Технологический расчет отбензинивающей колонны К-1 установки АВТ

Из теплового баланса определим количество тепла, которое необходимо внести в колонну горячей струей:

Q гс = Q pacx -Q npux = 11100,6 – 9792,0 = 1308,6 (ккал/ч)

6. Oпределение основных размеров колонны К-1

Принимаем для графической части курсового проекта диаметр колонны D = 2 м. Рассчитаем для этого диаметра производительность. Устанавливаем сечение, через которое проходит максимальный объем паров. Объемный расход паров определяется по уравнению Клайперона:

,

где    t – температура в выбранном сечении, 0C,

              р –давление в выбранном сечении, мм рт ст.

Количество паров на верхней тарелке колонны складывается из количества паров бензина и орошения:

G   = GD + Gор = 12,6 + 7,5 = 20,1 кг/ч

Пары под нижней тарелкой образуются за счет тепла, вносимого горячей струей:

Количество паров в секции питания складывается из количества паров, поднимающихся снизу колонны, и массы паровой фазы сырья:

G   = Gw + GF = 10,6 + 16,1 = 26,7 кг/ч

Из расчетов видно, что наиболее загруженным по парам является верхнее сечение колонны.

Допустимая скорость влияет на эффективность ректификации, так как с увеличением скорости паров возрастает механический унос капелек жидкости на вышележащую тарелку. Кроме того, чем выше допустимая скорость, тем меньше диаметр колонны и расход металла. Допустимая скорость зависит от ряда факторов: типа ректификационных тарелок, расстояния между ними, давления в колонне и др.

Для определения допустимой скорости паров в колоннах используют уравнение Саудерса и Брауна [2]:

,

где С - коэффициент зависящий от расстояния между тарелками, типа тарелок, нагрузке по жидкости на единицу длины слива, плотности паров, поверхностного натяжения жидкости и условий ректификации, определяют по графику [7].

Рп» Рж - абсолютные плотности паров и жидкости в данном сечении при температуре в этом сечении, кг/м3.

Примем расстояние между тарелками Ah = 0,5м, тогда С=750; Рп = PZa 91 = 595 ,2  (кг/м3)

Рп = PL, 9i =8,3 (кг/м3)

19

W = 750*WJ*   595,2-8,3

3600    V       8,3 Определим массовую скорость по формуле:

Gdon = 750 * ^- * V8,3* (595,2-8,3) =4.4 (кг/м2*с) 3600

Определение диаметра колонны

Диаметр колонны определяют по уравнению:

d = J-1—!— = 1.128  * J—>
\ я *W              \W

где V- объем паров, (м /с)

и- допустимая линейная скорость движения паров, (м/с)

_ W*7T*p2

паров              л

d = 1.128  * J]-^- = 1.98 л* V 0.7

Рассчитанная величина диаметра принимается в соответствии с принятыми по стандарту диаметрами( ГОСТ 9617-76) и равна 2м. Сечение колонны S=3.14*22/4=3.14

Расчет производительности колонны

G = Gdon * s = 4,4 * 3.14 = 13 ,86 (кг/с)

G6 = 5,41 * 0,7 = 3,787 {кг 1с)

G              =     Ge     * 3600   *8040    =              (млн. т/год)

0,055              1000

20

Определение высоты колонны

Высота колонны К-1 складывается из нескольких величин:

hi - высота от верхнего днища до первой ректификационной тарелки, [4],Ь,=1,2(м);

h2 - высота концентрационной части колонны

h2 =(NK-1)* АЬ=(18-1)*0,5=8,5(м)

h3 - высота эвапорационного пространства, h3 =1,5м

h4 - высота отгонной части колонны

h4 =( No-1)* Ah =(6-1)*0,5=2,5(м)

h5 - высота колонны от нижнего днища до нижней ректификационной тарелки, рассчитывается исходя из 5 минутного запаса работы насоса.

Объем полуотбензиненной нефти внизу колонны составляет: <?.«10=   94,59*5   __,M(Mi} рш * 60       0,934  * 60

Площадь поперечного сечения колонны s=2.54(m ) Отсюда h5 =V/s=8,44/2.54=3,32 (м)

h6 - высота опорной обечайки(постамента),исходя из практических данных, равна 3,0(м)

Общую высоту колонны получают суммируя высоты свободных пространств и высоты, занятые остатком и тарелками:

Н= hi + h2 + h3 + h4 + h5 + h6 =20,02 м

Список использованной литературы:

1.       Сборник Нефти СССР,т.2.М. «Химия». 1972г.

2.       Скобло А.И., Трегубова И.А., Молоканов Ю.М. «Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности». МЛ 982г.

3.       Сарданашвили А.Г., Львова А.И. «Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа».М. 1973г.

4.       Осинина О.Г., Прокофьева Т.В., Мельников B.C., «Технологический расчет атмосферной колонны установки АВТ».М. 1984г.

5.       Осинина О.Г. «Определение физико-технических и тепловых характеристик нефтепродуктов, углеводородов и некоторых газов». М.: РГУ нефти и газа, 1986.

6.       Смидович Е.В. «Технология переработки нефти и газа» ч.2, М.:Химия, 1980г.

7.       Прокофьева Т.В., Щелкунов В.А. «Технологический расчет колонны для разделения сжиженных газов». М.: РГУ нефти и газа, 2006.