
- •Содержание пояснительной записки:
- •2.1 Исходные данные для расчета
- •2.2 Характеристика нефти по гост р 51858-2002
- •2.3 Физико-химические свойства сырья
- •Физико-химические свойства сырья
- •2.4 Минимальное число теоретических тарелок
- •2.5 Состав дистиллята и остатка
- •2.6 Материальный баланс колонны
- •2.7 Температурный режим колонны
- •2.7.1 Расчет температуры верха колонны
- •2.7.2 Расчет температуры низа колонны
- •2.7.3 Расчёт доли отгона сырья на входе в колонну
- •Расчеты сведены в Таблицу 10.
- •2.8 Минимальное флегмовое число
- •Расчёт минимального флегмового числа
- •2.9 Оптимальное флегмовое число. Оптимальное число теоретических тарелок.
- •2.10 Место ввода сырья в колонну. Рабочее число тарелок.
- •2.11 Внутренние материальные потоки
- •2.12 Тепловой баланс колонны
- •2.13 Диаметр колонны
- •2.14 Высота колонны
2.2 Характеристика нефти по гост р 51858-2002
Выбор технологической схемы первичной и последующей переработки нефти в большой степени зависит от её качества. Данные о Гуронской нефти взяты в справочной литературе [6]. Показатели качества нефти представлены в Таблицах 1 и 2.
Гуронская нефть, почтавляемая для экспорта, с массовой долей серы 1,22% (класс 2, сернистая); с плотностью при 20оС 840,6 кг/м3, с выходом фракции до тнмпературы 200оС 28,4 % об., до температуры 360оС 55,1% об., с массовой долей парафина 4,6 % масс. (тип 1э); с массовой долей воды 0,46%, с массовой концентрацией хлористых солей 57 мг/дм3, с давлением насыщенных паров 42,8 кПа (321,03 мм.рт.ст), (группа 1); с массовой долей сероводорода 13 ррм, легких меркаптанов 19 ррм (вид 1) обозначется «Нефть 2.1э.1.1 ГОСТ Р 51858-2002» [7]
Данная нефть соответствует «ГОСТ Р 51858-2002.Нефть. Общие технические условия.»
2.3 Физико-химические свойства сырья
Нефть и её фракции представляют собой сложную многокомпонентную смесь. Смесь углеводородов одного гомологического ряда, как правило, подчиняется законам идеальных растворов, но в присутствии углеводородов других классов её свойства в той или иной степени отклоняются от свойств идеальных растворов, подчиняющихся законам Рауля и Дальтона. Эти явления из-за их сложности недостаточно изучены, в связи с чем процессы перегонки и ректификации смесей рассчитывают, используя законы идеальных растворов. Для инженерных расчетов точность такого способа допустима.
Другое допущение, принимаемое в расчетах, связано с тем, что в нефти и её фракциях содержится чрезмерно большое число компонентов. При расчете процессов перегонки и ректификации наличие большого числа компонентов в смеси приводит к громоздким вычислениям. Поэтому в технологических расчетах состав и свойства нефти, её фракций представляются более упрощенно. Для этого исходную нефть по кривой ИТК разбивают на фракции, выкипающие в узком интервале температур. Каждую узкую фракцию рассматривают как условный компонент с температурой кипения, равной средней температуре кипения фракции. Чем на большее число узких фракций разбита нефть, тем точнее результаты вычислений, но расчет становится более громоздким и трудоёмким. По рекомендации А.А.Кондратьева, для получения удовлетворительных результатов нефть разбивают не менее чем на шесть узких фракций.
Разобьём нефть на 9 фракций (компонентов): 28-55оС, 55-82оС, 82-85оС 85-101оС, 101-140оС, 140-180оС, 180-240оС, 240-350оС и 350-К.К. Три первые фракции 28-55оС, 55-82оС и 82-85оС отбираем в качестве дистиллята и шесть остальных - в качестве остатка (полуотбензиненной нефти).
Пересчет массовой доли пропорционально фракциям рассчитываем по формуле:
Где tк, tн – конечная и начальная температура диапазона из которого выделена фракция;
tкi, tнi– конечная и начальная температура выделенной фракции;
∑X – сумма массовых долей диапазона фракций.
Среднюю температуру кипения компонента tср определяем как среднее арифметическое между начальной и конечной температурой кипения фракции.
Молекулярную массу Мi каждого компонента (фракции) можно определить по данным Таблицы 1 или по формуле Воинова:
где tср – средняя температура кипения фракции, oC.
Относительную
плотность компонента
определяем через молекулярную массу
по формуле Крэга:
Пересчет массовых долей в мольные ведём по формуле:
Результаты расчётов физико-химических свойств сырья отбензинивающей колонны приведены в Таблице 3.
Таблица 3