6. Расчет материального баланса.
Любой расчет производится по плану:
-исходные данные
- методика расчета
-расчет
Результаты расчета оформляются в т.н. таблице материального баланса согласно методике.
6.1 Расчёт таблиц материальных графов «Количество и состав». Поток 1 (Сырьё).
Таблица 6.1 Покомпонентный расход охлаждённой углеводородной смеси
|
№ П/П
|
наименование
|
%, вес |
М |
Кг/ч |
Кмоль/ч |
%, Мол. |
|
1. |
Н2 |
0,2 |
2 |
44,37 |
22,185 |
3,50 |
|
2. |
СН4 |
9,4 |
16 |
2085,21 |
130,33 |
20,52 |
|
3. |
С2 Н4 |
11,2 |
28 |
2484,51 |
88,73 |
13,97 |
|
4. |
С2 Н6 |
1,4 |
30 |
310,56 |
10,352 |
1,65 |
|
5. |
С3 Н6 |
56,6 |
42 |
12555,64 |
298,94 |
47,08 |
|
6. |
С3 Н8 |
4,8 |
44 |
1064,79 |
24,20 |
3,86 |
|
7. |
н-С4 Н10 |
13,1 |
58 |
2905,99 |
50,10 |
7,8 |
|
8. |
С5 (по н-пентану) |
3,2 |
72 |
709,86 |
9,86 |
1,58 |
|
9 |
Бензол |
0,1 |
78 |
22,18 |
0,28 |
0,04 |
|
Итого |
100 |
|
22180,1 |
634,98 |
100 | |
Методика:
1.Расчет покомпонентного расхода исходной углеводородной смеси
2.Расчет основных материальных потоков
3.Расчет твердого материального баланса
4.Сравнительная таблица номенклатуры готовой продукции
5.Выводы и корректировка
Расчет:
1.Расчет покомпонентного расхода исходной углеводородной смеси:
189000 * 1000 / 8520 = 22183.1 кг\ч.
6.2. Расчёт основных материальных потоков
6.2.1. Материальный поток №3, газ из сепаратора С-1
Исходные данные:
температура, 0С - 16 или 289 0К;
давление, МПа - 1,16 МПа
|
№ П/П
|
НАИМЕ-НОВ- АНИЕ
|
%, вес |
х, вес |
М |
Кг/ч |
Кмоль/ч |
%, Мол. |
Крит. параметра |
Х` | |
|
t,0С |
Р, МПа | |||||||||
|
1. |
Н2 |
0,2 |
0,002 |
2 |
44,37 |
22,185 |
3,50 |
-239,88 |
1,28 |
0,035 |
|
2. |
СН4 |
9,4 |
0,094 |
16 |
2085,21 |
130,33 |
20,52 |
-82,09 |
4,58 |
0,2052 |
|
3. |
С2 Н4 |
11,2 |
0,112 |
28 |
2484,51 |
88,73 |
13,97 |
9,91 |
5,05 |
0,1397 |
|
4. |
С2 Н6 |
1,4 |
0,014 |
30 |
310,56 |
10,352 |
1,65 |
32,31 |
4,82 |
0,0163 |
|
5. |
С3 Н6 |
56,6 |
0,566 |
42 |
12555,64 |
298,94 |
47,08 |
91,81 |
4,56 |
0,4708 |
|
6. |
С3 Н8 |
4,8 |
0,048 |
44 |
1064,79 |
24,20 |
3,86 |
96,81 |
4,20 |
0,0381 |
|
7. |
н-С4 Н10 |
13,1 |
0,131 |
58 |
2905,99 |
50,10 |
7,8 |
152,01 |
3,75 |
0,078 |
|
8. |
С5 (по н-пентану) |
3,2 |
0,032 |
72 |
709,86 |
9,86 |
1,58 |
196,61 |
3,33 |
0,0156 |
|
9 |
Бензол |
0,1 |
0,001 |
78 |
22,18 |
0,28 |
0,04 |
289,51 |
4,86 |
0,0004 |
|
Итого |
100 |
1 |
|
22183,1 |
634,98 |
100 |
|
|
1 | |
Таблица 2 Покомпонентный расход охлаждённой углеводородной смеси
Методика
Определение средней мольной температуры кипения водорода при атм. давлении.
Тср.мол.=0,396*150+0,197*220+0,147*240+0,053*270+0,003*290+0,017*300+0,053*300+0,0013*300+0,001*300=59,4+43,34+35,28+14,31+0,87+5,1+15,9+0,39+0,03=174,62К
Таблица 6.1Количество и состав потока №3
|
Компоненты сырья |
Состав сырья, мольная доля, ci |
ki при Tf = 289 К
f=1,14 (11,4атм). |
1+ e (ki – 1) (e =0,999) |
xi”
=
|
yi” = ki x’i |
|
Н2 |
0,002 |
60 |
1,0059 |
0,0619 |
3,714 |
|
СН4 |
0,094 |
14 |
1,0013 |
0,1183 |
1,6562 |
|
С2 Н4 |
0,112 |
4,3 |
1,00033 |
0,50533 |
2,172919 |
|
С2 Н6 |
0,566 |
2,7 |
1,00017 |
0,14527 |
0,392229 |
|
С3 Н6 |
0,048 |
1,1 |
1,00001 |
0,14681 |
0,161491 |
|
С3 Н8 |
0,131 |
0,9 |
0,99999 |
0,00839 |
0,007551 |
|
н-С4 Н10 |
0,032 |
0,3 |
0,99993 |
0,02043 |
0,006129 |
|
С5 (по н-пентану) |
0,001 |
0,1 |
0,99991 |
0,00111 |
0,000111 |
|
Итого |
1 |
|
|
1,00 |
8,11063 |
106
Па
Т.к. значение «yi”» больше 1, а значение «е» приближено к 0, следовательно, исходная смесь имеет жидкое фазовое состояние. Следовательно, подобранный в технологической схеме компрессор для повышения давления мы применить не можем, нам необходим для этого насос. Остальные уточнения в технологической схеме будут после расчета всего материального баланса.