3. Расчетная часть
3.1 Расчет материального баланса
Установка ЭЛОУ-АВТ-6 производительностью 6 млн. тонн в год занимает важное место в технологической схеме ОАО «Газпром нефтехим Салават», поскольку, как и всякая установка первичной переработки нефти, определяет условия работы остальных установок завода и, таким образом, эффективность всего НПЗ.
Материальный баланс установки ЭЛОУ-АВТ-6 представлен в таблице 3.1.
Производственная мощность установки рассчитывается по формуле:
М=П · Т, (5.2)
где П – технически возможная суточная производительность, т;
Т – технически возможное время работы установки, дни.
М1 = 17 391,30· 345 = 6 000 000,00 т/год;
В результате модернизации установки ЭЛОУ-АВТ-6 (замены флегмовой емкости на сепаратор с двумя слоями перекрестно-проточной насадки) снижаются потери целевого продукта (бензина) со сточными водами.
Таблица 5.2 - Материальный баланс базовой установки
Показатель |
|
|
т/год |
% к итогу |
|
1 |
2 |
3 |
производительность установки |
17 391,30 |
|
время работы установки |
345,00 |
|
Взято в переработку сырья |
|
|
Нефть |
6000000,00 |
100,00 |
Итого |
6000000,00 |
100,00 |
Получено из переработки, |
|
|
Бензиновая фр. НК-180°С |
963520 |
16,06 |
3.1.1 Материальный баланс колонны К-200.
В колонну К-200 подается исходная нефть, которая в результате нагрева образует паровую и жидкую фракции. Составляем материальный баланс колонны. Материальный баланс отбензиневающей колонны приведен в таблице 3.2.
Так как в К-200 происходит отделение от нефти фракции н.к.-62 ºС, то, используя данные из материального баланса колонны К-200 (таблица 3.1), получаем массовую долю паровой фазы
Таблица 3.2 – Материальный баланс колонны К-200
Сырье и продукты |
% масс. на сырье |
кг/ч |
т/сут |
т/год |
кг/c |
Взято: |
|
|
|
|
|
нефть |
100 |
724637,68 |
17391,30 |
6000000 |
201,29 |
Получено: |
|
|
|
|
|
газы до С4 |
1,97 |
14275,36 |
342,61 |
118200 |
3,97 |
н.к.-120 ºС |
10,87 |
78768,12 |
1890,43 |
652200 |
21,88 |
отбензиненная нефть |
87,16 |
631594,20 |
15158,26 |
5229600 |
175,44 |
Сумма: |
100 |
724637,68 |
17391,30 |
6000000 |
201,29 |
Изменяя значения температуры и давления на входе в колонну К-200, с помощью ЭВМ производим расчет массовой доли паровой фазы нефти при подаче ее в К-201, значение которой должно совпасть с рассчитанным ранее. Для этого предварительно разбиваем нефть на условные фракции, и с помощью кривой ИТК (приложение А) для каждой фракции находим средние температуры кипения, плотность, молекулярную массу, массовую долю, выход в процентах на нефть (таблица 3.3). Результаты расчета однократного испарения на ЭВМ представлены в таблице 3.4.
Таблица 3.3 – Характеристика условных фракций
№ |
Компонент |
Массовая доля |
Плотность компонентов |
Температура кипения компонентов, °С |
1 |
нк-65 |
5,00 |
0,6643 |
42,75 |
2 |
65 - 88 |
2,80 |
0,7136 |
59 |
3 |
88 - 112 |
2,50 |
0,73 |
76,5 |
4 |
112 - 130 |
2,70 |
0,7426 |
