Савченков А.Л. Технологический расчет атмосферной колонны. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальностей 250100 Химическая технология

Название	Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальностей 250100 Химическая технология
Дата	10.05.2021
Размер	1.99 Mb.
Формат файла
Имя файла	Савченков А.Л. Технологический расчет атмосферной колонны.doc
Тип	Методические указания #203136
страница	1 из 5

1 2 3 4 5

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АТМОСФЕРНОЙ КОЛОННЫ

УСТАНОВОК ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ

Методические указания к курсовому и дипломному проектированию

для студентов специальностей 250100 - "Химическая технология

органических веществ" и 170500 - "Машины и аппараты

химических производств"

Тюмень 2001

Утверждено редакционно-издательским советом
Тюменский государственный нефтегазовый университет

Составитель: Савченков Андрей Леонидович, доцент, к.т.н.

© Тюменский государственный нефтегазовый университет
Тюмень 2001

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ
Рассмотрим схему установки с двухкратным испарением нефти (рис.1). Эта схема технологически гибкая и работоспособная при значительном изменении содержания бензиновых фракций и растворенных газов. Коррозионноактивные вещества удаляются в первой колонне и основная сложная колонна защищена от их воздействия. Благодаря предварительному удалению в отбензинивающей колонне растворенных газов и легкого бензина в змеевиках печи, в теплообменниках не создается большого давления и основная колонна не перегружается по парам.
2. МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС
Составим материальный баланс установки мощностью 6 млн т в год по нефти, разгонка которой представлена в табл.2. В колонне К-1 предусмотрим отбор фракции легкого бензина 28-85С, в основной сложной колонне следующих фракций: тяжелого бензина 85-180С, керосина 180-240С, зимнего дизтоплива 240-290С, летнего дизтоплива 290-350С и мазута 350-К.К. По данным табл.2 строим кривую ИТК нефти (рис.2), определяем по ней потенциальное содержание отбираемых фракций. Далее принимаем на основании литературных данных долю отбора фракций и находим их фактический отбор. Весь недобор фракций приплюсовываем к остатку - мазуту. Потери примем в количестве 1% масс. Результаты расчетов приведены в табл.1.

Таблица 1

Отбор фракций из нефти

Фракции	Потенциальное содержание в нефти, % масс.	Доля отбора от потенциала	Фактический отбор, % масс.
Газы до С₄	1,38	1,00	1,38
28 – 85С	6,09	0,99	6,03
85 – 180С	19,05	0,99	18,86
180 – 240С	13,45	0,98	13,18
240 – 290С	10,86	0,95	10,32
290 – 350С	12,31	0,90	11,08
350 – К.К.	36,86	1,035	38,15
Потери	—	—	1,0
Итого	100,00	—	100,00

Примем число рабочих дней в году 340 и составим материальный баланс установки, а также отбензинивающей колонны К-1 и атмосферной колоннны К-2 (табл.3,4,5).

Принципиальная схема установки АТ перегонки нефти

Рис. 1

Таблица 2
Разгонка (ИТК) нефти

№ фракции	Температура кипения фракции при 760 мм. рт. ст. С		Выход на нефть, % масс.			Молекуляр- ный вес (М)
№ фракции	Температура кипения фракции при 760 мм. рт. ст. С		отдельных фракций	суммарный		Молекуляр- ный вес (М)
1		Газ до С₄	1,38	1,38	—	—
2		28 – 58	2,06	3,44	0,6510	75
3		58 – 72	2,10	5,54	0,6753	—
4		72 – 88	2,38	7,92	0,6925	—
5		88 – 102	2,31	10,23	0,7049	—
6		102 – 115	2,38	12,61	0,7167	108
7		115 – 128	2,38	14,99	0,7285	—
8		128 – 138	2,41	17,40	0,7372	—
9		138 – 150	2,48	19,88	0,7497	—
10		150 – 162	2,58	22,46	0,7657	134
11		162 – 173	2,44	24,90	0,7748	—
12		173 – 184	2,54	27,44	0,7875	—
13		184 – 192	2,13	29,57	0,7973	—
14		192 – 206	2,55	32,12	0,8085	—
15		206 – 217	2,58	34,70	0,8175	166
16		217 – 228	2,65	37,35	0,8250	—
17		228 – 240	2,62	39,97	0,8325	—
18		240 – 252	2,55	42,52	0,8400	—
19		252 – 264	2,65	45,17	0,8468	—
20		264 – 274	2,69	47,86	0,8523	210
21		274 – 289	2,76	50,62	0,8567	—
22		289 – 302	2,69	53,31	0,8641	—
23		302 – 315	2,69	56,00	0,8705	—
24		315 – 328	2,72	58,72	0,8770	—
25		328 – 342	2,79	61,51	0,8832	270
26		342 – 356	2,86	64,37	0,8891	—
27		356 – 370	3,00	67,37	0,8960	—
28		370 – 386	3,10	70,47	0,9032	—
29		386 – 400	3,27	73,74	0,9108	340
30		400 – 418	3,34	77,08	0,9229	—
31		418 – 434	3,27	80,35	0,9267	—
32		434 – 452	3,27	83,62	0,9368	—
33		452 – 500	3,27	87,00	0,9394	410
34		Остаток	13,00	100,00	—	—

