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: 19 из 24

2.3.11 Расчет сырьевого теплообменника

Расчет теплообменников, служащих для нагрева газосырьевой смеси (ГСС) за счет тепла газопродуктовой смеси (ГПС), выходящей из реактора, сводится к определению температуры нагрева ГСС, поверхности теплообмена и числа типовых теплообменников.

Схема теплообмена:

360 °С		210 °С
tx0C		100 °С

Тепловой баланс теплообменника:

Q_прих. = Q_расх.

;

;

,

;

;

;

,

где Q_прих. – количество теплоты, вносимое в теплообменник потоками ГПС и ГСС, кДж/ч;

Q_расх. – количество теплоты, выносимое из теплообменника потоками ГПС и ГСС и теплоты, теряемой в окружающую среду, кДж/ч;

Q_ПЕР.– количество теплоты, переданное потоком ГПС потоку ГСС, кДж/ч;

Q_ПОЛ. – количество теплоты, полученное потоком ГСС от потока ГПС, кДж/ч;

Q_ПОТ.– потери теплоты в окружающую среду, кДж/ч;

– коэффициент использования теплоты, равен 0,92-0,98 [27],

G – расход паров нефтепродукта при заданной температуре, кг/ч;

g – расход жидкой фазы нефтепродукта при заданной температуре, кг/ч;

H– энтальпия паров нефтепродукта при заданной температуре, кг/ч;

h– энтальпия жидкой фазы при заданной температуре, кг/ч;

t_x – температура ГСС на выходе из теплообменника, °С.

Для определения количества тепла, вносимое ГПС в теплообменник, необходимо знать материальный баланс однократного испарения этой смеси на входе в теплоообменник при температуре 360 °С и давлении 3,8 МПа (таблица 2.17). Аналогичным образом рассчитываем процесс однократного испарения для ГПС на выходе из теплообменника при 210 °С и давлении 3,8 МПа (табл. 2.36-2.37).

Таблица 2.36 – Состав паровой и жидкой фаз ГПС на входе в теплообменник при температуре 210 °С и давлении 3,8 МПа

Наименование	α=	Ki	Xi=	Yi= Ki
Водород	0,6972	18,3	0,0437	0,7998
Метан	0,0178	7,8	0,0026	0,0202
Этан	0,0162	4,2	0,0043	0,0181
Пропан	0,0099	2,4	0,0045	0,0108
Изобутан	0,0018	1,8	0,0011	0,0020
Бутан	0,0013	1,6	0,0008	0,0013
Изопентан	0,0003	1,7	0,0002	0,0004
Н-пентан	0,0002	1,4	0,0001	0,0002
Сероводород	0,0171	2,7	0,0069	0,0187
Бензин-отгон	0,0058	0,06	0,0308	0,0018
Дизельное топливо	0,2323	0,14	0,9049	0,1267
Итого	1,0000	-	1,0000	1,0000

Таблица 2.37 – Материальный баланс однократного испарения ГПС на выходе из теплообменника при 210 ˚С и 3,8 МПа

Компонент	Приход ГПС				Расход
				ai		Жидкая фаза				Паровая фаза
									хi					уi
Водород	7299	0,0289	3613,4	0,6972		378	0,0018	187,2	0,0437		6921	0,1596	3426,1	0,7998
Метан	1483	0,0059	92,5	0,0178		169	0,0008	10,5	0,0026		1314	0,0303	81,9	0,0202
Этан	2528	0,0100	84,1	0,0162		486	0,0023	16,2	0,0043		2042	0,0471	67,9	0,0181
Пропан	2269	0,0090	51,5	0,0099		667	0,0032	15,1	0,0045		1602	0,0369	36,3	0,0108
Изобутан	555	0,0022	9,5	0,0018		198	0,0009	3,4	0,0011		357	0,0082	6,1	0,0020
Н-бутан	385	0,0015	6,6	0,0013		148	0,0007	2,5	0,0008		237	0,0055	4,1	0,0013
Изопентан	127	0,0005	1,8	0,0003		47	0,0002	0,7	0,0002		80	0,0018	1,1	0,0004
Н-пентан	74	0,0003	1,0	0,0002		31	0,0001	0,4	0,0001		43	0,0010	0,6	0,0002
Сероводород	3012	0,0119	88,6	0,0171		814	0,0039	23,9	0,0069		2198	0,0507	64,6	0,0187
БО	3325	0,0132	30,0	0,0058		3137	0,0150	28,3	0,0308		188	0,0043	1,7	0,0018
ДТ	231203	0,9165	1204,2	0,2323		202810	0,9709	1056,3	0,9049		28393	0,6546	147,9	0,1267
Итого	252260	1,0000	5183,0	1,0000		208886	1,0000	1344,6	1,0000		43375	1,0000	3838,5	1,0000

Определяем количество теплоты, вносимое с компонентами ГПС при температуре 360 °С и давлении 3,8 МПа:

• 
  с дизельным топливом
  

кДж/ч;

• 
  с бензином
  

кДж/ч;

• 
  с углеводородным газом
  

кДж/ч;

• 
  с сероводородом
  

кДж/ч;

• 
  с ЦВСГ
  

кДж/ч;

где - расход компонента ГПС в паровой фазе при 36 °С, кг/ч;

- энтальпия компонента ГПС в паровой фазе при 36 °С, кДж/кг;

- расход компонента ГПС в жидкой фазе при 36 °С, кг/ч;

- энтальпия компонента ГПС жидкой фазе при 36 °С, кДж/кг.

Количество теплоты, содержащееся в ГПС при 36 °С:

кДж/ч.

Аналогичным образом рассчитываем, какое количество теплоты, содержится в ГПС при 210 °С.

Найдем энтальпию нефтяных паров гидрогенизата при 210 °С и атмосферном давлении:

кДж/кг.

Поправку к энтальпии нефтяных паров гидрогенизата при 210 °С и повышенном давлении находим аналогично п. 2.3.8.2. Тогда энтальпия нефтяных паров гидрогенизата при 210 °С и повышенном давлении равна:

H₂₁₀ = 740,7 – (-11,1) = 751,8 кДж/кг.

Энтальпию жидкого гидрогенизата находим по формуле

,

где α = 0,403·t + 0,000405·t².

Тогда

α = 0,403·210 + 0,000405·210² = 102,49;

кДж/кг.

Найдем энтальпию нефтяных паров бензина-отгона при 210 °С и атмосферном давлении:

кДж/кг.

Поправку к энтальпии нефтяных паров бензина-отгона при 210 °С и повышенном давлении находим аналогично п. 2.3.8.2. Тогда энтальпия нефтяных паров бензина-отгона при 210 °С и повышенном давлении равна: