расчет курсовой. Технологическая часть. 2 Технологическая часть 1 Описание принципиальной технологической схемы установки
 Скачать 50.75 Kb.
|
|
2 Технологическая часть 2.1 Описание принципиальной технологической схемы установки  Рисунок 2.1 – Технологическая схема установки АТ с двухкратным испарением нефти Установка работает по принципу двукратного испарения нефти и является наиболее универсальной и технологически гибкой. Обессоленная и обезвоженная нефть насосом Н-1 подаётся двумя параллельными потоками в теплообменники Т-1, Т-2, Т-3 для одного потока и теплообменники Т-4, Т-5 для второго потока. После теплообменников нефть объединённым потоком с температурой 200…230°С поступает в среднюю часть отбензинивающей колонны К-1. Давление в колонне К-1 составляет 0,4…0,5 МПа, температуры верха 120…140°С, низа 240…260°С. В качестве дистиллята в колонне К-1 отбираются газы, пары воды и фракция лёгкого бензина н.к.-140оС, которая конденсируется в аппарате воздушного охлаждения АВО-1, охлаждается в водяном холодильнике ВХ-1 и разделяется в сепараторе С-1. Несконденсировавшийся газ отводится с верха сепаратора, конденсат разделяется на два слоя - нижний водный - отводится с установки и верхний – бензиновая фракция – насосом Н-2 частично идёт в качестве орошение в колонну К-1, остальное количество уходит с установки. Частично отбензиненная нефть с низа колонны К-1 насосом Н-3 подаётся в змеевик печи П-1, где она нагревается до 330…360°С и в парожидкостном состоянии поступает в основную атмосферную колонну К-2. Часть нефти из печи подаётся в низ колонны К-1 для обогрева куба колонны (горячая струя). Давление в колонне К-2 составляет 0,15…0,2 МПа, температура верха 120…130°С, низа 340…355°С. Дистиллят колонны К-2 - фракция тяжелого бензина 140-200 °С вместе с парами воды - охлаждается и конденсируется в АВО-2, водяном холодильнике ВХ-2 и разделяется в сепараторе С-2 на газ, водный и углеводородный конденсат. Бензиновая фракция насосом Н-4 частично идёт на орошение колонны К-2, остальное количество отводится с установки. Керосиновая фракция 200-250°С и фракция дизельного топлива 250-350°С отводятся как боковые погоны из отпарных колонн К-3/1 и К-3/2 насосами Н-5 и Н-6 через теплообменники Т-1, Т-2, аппараты воздушного охлаждения АВО-3, АВО-4 и водяные холодильники ВХ-3, ВХ-4. Остаток атмосферной перегонки - мазут (>350°С) - с низа колонны К-2 насосом Н-7 через теплообменник Т-3, АВО-5, водяной холодильник ВХ-5 отводится с установки. Подвод тепла в низ колонн К-2, К-3/1 и К-3/2 осуществляется острым водяным паром. В колонне К-2 имеются два циркуляционных орошения, тепло которых отдаётся сырой нефти в теплообменниках Т-4 и Т-5. Циркуляционные орошения организованы под тарелками вывода боковых фракций керосина и дизельного топлива. 2.2 Исходные данные для расчета Отбензинивающая колонна К-1 входит в состав установки атмосферной перегонки (АТ) с двукратным испарением нефти. В колонне К-1 из нефти отгоняются углеводородные газы и фракция лёгкого бензина. Проведём технологический расчёт отбензинивающей колонны мощностью 6 млн т в год по нефти, разгонка (ИТК) которой представлена в таблице 2.1. В качестве дистиллята предусмотрим отбор фракции лёгкого бензина н.к.-105оС. Плотность нефти  Таблица 2.1 – Разгонка Губкинской нефти
2.3 Физико-химические свойства сырья Разобьём нефть на восемь новых фракций (компонентов): «газ до С4», 28-50оС, 50-80оС, 80-105оС, 105-136оС, 136-183оС, 183-251оС, 251-313оС, 313-429оС и остаток >429оС. Четыре первых компонента – «газ до С4», 28-50оС, 50-80оС, 80-105оС отбираем в качестве дистиллята и шесть остальных – в качестве остатка (полуотбензиненной нефти). Таким образом, граница деления нефти будет проходить между фракциями 80-105оС и 105-136оС. Эти компоненты являются ключевыми компонентами. Выход компонентов Gi определяем по данным разгонки нефти: Gгаз = 3,11 % масс. G28-50 = 2,97 + 1,03 = 4,00 % масс. G50-80 = 2,07 + 3,38 = 5,45 % масс. G80-105 = 3,28 + 2,58 = 5,86 % масс. G105-136 = 0,52 + 3,60 + 3,34 = 7,46 % масс. G136-183 = 3,34 + 3,38 +3,14 = 9,86% масс. G183-251 = 3,34 + 3,18 + 3,42 + 3,38 = 13,32 % масс. G251-313 = 3,38 + 3,52 + 3,34 + 3,14 = 13,38 % масс. G313-429 = 3,42 + 3,56 + 3,56 + 3,56 + 3,22 = 17,32 % масс. G429-к.к = 3,35 + 5,39 + 11,50 = 20,24 % масс. Результаты расчётов заносим в таблице 2.2. Среднюю температуру кипения компонентов tср определяем, как среднее арифметическое между начальной и конечной температурой кипения фракции. Среднюю температуру кипения для компонента «газ до С4» определим, как среднее арифметическое между температурами кипения пропана (-42оС) и н-бутана (- 0,5оС), учитывая их преобладание в газовой фракции нефти: tср(газ) = -21,25оС ≈ -21оС Так как нет экспериментальных данных молярных масс для многих узких фракций в разгонке нефти, можно определить среднюю молярную массу по формуле Войнова: М = (7·К – 21,5) + (0,76 – 0,04·К)·tср + (0,0003·К – 0,00245)·  ,где tср. – средняя температура кипения фракции, оС. K – характеризующий фактор:  где Тср – средняя температура кипения фракции, K. Тср = tср + 273  где  – средняя относительная плотность фракции;α – температурная поправка относительной плотности на 1К, определяется по эмпирической формуле Кусакова:  Среднюю относительную плотность компонентов определяем по данным табл. 2.1 также по уравнению аддитивности: где  – плотность i-ой узкой фракции по данным табл.2.1.Учитывая, что отбензинивающая колонна работает под давлением, относительную плотность компонента «газ до С4» определим как среднее арифметическое между плотностью жидкого пропана ( = 0,5005) и жидкого бутана ( = 0,5788): Пересчёт массовых процентов в мольные осуществляем по формуле:  Разберем расчет физико-химических свойств на фракции с пределами выкипания фракции 28-50оС:  Производим пересчёт относительной плотности в  :  Средняя температура выкипания фракции равна:  .По формуле Войнова определим среднюю молярную массу фракции:    Проведем пересчет массовых процентов в мольные:    X Таблица 2.2 – Физико-химические свойства сырья
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