Кривые ИТК, плотности и молекулярного веса нефти

Рис.2

Таблица 3

Материальный баланс установки

Показатели		М	Выход
Показатели		М	% масс.	т/ч	т/сутки	т/год
ПРИХОД: Нефть	0,8393		100,0	735,294	17647,06	6000000
РАСХОД:
Газ С₁-С₄	—	—	1,38	10,147	243,53	82800
28 – 85С	0,6721	85	6,03	44,338	1064,12	361800
85 – 180С	0,7421	122	18,86	138,676	3328,24	1131600
180 – 240С	0,8147	168	13,18	96,912	2325,88	790800
240 – 290С	0,8494	210	10,32	75,882	1821,18	619200
290 – 350С	0,8759	260	11,08	81,471	1955,29	664800
350 – К.К.	0,9309	387	38,15	280,515	6332,35	228900
Потери	—	—	1,0	7,353	176,47	60000
ИТОГО	—	—	100,00	735,294	17647,06	6000000

Таблица 4

Материальный баланс колонны К-1

Показатели	Условное обозначение	Выход на нефть, % масс.	Количество, кг/ч
ПРИХОД: нефть	L	100,00	735294
РАСХОД:
Газ С₁-С₄	—	1,38	10147
Бензин 28-85С	D₁	6,03	44338
Полуотбензиненная нефть	L₀	91,95	673456
Потери	—	1,0	7353
ИТОГО	—	100,0	735294

Таблица 5

Материальный баланс колонны К-2

Потоки	Условное обозначение	Выход, % масс.		Количество, кг/ч
Потоки	Условное обозначение	на нефть	на полуотбензиненную нефть	Количество, кг/ч
ПРИХОД:
Полуотбензиненная нефть (с учетом потерь)	L₀	91,59	100,0	673456
РАСХОД:
Бензин 85 – 180С	D₂	18,86	20,59	138676
Керосин	R₄	13,18	14,39	96912
Зимнее дизтопливо	R₃	10,32	11,27	75882
Летнее дизтопливо	R₂	11,08	12,10	81471
Мазут	R₁	38,15	41,65	280515
ИТОГО	—	91,59	100,0	673456

При составлении материальных балансов колонн К-1 и К-2 все потери по установке отнесем на полуотбензиненную нефть. Выход отдельных фракций в пересчете на полуотбензиненную нефть находим по формуле:

% масс.

где А и А` – выход фракций соответственно на сырую и полуотбензиненную нефть, % масс.;

L₀ – выход полуотбензиненной нефти с учетом потерь, % масс.;

Плотность полуотбензиненной нефти находим по формуле:

где D₁ – выход фракции 28 – 85С на нефть (6,03 % масс.);

_L, _L₀, _D₁ – относительные плотности соответственно сырой нефти, полуотбензиненной нефти и фракции 28-85С;

По справочным данным для данной нефти _L=0,8393. Относительную плотность бензина 28-85С определяем по формуле:

,

где х_i и

- массовая доля и плотность узких фракций в бензине (табл.2). _D₁=0,6721. Плотность полуотбензиненной нефти

=0,8529.

1 2 3 4 5