Курсовой ТПНГ

Расчетсоставаиколичествап ровойжидкфаземкостийрошения

колонны К-1проводитсядляопредеда даннойленияколонне,

атакже

для

определениясоставанестбензинабильнегок лич.Посколькуговествамкости

орошениятбензинивающейколонныпроисходитоднократноеиспарение,при

которомнедостигаетсявысокаячетк

остьразделенкомпонентов, наиболеея

целесообразнозадать

такое давемкостилениеорошенияколонныК

-1,

которое

обеспечивалобы

максимальнуюконденсацию

паров

нестабильногобензина.

Поэтомуподавлениеб температурураемтакие,чтобыд лятгонав

мкости

орошебыламиниямальной

[5].

Принимаем,чтократностьорошения

равна2,сверхаколонныК

-1уходит

100%фракцииНК

– 70ºС и40%фракции70

– 140ºС .

Давлвотбензинивающейниерху

колсоставляетнны280

-500кПа,

в

емкостиорошениянакПа50

ижеприме( гидрсопротивлениеавлическоеное

холодильнойаппа)Принимаем. атурыдлярасчета

давление 450кПа

,температурув

емкости4

0°С.

Расчётдолитгонавемкосшенияоротбензинивающейколонн

ы

К-1

проводим наЭВМсприменениемпрограммы«

Oil».Резул

ьтаты

расчета

представленытабл

ицах 4.2 - 4.5.

Необходимыеданныедлярасчета:

839,31 кг/м

!;

-

давемкостилениеорошения450кПа;

-

плотностьстатка

-

температуравемкостиорошения4

0°С ;

- кратностьорошения: 2.

Таблица4.1

– Состсмесинвходеаемкос

тьорошения

Массоваядоля

Количество

Смесьуглеводородовна

Компонент

входеемкосучетомь

компонентав

компонентав

(фракция)

орошения

нефти

нефти,кг/ч

кг/ч

масс.доля

CH4

0,00027

198,53

595,59

0,00234

C2H6

0,00060

441,18

1323,53

0,00520

ΣC3

0,00104

764,71

2294,12

0,00902

ΣС4

0,00949

6977,94

20933,82

0,08226

28-62°С

0,03944

29000,00

87000,00

0,34189

62-85°С *

0,02188

16088,24

48264,71

0,18967

85-105°С *

0,01471

10816,18

32448,53

0,12751

105-140°С *

0,02793

20536,76

61610,29

0,24211

Итого:

0,11536

84823,53

254470,59

1,00000

*взято40%масс. потенциала

бензиновойфракции70

-140°С , масс60%.

остаетсявбензинеК

-2.

Прирасучиеприблизительныйываетсярасхо

дводяногопараколичестве

0,85 кг/ч,котообрврезультатеыйазуетсяиспарения

воставшейся, дынефти

послеблокаЭЛОУ

.

Иcxoдныeaнныe:

