Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Топ:
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Интересное:
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2020-12-08 | 180 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
№ компонента | Пределы выкипания фракции | % масс. | tср, C | Мi | % мольн. | |
1 | 28-58 | 2,09 | 43,0 | 65,057 | 5,62427 | 0,667814 |
2 | 58-72 | 2,13 | 65,0 | 72,845 | 5,12050 | 0,687682 |
3 | 72-85 | 1,99 | 78,5 | 78,103 | 4,45738 | 0,702087 |
4 | 85-102 | 2,77 | 93,5 | 84,373 | 5,74712 | 0,713809 |
5 | 102-140 | 7,77 | 121,0 | 97,037 | 14,03947 | 0,736061 |
6 | 140-180 | 8,73 | 160,0 | 117,590 | 13,00545 | 0,777088 |
7 | 180-240 | 13,64 | 210,0 | 148,390 | 16,11139 | 0,823778 |
8 | 240-350 | 23,55 | 295,0 | 212,225 | 19,44219 | 0,869474 |
9 | 350-К.К. | 37,33 | - | 397,500 | 16,45224 | 0,915580 |
Итого | - | 100 | - | - | 100 | - |
Пересчет массовых долей в мольные ведём по формуле:
Результаты расчётов физико-химических свойств сырья отбензинивающей колонны приведены в табл.2.
МИНИМАЛЬНОЕ ЧИСЛО ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ТАРЕЛОК
Проведём расчет методом температурной границы деления смеси.
Для этого определяем мольный отбор дистиллята Е' по отношению к сырью:
,
где D' и F' – мольный расход дистиллята и сырья в колонне, кмоль/ч.
В нашем случае Е' принимаем равным сумме мольных долей первых трёх фракций, которые должны пойти в дистиллят:
Е' = 0,15202
Определяем самую тяжелую фракцию, которая должна пойти в дистиллят – это третья фракция 72-85оС. Задаемся степенью извлечения этой фракции в дистиллят φD3 = 0,85. Это означает, что 85% этой фракции от потенциального её содержания в нефти пойдёт в дистиллят. В общем случае, чем выше степень извлечения фракции, тем больше требуется теоретических тарелок в колонне.
Степень извлечения этой фракции в остаток φW3:
φW3 =1 - φD3 = 0,15
Содержание данной фракции в дистилляте и в остатке рассчитываем по формулам:
= 0,85·4,45738/0,15202= 0,24923
=0,15·4,45738/(1-0,15202)= 0,00788
Рассчитываем коэффициент распределения ψi этой фракции:
= 31,60878
Принимаем среднее давление в колонне Pср=4,5 ат = 0,45 МПа.
Определяем температурную границу деления смеси. Температурная граница – это значение температуры ТЕ, находящееся между значениями температур кипения при рабочих условиях двух фракций, лежащих по разные стороны воображаемой линии деления нефти. Эти фракции называются ключевыми. В первом приближении значение ТЕ можно найти как среднее арифметическое между температурами кипения этих ключевых фракций.
|
В нашем случае ключевыми фракциями являются третья и четвёртая фракции: 72-85оС и 85-102оС. При среднем давлении в колонне Рср находим температуры кипения этих фракций - Т3 и Т4. Для расчётов используем уравнение Ашворта.
Определяем функцию f(То) всех фракций по формуле:
,
где То – средняя температура кипения фракции при атмосферном давлении (табл.2), К
Например, для первой фракции 28-58оС:
7,4281630
Результаты расчетов для всех фракций приведены в табл. 3.
Таблица 3
Значения параметра f(То) фракций
Параметр | Значение параметра |
f(T0)1 | 7,4281630 |
f(T0)2 | 6,6299711 |
f(T0)3 | 6,2005121 |
f(T0)4 | 5,7691102 |
f(T0)5 | 5,0837524 |
f(T0)6 | 4,2968571 |
f(T0)7 | 3,5191702 |
f(T0)8 | 2,5855713 |
f(T0)9 | 1,5689269 |
Вычисляем параметр f(Т) для ключевых фракций по формуле:
,
где Рср – среднее давление в колонне, ат
= 4,68922
=4,36297
Температура кипения фракции при данном давлении:
, К
Получаем Т3 = 412,38 К, Т4 = 429,34 К.
Истинная величина ТЕ находится между Т3 и Т4 и определяется методом подбора такого её значения, которое удовлетворяет следующим условиям:
428,216 К
f(TE)= 4,38361
Рассчитываем при температуре TE коэффициенты относительной летучести ai всех фракций:
;
где Рi – давление насыщенных паров фракции определяем по уравнению Ашворта при температуре TE, ат:
;
Например, для первой фракции:
1= =2,78758
Результаты расчетов представлены в таблице 4.
