Установка АВТ. Ение смесей и очистка продуктов типичные и широко распространенные задачи химической технологии

Название	Ение смесей и очистка продуктов типичные и широко распространенные задачи химической технологии
Анкор	Установка АВТ
Дата	23.02.2022
Размер	4.73 Mb.
Формат файла
Имя файла	469159.rtf
Тип	Реферат #370850
страница	7 из 8

1 2 3 4 5 6 7 8

2.10 Расчет стриппинг-секций
Из совместного решения уравнения материального и теплового балансов находится нагрузка верхней тарелки каждого стриппинг-секции по паровой и жидкой фазе. Затем по максимальной паровой нагрузке определяется единый диаметр стриппинг-секций (колонны К-3)
2.10.1 Расчет стриппинг-секции керосина
Схема керосинового стриппинга

Рис.2.6

g₂₇- количество флегмы, стекающей с 27-й тарелки в стриппинг, кг/ч;

G₆ – количество паров, уходящих с верхней, 6-й тарелки стриппинга под 27-ю тарелку атмосферной колонны, кг/ч.
Уравнение теплого баланса с учетом водяного пара:

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

где I^Ж₂₇- энтальпия жидкости при уточнённой температуре и плотности на 27-й тарелке, кДж/кг,

I^П₆-энтальпия нефтяных паров при температуре и плотности на верхней, 6-й тарелке стриппинга (с учётом изменения температуры на 27-й тарелке), кДж/кг.

I^ВП₆- энтальпия водяного пара при температуре 6-й тарелки стриппинга, кДж/кг. Определяется по [1,c93].

Определяем количество флегмы, стекающей в керосиновый стриппинг:
g₂₇=G₆+R₃
g₂₇=5770,15+10757,18=16527,33 кг/ч

Объемный расход паров, уходящих с 6-й тарелки стриппинга,м³/с:

uде T₆-температура на 6-й тарелке, К; Р₂₇-давление под 27-й тарелкой атмосферной колонны, кПа; М₆ – молекулярный вес нефтяных паров с 6-й тарелки стриппинга(табл.2.5).

Плотность паровой фазы:

Относительная плотность флегмы, стекающей на верхнюю тарелку стриппинга:

,
где t – температура на 27-й тарелке;

- относительная плотность на 27-й тарелке.

или

Нагрузка верхней, 6-й тарелки стриппинга по жидкости:

2.10.2 Расчет стриппинг-секции дизтоплива

Составим уравнение материального баланса потоков без учёта водяного пара (рис.2.7)
g₁₇=G₆+R₂
Схема дизельного стриппинга

Рис.2.7

_{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.}

Определяем количество флегмы, стекающей в керосиновый стриппинг:
g₁₇=G₆+R₂
g₁₇=5941,07+25928,31= 31869,37кг/ч

Объемный расход паров:

Плотность паров:

Относительная плотность флегмы, стекающей с 17-й тарелки атмосферной колонны на верхнюю тарелку стриппинга при рабочих условиях:

где t – температура на 17-й тарелке;

- относительная плотность на 17-й тарелке.

Нагрузка верхней, 6-й тарелки стриппинга по жидкой фазе:

Результаты расчета сводим в таблицу 2.19
Таблица 2.19

Параметры стриппинг-секций

Стриппинг-секция	Объемный расход паров V,м³/с	Плотность паров ,кг/м³	Абсолютная плотность жид. ,кг/м³	Нагрузка тарелки по жид.L_ж,м³/ч
Керосина	0,351	4,56	646,3	25,57
Дизтоплива	0,455	3,63	643,9	49,50

Находим диаметр колонны по наибольшим нагрузкам по парам и по жидкости. Примем к установке клапанные однопоточные тарелки, расстояние между тарелками 450 мм. Тогда К₁ = 1,15; К₂ = 1,0; К₃ = 4,0;С₁ = =765.

;

С_max = 1,15765– 4(86,61– 35) = 673,31

Диаметр стриппинг-секции:

Принимаем к установке диаметр стриппинг-секций 0,9м.
2.11 Высота колонны
Высота атмосферной колонны рассчитывается по уравнению:

,м
где Н₁– высота от верхнего днища до верхней тарелке, м;

Н_к– высота конценрацоинной тарельчатой части колонны, м;

Н_и – высота отгонной, исчерпывающей тарельчатой части колонны, м;

Н_п – высота секции питания, м;

Н₂ – высота от уровня жидкости в кубе колонны до нижней тарелки, м;

Н_н – высота низа колонны, от уровня жидкости до нижнего днища, м;

Н₀ – высота опоры, м.

Высота Н₁ принимается равной 0,5 диаметра колонны, если днище полукруглое, и 0,25диаметра, если днище эллиптическое. Полушаровые днища применяют для колонн диаметром более 4 метров. Поэтому Н₁=

.

Высота Н_к и Н_и зависят от числа тарелок в соответствующих частях колонны и расстояния между ними:
Н_к=(N_конц-1)h=(28-1)0,6=16,2м.

Н_и=(N_отг-1)h=(6-1)0,6=3,0м.

где h=0,6м – расстояние между тарелками.

Высота секции питания Н_п берется из расчета расстояния между тремя-четырьмя тарелками:

Н_п=(3-1)h=(3-1)0,6=1,2м

Высота Н₂ принимается равной от 1 до 2м. чтобы разместить глухую тарелку и иметь равномерное распределение по сечению колонны паров. Примем Н₂=1,5м.

Высота низа (куба) колонны Н_н рассчитывается, исходя из 5-10 минутного запаса мазута, необходимого для нормальной работы насоса в случае прекращения подачи сырья в колонну:
Н_п=

,м
где

- абсолютная плотность мазута при температуре низа колонны.

Относительная плотность мазута при температуре низа колонны 325 ⁰С:

F_k=

.

Н_н=

Штуцера отбора нижнего продукта должен находится на отметке не ниже 4-5м от земли, для того, чтобы обеспечить нормальную работу горячего насоса. Поэтому высота опоры Н₀ конструируется с учетом обеспечения необходимого подпора жидкости и принимается высотой не менее 4-5м. Примем Н₀= 4,0м.

Полная высота колонны: Н_к=0,7+16,2+3+1,2+1,5+1,6+4,0=28,20м.

2.12 Диаметры штуцеров
Диаметры штуцеров определяют из уравнения расхода по допустимой скорости потока:
D_ш=

,м
где V – объемный расход потока через штуцер,м³/с;

Величина допустимой скорости W_доп принимается в зависимости от назначения штуцера и фазового состояния потока, м/с [1,c65].

Рассчитанный диаметр штуцера далее округляем в большую сторону до ближайшего стандартного значения[1,с.65].
2.12.1 Ввод сырья в колонну

Массовый расход потока через штуцер L₀=141639кг/ч.

Относительная плотность полуотбензиненной нефти