Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Технологический расчет нефть.pdf
Скачиваний:
92
Добавлен:
16.08.2019
Размер:
2.77 Mб
Скачать

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Массовая доля отгона (

eр

) сырья основной колонны, полученная в

результате расчета, должна быть несколько больше или равна теоретической

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

доле отгона eт . В нашем примере eт =0,508, а

р =0,509.

 

 

 

 

 

Массовая доля отгона (

eр

) сырья основной колонны, полученная в

 

результате расчета, несколько

больше теоретической доли отгона

e

т

 

Следовательно, температуру нагрева сырья на входе в колонну определили верно.

Проверку правильности расчета проводим, определяя плотность сырья колонны из соотношения

1

ρс = ер + 1-ер , ρу ρх

где

ρ

 

=

1

=

1

= 0,927;

x

υ

 

1,079

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

ρy = υy = 1,244 =0,804;

ρ

 

=

 

1

=0,859.

с

0,508

 

1-0,508

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

0,804

0,927

 

 

 

 

 

 

Определим плотность сырья по данным табл. 6.7 (колонка 24):

ρ

=

1

 

 

с

 

υ

 

 

 

с

 

 

 

 

1

1,164

 

0,859

.

Полученное значение плотности сырья колонны и определенное ранее значение должны совпадать. В нашем примере они совпадают.

6.2.7. Определение температуры мазута в низу колонны

Колонна работает с вводом водяного пара в нижнюю часть колонны, где происходит испарение наиболее легкой части углеводородов, на что тратится теплота и температура мазута снижается на 10-25 °С по отношению к температуре входа сырья в зону питания. Принимаем температуру в низу колонны в нашем примере следующей

tниза = 351 - 15 = 336 ºС

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

6.2.8.Расчет температуры вывода фракций

6.2.8.1.Расчет парциальных давлений фракций

Расчеты парциальных давлений фракций представлены табл. 6.7-

6.10

Таблица 6.7

Расчет парциального давления фракции 100-180 0С (Робщ.=0,140 МПа)

 

 

 

 

G i

 

 

 

N

Компонент

Расход (Gi), кг

Мi

Ni=

,

y

 

i

 

M i

 

i

 

N

 

 

 

кмоль

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

Водяной пар

1,682

18

0,093

 

 

0,181

Фракция 100-180 оС + острое

15,9 + 29,8 = 44,7

113

0,422

 

 

0,819

орошение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Робщ. yi

0,03

0,11

Итого

49,382

0,516

1

0,14

Таблица 6.8

Расчет парциального давления фракции 180-230 0С в сечении ее вывода (Робщ.=0,148 МПа)

 

 

Расход (Gi),

 

Ni=

G i

,

Компонент

Мi

M i

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кмоль

 

Водяной пар

 

1,458

18

0,081

 

Фракция 100-180

оС

15,9

113

0,141

 

Фракция 180-230

оС + флегма

11,2 + 22,4 = 33,6

160

0,210

 

Итого

 

50,958

0,432

 

y

 

N

i

 

i

 

Ni

 

 

0,188

0,326

0,486

1

Робщ. yi

0,028

0,048

0,072

0,148

Расчет парциального давления фракции 230-280 0С в сечении ее вывода (Робщ.=0,155 МПа)

 

 

 

 

 

 

G

i

 

 

 

N

i

 

 

 

Расход (Gi),

 

Ni=

 

,

 

 

Компонент

Мi

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кг

 

M

i

 

i

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кмоль

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Водяной пар

 

 

1,26

18

0,070

 

 

0,192

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фракция 100-180 оС

15,9

113

0,141

 

 

0,386

 

Фракция 180-230

о

С

1,458

160

0,009

 

 

0,025

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фракция 230-350 оС+флегма

9,9+19,8 = 29,7

205

0,145

 

 

0,397

 

Итого

 

 

48,318

0,365

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.9

Робщ. yi

0,030

0,060

0,004

0,062

0,155

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Таблица 6.10

Расчет парциального давления фракции 280-350 0С в сечении ее вывода (Робщ.=0,161 МПа)

Компонент

Расход (Gi),

Мi

кг

 

 

 

Водяной пар

 

0,984

18

Фракция 100-180 оС

15,9

113

Фракция 180-230 оС

11,2

160

Фракция 230-280

оС

9,9

205

Фракция 280-350

оС + флегма

13,8+27,6=41,4

262

Итого

 

79,384

 

