Расчёт материального баланса ректификационных колон

И установки в целом

 

Все расчёты проводятся на основании таблиц приведённых в разделе 1.

 

5.1 Материальный баланс отбензинивающей колонны   К-1

 

В отбензинивающую колонну приходит обессоленная и обезвоженная нефть в количестве G_н=3000000∙1000/(350∙24)=357143 кг/ч

фракцию газ + н.к.-140°С составляет газ, н.к.-85°С, 85-105°С и 105-140^оС (40% масс. от потенциала, 60% остаётся в уходящей нефти), взяты из таблицы 1.2.

X_{газ+н.к.-140°С}=1,0+5,3+0,4•3,6=7,74 % масс.

На основании этих данных составляем материальный баланс К-1 и сводим результаты в таблицу 5.1.

 

Таблица 5.1-Материальный баланс отбензинивающей колонны К-1

 

Название	%масс. на нефть	%масс. на сырьё	Расход
			т/г·10-6	кг/ч	кг/с
Приход
Нефть обессоленная и обезвоженная	100	100	3	357143	99,21
Расход
Газ + н.к.-140°С	7,74	7,74	0,232	27643	7,68
Нефть отбензиненая	92,26	92,26	2,768	329500	91,53
Итого:	100	100	3	357143	99,21

 

 

5.2 Материальный баланс основной колонны   К-2

 

Фракция н.к.-140^оС будет содержать 60% масс. фр. 105-140^оС  % масс. на нефть.

Так как известно, что при ректификации, из-за нечёткости разделения, в мазуте остаётся 5%(на мазут) дизельной фракции [4,9], то выход мазута на отбензиненную нефть будет:

,

где X_н— потенциальное содержание мазута в нефти, %масс.;

Y_н— выход отбензиненной нефти на нефть, масс. доли;

   a— содержание светлых в мазуте, масс. доли.

Следовательно выход дизельной фракции 230-360°С уменьшится с 19,0%(масс.) до 16,13% (масс.) на нефть.

На основании этих данных составляем материальный баланс К-2 и сводим результаты в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 - Материальный баланс основной колонны К-2

 

Название	%масс. на нефть	%масс. на сырье	Расход
			т/г·10-6	кг/ч	кг/с
Приход
Нефть отбензиненная	92,26	100	2,768	329500	91,53
Расход
фр.н.к.-140С	2,16	2,34	0,065	7714	2,14
фр.140-180С	4,6	4,99	0,138	16429	4,56
фр.180-230С	5,9	6,40	0,177	21071	5,85
фр.230-360С	16,13	17,48	0,484	57607	16,01
Мазут (>360С)	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.-140^оС из К-2 по таблицам 5.1 и 5.2:

G_{газ+н.к.-140°С}+ G_{н.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.-140С	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

 

Материальный баланс колонны четкой ректификации К-4

В колонну поступает стабильный бензин нк-140^оС 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 X_н— потенциальное содержание гудрона в нефти, %масс.;

Y_н— 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:

X_м=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 (>360С)	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.360-450С	12,50	19,69	0,3750	44643	12,403
фр.450-550	10,55	16,62	0,3163	37670	10,465
Гудрон (>550С)	37,54	59,15	1,1262	134071	37,242
Итого:	63,47	100,00	1,904	226679	62,97