Таблица 4
Коэффициенты относительной летучести фракций при температуре ТЕ
Обозначение параметра | Значение параметра |
1 | 2,78758 |
2 | 1,79813 |
3 | 1,35547 |
4 | 0,97816 |
5 | 0,51985 |
6 | 0,19619 |
7 | 0,04881 |
8 | 0,00304 |
9 | 0,00000345 |
|
Определяем минимальное число теоретических тарелок в колонне:
= lg(31,60878)/lg(1,35547)=11,35433
СОСТАВ ДИСТИЛЛЯТА И ОСТАТКА
Находим коэффициенты распределения всех фракций i:
Например, для первой фракции:
=113568,3604
Рассчитываем составы дистиллята и остатка по формулам:
Например, для первой фракции:
При верном подборе ТЕ выполняются условия:
Результаты расчета составов дистиллята и остатка представлены в табл.5.
Таблица 5
Состав дистиллята и остатка
№ | Пределы выкипания фракции | Рi, ат | ai | Yi | ||
1 | 28-58 | 12,54411 | 2,78758 | 113568,360 | 0,36995 | 3,257.10-6 |
2 | 58-72 | 8,09158 | 1,79813 | 782,20603 | 0,33444 | 0,00043 |
3 | 72-85 | 6,09963 | 1,35547 | 31,60878 | 0,24923 | 0,00788 |
4 | 85-102 | 4,40172 | 0,97816 | 0,77823 | 0,04629 | 0,05948 |
5 | 102-140 | 2,33933 | 0,51985 | 0,00059 | 0,00010 | 0,16555 |
6 | 140-180 | 0,88285 | 0,19619 | 0 | 0 | 0,15337 |
7 | 180-240 | 0,21963 | 0,04881 | 0 | 0 | 0,19000 |
8 | 240-350 | 0,01369 | 0,00304 | 0 | 0 | 0,22928 |
9 | 350-к.к. | 1,556.10-5 | 3,45.10-6 | 0 | 0 | 0,19402 |
S | - | - | - | - | 1,00000 | 1,00000 |
МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС КОЛОННЫ
Таблица 6
Материальный баланс колонны
ФРАКЦИЯ
С Ы Р Ь Ё
% мольн.
кмоль/ч
% масс.
кг/ч
тыс т/г
28-58
5,62427
236,04052
2,08843
15356,08824
125,30568
58-72
5,12050
214,89827
2,12898
15654,26471
127,73880
72-85
4,45738
187,06836
1,98705
14610,64706
119,22288
85-102
5,74712
241,19664
2,76767
20350,54412
166,06044
102-140
14,03947
589,21173
7,77585
57175,33824
466,55076
140-180
13,00545
545,81585
8,72882
64182,48529
523,72908
180-240
16,11139
676,16674
13,64575
100336,38235
818,74488
240-350
19,44219
815,95470
23,55057
173165,98529
1413,03444
350-К.К.
16,45224
690,47140
37,32688
274462,38235
2239,61304
Итого
100
4196,82420
100
735294,11765
6000
ФРАКЦИЯ |
Д И С Т И Л Л Я Т |
| |||
% мольн. | кмоль/ч | % масс. | кг/ч | тыс т/г | |
28-58 | 36,99471 | 236,02893 | 33,51556 | 15355,33404 | 125,29953 |
58-72 | 33,44424 | 213,37665 | 33,92609 | 15543,42239 | 126,83433 |
72-85 | 24,92262 | 159,00811 | 27,10663 | 12419,05000 | 101,33945 |
85-102 | 4,62866 | 29,53116 | 5,43842 | 2491,64030 | 20,33178 |
102-140 | 0,00984 | 0,06277 | 0,01329 | 6,09086 | 0,04970 |
140-180 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
180-240 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
240-350 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
350-К.К. | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Итого | 100 | 638,008 | 100 | 45815,538 | 373,855 |
ФРАКЦИЯ | О С Т А Т О К | |||||
% мольн. | кмоль/ч | % масс. | кг/ч | тыс т/г | ||
28-58 | 0,00033 | 0,01159 | 0,00011 | 0,75419 | 0,00615 | |
58-72 | 0,04276 | 1,52162 | 0,01608 | 110,84232 | 0,90447 | |
72-85 | 0,78847 | 28,06025 | 0,31786 | 2191,59706 | 17,88343 | |
85-102 | 5,94764 | 211,66547 | 2,59020 | 17858,90382 | 145,72866 | |
102-140 | 16,55463 | 589,14896 | 8,29166 | 57169,24738 | 466,50106 | |
140-180 | 15,33700 | 545,81584
| 9,30884 | 64182,48519 | 523,72908 | |
180-240 | 18,99976 | 676,16674 | 14,55250 | 100336,38235 | 818,74488 | |
240-350 | 22,92769 | 815,95470 | 25,11550 | 173165,98529 | 1413,03444 | |
350-К.К. | 19,40171 | 690,47140 | 39,80724 | 274462,38235 | 2239,61304 | |
Итого | 100 | 3558,817 | 100 | 689478,580 | 5626,145 |
Средняя молекулярная масса дистиллята:
=71,81
Относительная плотность дистиллята:
=0,6860
Средняя молекулярная масса остатка:
=193,74
Относительная плотность остатка:
=0,8520
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ КОЛОННЫ
Температура верха Тверха колонны рассчитывается как температура конденсации насыщенных паров дистиллята на выходе из колонны.
Таблица 7
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!