Проектирование процесса вторичнойперегонки нефти

 

     2.2.1.2  Материальный баланс блока стабилизации  и вторичной перегонки бензина  установки ЭЛОУ- АВТ 

          Таблица 10-  Материальный баланс  стабилизационной колонны прямогонных  бензинов К-4 (дебутанизатор)

 

          Таблица 11-  Материальный баланс  колонны вторичной перегонки  К-5

 

          Таблица 12-  Материальный баланс  колонны вторичной перегонки  К-6

 

          Таблица 13-  Материальный баланс  колонны вторичной перегонки  К-7

 

          Таблица 14-  Материальный баланс  колонны вторичной перегонки  К-8

 

          Таблица 15-  Сводный материальный баланс блока стабилизации и вторичной перегонки бензина установки ЭЛОУ-АВТ

 
 

         2.2.2 Расчет теплового баланса

        

         Рассчитаем количество тепла [4]:

     Q_пр = Q_расх                                                                                            (2.2.2.1)

     Q_пр = Q_{бензина} + Q_{орошения}                                                                                                             (2.2.2.2)

     Q_расх = Q_105-140 + Q_флегма + Q_140-180 + Q_потери                                                                (2.2.2.3) 

     2.2.2.1 Определение количества тепла поступающего в колонну

     2.2.2.1.1 Определение количества тепла  приносимого нестабильным бензином:

     Нестабильный  бензин поступает в колонну в  паро-жидкостном состоянии. До150⁰С в парах находится 32% бензина (е = 0,32). 

      , 

     где I^паров – энтальпия нефтяных паров (t = 423 К), I^паров = 631,1 кДж/кг;

     I^жид – энтальпия нефтяных жидкостей (t = 423 К, ρ = 0,758 кг/м³), I^жид = 330,98 кДж/кг; 

     

     2.2.2.1.2 Определение количества тепла  приносимого орошением, кВт [4]: 

      ,                                                                     (2.2.2.1.2.1) 

     где I^{орошения} – энтальпия флегмы (t = 303 К, ρ = 0,738 кг/м³), I^{орошения} = 61,3 кДж/кг; 

      ,                                                                   (2.2.2.1.2.2) 

     где R –флегмовое число (R=2,4).  

       

     По  формуле (2.2.2.2) получаем 

       

     2.2.2.2 Определение потерянного количества  тепла, кВт [4]: 

                                                                                         (2.2.2.2.1)

       

     2.2.2.2.2 Определение количества тепла  уходящего с фракцией 140-180⁰С [4]: 

                                                                             (2.2.2.2.2.1) 

     где I^140-180 – энтальпия фракции 140-180⁰С (t = 446 К, ρ = 0,774 кг/м³), I^140-180 = 392,125 кДж/кг

       

     2.2.2.2.3 Определение количества тепла  уходящего с дистиллятом (Фр  105-140⁰С) [4]: 

                                                           (2.2.2.2.3.1) 

     где I^105-140 – энтальпия фракции 105-140 (пары, t = 405К, ρ = 0,738 кг/м³), I^105-140 = 296,4 кДж/кг 

       

     По  формуле (2.2.2.3) находим количества тепла  выносимого с продуктами из колонны, кВт 

       

3.  Расчет  горячей струи

     2.2.2.3.1 Определение необходимого количества  тепла вносимого в колонну  горячей струей [4]: 

                                                                                (2.2.2.3.1.1)

       

     2.2.2.3.2 Определение количества фр. 140-180⁰С необходимого на горячую струю

     Примем, что фр. 140-180⁰С нагревается в печи на 100⁰С (446К → 546К) [4]:

                       (2.2.2.3.2.1) 

     где - энтальпия горячей струи, =754,83 кДж/кг;

      - энтальпия фракции 140-180⁰С, = 392,125 кДж/кг. 
 

       

4. Сводный тепловой баланс колонны вторичной перегонки  К-5

 

     Таблица 16-  Сводный тепловой баланс колонны  вторичной перегонки К-5

 
 

     2.2.3 Технологический  расчет основного  аппарата 

     2.2.3.1 Расчёт количества тарелок колонны К-5

     В К-5 вводится фракция 105-180⁰С (G = 49632,35 кг/ч; t = 150⁰C; ρ = 0,758 кг/м³),

     сверху  выходит фракция 105-140⁰С (G = 22426,47 кг/ч; t = 132⁰C; ρ = 0,738 кг/м³),

     снизу фракция 140-180⁰С (G = 27205,88 кг/ч; t = 173⁰C; ρ = 0,774 кг/м³).

     2.2.3 .1.1 Определение М легкокипящего  компонента (фракция 105-140⁰С) по формуле Войнова [5]: 

                                                                   (2.2.3.1.1.1) 

     По  ИТК (Приложение А) находим t_cp. Для фракции 105-140⁰С t_ср = 123⁰С. 

       

     2.2.3.1.2 Определение углеводорода, соответствующего  М = 112,03 г/моль 

     

        

     С₈Н₁₈ (октан) углеводород, соответствующий фракции 105-140⁰С.

     2.2.3.1.3 По формуле (2.2.3.1.1.1) определеям  М высококипящего компонента (фракция  140-180⁰С)

     По  ИТК находим t_cp. Для фракции 140-180⁰С t_ср = 160⁰С. 

       

     2.2.3.1.4 Определение углеводорода, соответствующего  М = 133,6г/моль 

     

        

     С₁₀Н₂₂ (декан) углеводород, соответствующий фракции 140-180⁰С.

     Таким образом, разделение фракции105– 180⁰С в колонне К-5 эквивалентно разделению бинарной смеси октан – декан.

     2.2.3.1.5 Расчет плотностей фракций 105 – 180⁰С, 105 – 140⁰С и 140 – 180⁰С.

     Из  формулы Крэга [5]: 

        

     следует  

                                                                                      (2.2.3.1.5.1.1) 

     2.2.3.1.5.1 Расчет плотности фракции 105 –  180⁰С :