PacxoднeфтиилиpaкцииG =

254470.59375 Kг/чac

Pacxoдвдянгпapa Z

= 0.8500000238418579 Kг/чac

Плoтнocтьaocткa

P19 =

839.3099975585938 Kг/M^3

ДaвлeниeпpиднoкpaктнoмиcпapeнииP = 4

50Пa K

Teмптуpa

paднoкpaтнoгoиcпapeнияT = 4

0 ^C

Peзультaтычpea:c

Maccoвядлятгнaпapoв e1 =

2.725815193116432E-006

Moльнaядoлятгoнaпapoв e =

9.99999883788405E-006

MoлeкуляpнaмaccaиcxoднймиecMi =

81.25637054443359

Moлeкуляpнaмacc

aжидкoйфaзыMl

= 81.25663757324219

MoлeкуляpнaмaccaпapoвйфзыMp

= 22.14898681640625

Taблицa 4.2

- Cocтaвжидкoйфaзы

вемкостиорошенияколонныК

-1

║ Meтaн

│ 0.0118810

│ 0.0023395

│

37.2075

│

595.3205

║

║Этaн │

0.0140835│ 0.│0051996│ 44.13231051.1542

║

║Пpoпaн│

0.0170446│ .│0090198│ 53.22953782.2646

║

║Бутaн │

0.1172655│ 0.│0822595│367209. 3802.5684

1153│.034787000.7891

║

║ 28

-62│

0.3681839│ 0.│3418903

║

║ 62

-85│

0.1797313│ 0.│1896704│562482. 6135.4023

║

║ 85

-105│

0.1093472│ .│1275103│34232.44067.5332

609.8672

║

║ 105 -140│

0.1824629│ 0.│2421106│57161.4158

║

║тaMeн │

0.2807835

│

0.2028326

│

0.0088

│

0.1407

║

║Этaн │

0.0988758

│

0.1339237

│

0.0031

│

0.0929

║

║Пpoпaн│

0.0446466│ .│0866768

0.0014

│

0.0601

║

║Бутaн │

0.1025606│ .│26393780.0032

│

0.1831

║

║ 28

-62│

0.0702064│ .│23916850.0022

│

0.1659

║

║ 62

-85│

0.0127030│ .│0491798.0004

│

0. 0341

║

║ 85

-105│

0.0034677│ .│0148348.0001

│

0.0103

║

║ 105 -140│

0.0019404│ .│0094459.0001

│

0.0066

║

Taблицa 4.4

– Составиcxoдноймиecнавход

евемкостьорошения

отбензинивающейколонныК

-1

║тaMeн │

0.0118837│ .00

23400

│

│ 37║.2163595.4612

║Этaн │

0.014│ 0844.│0052000│ 44║.13231082.2471

║Пpoпaн│

0.017│ 0449.│0090200│ 53║.22953796.3247

│ 20932║

.7500

║Бутaн │

0.1172658│ 0.│0

22600367.2412

║ 28

-62│

0.3681824│ 0.│

18900│115387║.036900.9531

║ 62

-85│

0.1797304│ .│1896700│562482║. 6175.4375

║ 85

-105│

0.1093466│ .│1275100│34232║.4407.5449

║ 105 -140│

0.1824618│ 0.│2421100│57161609║.4158.8750

║

Meтaн

│

16.0000

│

1.063463E+04

│

2.363252E+01

║

║

Этaн

│

30.0000

│

3.159241E+03

│

7.020535E+00

║

║

Пpoпaн

│

43.0000

│

1.178707E+03

│

2.619349E+00

║

║

Бутaн

│

57.0000

│

3.935635E+02

│

8.745856E-01

║

║

28-62

│

75.4538

│

8.580576E+01

│

1.906795E-01

║

║

62-85

│

85.7501

│

3.180437E+01

│

7.067637E-02

║

║

85-105

│

94.7538

│

1.427042E+01

│

3.171204E-02

║

║

105-140

│

107.8197

│

4.785503E+00

│

1.063445E-02

║

Результатырасчётапоказывают,чтопривыбранныхусловиях

емкости

орошенияотбензинивающейколонны

пары практичеполноскитью

переходятв

жидкуюф

азу – нестабильныйбензин.

5Материальный.1 балансотбензинивающейколонныК

-1

Вотбензинивающуюколп ступаетннуобессоленнаяобезвоженнаянефть

6∙109

послеблоЭЛОУвкаоли

честве

.СверхуколонныК

-1

выходитфракциягаз

-70°Си 40% н =

340∙24 = 735294,12 кг/ч

-140°С

фракции70

-140°С (60%фракции70

остаетсявбенз,уходящемизКне

-1)Рассчит. материб лемансльный

колонны

К-1Т..к.массоваяд лятгонаемкост

иорошеданнойколонравнаияы

= 2,73 ∙ 10

!! (согласнорасчепунктев то4),вматерибалансельном

не

учитыврефлюкс.Массоваядолется

фракции,выходящейсверхуколонны

рассчитанавпункте4составляет0,11536

(11,54% масс.нанефть

)Тогда. выход

резульпредсвтатблице5авлены.1.

