![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Определение температуры нагрева сырья на входе в колонну
Температуру нагрева нефти на входе в колонну К-2 определяем аналитическим методом. Для этого определяем температуру нагрева нефти, которая должна соответствовать необходимой массовой доле отгона сырья колонны в зоне питания. Под необходимой (теоретической) долей отгона нефти понимают сумму светлых в долях от единицы, которую определяют из материального баланса колонны. В нашем примере теоретическая доля отгона (ет) будет следующей (см. табл. 6.5): ет =0, 159+0, 112+0, 099+0, 138=0, 508. Температура нагрева нефти должна обеспечить величину фактической доли отгона равной или на 0, 001 - 0, 003 больше теоретической. Для определения температуры нагрева нефти необходимо рассчитать процесс однократного испарения сырья. Расчет процесса однократного испарения сырья колонны удобнее вести для условий испарения в трубах печи, а не в питательной секции колонны. В этом случае следует принять давление на 0, 03-0, 04 МПа выше, чем в питательной секции. В нашем случае расчетное давление принимаем следующим: Рр = Рвход + 0, 03 = 0, 166 + 0, 03 = 0, 196 МПа. Для удобства продолжаем вести расчет на 100 кг сырья. Разбиваем сырье колонны - нефть на узкие фракции (можно на 50-градусные). Чем больше узких фракций, тем точнее будет расчет. При принятом давлении задаемся температурой нагрева нефти и методом подбора находим молярную долю (ер), при которой соблюдаются равенства. Принимаем температуру нагрева 351 °С.
где хi - молярная концентрация компонентов жидкой фазы; уi - молярная концентрация компонентов паровой фазы; ai - молярная концентрация компонентов сырья; ер - молярная доля отгона; Кi - константа фазового равновесия. Зная молярную долю отгона рассчитываем массовую долю отгона из соотношения
где Му - молярная масса паровой фазы, кг/кмоль; Мс - молярная масса сырья, кг/кмоль. Расчет оформлен в виде таблицы (см табл. 6.6). Пояснения к колонкам табл. 6.6: 1 - Номер фракции. 2 - Пределы выкипания фракций, º С. 3 - Выход фракций (фактический) на сырье установки, %мас. Фактический выход фракции на сырье установки рекомендуется определять по кривой фактического отбора (см. рис. 6.1). 4 - Выход фракций на сырье колонны, %мас. (Gi). 5 - Молярная масса фракции (Мi). 6 - Количество вещества фракций, кмоль/ч (Ni = Gi/Mi). 7 - Молярные концентрации компонентов сырья колонны (ai = Ni/SNi). 8 - Средняя температура кипения фракции, º С. За среднюю температуру кипения фракции принимают ее температуру 50% выкипания по кривой ИТК (см.рис.6.2). 9 - Давление насыщенных паров (ДНП) фракции, МПа (Рi). Давление насыщенных паров фракции определяют по сетке Максвелла в зависимости от средней температуры кипения фракции и принятой температуры сырья на входе в колонну. 10 - Константа фазового равновесия (Кi). Константу фазового равновесия определяют из соотношения
где Рi - давление насыщенных паров фракции, МПа. Рр - общее давление (расчетное), МПа.
14 - 15 - [yi = Ki× хi]. 16 - [Mi× yi]; Mi = 17 - 18 - [Mi× Хi]; Mi = 19 - 20 - 21 - ri - плотность фракций, г/см3. 22 - 23 - 24 - Знание величин объемов единицы жидкости, паров и сырья позволяет определить их плотности из соотношений:
Молярную массу сырья находят по формуле М с = Gс/Nс, где Gс - расход сырья (нефти) в колонну, кг (колонка 4); Nс - количество молей сырья (колонка 6). Nс = Σ (Gi/Mi), где Gi - расход компонента (фракции) сырья, кг; в нашем примере Gi = 100 кг (колонка 4). Mi - молярная масса компонента сырья (колонка 5). Nс = 0, 417 (колонка 6). Мс = 100 / 0, 417 = 239, 8. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАССЧЕТА ДОЛИ ОТГОНА:
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА НА ПЭВМ: Молярная доля отгона ер = 0, 732 при 351 º С и 0, 196 МПа. СОСТАВ ФАЗ
Определим массовую долю отгона нефти - сырья колонны К-2 при температуре 351 º С и давлении 0, 196 МПа.
Таблица 6.6 Определение молярной доли отгона отбензиненной нефти На выходе в колонну в при температуре 351 º С и давлении 0, 196 МПа
Продолжение таблицы 6.6
Продолжение таблицы 6.6
Окончание таблицы 6.6
Массовая доля отгона ( Массовая доля отгона ( Проверку правильности расчета проводим, определяя плотность сырья колонны из соотношения где Определим плотность сырья по данным табл. 6.7 (колонка 24):
Полученное значение плотности сырья колонны и определенное ранее значение должны совпадать. В нашем примере они совпадают.
|