Пример расчета колонны стабилизации гидроочистки
вакуумного газойля
Исходные данные:
- производительность 64290,365 кг/ч;
- плотность сырья
;
- давление в колонне Р = 0,2 МПа.
1 Определение температурного режима колонны
1.1 Определить температуру ввода сырья
Принимаем Т = 320 оС, е = 0,52725354.
Таблица 1 – Расчет температуры ввода сырья
Пределы выкипания |
Массовая доля |
Молекулярная масса |
Ср. tкип |
Давление насыщенных паров, Па |
|
Мольная доля |
До 30 |
0,0152 |
69,9 |
30 |
7 460 420,88 |
2,1731 |
0,0689 |
30 – 200 |
0,0132 |
107,725 |
115 |
2 843 156,97 |
1,2221 |
0,0388 |
200 – 350 |
0,0932 |
218,125 |
275 |
240 698,71 |
4,2712 |
0,1355 |
350 – 500 |
0,8785 |
368,125 |
425 |
11 384,78 |
23,8637 |
0,7569 |
Сумма |
1,0000 |
|
|
|
31,5300 |
1,0000 |
Продолжение таблицы 1
хо·П |
Рi-П |
е·(Рi-П) |
е·(Рi-П)+П |
хi |
уi |
уi·Mi |
1378,427 |
7440420,88 |
3922988,247 |
3942988,247 |
0,000350 |
0,130404 |
9,1153 |
775,169 |
2823156,97 |
1488519,504 |
1508519,504 |
0,000514 |
0,073049 |
7,8692 |
2709,268 |
220698,71 |
116364,177 |
136364,177 |
0,019868 |
0,239109 |
52,1556 |
15137,137 |
-8615,22 |
-4542,407 |
15457,593 |
0,979269 |
0,557438 |
205,2068 |
|
|
|
|
1,000000 |
1,000000 |
274,3469 |
1.2 Определить температуру верха колонны
Результаты расчетов сводятся в таблицу.
Таблица 2 – Расчет температуры верха колонны
Компоненты |
tверха колонны |
у |
Рi, кПа |
ki |
y/ki |
До 200 |
350 |
0,2287 |
1537,887 |
76,8943 |
0,002974 |
200 - 350 |
0,7513 |
47,37786 |
2,3689 |
0,317166 |
|
350 - 500 |
0,0200 |
0,588357 |
0,0294 |
0,679860 |
|
|
|
1,0000 |
|
|
1,000000 |
1.3 Определить температуру низа колонны
Температуру верха колонны подбирают таким образом, чтобы удовлетворялось равенство
Результаты расчетов сводятся в таблицу.
Таблица 3 – Расчет температуры низа колонны
Компоненты |
Tниза колонны |
|
Рi, кПа |
ki |
|
300 – 350 |
361 |
0,0010 |
179,7214 |
7,1889 |
0,007189 |
350 – 500 |
0,9990 |
24,8451 |
0,9938 |
0,992812 |
|
|
|
1,0000 |
|
|
1,000001 |
2 Определение флегмового числа
По справочнику [2] определяем флегмовое число для атмосферной колонны, R = 3.
3 Определение теплового баланса колонны
Учитывается все тепло, вносимое в колонну и выносимое из нее. Согласно закону сохранения энергии, можно написать (без учета потерь тепла в окружающую среду).
3.1 Определить тепло, вводимое в колонну сырьем, нагретым до tввода.
Энтальпия парообразного нефтепродукта
Энтальпия жидкого нефтепродукта
Массовая доля отгона рассчитывается исходя из мольной доли е
Тепло, вводимое сырьем
3.2 Определить общее количество тепла, вводимого в колонну
3.3 Определить тепло, выводимое из колонны с парами дистиллята при tверха.
По формуле 9 определяем энтальпию паров дистиллята
3.4 Определить тепло, выводимое из колонны с жидким остатком.
По формуле 10 определяем энтальпию остатка при температуре низа.
3.5 Определить количество тепла, выводимое из колонны орошением