гидроочистка керосина. КП ГО ЧА. Курсовой проект по дисциплине Теория и технология химических процессов органического и нефтехимического синтеза на тему Технологическое проектирование установки гидроочистки дизельной фракции мощностью 1910 тыс тгод

• Название: Курсовой проект по дисциплине Теория и технология химических процессов органического и нефтехимического синтеза на тему Технологическое проектирование установки гидроочистки дизельной фракции мощностью 1910 тыс тгод
• Анкор: гидроочистка керосина
• Дата: 29.01.2023
• Размер: 1.78 Mb.
• Имя файла: КП ГО ЧА.docx
• Тип: Курсовой проект; #910738
• страница: 18 из 24

2.3.10.2 Расчет холодного сепаратора низкого давления

Условия эксплуатации сепаратора С-2: температура – 50 °С, давление – 2,2 МПа.

Состав и расход газопродуктовой смеси на входе в газосепаратор С-2 представлен в таблице 2.32 (из табл. 2.30).

Таблица 2.32 – Состав и расход ГПС на входе в газосепаратор С-2

Наименование	Расход (Gi), кг/ч	Мi, кг/кмоль	Ni , кмоль/ч	α=
Водород	94	2,02	46,4	0,0423
Метан	29	16,04	1,8	0,0016
Этан	196	30,07	6,5	0,0059
Пропан	413	44,1	9,4	0,0085
Изобутан	163	58,12	2,8	0,0026
Бутан	133	58,12	2,3	0,0021
Изопентан	45	72,15	0,6	0,0006
Н-пентан	35	72,15	0,5	0,0004
Сероводород	402	34	11,8	0,0108
Бензин-отгон	3023	111	27,2	0,0248
Дизельное топливо	189510	192	987,0	0,9003
Итого	194042	-	1096,3	1,0000

Состав паровой и жидкой фаз ГПС на выходе из газосепаратора представлен в таблицах 2.33 и 2.34.

Таблица 2.33 – Состав паровой и жидкой фаз ГПС на выходе из газосепаратора при температуре 50 °С и давлении 2,2 МПа

Наименование	α=	Ki	Xi=	Yi= Ki
Водород	0,0423	173,8	0,0025	0,4299
Метан	0,0016	84,2	0,0002	0,0156
Этан	0,0059	18,4	0,0023	0,0417
Пропан	0,0085	8,0	0,0052	0,0413
Изобутан	0,0026	3,1	0,0021	0,0066
Бутан	0,0021	2,4	0,0018	0,0044
Изопентан	0,0006	3,4	0,0005	0,0016
Н-пентан	0,0004	2,7	0,0004	0,0010
Сероводород	0,0108	11,2	0,0055	0,0619
Бензин-отгон	0,0248	0,2	0,0268	0,0054
Дизельное топливо	0,9003	0,41	0,9527	0,3906
Итого	1,0000	-	1,0000	1,0001

Рассчитываем сечение горизонтального газосепаратора по формуле:



где V_п - объемный расход газопаровой фазы, м³/с;

- коэффициент заполнения горизонтального газосепаратора, принимаем равным 0,5 [27];

W_доп - допустимая линейная скорость газовой фазы в газосепараторе, м/с.

Объемный расход определяем по формуле



где N^гф— число кмолей газов и паров ГПС, кмоль/ч;

z — коэффициент сжимаемости;

p — давление, МПа.

Таблица 2.34 – Материальный баланс однократного испарения ГПС в газосепараторе С-2 при 50 ˚С и 2,2 МПа