100 − 11,54 = 88,46% масс

.Полученные

отбензиненнойнефтисоставит

Таблица5.1

– МатериальнбалансколонныК й

-1

Продукты

%масс.насырье

%масс.нанефть

Расход,кг/ч

Взято:

- нефтьобессоленнаяи

100,00

100,00

735294,12

обезвоженная

Получено:

11,54

11,54

84852,94

- газ+НК

-140°С

- нефтьотбензиненная

88,46

88,46

650441,18

Итого:

100,00

100,00

735294,12

5.2 Материальныйбаланс

основнатмосферк Клонйныой

-2

СверхуатмосферколонК ныой

-2выходитфракция7

0-180°С,состоящаяиз

фракции70

-140°Составшиеся( послеК

-1 потенциала60%)фракции140

-180°С.

Из-занечетразделениякомпговмазутеостаетсянентовот4

-8%намазут) (

дизельнойфракции.Принимаем,что

в мазуте содержится 5% масс.

дизельной

фракции 230-360°С.

Рассчитматериб колоемаКнсьнныый

-2.

Выходфракции70

-180°Снайдемпотабл. 10

[4] сучеттого,чтоонасостоитм

из60%потенциалафракции70

-140°Си100%фракции140

-180°С.Получаем

15,98масс.нанефть.%

Выходфракции180

-230°Ст

акжеопредепотаб. 10лим

[4]Получаем.

9,71%масс.на

нефть.

Потабл. 10

[4] потенциальныйв

ыходфракции230

-360°Ссоставляет 24,74%

масс.нанефть.Однако,частьданнойфракцииостаетсявмазуте.

Определимвыход

мазута наотбензиненнуюнефть

:

м

мп

38,04

мп

-

=

(1 − ) ∙ но = (1 − 0,05) ∙ 0,8846 = 45,27 % масс. ,

где

потенцисодержанием внефзутальное, масс%.табл.( 10

но

[4]); a –

содержсветлыхмазуте,массние.доля;

– массоваяд лятбензиненнойнефти.

Выхмазутанаотбд

ензиненнуюнефть

безучетасодержаниясветлых

мазуте:

!

=

мп

38,04

Фракция230

-

но =

0,8846 = 43,00 % масс.

м

360°Суменаьшается45

,27 – 43,00 = 2,27%масс.насырье

колонныК

-2На.нефтьвыходфракции230

-360°СизколонныК

-2составит

24,74 −

2,27∙88,46

= 22,73% масс.

100

Результадставленырасчпр аблице5.2.

Таблица5.2

– МатериальнбалансколонныК й

-2

Взято:

Продукты

%масс.насырье

%масс.нанефть

Расход,кг/ч

- нефтьотбензиненная

100,00

88,46

650441,18

Получено:

- фр. 70-180°С

18,06

15,98

117469,68

- фр. 180

-230°С

10,98

9,71

71418,44

- фр. 230

-360°С

25,69

22,73

167098,34

- мазут(

>360°С)

45,27

40,04

294454,72

Итого:

100,00

88,46

650441,18

5.3 Материальныйбаланс

вакуумной колонны К-4

Вгудронем жетставаться

до10%нагудрон)масляных(фракцийиз

-за

нечеткостиразделения.Принимаем

8%.

Рассчитматериб лемансльный

вакуумной колонныК

-4:

Привакуумнпернеизбежногбрнкейгазыразложениязуются

– около

0,2%намазут.Наэтужевеличинууменьшаетсявыходг

дрона.Выходвакуумного

газсойляставит5 %

масc.намазут.

нефть.

Выходфракции360

-430°С нахподим

табл. 10

[4] иполучаем

11,68% масс. на

Выходфракции43

0-500°Снахподим

табл. 10

[4] иполучаем

9,97% масс. на

нефть.