G

i

Ni=

 

M

 

 

i

 

 

кмоль

0,055

0,141

0,070

0,048

0,158

0,472

,

y

 

N

i

 

i

 

Ni

 

 

0,116

0,298

0,148

0,102

0,335

1

Робщ. yi

0,019

0,048

0,024

0,016

0,054

0,161

6.2.8.2. Определение температуры вывода боковых погонов и температуры вверху колонны

Температура вверху колонны и температуры вывода боковых погонов в данном примере определяем графическим методом. Для этого строим кривые ИТК и линии ОИ при атмосферном давлении соответствующих фракций и затем с помощью сетки Максвелла строим линии ОИ фракций при их парциальных давлениях, определенных в табл. 6.7-6.10.

Парциальное давление фракции 100-180 оС составляет 0,110 МПа. Парциальное давление фракции 180-230 оС составляет 0,072 МПа. Парциальное давление фракции 230-280 оС составляет 0,062 МПа. Парциальное давление фракции 280-350 оС составляет 0,054 МПа.

Исходные данные для построения кривой ИТК фракций приведены в табл. 6.11-6.14. Кривые ИТК, линии ОИ, построенные при атмосферном давлении и соответствующих парциальных давлениях представлены на рис.

6.6-6.8.

 

 

 

 

Таблица 6.11

 

Исходные данные для построения кривой ИТК фракции 100-180 0С

 

 

 

 

 

 

Температура

 

Выход, % мас.

 

 

выкипания, 0С

на нефть

на фракцию

Суммарный

1.

100-110

1,7

11,4

11,4

 

 

 

 

 

2.

110-120

1,8

12,1

23,5

 

 

 

 

 

3.

120-130

1,8

12,1

35,6

 

 

 

 

 

4.

130-140

1,7

11,4

47

 

 

 

 

 

5.

140-150

1,7

11,4

58,4

 

 

 

 

 

6.

150-160

2,1

14,1

72,5

 

 

 

 

 

7.

160-170

2,1

14,1

86,6

 

 

 

 

 

8.

170-180

2

13,4

100

 

 

 

 

 

 

Итого

14,9

100

-

 

 

 

 

 

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Строим линии ОИ фракции 100-180 °С, для чего по кривой ИТК фракции 100-180 °С (см. рис. 6.6) находим следующие температуры:

t 10итк% = 109 0С, t итк50% = 143 0С, t итк70% = 158 0С

Рассчитываем тангенс угла наклона кривой ИТК:

tgИТК =

158

109

= 0,82 °C/%.

70

10

 

 

С помощью графика Обрядчикова-Смидович получаем

0 % (НОИ) 32 % (ИТК); 100 % (КОИ) 63 % (ИТК).

Затем по кривой ИТК получаем температуры отвечающие НОИ (32 % ИТК) и КОИ (63 % ИТК) и, соединяя полученные точки, получаем линию ОИ фракции 100-180 оС при атмосферном давлении (см. рис. 6.5):

t

ои

= 127 0С и t оикк = 153 0С.

нк

По

сетке Максвелла (рис.6.6) строим линию ОИ при парциальном

давлении 0,11 МПа:

t

ои

нк

 

= 130 0С и

t

ои

кк

 

= 156 0С.

Построение кривой ИТК и линий ОИ фракции 100-180 °С

Рис.6.5.

Определение температур начала и конца кипения фракции 100-180 °С при парциальном давлении 0,11 МПа

com/id446425943.vk | com/club152685050.vk

Рис. 6.6.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Данные для построения кривой ИТК фракции 180-230 оС приведены в табл. 6.12.

 

 

 

 

Таблица 6.12

 

Исходные данные для построения кривой ИТК фракции 180-230 0С

 

 

 

 

 

 

Температура выкипания, 0С

 

Выход, % мас.

 

 

 

на нефть

на фракцию

суммарный

1.

180-186

1,4

13,7

13,7

2.

186-192

1,5

14,7

28,4

 

 

 

 

 

3.

192-198

1

9,8

38,2

4.

198-204

1,1

10,8

49

5.

204-210

1

9,8

58,8

6.

210-216

1,4

13,7

72,5

7.

216-223

1,7

16,7

89,2

8.

223-230

1,1

10,8

100

 

Итого

10,2

100

-

Кривая ИТК и линии ОИ при атмосферном давлении и парциальном давлении фракции (0,077 МПа), представлены на рис. 6.7.