100 |
5 |
130 - 145 |
2,80 |
0,756 |
121 |
6 |
145 - 168 |
2,80 |
0,7709 |
137,5 |
7 |
168 - 184 |
2,80 |
0,7794 |
156,5 |
8 |
184 - 204 |
3,10 |
0,8 |
176 |
9 |
204 - 222 |
2,90 |
0,81 |
194 |
10 |
222 - 236 |
2,90 |
0,8214 |
213 |
11 |
236 - 255 |
2,90 |
0,8319 |
229 |
12 |
255 - 272 |
3,00 |
0,841 |
245,5 |
13 |
272 - 293 |
3,00 |
0,8497 |
263,5 |
14 |
293 - 306 |
3,10 |
0,86 |
282,5 |
15 |
306 - 328 |
3,30 |
0,8696 |
299,5 |
16 |
328 - 344 |
3,00 |
0,8803 |
317 |
17 |
344 - 373 |
4,00 |
0,8878 |
336 |
18 |
373 - 387 |
3,00 |
0,895 |
358,5 |
19 |
387 - 416 |
3,20 |
0,9 |
380 |
20 |
416 - 428 |
3,40 |
0,91 |
401,5 |
21 |
428 - 458 |
3,50 |
0,926 |
422 |
22 |
458 - 484 |
3,50 |
0,937 |
443 |
23 |
484 - 495 |
1,50 |
0,95 |
471 |
|
Остаток |
29,32 |
1,0005 |
489,5 |
Таблица 3.4 – Результаты расчета однократного испарения для К-200
Наименование параметра |
Значение |
Массовая доля отгона |
0,1287 |
Мольная доля отгона |
0,1152 |
Давление, МПа |
0,200 |
Температура, °C |
186,0 |
Плотность жидкости, г/см3 |
0,878 |
Плотность пара, г/см3 |
0,706 |
Таблица 3.5 – Расчет однократного испарения
№ |
XL |
Однократное испарение |
Tкр, К |
Pкр, МПа |
||||||
Xi |
Yi |
Pi |
Xм |
Yм |
||||||
1 |
0,0525 |
0,0004 |
0,0609 |
38,172 |
0,0001 |
0,0332 |
176,5 |
3,47 |
||
2 |
0,0821 |
0,0034 |
0,0947 |
6,822 |
0,0008 |
0,0904 |
299,2 |
3,37 |
||
3 |
0,2720 |
0,0146 |
0,3132 |
5,245 |
0,0026 |
0,2353 |
315,4 |
4,51 |
||
4 |
0,1189 |
0,0158 |
0,1354 |
2,101 |
0,0037 |
0,1341 |
368,0 |
3,99 |
||
5 |
0,1658 |
0,0482 |
0,1847 |
0,938 |
0,0113 |
0,1829 |
410,2 |
4,45 |
||
6 |
0,0614 |
0,0239 |
0,0674 |
0,691 |
0,0070 |
0,0829 |
425,4 |
3,71 |
||
Продолжение таблицы 3.5
7 |
0,0551 |
0,0445 |
0,0568 |
0,313 |
0,0130 |
0,0698 |
462,7 |
4,04 |
8 |
0,0391 |
0,0387 |
0,0392 |
0,248 |
0,0135 |
0,0575 |
473,2 |
3,46 |
9 |
0,0392 |
0,0738 |
0,0337 |
0,112 |
0,0257 |
0,0494 |
507,5 |
3,71 |
10 |
0,0325 |
0,1984 |
0,0059 |
0,007 |
0,2020 |
0,0252 |
610,5 |
1,53 |
11 |
0,0256 |
0,1564 |
0,0046 |
0,007 |
0,1683 |
0,0210 |
610,5 |
1,45 |
12 |
0,0195 |
0,1268 |
0,0023 |
0,005 |
0,1471 |
0,0115 |
626,4 |
1,37 |
13 |
0,0084 |
0,0568 |
0,0006 |
0,003 |
0,0711 |
0,0034 |
642,1 |
1,31 |
14 |
0,0072 |
0,0499 |
0,0003 |
0,002 |
0,0685 |
0,0020 |
657,6 |
1,22 |
15 |
0,0046 |
0,0323 |
0,0001 |
0,001 |
0,0467 |
0,0007 |
677,3 |
1,19 |
16 |
0,0021 |
0,0150 |
0,0000 |
0,001 |
0,0234 |
0,0003 |
688,1 |
1,12 |
17 |
0,0021 |
0,0152 |
0,0000 |
0,000 |
0,0253 |
0,0001 |
706,3 |
1,08 |
18 |
0,0036 |
0,0261 |
0,0000 |
0,000 |
0,0477 |
0,0002 |
722,2 |
1,01 |
19 |
0,0018 |
0,0133 |
0,0000 |
0,000 |
0,0255 |
0,0000 |
736,9 |
0,98 |
20 |
0,0033 |
0,0240 |
0,0000 |
0,000 |
0,0479 |
0,0000 |
752,5 |
0,96 |
22 |
0,0016 |
0,0116 |
0,0000 |
0,000 |
0,0244 |
0,0000 |
766,9 |
0,93 |
23 |
0,0015 |
0,0110 |
0,0000 |
0,000 |
0,0244 |
0,0000 |
832,1 |
0,96 |
Сумма |
1,0000 |
1,0000 |
1,0000 |
- |
1,0000 |
1,0000 |
- |
- |