Аналогичнонаходимвыходфракции

500-560°С иполучаем

7,49% масс. на

нефть.

Носучетомтого,что

частьданнойфракции

остаетсявгудроне,

выход

гудронамазутсос: авит

гп

8,9

% масс. ,

г

где

–

=

(1 − ) ∙ м =

(1 − 0,08) ∙ 0,4004 = 24,16

на

гп

потенциальноесодержагудроние

авнефти, масс%.

;

м

– выходмазута

нефть,масс.доли;

a – содержаниесветлыхгудр,масс. . нели

Выходгудронамазутбезучетасодержаниямасляныхфракций:

гп

=

8,9

= 22,23

% масс.

Фракция500

г

=

м

на

0,4004

4,16 - 22,23 = 1,93% масс.

на

-560°Суменьшится величину2

мазут.Этавеличинанефтьсоставит:

!,!"∙!",!"

= 0,77%

масс.

Тогдавыход

фракции 500-560°Сбудетравен:

7,49 – 0,77 = 6,72%

Полученные

результатысводимтаблицу5.3.

!""

масс. нанефть.

Таблица5.

3 – Материальныйбалансколонны

К-4

Взято:

Продукты

%масс.насырье

%масс.нанефть

Расход,кг/ч

100,00

40,04

294454,72

- мазут(

>360°С)

Получено:

- газыразложения

0,20

0,08

588,91

- вакуумныйгазойль

5,00

2,00

14722,74

- VD-1 (фр. 360

-430°С)

29,16

11,68

85862,99

- VD-2фр.(

430-500°С)

24,90

9,97

73319,23

- VD-3фр.(

500-560°С)

16,78

6,72

49409,50

- гудрон( >560°С)

23,96

9,59

70551,35

Итого:

100,00

40,04

294454,72

5.4 Материальныйбаланс

стабилизационнойколонны

К-5

ВколоннуК

-5 поступает нестабильный бензиниземкостейорошенияколонн

К-1иК

-2. Рассчитаем материбалколоаКнсьнныый

-5.

ВыходнестабильногобенколоннызинаК

-1 беремизтабл.

5.1 иполучаем

11,54% масс. нанефть.

Выходфракции70

-180°СизколонныК

-2беремизтабл. иполучаем5.2

15,98%масс.нанефть.

Содержаниегаз,п ступающихввколоннуК

-5 беремизтабл. и2получаем.1

1,14%масс.нанефть.

Результаты расчетов сводимтаблицу5.4.

Таблица5.

4 – МатериальнбалансколонныК й

-5

Взято:

Продукты

%масс.насырье

%масс.нанефть

Расход,

кг/ч

- газ+НК

-140°Сиз(К

-1)

41,93

11,54

84852,94

- 70-180°Сиз(К

-2)

58,07

15,98

117469,68

Итого:

100,00

27,52

202322,62

Получено:

- газыС

1-С4 (наГФУ)

4,14

1,14

8376,15

- фр.НК -180°С

95,86

26,38

193946,47

Итого:

100,00

27,52

202322,62

5.5 Материальнбалансколонный

ректификациибензинаК

-6

ВК -6 происходитразделестабильногоеиезина

фракции НК-70°Си

140-180°С.

Рассчитматериб колоемаКнсьнныый

-6:

Выходфракции

НК-180°Сберемизтабл. иполучаем5.4

26,38%

масс. на

нефть.

Выходфракци

и НК-70°Сберемпо

табл. 10

[4] иполучаем

5,2%масс.

Результатысводимтабл

ицу5.5.

Таблица5.

5 – МатериальнбалансколонныК й

-6

Продукты

%масс.насырье

%масс.нанефть

Расход,кг/ч

Взято:

100,00

26,38

193946,47

- НК-180°Сиз(К

-5)

Получено:

- фр. НК-70°С

5,2

38238,98

- фр. 70-180°С

21,18

155707,49

Итого:

100,00

26,38

193946,47

5.6 Материальнбалансколонный

ректификациибензинаК

-7

ВК

-7 происходитразделение

фракции70

-180°С на

фракции70

-140°Си

140-180°С.

