86 |
По требованию |
По требованию |
|
отпарной колонны |
Плотность |
ASTM D-1298/D-4052 |
По требованию |
По требованию |
|
К-2 |
Содержание сероводорода / |
ASTM D-3227 |
По требованию |
По требованию |
|
|
меркаптанов |
||||
|
|
|
|
||
|
Общее содержание серы |
ASTM D-5453 |
По требованию |
По требованию |
|
Углеводородный |
|
|
|
|
|
газ из емкости |
Содержание сероводорода |
IFP 9622 |
2 раза в неделю |
1 раз в сутки |
|
орошения отпарной |
|||||
|
|
|
|
||
колонны К-2 |
|
|
|
|
|
Нижний продукт |
Фракционный состав |
ASTM D-2887/D-1160 |
По требованию |
По требованию |
|
отпарной колонны |
Плотность |
ASTM 1298/D-4052 |
По требованию |
По требованию |
|
К-2 |
Испытание на медную пластину |
ASTM D-130 |
По требованию |
1 раз в сутки |
|
Орошение колонны |
Фракционный состав |
ASTM D-86 |
По требованию |
По требованию |
|
стабилизации |
Плотность |
ASTM 1298/D-4052 |
По требованию |
По требованию |
|
бензина К-3 |
Содержание сероводорода / |
ASTM D-3227 |
По требованию |
По требованию |
|
|
меркаптанов |
||||
|
|
|
|
||
|
Общее содержание серы |
ASTM D-5453 |
По требованию |
По требованию |
|
|
Общее содержание азота |
ASTM D-4629 |
По требованию |
По требованию |
|
Углеводородный |
|
|
|
|
|
газ из емкости |
Содержание сероводорода |
IFP 9622 |
2 раза в неделю |
1 раз в сутки |
|
орошения колонны |
|||||
|
|
|
|
||
К-3 |
|
|
|
|
|
Стабильный бензин |
Плотность |
ASTM D-1298/D-4052 |
1 раз в сутки |
1 раз в сутки |
|
в парк |
Фракционный состав |
ASTM D-86 |
1 раз в сутки |
Через 12 часов |
|
|
Общее содержание серы |
ASTM D-5453 |
2 раза в неделю |
1 раз в сутки |
|
|
Содержание сероводорода / |
ASTM D-3227 |
2 раза в неделю |
1 раз в сутки |
|
|
меркаптанов |
||||
|
|
|
|
||
|
Общее содержание азота |
ASTM D-4629 |
2 раза в неделю |
1 раз в сутки |
|
138 |
консорциум « Н е д р а». |
|