Например, для второго компонента мольный и массовый расход в
остатке будет составлять соответственно:
При верном расчёте материального баланса должны выполняться
следующие условия по отдельным компонентам и по потокам:
Средняя молекулярная масса остатка:
Относительная плотность дистиллята:
Относительная плотность остатка:
2.5 Температурный режим колонны Температура верха колонны рассчитывается как температура конденсации насыщенных паров дистиллята на выходе из колонны. Расчёт ведётся путём подбора такой температуры, при которой уравнение изотермы паровой фазы превращается в тождество:
где – константа фазового равновесия компонента при температуре
и давлении верха колонны
– давление насыщенных паров при . Определяется по уравнению Ашворта:
Функция для всех компонентов рассчитана ранее.
– давление в верхней части колонны. Примем его на 0,5 ат меньше среднего по колонне:
Расчёт методом подбора показал, что искомая температура верха колонны равна:
Таблица 5.1 Расчёт температуры верха колонны
Компонент
|
|
|
|
|
| Газ до С4
| 0,131
| 10.734
| 34,727
| 8,6818
| 0,0151
| 28-60
| 0,42
| 7.389
| 10,59
| 2,6476
| 0,1586
| 60-120
| 0,347
| 5.866
| 3,9368
| 0,9842
| 0,352
| 120-162
| 0,091
| 4.657
| 1,1319
| 0,283
| 0,3222
| 162-206
| 0,01
| 3.896
| 0,3478
| 0,0869
| 0,1226
| 206-254
| 0,00063
| 3.263
| 0,0854
| 0,0214
| 0,0294
| Итого:
| 1
| -
| -
| -
| 1,0000
|
Температура низа колонны рассчитывается как температура кипения остатка. Расчёт ведётся путём подбора такой температуры, при которой уравнение изотермы жидкой фазы превращается в тождество:
Где константа фазового равновесия компонента при температуре и давлении низа колонны:
давление насыщенных паров при Определяется по уравнению Ашворта:
давление в нижней части колонны. Примем его на 0,5 ат больше среднего по колонне:
Расчёт методом подбора показал, что искомая температура низа колонны равна:
Таблица 5.2 Расчёт температуры низа колонны
Компонент
|
|
|
|
|
| 28-60
| 0,00888
| 7.389
| 48,236
| 9,6472
| 0,0856
| 60-120
| 0,049
| 5.866
| 26,5817
| 5,3163
| 0,2606
| 120-162
| 0,1414
| 4.657
| 12,5487
| 2,5097
| 0,3549
| 162-206
| 0,1596
| 3.896
| 6,1661
| 1,2332
| 0,1968
| 206-254
| 0,1393
| 3.263
| 2,6484
| 0,5297
| 0,0738
| 254-305
| 0,1223
| 2.273
| 0,9575
| 0,1915
| 0,0234
| 305-373
| 0,095
| 2.23
| 0,2383
| 0,04765
| 0,00453
| 373-500
| 0,137
| 1.635
| 0,01503
| 0,00301
| 0,00041
| >500
| 0,147
| 1.16
| 0,00022
| 0,000043
| 0,0000063
| Итого:
| 1,0000
| -
| -
| -
| 1,0000
|
6. ДОЛЯ ОТГОНА СЫРЬЯ Температура нефти на входе в отбензинивающую колонну находится обычно в пределах 200-220 . Примем:
Давление сырья на входе примем равным среднему давлению в колонне:
При такой температуре сырьё будет находиться в парожидкостном состоянии, поэтому необходимо определить долю отгона сырья и компонентный состав паровой и жидкой фазы.
Расчёт доли отгона производим по методу А.М. Трегубова. Для этого путём последовательного приближения подбираем такое значение мольной доли отгона сырья , при котором выполняется тождество:
мольная доля отгона;
мольная доля -го компонента в сырье колонны (нефти);
мольная доля -го компонента в паровой фазе сырья;
мольная доля -го компонента в жидкой фазе сырья;
константа фазового равновесия -го компонента при температуре и давлении сырья на входе:
давление насыщенных паров -го компонента при температуре ввода сырья. Определяется по уравнению Ашворта. Порядок расчёта доли отгона:
Рассчитываем при :
Определяем по уравнению Ашворта давление насыщенных паров
всех компонентов при температуре ввода сырья :
Находим константы фазового равновесия всех компонентов:
Таблица 6.1 Расчёт констант фазового равновесия компонентов на входе
Компонент
|
|
|
|
| Газ до
| 252
| 10.734
| 68,2628
| 15,1695
| 28-60
| 317
| 7.389
| 28,2684
| 6,2819
| 60-120
| 363
| 5.866
| 13,5597
| 3,0133
| 120-162
| 414
| 4.657
| 5,3748
| 1,1944
| 162-206
| 457
| 3.896
| 2,2383
| 0,4974
| 206-254
| 503
| 3.263
| 0,7896
| 0,1755
| 254-305
| 552,5
| 2.273
| 0,2253
| 0,05006
| 305-373
| 612
| 2.23
| 0,04054
| 0,00901
| 373-500
| 709,5
| 1.635
| 0,00134
| 0,0003
| >500
| 823
| 1.16
| 0,0000072
| 0,0000016
| |