|
7714 |
2,14 |
|||
фр.140-180С |
4,6 |
4,99 |
0,138 |
16429 |
4,56 |
фр.180-230С |
5,9 |
6,40 |
0,177 |
21071 |
5,85 |
фр.230-360С |
16,13 |
17,48 |
0,484 |
57607 |
16,01 |
Мазут (>360С) |
63,47 |
68,80 |
1,904 |
226679 |
62,97 |
Итого: |
92,26 |
100 |
2,768 |
329500 |
91,53 |
5.3 Материальный баланс стабилизационной колонны К-3
В колонну К-3 поступает объединённая фракция газ + н.к.-140°С из ёмкости орошения К-1 и фр. н.к.-140оС из К-2 по таблицам 5.1 и 5.2:
Gгаз+н.к.-140°С+ Gн.к.-140°С =27643+7714=35357 кг/ч.
На основании этих данных составляем материальный баланс К-3 и сводим результаты в таблицу 5.3.
Таблица 5.3 - Материальный баланс стабилизационной колонны К-3
Название
%масс. на нефть
%масс. на сырье
Расход
т/г·10-6
кг/ч
кг/с
Приход
Газ + н.к.-140°С
7,74
78,18
0,232
27643
7,68
фр.н.к.-140С
2,16
21,82
0,065
7714
2,14
Итого:
9,90
100
0,297
35357
9,82
Расход
Сухой газ
0,03
0,31
0,001
107
0,03
Рефлюкс
0,97
9,9
0,029
3464
0,96
н.к.-140°С
8,90
89,8
0,267
31786
8,83
Итого:
9,9
100
0,297
35357
9,82
5.4 Материальный баланс колонны четкой ректификации К-4
В колонну поступает стабильный бензин нк-140оС из стабилизационной колонны К-3.
Таблица 5.3 - Материальный баланс колонны четкой ректификации К-4
Название
%масс. на нефть
%масс. на сырье
Расход
т/г·10-6
кг/ч
кг/с
Приход
Бензин нк-140°С
8,90
100
0,267
31786
8,83
Итого:
8,90
100
0,267
31786
8,83
Расход
Бензин нк-70°С
2,1
23,6
0,063
7500
2,08
Бензин 70-140°С
6,8
76,4
0,204
24286
6,75
Итого:
8,90
100
0,267
31786
8,83
5.5 Материальный баланс вакуумной колонны К-7
Так как известно, что из-за нечёткости разделения в гудроне остаётся до 10%(на гудрон) масляной фракции [4,9], то выход гудрона на мазут будет:
где Xн— потенциальное содержание гудрона в нефти, %масс.;
Yн— выход мазута на нефть, масс. доли;
a— содержание светлых в гудроне, масс. доли.
Следовательно выход масляной фракции 450-550°С уменьшится с 14,3% до 10,55% на нефть. При вакуумной перегонке неизбежно образуются газы разложения — около 0,02% на мазут. Выход гудрона уменьшится:
Xм=59,17-0,02=59,15% масс. на мазут.
Выход вакуумного газойля 2,87% масс. на нефть (п. 5.2).
На основании этих данных составляем материальный баланс К-7 и сводим результаты в таблицу 5.4:
Таблица 5.4 - Материальный баланс вакуумной колонны К-7
Название
% масс. на нефть
% масс. на сырье
Расход
т/г·10-6
кг/ч
кг/с
Приход
Мазут (>360С)
63,47
100
1,904
226679
62,97
Расход
Газы разложения
0,01
0,02
0,0004
45
0,013
Вакуумный газойль
2,87
4,52
0,0861
10250
2,847
фр.360-450С
12,50
19,69
0,3750
44643
12,403
фр.450-550
10,55
16,62
0,3163
37670
10,465
Гудрон (>550С)
37,54
59,15
1,1262
134071
37,242
Итого:
63,47
100,00
1,904
226679
62,97
5.6 Материальный баланс установки АВТ-3
На основании материальных балансов отдельных колонн составляем материальный баланс установки в целом, представленный в таблице 5.5.
Таблица 5.5 - Материальный баланс установки АВТ-3
Название
% масс. на нефть
Расход
т/год
кг/ч
Взято:
Нефть
100,00
3000000
357143
Получено:
Сухой газ
0,03
1000
107
Рефлюкс
0,97
29000
3464
Бензин нк-70С
2,1
63000
7500
Бензин 70-140С
6,8
204000
24286
Бензин 140-180оС
4,6
138000
16429
фр.180-360С
22,03
661000
78678
Газы разложения
0,01
400
45
Вакуумный газойль
2,87
86100
10250
фр.360-450С
12,50
375000
44643
фр.450-550
10,55
316300
37670
Гудрон (>550С)
37,54
1126200
134071
Итого:
100
3000000
357143
6 Расчет доли отгона сырья на входе в проектируемую колонну
Расчет был выполнен с применением ЭВМ по программе “Оil”.
Исходные данные для расчета взяты на основании потенциального содержания компонентов в нефти пп. 1, 2 и 5 и табл. 23 [4].
Таблица 6.1 - Состав смеси на входе в колону К-4.
Компонент (фракция)
Масс. доля компонента в нефти
Количество компонента в смеси, кг/ч
Массовая доля компонента
в смеси, xi
28-62°С
0,018
6429
0,2022
62-85°С
0,016
5714
0,1798
85-105°С
0,019
6786
0,2135
105-140°С
0,036
12857
0,4045
Итого:
0,089
31786
1,0000
Доля отгона паров сырья на входе в колонну считается удовлетворительной, если выполняется требование:
е ≥ ∑ хi
где е – массовая доля отгона сырья;
хi - массовая доля i-фракции (кроме остатка), выводимой из данной колонны.
х62-70=(7500-6429)/31786=0,0357
∑хi=0,2022+0,0337=0,2359 масс. доли [табл. 5.4, 6.1].
Для проведения расчета необходимо задаться следующими данными:
температура на входе в колонну равна 140 °С;
давление на входе в колонну равно 350 кПа;
Результаты расчета представлены в таблицах 6.2-6.5. Полученная доля отгона равна 0,53 , т.е. выполняется выше указанное требование.
Пpoгpaммa << OIL >>
Иcxoдныe дaнныe:
Pacxoд нeфти или фpaкции G= 31786 Kг/чac
Pacxoд вoдянoгo пapa Z= 0 Kг/чac
Плoтнocть ocтaткa P19= 975.2000122070312 Kг/M^3
Дaвлeниe пpи oднoкpaктнoм иcпapeнии P= 350 KПa
Teмпepaтуpa oднoкpaтнoгo иcпapeния T= 140 ^C
Peзультaты pacчeтa:
Maccoвaя дoля oтгoнa пapoв e1= .5313714146614075
Moльнaя дoля oтгoнa пapoв e= .5538401007652283
Moлeкуляpнaя мacca иcxoднoй cмecи Mi= 92.75214385986328
Moлeкуляpнaя мacca жидкoй фaзы Ml= 97.42301177978516
Moлeкуляpнaя мacca пapoвoй фaзы Mp= 88.98929595947266
Taблицa 6.2 - Cocтaв жидкoй фaзы
кoмпoнeнты
мoльн.дoли
мacc.дoли
Kмoль/чac
Kг/чac
28–62
62–85
85–105
105–140
0.1269065
0.1538792
0.2214296
0.4977849
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.