Компонент	Приход ГПС			Расход
					ai	Жидкая фаза				Паровая фаза
									хi					уi
Водород	94	0,0005	46,4		0,0423	0,5	0,000004	0,3	0,0025		93	0,0016	46,1	0,4299
Метан	29	0,0001	1,8		0,0016	0,3	0,000002	0,02	0,0002		28	0,0005	1,8	0,0156
Этан	196	0,0010	6,5		0,0059	10	0,00007	0,3	0,0023		186	0,0033	6,2	0,0417
Пропан	413	0,0021	9,4		0,0085	46	0,0003	1,0	0,0052		367	0,0064	8,3	0,0413
Изобутан	163	0,0008	2,8		0,0026	40	0,0003	0,7	0,0021		123	0,0022	2,1	0,0066
Н-бутан	133	0,0007	2,3		0,0021	39	0,0003	0,7	0,0018		94	0,0016	1,6	0,0044
Изопентан	45	0,0002	0,6		0,0006	10	0,00008	0,1	0,0005		35	0,0006	0,5	0,0016
Н-пентан	35	0,0002	0,5		0,0004	10	0,00007	0,1	0,0004		26	0,0005	0,4	0,0010
Сероводород	402	0,0021	11,8		0,0108	33	0,0002	1,0	0,0055		369	0,0065	10,8	0,0619
БО	3023	0,0156	27,2		0,0248	2519	0,0184	22,7	0,0268		504	0,0089	4,5	0,0054
ДТ	189510	0,9766	987,0		0,9003	134404	0,9803	700,0	0,9527		55106	0,9680	287,0	0,3906
Итого	194042	1,0000	1096,3		1,0000	137112	1,0000	727,0	1,0000		56930	1,0000	369,3	1,0001

Определяем коэффициент сжимаемости. Расчет псевдокритических температур и давлений компонентов ГПС приведен в табл 2.35.

Таблица 2.35 – Расчет критических температуры и давления газопаровой фазы ГПС

Компонент	yi	Критические параметры		Ткр.i уi	Ркр.i уi
		Температура, К	Давление, МПа
Водород	0,4299	-239,8	1,82	-103,09	0,78
Метан	0,0156	-82,5	4,68	-1,29	0,07
Этан	0,0417	32,2	4,92	1,34	0,21
Пропан	0,0413	96,8	4,28	4,00	0,18
Изобутан	0,0066	134	3,76	0,89	0,02
Н-бутан	0,0044	153,1	3,67	0,68	0,02
Изопентан	0,0016	187,7	3,35	0,30	0,01
Н-пентан	0,0010	197,2	3,36	0,20	0,00
Сероводород	0,0619	100,4	8,89	6,21	0,55
Бензин-отгон	0,0054	545,35	15,622	2,93	0,08
Дизельное топливо	0,3906	722,8	35,8144	282,33	13,99
Итого	0,9999	-	-	194,51	15,9

Рассчитаем приведенные параметры:





На основании полученных данных принимаем коэффициент сжимаемости, равном 0,95.

Объемный расход рассчитаем по формуле



Допустимую линейную скорость газового потока определяем по формуле



где — плотность жидкой фазы при температуре в сепараторе, кг/м³;

- плотность газовой фазы в сепараторе, кг/м³.

Плотность жидкой фазы рассчитываем по формуле



где G_i — массовый расход компонента жидкой фазы, кг/ч;

- плотность компонента жидкой фазы, кг/м³.

Плотность жидкой фазы при температуре до 300 °С определяем по формуле [27]



Плотность гидроочищенного дизельного топлива:





Плотность бензина-отгона:





Тогда

.

Плотность газопаровой фазы находим из соотношения



где G^гф— массовый расход газовой (паровой) фазы, кг/ч.

Тогда допустимая линейная скорость газового потока по формуле:



Рассчитываем сечение горизонтального газосепаратора:



Рассчитываем диаметр горизонтального газосепаратора по формуле



Диаметр сепаратора выбираем по нормали Приложения 17 [27]. Принимаем диаметр сепаратора 2,0 м.

Длину горизонтального газосепаратора рассчитываем по формуле



где - время пребывания жидкой фазы в газосепараторе, принимаем 10 минут [27];

W_жф — линейная скорость движения жидкой фазы в газосепараторе, м/мин.

Объемный расход жидкой фазы в газосепараторе определяем из соотношения



где g_жф – массовый расход жидкой фазы, кг/ч;

- плотность жидкой фазы, кг/м³.

Тогда линейную скорость движения жидкой фазы определяем по формуле



По формуле определяем длину горизонтального сепаратора



Длину сепаратора выбираем по нормали Приложения 17 [27]. Принимаем длину сепаратора 20 м.