Технологический расчет отбензинивающей колонны К-1 установки АВТ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА

им. И.М.Губкина

Кафедра оборудования нефтепереработки

Курсовой проект

по дисциплине

«Процессы и аппараты нефтяной и газовой промышленности»

Технологический расчет отбензинивающей колонны К-1 установки АВТ.

Выполнила:  ст. гр. ХТ-04-1

  Довга С. И.

Руководитель: Круглов С.А.

МОСКВА 2007г
Содержание:

Теоретические основы              3

Схема отбензинивающей колонны К-1              4

Технологический расчет колонны К-1              5

1. Построение кривых НТК и ОИ              5

2. Фракционный состав верхних и нижних продуктов К-1              ..9

3. Материальный баланс колонны К-1 в расчете на 100 кг сырья              ..10

4. Определение давлений и температур в колонне              10

5. Тепловой баланс колонны К-1              15

6. Определение основных размеров колонны К-1              17

7. Расчет производительности колонны              20

Список литературы              21
Теоретические основы.

Колонна предварительного отбензинивания нефти (К-1) входит в блок атмосферной перегонки нефти на установках AT (атмосферных трубчатых), ВТ (вакуумных трубчатых) или АВТ (атмосферно-вакуумных трубчатых). Современные процессы перегонки нефти являются комбинированными с процессами обезвоживания и обессоливания, вторичной перегонки и стабилизации бензиновой фракции: ЭЛОУ-АТ, ЭЛОУ-АВТ, ЭЛОУ-АВТ-вторичная перегонка и т. д.

Отбензиневающая колонна К-1 предназначена для извлечения из нефти растворенного газа и легких бензиновых фракций, а также для удаления сероводорода, что разгружает печь П-1 по парам, улучшает процесс ректификации в К-2 и позволяет поддерживать в К-2 более низкое давление.

Подвод тепла в К-1 осуществляется горячей струей из печи П-1 (присутствие сероводорода не позволяет подводить в низ колонны водяной пар, из-за возникновения коррозии аппаратуры), на верху колоны организовано острое бензиновое испаряющее орошение. К-1 работает при небольшом избыточном давлении 3 – 5 атм.

Принцип работы К-1: обессоленная и обезвоженная нефть с блока ЭЛОУ, нагретая до 250 0С, поступает в эвапорационную часть колонны. Пары бензина, воды и газ с верха колонны проходят через ряд параллельно включенных конденсаторов-холодильников, после чего сконденсировавшийся бензин поступает в рефлюксную ёмкость-водоотделитель для отделения от воды и несконденсированных газов. Часть бензина из емкости подается насосом на верхнюю тарелку К-1 в виде острого испа-ряющегося орошения для поддержания температуры верха в пределах 110-1400С.

Остальной бензин направляется на блок стабилизации вторичной перегонки бензина.

Несконденсировавшиеся газы с рефлюксной емкости подаются на форсунки печей. Вода дренируется автоматически.

Полуотбензиненная нефть с низа К-1 насосами прокачивается через печь П-1, где нагревается до 350 0С. Часть потока возвращается в низ колонны К-1 в качестве горячей струи для поддержания температуры низа не более 270 0С, остальная нефть поступает в секцию питания колоны К-2.

Схема отбензинивающей колонны К-1

1    - теплообменник нагрева сырья

2    - ректификационная колонна

3    - конденсатор-холодильник

4    - рефлюксная емкость

5    - трубчатая печь

Технологический расчет колонны К-1

1.       Построение кривых ИТК и ОИ

По справочным данным [ 1 ] построим кривую ИТК для губкинской нефти.

Таблица 1. Разгонка (ИТК) губкинской нефти в аппарате АРН-2

В колонну К-1 подается обезвоженная и обессоленная нефть. Из колонны выводится легкий головной погон и полуотбензиненная нефть, выход которых определяется по кривой ИТК нефти.

Для построения прямой ОИ по методу Обрядчикова и Смидович определяем тангенс угла наклона кривой ИТК по формуле:

Пользуясь графиком Обрядчикова и Смидович [5], находим температуру начала и конца кипения  по ОИ:                                 

t 0нач кип ОИ = 30 0С

t 0кон  кип ОИ = 456 0С

Перестраиваем прямую ОИ для нефти на рабочее давление р = 3 атм, используя график Кокса [5].

при давлении р = 1 атм по ОИ берем 50% отгон    t = 240 0C

при давлении р = 3 атм (2280 мм рт ст) получаем  t = 293 0C

Пусть в отбензинивающей колонне сверху отбирается фракция бензина н.к.- 80°С (третья часть от всей бензиновой фракции).

Для построения ОИ бензина К-1 используем метод Нельсона-Перумова [3]:

t 50% ОИ = t 50% ИТК - t = 50 – 4 = 46 0 С

t 0% ОИ = t 50% ОИ – 50tg ОИ = 46 – 50*0,2 = 360 С

t 100% ОИ = t 50% ОИ + 50tg ОИ = 46 + 50*0,2 = 560 С

Перестраиваем прямую ОИ для бензина на рабочее давление р = 3 атм, используя график Кокса [5].

при давлении р = 1 атм  по ОИ берем 50% отгон    t = 45 0C

при давлении р = 3 атм (2280 мм рт ст) получаем  t = 88 0C

По 100% отбору по ОИ для бензина К-1 при р = 3 атм определяем

t0верха= 100 0С

Снизу К-1 отбирается полуотбензиненная нефть, содержащая фракции, выкипающие выше 80 °С.

Пользуясь графиком Обрядчикова и Смидович [5], находим температуру начала и конца  кипения  по ОИ:

t 0нач кип ОИ = 84 0С