Рассчитматериб колоемаКнсьнныый

-7:

Выходфракции

70-180°Сберемизтабл. 5.

5 иполучаем

21,18%

масс. на

нефть.

Выходфракций70

-140°Си

140-180°Сберемпо

табл. 10

[4] иполучаем 12,98%

и8,2%масс.нанефтьоответственно.

Результатысводим

блицу5. 6.

Таблица5.

6 – МатериальнбалансколонныК й

-7

Взято:

Продукты

%масс.насырье

%масс.нанефть

Расход,кг/ч

100,00

21,18

155707,49

- 70-180°Сиз(К

-5)

Получено:

- фр. 70

-140°С

61,28

12,98

95417,55

- фр. 140-180°С

38,72

8,20

60289,94

Итого:

100,00

21,18

155707,49

5.7 Материальныйбаланс

установки

Наоснованматериотдельныхбалиансовколоннсоставляем

материбалустановкинсльныйцел

ом,представленныйтаблице5.7.

Фракции

дизельноготопослелива

блокатеплообмеобъединяа

ются.

Таблица5.

7 – Материальныйбалансустановки

Взято:

Продукты

%масс.нанефть

Расход,кг/ч

- нефтьобессоленнаяи

100

735294,12

обезвоженная

Получено:

- газыС

1-С4 (наГФУ)

1,14

8376,15

- фр.НК

-70°С

5,20

38238,98

- фр. 70

-140°С

12,98

95417,55

- фр. 140-180°С

8,20

60289,94

- фр. 180

-360°С

32,44

238516,78

- газыраз

ложения

0,08

588,91

- вакуумныйгазойль

2,00

14722,74

- VD-1 (фр. 360

-430°С)

11,68

85862,99

- VD-2фр.(430

-500°С)

9,97

73319,23

- VD-3фр.(500

-560°С)

6,72

49409,50

- гудрон(

>560°С)

9,59

70551,35

Итого:

100

735294,12

Расчётдолитгона

сырьянавходевакуумную

колонну К-4 проводим на

ЭВМсприменениемпрограммы«

Oil». Исходдандляпрограммыные

взяты из

табл. 10 [4]

сучетом содержания5%масс.фракции

230-360°С вмазуте .

Дотгоналяпаровсырьявходеколоннусчитаетсяудовлетворительной,

есливыпоусловие: няется

где e – массоваяд лятгонасырья;

x

– массоваядоля

i-ойфракции

,выводимойиз

даннойколонныкроме( кубовогопродукта).

i

≥

!,

≥ 0,591

Такимобразом,полученныерезультатыдолжныудовлетусловию: орять

≈

Расходводяногопаравключаетсебяпар,подаваемыйкубколонны(

1,2%

масс.намазут

, [6])ипар,подавазмеемыйвик

печи принагревесыпринимаем( ья

500кг/ч)

.

Суммарныйрасходводяногопаранавходевакуумколоннуую

/

),

составляет:

вп = 0,012 ∙ м + 500 = 0,012 ∙ 294454,72 + 500 = 4033,46 (

кг

ч

Необходимыеданныедлярасчета:

-

расходмазута294454,72кг/ч;

-

расходводяного

пара 4033,46 кг/ч;

-

плотностьстатка

976,6

! (табл. 6

[4]);

-

давление навходеколонну

кг/м13 кПа;

-

температура навходеколонну

370°С .

Таблица 6.1 – Состсмесинвходеа

вакуумколоннуую

К-4

Компонент

Массоваядоля

Расходкомпонента,

Массоваядоля

компонента

компонентав

(фракция)

кг/ч

(на нефть)

мазуте

210-310°С *

0,00302

2222,02

0,00754

310-360°С *

0,01710

12581,65

0,04273

360-400°С

0,06724

49473,10

0,16802

400-450°С

0,08453

62194,55

0,21122

450-500°С

0,06452

47471,81

0,16122

>500°С

0,16379

120511,59

0,40927

Итого:

0,40020

294454,72

1,00000

* – сучетомпереходавмазут

2,01%масс.