Построение кривой ИТК и линий ОИ фракции 180-230 °С

Рис.6.7.

Определение температур начала и конца кипения фракции 180-240 °С при парциальном давлении 0,077 МПа

com/id446425943.vk | com/club152685050.vk

Рис. 6.8.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Строим линии ОИ фракции 180-230 оС (рис. 6.7), для чего по кривой ИТК фракции 180-230 оС находим следующие температуры:

t 10итк% = 184 0С, t итк50% = 205 0С, t итк70% = 215 0С

Рассчитываем тангенс угла наклона кривой ИТК:

tgИТК =

215

184

= 0,52 °С/%

70

10

 

 

С помощью графика Обрядчикова-Смидович получаем

0 % (НОИ) 40 % (ИТК); 100 % (КОИ) 54 % (ИТК).

Затем по кривой ИТК получаем температуры отвечающие НОИ (40 % ИТК) и КОИ (54 % ИТК) и, соединяя полученные точки, получаем линию ОИ фракции 180-230 оС при атмосферном давлении (см. рис. 6.7):

t

ои

= 199 0С и t оикк = 207 0С.

нк

По

сетке Максвелла (рис.6.5) строим линию ОИ при парциальном

давлении 0,072 МПа:

t

ои

нк

 

= 182 0С и

t

ои

кк

 

=189 0С.

Данные для построения кривой ИТК фракции 230-280 оС приведены в табл. 6.13. Кривая ИТК и линии ОИ при атмосферном давлении и парциальном давлении фракции (0,046 МПа), представлены на рис. 6.9.

 

 

 

 

Таблица 6.13

 

Исходные данные для построения кривой ИТК фракции 230-280 0С

 

Температура

 

Выход, % мас.

 

 

выкипания, 0С

на нефть

на фракцию

Суммарный

1.

230-236

1

10,4

10,4

2.

236-242

1,1

11,5

21,9

3.

242-248

1,3

13,5

35,4

4.

248-254

1,3

13,5

48,9

5.

254-260

1,1

11,5

60,4

6.

260-266

1,2

12,5

72,9

7.

266-273

1,3

13,6

86,5

8.

273-280

1,3

13,5

100

 

Итого

9,6

100

-

Строим линии ОИ фракции 230-280 оС

(рис. 6.9), для чего по кривой

ИТК фракции 230-280 оС находим следующие температуры:

итк

итк

итк

 

t 10%

= 234 0С, t 50% = 255 0С, t

70% = 265

0С

Рассчитываем тангенс угла наклона кривой ИТК:

tgИТК = 265 234 = 0,52 °С/%

70 10

С помощью графика Обрядчикова-Смидович получаем

0 % (НОИ) 41% (ИТК); 100 % (КОИ) 52 % (ИТК).

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Затем по кривой ИТК получаем температуры отвечающие НОИ (40 % ИТК) и КОИ (52 % ИТК) и, соединяя полученные точки, получаем линию ОИ фракции 230-280 оС при атмосферном давлении :

t оинк = 250 0С и t оикк = 256 0С.

По сетке Максвелла строим линию ОИ при парциальном давлении

0,046 МПа:

t

ои

нк

 

=226 0С и

t

ои

кк

 

=230 0С.

Построение кривой ИТК и линий ОИ фракции 230-280 °С

Рис.6.9.

Определение температур начала и конца кипения фракции 230-280 °С при парциальном давлении 0,046 МПа

com/id446425943.vk | com/club152685050.vk

Рис. 6.10.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Данные для построения кривой ИТК фракции 280-350 оС приведены в табл. 6.13.

 

 

 

 

Таблица 6.13

 

Исходные данные для построения кривой ИТК фракции 280-350 0С

 

Температура

 

Выход, %мас.

 

 

выкипания, 0С

на нефть

на фракцию

суммарный

1.

280-290

1,9

14,5

14,5

2.

290-300

1,8

13,7

28,2

3.

300-310

1,8

13,7

41,9

4.

310-320

1,9

14,5

56,4

5.

320-330

2

15,3

71,7

6.

330-340

2

15,3

87

7.

340-350

1,7

13

100

 

Итого

13,1

100

-

Построение кривой ИТК и линий ОИ фракции 280-350 °С

Рис.6.11.

Определение температур начала и конца кипения фракции 280-350 °С при парциальном давлении 0,061 МПа

com/id446425943.vk | com/club152685050.vk

Рис. 6.12.