7.4.1 Температура верха колонны

Сверху колонны выходят пары фракции 85 – 140⁰С и весь водяной пар, который подают в колонну и стриппинги. Вследствие подачи водяного пара парциальное давление данной фракции понижается.

Молярный расход паров фракции: = , где

G – массовый расход паров, кг/ч

М = 105,3 кг/кмоль

R – кратность орошения

Принимаем R = 3

= кмоль/ч

Молярный расход водяного пара:

=272249,7·0,02 + 70158,8·0,01 + 77890,6·0,01 = 6925,49кг/ч

кмоль/ч

Мольная доля фракции в парах:

Парциальное давление фракции в парах: Р = 146,3·0,73= 106,8кПа

Определяем температуру верха колонны по уравнению изотермы паровой фазы :

, где

- мольная доля i-го компонента в смеси;

- константа фазового равновесия i-го компонента.

Фракцию 85 – 120⁰С, которая выходит сверху колонны, разбиваем на составляющие:

Таблица 7.4.1.

Фракция	Массовая доля компонента,	tср.мол, 0С	М, кг/кмоль	Мольная доля компонента,	Рнi, кПа	Кi=Рнi/Р
85 -105	0,42	95,0	97,53	0,45	172,1	1,61
105- 140	0,58	122,5	111,76	0,55	82,6	0,77

t_ср.мол - среднемолярная температура кипения фракции, ⁰С

М – средняя молярная масса фракции, кг/кмоль

Р_нi - давление насыщенных паров, кПа

Для того, чтобы перевести массовые проценты в мольные в данном случае необходимо определить средние молярные массы фракций :

Результаты расчета заносим в таблицу .

Принимаем температуру верха колонны Т = 115⁰С и по формуле Ашворта находим давление насыщенных паров каждой фракции при этой температуре [10]:

, где

f(T) – функция температуры, при которой определяется давление насыщенных паров К;

f(T₀) – функция средней температуры кипения фракции К;

- давление насыщенных паров, Па

Из [10] находим значения этих функций:

f(95)=5,728; f(122,5)=5,050.

Результаты расчета давления насыщенных паров фракций заносим в таблицу 26.

Находим константу К для каждой фракции:

(15)

Результаты расчета заносим в таблицу 26.

Проверяем, удовлетворяет ли принятая температура условию, при котором

В нашем случае погрешность составляет 0,6%. Т.к. допускается погрешность 5%, температура подобрана верно и равна 115⁰С.

7.5 Температура вывода боковых продуктов

Принимаем, что массовое соотношение между жидкостью, отбираемой с тарелки, и жидкостью, стекающей с тарелки, равно 1:1, т.е. кратность внутреннего орошения равна 1. Поэтому можно принять, что расход паров в этом сечении будет вдвое больше потенциального содержания в нефти данной фракции.

Определяем температуры вывода боковых продуктов по уравнению изотермы жидкой фазы:

(16), где

- мольная доля i-го компонента в смеси;

- константа фазового равновесия i-го компонента.