
- •6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
- •Материальный баланс блока АВТ
- •6.2 Технологический расчёт колонны К-2
- •6.2.1. Материальный баланс колонны К-2
- •Материальный баланс колонны и необходимые для расчета колонны данные представлены в табл.6.5
- •Материальный баланс колонны К-2
- •6.2.2. Выбор конструкции основной колонны, числа и типа тарелок
- •6.2.3. Расчет давления по высоте колонны
- •6.2.4. Расход водяного пара
- •6.2.5. Расход флегмы по высоте колонны
- •6.2.6. Определение температуры нагрева сырья на входе в колонну
- •6.2.7. Определение температуры мазута в низу колонны
- •6.2.8. Расчет температуры вывода фракций
- •6.2.8.1. Расчет парциальных давлений фракций
- •6.2.8.2. Определение температуры вывода боковых погонов и температуры вверху колонны
- •6.2.9. Тепловой баланс колонны
- •6.2.10. Выбор числа и расхода циркуляционных орошений
- •6.2.11. Расчет диаметра и высоты колонны
- •Диаметр колонны рассчитываем с учетом максимальной нагрузки по парам и жидкости. Для определения нагрузки рассматриваем несколько сечений колонны (рис. 6.10-6.14)
- •где GIII-III - поток паров, проходящий через сечение III-III, кг;
- •G230-280 - расход паров фракции 230-280 оС, G230-280 = 9,9 кг (см. табл. 6.5);
- •GIII-III = 15,9+11,2+9,9+19,8+13,1 = 69,9 кг.
- •где G IV-IV - поток паров, проходящий через сечение IV-IV, кг;
- •Составим материальный баланс по парам и жидкости в сечении V-V.
- •Определение диаметра основной колонны.
- •PобщI-I=Pверха+∆Pт.
- •PобщI-I=0,14 +0,00066=0,14066.
- •PобщIV-IV = P280-350 + ∆Pт.
- •PобщIV-IV = 0,161 +0,00066 = 0,16166.
- •СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
|
|
|
W |
|
|
2 / 3 |
|
|
|
|
2 / 3 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
= |
942, 6 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
h |
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
= 0,032 м = 32 мм. |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6400 0, 75 8, 6 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
6400 l |
n |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||||||
Расчет диаметра колонны в сечении IV-IV |
|
|
|
|||||||||||||||
GIV-IV = 93,7 кг; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Z = 0,984 кг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
gIV-IV = 58,9 кг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
PобщIV-IV = P280-350 + ∆Pт. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
PобщIV-IV = 0,161 +0,00066 = 0,16166. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Vn |
15, 9 |
|
11, 2 |
|
9, 9 |
|
13,8 27, 6 15, 3 |
|
0, 984 |
|
22, 4 (273 302) 0,1 |
9940,92 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3600 273 0,16166 |
|||||||
|
|
113 |
|
160 |
|
205 |
|
|
262 |
|
18 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=40,57 м3/с.
Ж |
= 0,856- 0,000699 (302 - 20) = 0,66 г/см3 = 660 кг/м3. |
|||||||||
302 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П |
|
|
G |
П |
k |
|
(93, 7 0,984) 9440, 92 |
= 6,12 кг/м3. |
||
|
|
|
|
3600 40, 57 |
||||||
|
|
3600 V |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
П |
|
|
|
|
Wc = |
g |
k |
= |
58, 9 9440, 52 |
= 842,5 м3 ч. |
|||||
|
|
|
|
660 |
||||||
|
|
Ж |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принимаем n=2
=
|
0, 655 842,5 |
|
1,15 750 |
0,5 |
660 |
0,25 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
= 68,2 |
2 |
|
40,57 3600 |
6,12 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
С = 1,15 750 - 4 (68,2 - 35) = 729,7
WД =
0,85
10-4 729,7
660 |
1 |
|
6,12 |
||
|
= 0,641 м/с
d =
4 40, 57 3,14 0, 641
= 8,98 м.
Принимаем d=9 м.
40,57 4
Wфакт = 3,14 9 9 =0,638.
Wфакт < Wд , следовательно диаметр выбран верно.
|
Wс |
h |
6400 l |
|
|
2 / 3 |
|
|
= |
|||
|
|
||
n |
|
|
842,5 |
|
6400 0, 75 9 2 |
|
|
2 / 3
= 0,046 м = 46 мм.
Расчет диаметра колонны в сечении V
GV-V = 78,4 кг;
Z = 0,984 кг. gV-V = 76,7 кг.
= Pниз + ∆Pт.
= 0,166 +0,00066 = 0,16666.
15, 9 |
|
11, 2 |
|
9, 9 |
|
13,8 27, 6 |
|
0, 984 |
|
|||
Vn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
113 |
160 |
205 |
262 |
18 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
–V
22, 4 (273 351) 0,1 9940, 92 = 3600 273 0,16666
=38 м3/с.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
351
Ж
= 0,917 - 0,00062 (351 - 20) = 0,71 г/см3 = 710 кг/м3.
П
Wc =
GП k |
|
|||
3600 VП |
||||
|
||||
g k |
= |
76, 7 |
||
|
|
|
||
|
|
|
||
Ж |
|
|
|
(78, 4 0, 984) 9440, 92 |
= 5,48 кг/м3. |
||
3600 38 |
|||
|
|||
9440, 92 |
=1019,9 м3 ч. |
||
710 |
|||
|
|
Принимаем число сливных устройств 4.
|
1019,9 |
1,15 750 |
|
0,5 |
|
0, 655 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
3600 |
|
|
|
38 |
|
|
7105, 48
|
0,25 |
|
|
1 |
|
|
|
= 44,7.
С =1,15 750 - 4 (44,7 - WД = 0,85 10-4 823,7
35) = 823,7.
710 |
1 |
= 0,794 м/с. |
|
5, 48 |
|||
|
|
d =
4 38 3,14 0, 794
= 7,81 м.
Принимаем d = 8 м
Wфакт = |
38 4 |
=0,756. |
||
3,14 |
8 8 |
|||
|
|
Wфакт < Wд , следовательно диаметр выбран верно.
h
1019,9 |
|
6400 0, 75 8 4 |
|
|
2 / 3
= 0,035 м = 35,0 мм.
Принимаем диаметр основной атмосферной колонны от верха до тарелки, расположенной над тарелкой вывода фракции 180-230 °С (тарелка 33) равным 8,6 м; от тарелки 32 до 6 тарелки- 9 м; диаметр нижней части колонны 8 м.
Как видно из расчетов колонна имеет переменный диаметр. На практике колонна делается одного диаметра, так как в противном случае уменьшилась бы ее прочность.
Расчет высоты колонны Высота колонны складывается из высот отдельных ее частей, на
которые она условно разбивается. Высота ее верхней части (над верхней тарелкой) определяется по формуле