(нанефть)

фракции230

-360°С

(пункт5.2)

.

Результаты расчпредставленытабл

ицах6.

2 – 6.4.

PacxoднeфтиилиpaкцииG = 294

Иcxoдныeaнныe:

454г/.чac71875 K

Pacxoдвдянгпapa Z =

4033.4599609375г/чac

K

Плoтнocтьaocткa P19 г/M^3=976.5999755859375 K

3 KПa

ДaвлeниeпpиднoкpaктнoмиcпapeнииP = 1

TeмптуpaднoкpaтнoгoиcпapeнияT = 3

70 ^C

Maccoвядлятгнaпap

Peзультaтычpea:c

oв e1 = 0.6792740821838379

Moльнaядoлятгoнaпapoв e

= 0.7848300933837891

MoлeкуляpнaмaccaиcxoднймиecMi

= 456.8073425292969

MoлeкуляpнaмaccaжидкoйфзыMl

= 680.8984985351562

MoлeкуляpнaмaccaпapoвйфзыMp

= 395.3688659667969

Taблицa

6.2 - Cocтaвжидкoйфaзы

навходе

колоннуК -4

║

210-310

│

0.0003073│

0.0000899│

0.0426

│

8.4918

║

║

310-360

│

0.0044923│

│

0.0017644│

0.6231

│

166.6302

║

║

360-400

│

0.0350698

0.0162015│

4.8641

│

1530.0538

║

║

400-450

│

0.0948841│

0.0510505│

13.1602

│

4821.1699

║

║

450-500

│

0.1760126│

│

0.1109856│

24.4126

│

10481.3955

║

║

Ocтaтoк

│

0.6892339

0.8199081│

95.5954

│

77431.5234

║

║

210-310

│

0.0219426│

0.0110576│

11.│1007║2211.6968

║

310-360

│

0.0917665│

0.0620723│

46.│424312415║

.4199

║

360-400

│

0.3012810│

0.2397026│

152│.416847944║

.2266

║

400-450

│

0.3095721│

0.2868456│

156│.611357373║

.5547

║

450-500

│

0.1703041│

0.1849387│

86.│156136990║

.5938

║

Ocтaтoк

│

0.1051316│

0.2153831│

53.│185643079║

.9531

║

210-310

│

0.0172873│

0.0075400│

11.1433

│

║2220.1887

║

310-360

│

0.0729877│

0.0427300│

47.0474

│

12582║

.0498

║

║

360-400

│

0.2440004│

0.1680200│ 157.2809

│

49474.2813

║

400-450

│

0.2633779│

0.2112200│ 169.7715

│

62194║

.7227

║

450-500

│

0.1715327│

0.1612200│ 110.5687

│

47471║

.9883

║

║

Ocтaтoк

│

0.2308140│

0.4092700│ 148.7810

│

120511.4766

Таблица 6.5 -

Moлeкуляpныeмaccы,двлeнияacыщeныxпapoви

кoнcтaнтырaвнoecиякoмпoнeнтoв,поступающихвколонн

уК -4

║

210-310

│

199.2400

│

6.888091E+02

│

5.298531E+01

║

║

310-360

│

267.4337

│

1.970552E+02

│

1.515809E+01

║

║

360-400

│

314.5600

│

8.287190E+01

│

6.374762E+00

║

║

400-450

│

366.3438

│

3.147287E+01

│

2.420990E+00

║

║

450-500

│

429.3438

│

9.333618E+00

│

7.179706E-01

║

║

Ocтaтoк

│

809.9924

│

1.471415E+00

│

1.131858E-01

║

Порезультамассоваярасчедолята

отгонапароввходевакуумную

колоннуравна

= 0,679.Данныйрезультатудовлетусловиюоряет

≥ 0,591.