Отчет по производственной практике фгбоу во Тюменский индустриальный институт
![]()
|
7.7.Тепловой баланс вакуумной колонны Тепловой баланс колонны учитывает все тепло, вносимое и выносимое из колонны. Согласно закону сохранения энергии, можно написать (без учета потерь в окружающую среду): ![]() где Qвх – суммарное тепло, входящее в колонну, Вт или кДж/ч; Qвых – суммарное тепло, выходящее из колонны, Вт или кДж/ч. Тепло, вводимое в колонну 1) С сырьем, нагретым до температуры t0 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() G = 292892,156 кг/ч; е = 0,522 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() а – определим по приложению 20 [4] (для жидких нефтепродуктов) и 21 [4] (для паров нефтепродуктов). ![]() ![]() ![]() 2) Тепло, вводимое с водяным паром ![]() ![]() ![]() Расход водяного пара составляет 1,5% на мазут: Gв.п.= 0,015 · 292892,156 = 4393,38кг/ч ![]() Общее количество тепла вводимое в колонну, составляет: Qвх. = Qс + Qв.п. = 323093297,2+2686904,772 = 325780202,1 кДж/ч ![]() ![]() Тепло, выводимое из колонны ![]() QD = D · ![]() Считая, что углеводородных газов образуется не более 0,1% мас.(стр. 372 [4]) D = 292892,156 · 0,001 = 292,892 кг/ч ![]() ![]() tD – температура верха колонны: принимаем tD =90С а – определим по приложению 21 [4]: а=256,17 кДж/кг ![]() QD = 292,892 · 529,31 = 155031,777 кДж/ч 2) С жидким остатком QR = ![]() tR – температура низа колонны: tR =378С a = 880,748 кДж/кг ![]() ![]() ![]() R=161151,960 кг/ч QR = 161151,96 · 895,757 = 144352953,8 кДж/ч 3) С фракцией350-450С ![]() G= 84558,824 кг/ч , ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 4) С фракцией 450-500°С ![]() ![]() G = 47181,372 кг/ч ![]() ![]() ![]() ![]() Общее тепло, выводимое из колонны, составляет: Q вых. = QD + QR + Q350-450 + Q450-500 = 155031,777 + 144352953,8 + 52469540,47 + 37612271,16 = 234589797,2 кДж/ч Разность между теплом, входящим в колонну и выходящим из нее, необходимо снимать циркуляционным орошением: Q = Qвх. - Q вых = 325780202,1-234589797,2 = 91190404,9 кДж/ч 2 Qц.о = Q Qц.о = 45595202,45 кДж/ч Циркуляционный поток жидкости имеет разность температур на выходе его из колонны и входе в нее t = 50-100С (стр. 369 [3]). Примем t = 75 Gц.о = ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Оформим тепловой баланс в виде таблицы: Таблица 10 Тепловой баланс вакуумной колонны
7.8.Размеры колонны Расчет диаметра колонны Диаметр колонны определяют в зависимости от максимального расхода паров и их допустимой скорости в свободном сечении колонны. Предварительно вычисляют объем паров (V м3/ч) проходящих в 1 час через сечение колонны в нескольких ее местах. V = ![]() ![]() ![]() Т – температура системы, К; Р – давление в системе, МПа; Gi – расход компонента, кг/ч; Мi – молекулярная масса компонента. ![]() V1 =22,4 · ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Скорость паров в вакуумной колонне 2,5-3,5 м/с (стр.56 [4]), примем 3 м/с. d1 = ![]() По ГОСТ примем d1 = 9м. 2) V2 = 22,4· ![]() d2 = ![]() По ГОСТ примем d2 = 6м. 3) V3 =22,4· ![]() d3 = ![]() По ГОСТ примем d3 = 5м. 4) Диаметр низа колонны ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Примем число отгонных тарелок n = 4 (стр. 401 [3]), Рт = 0,4 кПа (стр. 401 [3]), тогда Рн=Рвс+nРт=0,009+40,410-3 = 0,0106МПа V4 =22,4· ![]() d3 = ![]() По ГОСТ примем d4 = 3,8 м. Примем верхний диаметр колонны d = 9 м Нижний диаметр d = 3,8 м Расчет высоты колонны Высота свободного пространства между верхней тарелкой и верхним днищем колонны принимают конструктивно равной ½ диаметра колонны. h1 = 9 · 0,5 = 4,5 м Высоты h2 и h4 определяют, исходя из числа тарелок в этой части колонны и расстояния между ними. h2 = (n – 1)a = (20 – 1)0,61 = 11,59 м h4 = (n – 1)a = (4 – 1)0,61 = 1,83 м Число тарелок в верхней и нижней части колонны приняты в соответствие со стр. 401 [1]. Высоту h3 берут из расчета расстояния между тремя тарелками: h3 = а3 = 0,613 = 1,83 м ![]() ![]() Высоту h5 принимают равной 2 м. Высоту h6 определяют, исходя из запаса остатка на 600 с. Объем остатка ![]() ![]() Площадь поперечного сечения колонны F = ![]() h6 = ![]() Общая высота колонны: H =h1 + h2 + h3 + h4 + h5 + h6 = 4,5 + 11,59 + 1,83 + 1,83 + 2 + 3,5 =25,25м 7.9.Расчет теплообменника По данным программы DESIGN II для теплообменника Т-2 были получены результаты: Диаметр теплообменника = 800 мм Размер труб = 252 мм Число труб = 456 Длина труб = 4000 мм Коэффициент теплопередачи = 1,5 кВт/м2К Температура на входе в межтрубное пространство = 300С Температура на выходе из межтрубного пространства = 75С Температура на входе в трубное пространство = 30С Температура на выходе из трубного пространства = 74,1С Необходимая поверхность теплообмена = 147,08 м2 Расчетная поверхность теплообмена = 169,45 м2 Запас по поверхности теплообмена = 13% Расход воды = 30000 кг/ч Для обеспечения охлаждения фракции 450-500С (G=47181,372 кг/ч) от 300С до 75С таких теплообменников необходимо поставить пять. ![]() ![]() ![]() Рассчитана вакуумная колонна для переработки мазута Правдинской нефти по масляному варианту производительностью 5 млн. т/год имеет следующие размеры: Верхний диаметр колонны = 9 м Нижний диаметр колонны = 3,8 м Высота колонны = 25,25 м Колонна снабжена двумя насадками Зульцера, т.к. у нее меньшее гидравлическое сопротивление и высокие производительность и эффективность. ![]() ![]() ![]() 1. Пути повышения потребительских свойств мазутов / А. Ф. Нурахмедова, Г. В. Тараканов, Н. В. По-падин, Э. Р. Сухаева // Нефтегазопереработка и нефтехимия-2007: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Уфа, 22-25 мая, 2007. - Уфа: Ин-т проблем нефтехимпереработки АН Республики Башкортостан, 2007. - С. 77-78. 2. Ишкильдин А. Ф. Новые технологии переработки тяжелых нефтяных остатков // Нефтегазопереработка и нефтехимия-2006: Междунар. науч.-практ. конф., Уфа, 24 мая 2006 г.: материалы конф. -Уфа: Изд-во ГУП ИНХП РБ, 2006. - 344 с. 3. Манапов Э. М., Ишкильдин А. Ф., Ахметов А. Ф. Гидровисбрекинг нефтяных остатков // Химия и технология топлив и масел. - 1997. - № 5. - С. 9-10. 4. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: учеб. пособие / С. А. Ахметов, Т. П. Сериков, И. Р. Кузеев, М. И. Баязитов; под ред. С. А. Ахметова. - СПб.: Недра, 2006. - 868 с. 5. Нурахмедова А. Ф. Разработка технологии глубокой переработки газоконденсатных остатков: авто-реф. дис. ... канд. техн. наук. - М.: ВНИИГАЗ, 2002. - 23 с. 6. Курочкин А. К. Мини-НПЗ с углубленной переработкой нефти // Нефтегазовые технологии. - 2002. -№ 3. - С. 21-26. ![]() ![]() |