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Рис. 6.19 Эскиз колонны К-2

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
H1 = 0,5 d1,
Н1 = 0,5 8,6 = 4,3 м;
где d1 - диаметр верхней части колонны, d=8,6 м.
H2 = (n1 - 1) h1,
H2 - высота части колонны от тарелки отбора фракции 180-230 °С № 32 по 44 тарелку. n1 =13 шт.
h1 – расстояние между тарелками в м.
Расстояние между тарелками для колонн диаметром до 6 м принимают равным 0,45-0,6 м и для колонн диаметром более 6 м- 0,60-0,90 м.:
h1= 0,6 м
Н2 = (13 - 1) 0,6 = 7,2 м; H3 = (n2 - 1)h2,
H3 - высота части колонны от5 по32 тарелку, м; n2 = 28 шт, h2= 0,7 м.
Н3 = (28 - 1) 0,7 = 18,9 м.
H4 = (2-3) h2, H4 = 3 0,7 = 2,1м,
H4 - высота зоны питания, м.
H5 = (n3 - 1)h;
H5 -высота от нижней тарелки отгонной части до зоны питания, м; n3 = 4 шт.
Н5 = (4 - 1) 0,6 = 1,8 м;
H6 = 1,5-2 м – расстояние до уровня жидкости от нижней тарелки в низу колонны.
H6 = 1,5м.
H7 =
d |
2 |
+h' |
|
|
|||
2 |
|||
|
H7 – определяется в зависимости от объема жидкости в низу колонны; высота должна обеспечивать работу насоса в течение 10 мин после прекращения подачи нефти на установку.
d2 = 8 м.
h'= Vн -Vполусф ,
0,785 d2
Vн = gМ 10 k , 60 М
ρ м –плотность мазута при температуре в кубе, кг/м³. ρ м = 0,917-0,000620·(336-20) = 0,721 г/см³=721 кг/м³
Vн =
49, 2 10 9440, 92 |
107, 4 |
|
60 721 |
||
|
м3,
Vполусф = d3 = 3,14 83 = 133,9 м3,
12 12

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Объем полусферического днища больше, чем объем мазута, необходимого для поддержания работы колонны в нормальном режиме.
h'
0
,
H7 =
8 |
= 4 |
|
2 |
||
|
Н8 -высота основания колонны (юбки), м.
Н8 =4 м.
Общая высота колонны равна:
H = Hi ;
Н =4,3+7,2+18,9+2,1+1,8+1,5+4 + 4 = 43,8 м.