Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Уточнение температуры вывода дизтоплива




Для уточнения температуры флегмы на 17-й тарелке, с которой отбирается дизтопливо, составляется уравнение материального и теплового балансов.

Уравнение материального баланса:

G17 + gхол +z3 = G34 + R3 + g18

где

G17 = D2 + R3 + g18 + z1,2

G34 = D2 + gхол + z1,2,3

Уравнение теплового баланса:

Количество флегмы, стекающей с 18-й тарелки:

Для расчёта парциального давления нефтяных паров под 18-й тарелкой составляем табл.2.16.

Молекулярный вес флегмы, стекающей с 18-й тарелки, соответствует молекулярному весу жидкости на этой тарелке.

Парциальное давление потоков:

Pi = P18∙yi,

где P18 – парциальное давление под 18-й тарелкой. P18 = 150,2 кПа.

 

 

Таблица 2.16

Пар циальное давление паров

 

Поток Массовый расход, кг/ч Молекуляр-ный вес, Мi Мольный расход, кмоль/ч Мольная доля, yi Парциальное давление потока, Рi, кПа
D2 756,97 0,3510 52,72
R3 208,77 0,0968 14,54
g18 135018,22 682,89 0,3166 47,56
∑Z1,2 9144,7 508,04 0,2356 35,38
- - 2156,67 1,0000 -

 

Парциальное давление нефтяных паров под 18-й тарелкой:

РНП18 = PD2 + PR3 + Pg18 = 52,72 + 14,54 + 47,56 = 114,82 кПа

В предварительном расчете температуры вывода дизтоплива давление было принято равным атмосферному 101,3 кПа и t27 = 268ºС.

Фактическое значение парциального давления составляет 114,82 кПа, значительно отличается от парциального, поэтому необходимо скорректировать прямую ОИ по рассчитанному давлению. Производим корректировку температуры вывода дизтоплива с 17-й тарелки. Для этого строим новую прямую ОИ по методу Пирумова при давлении 114,82 кПа.

По построенной прямой ОИ определяем температуру вывода дизтоплива в стриппинг с 17-й тарелки, t'17 = 274ºС.

Уточняем температуру вывода дизтоплива из стриппинга:

t'дт = t'17 – 15 = 274 – 15 = 259ºС

При этой температуре определяем энтальпию жидкого дизтоплива I'дт и количество тепла, выводимое дизтопливом из стриппинга:

I'дт = 639,62 кДж/кг

Q'дт = R2∙ I'ДТ = 105263∙647,99 = 67328955,79 кДж/ч = 18702,49 кВт

Определяем величину изменения этого тепла ΔQдт.

ΔQдт = 18702,49 - 16984,24 = 1717,97 кВт = 6184689,28 кДж/кг

Так как Q'дт > Qдт, то с дизтопливом уходит больше тепла, чем ранее. Поэтому первым циркуляционным орошением необходимо снимать меньше тепла:

Q'Ц1 = QЦ1 - ΔQдт = 59895630,75 кДж/ч

Корректируем количество первого циркуляционного орошения, кг/ч:



Т.к. произошла корректировка двух температур вывода боковых фракций, то составляем новый скорректированный тепловой баланс колонны К-2.

Таблица 2.17

Уточнённый тепловой баланс колонны

 

Поток Обозначение Массовый расход G, кг/ч t, оС Энталь-пия I, кДж/кг Количество тепла Q, кВт
ПРИХОД:          
Паровая фаза сырья Lп 1086,59 70422,79
Жидкая фаза сырья Lж 831,89 45927,83
Водяной пар ∑Z 9675,98 3273,23 8797,69
ИТОГО: - 441748,67 - - 125148,31
РАСХОД:          
Бензин D2 65597,21 657,72 11984,56
Керосин R3 411,07 3033,43
Дизтопливо R2 639,62 18702,49
Мазут   759,02 49472,39 49472,39
Водяной пар ∑Z 9675,98 2780,59 7473,59
ИТОГО: - 441748,67 - - 90666,47
             

 

В новом балансе должно выполняться условие:

Qприх – Qрасх = Qхол + Q'ц1 + Q'ц2

Qприх – Qрасх = 125148,31 - 90666,47 = 34481,85 кВт

Qхол + Q'ц1 + Q'ц2 = 17334361,05 + 59895630,75 + 46904656,33 = = 124134648,13 кДж/ч = 34481,85 кВт

Условие выполняется.

2.10. Расчёт стриппинг-секций

Из совместного решения уравнений материального и теплового балансов находится нагрузка верхней тарелки каждой стриппинг-секции по паровой и жидкой фазе. Затем по максимальной паровой нагрузке определяется единый диаметр стриппинг-секций (колонна К-3).



