Установки атмосферной перегонки нефти. Различные виды горючих ископаемых уголь, нефть, природный газ известны человечеству с доисторических времен. До настоящего времени их используют как энергетическое топливо, т е. как первичные энергоресурсы. В хх в
 Скачать 1.65 Mb.
|
Таблица 18 Парциальное давление паров
Молекулярный вес флегмы, стекающей с 18-й тарелки, соответствует молекулярному весу жидкости на этой тарелке (табл.6). Мольный расход определяется по выражению:  Парциальное давление потоков: Pi=P18 · yi где Р18 - абсолютное давление под 18-й тарелкой (табл.6). Р18=150,2 кПа. Парциальное давление нефтяных паров под 18-й тарелкой, кПа:  = PD2 + PR3 + Pg18 = 113,96 кПа = 272,43оСУточняется температуру вывода керосина из стриппинга, оС:  При этой температуре корректируется количество тепла, выводимое дизтопливом из стриппинга, кДж/ч:   > QДТ(4251,25 кВт > 4231,03 кВт ), то с дизтопливом уходит больше тепла, чем ранее. Поэтому первым циркуляционным орошением необходимо снимать уже меньше тепла, кДж/кг кДж/ч = 4251,25 кВт кВт = 72792,65475 кДж/кг.Поэтому  кДж/чКорректируем количество второго циркуляционного орошения, кг/ч:   Таблица 20 Уточнённый тепловой баланс колонны
Qприх - Qрасх = 10518,61кВт  Условие выполняется. 2.10. РАСЧЕТ СТРИППИНГ-СЕКЦИЙ Из совместного решения уравнений материального и теплового балансов находится нагрузка верхней тарелки каждой стриппинг-секции по паровой и жидкой фазе. Затем по максимальной паровой нагрузке определяется единый диаметр стриппинг-секций. а). Расчет стриппинг-секции керосина. Уравнение материального баланса без учёта водяного пара: g27 = G6 + R3 где 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 теплового баланса с учётом водяного пара:  Отсюда с учётом уравнения материального баланса находится количество нефтяных паров G6, кг/ч  где  - энтальпия жидкости при уточнённой температуре ( = 193,42°С) и плотности на 27-й тарелке, кДж/кг; - энтальпия нефтяных паров при температуре и плотности на верхней, 6-й тарелке стриппинга, кДж/кг. - энтальпия водяного пара при температуре 6-й тарелки стриппинга, кДж/кг. Определяется по приложению 2. Новая, скорректированная температура на верхней, 6-й тарелке стриппинга, с учётом изменения температуры на 27-й тарелке, будет t6 = 190,090С.    Где 386,49 кДж/кг - энтальпия керосина при скорректированной температуре вывода из стриппинга. Определяем количество флегмы, стекающей в керосиновый стриппинг, кг/ч: g27 = G6 + R3  Объёмный расход паров, уходящих с 6-й тарелки стриппинга, м3/с  где Т6 - 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.7).  Плотность паровой фазы, кг/м3:   кг/м3Относительная плотность жидкой фазы, стекающей с 27-й тарелки атмосферной колонны на верхнюю тарелку стриппинга при рабочих условиях:  где t - температура на 27-й тарелке;  - относительная плотность на 27-й тарелке. Абсолютная плотность жидкой фазы, кг/м3:  = 627,6 кг/м3Нагрузка верхней, 6-й тарелки стриппинга по жидкости:  =  м3/чб). Расчёт стриппинг-секции дизтоплива. Уравнение материального баланса без учёта водяного пара: g17 = G6 + R2 где 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. Уравнение теплового баланса с учётом водяного пара:  Отсюда с учётом уравнения материального баланса находится количество нефтяных паров G6, кг/ч:  где  - энтальпия жидкости при температуре и плотности на 17-й тарелке, кДж/кг; - энтальпия нефтяных паров при температуре и плотности на верхней, 6-й тарелке стриппинга, кДж/кг; - энтальпия водяного пара при температуре 6-й тарелки стриппинга, кДж/кг. Определяется по приложению 2.    Определяется количество флегмы, стекающей в стриппинг дизтоплива, кг/ч: g17 = G6 + R2 g17 = 4418,72+20281,4=7981,50кг/ч Объёмный расход паров, уходящих с 6-й тарелки стриппинга, м3/с:  где Т6 - температура на 6-й тарелке, К; Р17 - давление под 17-й тарелкой атмосферной колонны, кПа; М6 - молекулярный вес нефтяных паров с 6-й тарелки стриппинга (табл.7).  Плотность паровой фазы, кг/м3  кг/м3Относительная плотность жидкой фазы, 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. Абсолютная плотность жидкой фазы, кг/м3:  = 621,30кг/м3Нагрузка верхней, 6-й тарелки стриппинга по жидкости:  =  м3/чРезультаты расчётов сводим в таблицу. Таблица 21. Параметры стриппинг-секций
Далее определяется стриппинг, имеющий наибольшую нагрузку по паровой фазе V и рассчитывается его диаметр по методике, приведённой в разделе 8. Рекомендуется принимать в расчёте однопоточные тарелки. Диаметр второго стриппинга принимается равным первому. В нашем случае стриппинг дизтоплива имеет наибольшую нагрузку по паровой фазе. Примем к установке тарелки клапанные однопоточные, расстояние между тарелками примем 450 мм. Тогда К1 = 1,15, С1 = 765, К2 = 1,0, К3 = 4,0.     Принимаем к установке диаметр стриппинг-секций 0,5 м. 2.11. ВЫСОТА КОЛОННЫ Высота атмосферной колонны рассчитывается по уравнению: HK = H1 + HK + HИ + НП + Н2 + НН + НО, м Где H1 - высота от верхнего днища до верхней тарелки, м; HK - высота концентрационной тарельчатой части колонны, м; HИ - высота отгонной, исчерпывающей тарельчатой части колонны, м; НП - высота секции питания, м; Н2 - высота от уровня жидкости в кубе колонны до нижней тарелки, м; НН - высота низа колонны, от уровня жидкости до нижнего днища, м; НО - высота опоры, м. Высота Н1 (сепарационное пространство) принимается равной 0,5 диаметра колонны, если днище полукруглое, и 0,25 диаметра, если днище эллиптическое. Полушаровые днища применяют для колонн диаметром более 4 метров. Поэтому Н1 = 0,7 м. Высоты НК и НН зависят от числа тарелок в соответствующих частях колонны и расстояния между ними: НК = (Nконц - 1)·h = (28 - 1)·0,6 = 16,2 м НИ = (Nотг - 1)·h = (6 - 1)·0,6 = 3,0 м Высота секции питания НН берется из расчета расстояния между тремя-четырьмя тарелками: НП = (3 - 1)·0,6 = 1,2 м Высота Н2 принимается равной от 1 до 2 метров, чтобы разместить глухую тарелку и иметь равномерное распределение по сечению колонны паров. Примем Н2 = 1,5 м. Высота низа (куба) колонны НН рассчитывается, исходя из 5-10 минутного запаса мазута, необходимого для нормальной работы насоса в случае прекращения подачи сырья в колонну:  ρ3304(1) = 0,9492 - (0,001838 - 0,00132·0,9492)·(330 - 20) = 0,7678 FK = 0,785·DK2 - площадь поперечного сечения колонны, м2. HH=1,49 Штуцер отбора нижнего продукта должен находится на отметке не ниже 4-5 метров 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 4-5 метров. Примем Н0 = 4,0 м. Полная высота колонны: HK = 28,1 м. 2.12 Диаметр штуцеров Диаметры штуцеров определяют из уравнения расхода по допустимой скорости потока: |