2.10.1. Расчёт стриппинг-секциикеросина

Составим уравнение материального баланса потоков без учета водяного пара:

g27 = G6 + R3

Уравнение теплового баланса с учетом водяного пара:

Отсюда с учетом уравнения материального баланса находится количество нефтяных паров G6, кг/ч:

Определяем количество флегмы, стекающей в керосиновый стриппинг, кг/ч:

g27 = G6 + R3

g27 = 5868,65 + 26566 = 32434,34 кг/ч

Объёмный расход паров, уходящих с 6-й тарелки стриппинга:

Плотность паровой фазы:

ρП = G6/(3600∙V6)

ρП = 5868,65/(3600∙0,527) = 3,09 кг/м3

Относительная плотность жидкой фазы, стекающей с 27-ой тарелки атмосферной колонны на верхнюю тарелку стриппинга при рабочих условиях:

ρt4(27) = ρ204(27)– γ∙(t – 20)

где t – температура на 27-й тарелке, ºС;

ρ204(27)– относительная плотность на 27-й тарелке.

ρt4(27) = 0,792 – (0,001838 – 0,00132∙0,792)∙(209 – 20) = 0,6422

Абсолютная плотность жидкой фазы:

ρж(27) = ρt4(27)∙1000 = 0,6493∙1000 = 642,15 кг/м3

Нагрузка верхней, 6-й тарелки стриппинга по жидкости:

Lж6 = g27 / ρж(27) = 32434,34/642,15 = 50,51 м3

 
 

 


2.10.2. Расчёт стриппинг-секциидизтоплива

Составим уравнение материального баланса потоков без учета водяного пара:

g17 = G6 + R2

где g17 – количество флегмы, стекающей с 17-й тарелки в стриппинг, кг/ч;

G6 – количество паров, уходящих с верхней 6-й тарелки стриппинга под 17-ю тарелку атмосферной колонны, кг/ч.

Уравнение теплового баланса с учетом водяного пара:

Отсюда с учетом уравнения материального баланса находится количество нефтяных паров G6, кг/ч:

где - энтальпия жидкости при уточненной температуре и плотности на 17-й тарелке (после уточнения - 274ºС), кДж/кг;

- энтальпия нефтяных паров при температуре и плотности на 6-й тарелке стриппинга (после уточнения - 292,6ºС или 565,6 К), кДж/кг;

- энтальпия водяного пара при температуре 6-й тарелки стриппинга (при 292,6ºС), кДж/кг;

Определяем количество флегмы, стекающей в стриппинг дизтоплива, кг/ч:

g17 = G6 + R2

g17 = 4564,63 + 105263 = 109828,10 кг/ч

Объёмный расход паров, уходящих с 6-й тарелки стриппинга:

 

Плотность паровой фазы:

ρп =G6/(3600∙V6)

ρп = 4564,63/(3600∙1,20) = 1,0546 кг/м3

Относительная плотность жидкой фазы, стекающей с 17-ой тарелки атмосферной колонны на верхнюю тарелку стриппинга при рабочих условиях:

ρt4(17) = ρ204(17)– γ∙(t – 20)

где t – температура на 17-й тарелке (274ºС);

ρ204(17)– относительная плотность на 17-й тарелке.

ρt4(17) = 0,8287 – (0,001838 – 0,00132∙0,8287)∙(274 – 20) = 0,6397

Абсолютная плотность жидкой фазы:

ρж(17) = ρt4(17)∙1000 = 0,6397∙1000 = 639,74 кг/м3

Нагрузка верхней, 6-й тарелки стриппинга по жидкости:

Lж6 =g17 / ρж(17) = 109828,10 / 639,74 = 171,68 м3

Результаты расчётов сводим в таблицу 2.18.

Таблица 2.18

Параметры стриппинг-секций

Стриппинг-секция Объемный расход паров V, м3 Плотность паров ρп, кг/м3 Абсолютная плотность жидкости ρж, кг/м3 Нагрузка тарелки по жидкости Lж, м3
Керосин 0,527 3,09 642,15 50,51
Дизтопливо 1,20 1,05 639,74 171,68

Наибольшую нагрузку по паровой фазе имеет стриппинг дизтоплива. Диаметр керосинового стриппинга принимается равным ему. Принимаем к установке тарелки клапанные, однопоточные, расстояние между тарелками 450 мм. Тогда К1 = 1,15, С1 = 765, К2 = 1,0, К3 = 4,0.

СMAX = 1,15∙1,0∙765 – 4∙(125,74 - 35) = 516,78

WMAX = 8,47∙10-5∙516,78∙((639,74 – 1,05)/1,05)0,5 = 1,077 м/с

 

Принимаем к установке диаметр стриппинг-секций 1,6 м.

 


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.016 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал