- •6. Технологический расчет
- •6.1. Материальные балансы блоков элоу и авт, колонн к-1 и к-2
- •6.2 Технологический расчёт колонны к-2
- •6.2.1. Материальный баланс колонны к-2
- •6.2.2. Выбор конструкции основной колонны, числа и типа тарелок
- •6.2.3. Расчет давления по высоте колонны
- •6.2.4. Расход водяного пара
- •6.2.5. Расход флегмы по высоте колонны
- •6.2.6. Определение температуры нагрева сырья на входе в колонну
- •6.2.7. Определение температуры мазута в низу колонны
- •6.2.8. Расчет температуры вывода фракций
- •6.2.8.1. Расчет парциальных давлений фракций
- •6.2.8.2. Определение температуры вывода боковых погонов и температуры вверху колонны
- •6.2.9. Тепловой баланс колонны
- •6.2.10. Выбор числа и расхода циркуляционных орошений
- •6.2.11. Расчет диаметра и высоты колонны
- •Список использованной литературы
6.2.8.2. Определение температуры вывода боковых погонов и температуры вверху колонны
Температура вверху колонны и температуры вывода боковых погонов в данном примере определяем графическим методом. Для этого строим кривые ИТК и линии ОИ при атмосферном давлении соответствующих фракций и затем с помощью сетки Максвелла строим линии ОИ фракций при их парциальных давлениях, определенных в табл. 6.7-6.10.
Парциальное давление фракции 100-180 оС составляет 0,110 МПа.
Парциальное давление фракции 180-230 оС составляет 0,072 МПа.
Парциальное давление фракции 230-280 оС составляет 0,062 МПа.
Парциальное давление фракции 280-350 оС составляет 0,054 МПа.
Исходные данные для построения кривой ИТК фракций приведены в табл. 6.11-6.14. Кривые ИТК, линии ОИ, построенные при атмосферном давлении и соответствующих парциальных давлениях представлены на рис. 6.6-6.8.
Таблица 6.11
Исходные данные для построения кривой ИТК фракции 100-180 0С
Температура выкипания, 0С |
Выход, % мас. | |||
на нефть |
на фракцию |
Суммарный | ||
1. |
100-110 |
1,7 |
11,4 |
11,4 |
2. |
110-120 |
1,8 |
12,1 |
23,5 |
3. |
120-130 |
1,8 |
12,1 |
35,6 |
4. |
130-140 |
1,7 |
11,4 |
47 |
5. |
140-150 |
1,7 |
11,4 |
58,4 |
6. |
150-160 |
2,1 |
14,1 |
72,5 |
7. |
160-170 |
2,1 |
14,1 |
86,6 |
8. |
170-180 |
2 |
13,4 |
100 |
Итого |
14,9 |
100 |
- |
Строим линии ОИ фракции 100-180 °С, для чего по кривой ИТК фракции 100-180 °С (см. рис. 6.6) находим следующие температуры:
= 109 0С, = 143 0С, = 158 0С
Рассчитываем тангенс угла наклона кривой ИТК:
tgИТК = = 0,82 °C/%.
С помощью графика Обрядчикова-Смидович получаем
0 % (НОИ) 32 % (ИТК);
100 % (КОИ) 63 % (ИТК).
Затем по кривой ИТК получаем температуры отвечающие НОИ (32 % ИТК) и КОИ (63 % ИТК) и, соединяя полученные точки, получаем линию ОИ фракции 100-180 оС при атмосферном давлении (см. рис. 6.5):
= 127 0С и = 153 0С.
По сетке Максвелла (рис.6.6) строим линию ОИ при парциальном давлении 0,11 МПа:
= 130 0С и = 156 0С.
Построение кривой ИТК и линий ОИ фракции 100-180 °С
Рис.6.5.
Определение температур начала и конца кипения фракции 100-180 °С при парциальном давлении 0,11 МПа |
Рис. 6.6. |
Данные для построения кривой ИТК фракции 180-230 оС приведены в табл. 6.12.
Таблица 6.12
Исходные данные для построения кривой ИТК фракции 180-230 0С
Температура выкипания, 0С |
Выход, % мас. | |||
на нефть |
на фракцию |
суммарный | ||
1. |
180-186 |
1,4 |
13,7 |
13,7 |
2. |
186-192 |
1,5 |
14,7 |
28,4 |
3. |
192-198 |
1 |
9,8 |
38,2 |
4. |
198-204 |
1,1 |
10,8 |
49 |
5. |
204-210 |
1 |
9,8 |
58,8 |
6. |
210-216 |
1,4 |
13,7 |
72,5 |
7. |
216-223 |
1,7 |
16,7 |
89,2 |
8. |
223-230 |
1,1 |
10,8 |
100 |
Итого |
10,2 |
100 |
- |
Кривая ИТК и линии ОИ при атмосферном давлении и парциальном давлении фракции (0,077 МПа), представлены на рис. 6.7.
Построение кривой ИТК и линий ОИ фракции 180-230 °С
Рис.6.7.
Определение температур начала и конца кипения фракции 180-240 °С при парциальном давлении 0,077 МПа |
Рис. 6.8. |
Строим линии ОИ фракции 180-230 оС (рис. 6.7), для чего по кривой ИТК фракции 180-230 оС находим следующие температуры:
= 184 0С, = 205 0С, = 215 0С
Рассчитываем тангенс угла наклона кривой ИТК:
tgИТК = = 0,52 °С/%
С помощью графика Обрядчикова-Смидович получаем
0 % (НОИ) 40 % (ИТК);
100 % (КОИ) 54 % (ИТК).
Затем по кривой ИТК получаем температуры отвечающие НОИ (40 % ИТК) и КОИ (54 % ИТК) и, соединяя полученные точки, получаем линию ОИ фракции 180-230 оС при атмосферном давлении (см. рис. 6.7):
= 199 0С и = 207 0С.
По сетке Максвелла (рис.6.5) строим линию ОИ при парциальном давлении 0,072 МПа:
= 182 0С и =189 0С.
Данные для построения кривой ИТК фракции 230-280 оС приведены в табл. 6.13. Кривая ИТК и линии ОИ при атмосферном давлении и парциальном давлении фракции (0,046 МПа), представлены на рис. 6.9.
Таблица 6.13
Исходные данные для построения кривой ИТК фракции 230-280 0С
Температура выкипания, 0С |
Выход, % мас. | |||
на нефть |
на фракцию |
Суммарный | ||
1. |
230-236 |
1 |
10,4 |
10,4 |
2. |
236-242 |
1,1 |
11,5 |
21,9 |
3. |
242-248 |
1,3 |
13,5 |
35,4 |
4. |
248-254 |
1,3 |
13,5 |
48,9 |
5. |
254-260 |
1,1 |
11,5 |
60,4 |
6. |
260-266 |
1,2 |
12,5 |
72,9 |
7. |
266-273 |
1,3 |
13,6 |
86,5 |
8. |
273-280 |
1,3 |
13,5 |
100 |
Итого |
9,6 |
100 |
- |
Строим линии ОИ фракции 230-280 оС (рис. 6.9), для чего по кривой ИТК фракции 230-280 оС находим следующие температуры:
= 234 0С, = 255 0С, = 265 0С
Рассчитываем тангенс угла наклона кривой ИТК:
tgИТК = = 0,52 °С/%
С помощью графика Обрядчикова-Смидович получаем
0 % (НОИ) 41% (ИТК);
100 % (КОИ) 52 % (ИТК).
Затем по кривой ИТК получаем температуры отвечающие НОИ (40 % ИТК) и КОИ (52 % ИТК) и, соединяя полученные точки, получаем линию ОИ фракции 230-280 оС при атмосферном давлении :
= 250 0С и = 256 0С.
По сетке Максвелла строим линию ОИ при парциальном давлении 0,046 МПа:
=226 0С и =230 0С.
Построение кривой ИТК и линий ОИ фракции 230-280 °С
Рис.6.9.
Определение температур начала и конца кипения фракции 230-280 °С при парциальном давлении 0,046 МПа |
Рис. 6.10. |
Данные для построения кривой ИТК фракции 280-350 оС приведены в табл. 6.13.
Таблица 6.13
Исходные данные для построения кривой ИТК фракции 280-350 0С
Температура выкипания, 0С |
Выход, %мас. | |||
на нефть |
на фракцию |
суммарный | ||
1. |
280-290 |
1,9 |
14,5 |
14,5 |
2. |
290-300 |
1,8 |
13,7 |
28,2 |
3. |
300-310 |
1,8 |
13,7 |
41,9 |
4. |
310-320 |
1,9 |
14,5 |
56,4 |
5. |
320-330 |
2 |
15,3 |
71,7 |
6. |
330-340 |
2 |
15,3 |
87 |
7. |
340-350 |
1,7 |
13 |
100 |
Итого |
13,1 |
100 |
- |
Построение кривой ИТК и линий ОИ фракции 280-350 °С
Рис.6.11.
Определение температур начала и конца кипения фракции 280-350 °С при парциальном давлении 0,061 МПа |
Рис. 6.12. |
Кривая ИТК и линии ОИ при атмосферном давлении и парциальном давлении фракции (0,061 МПа), представлены на рис. 6.11
Строим линии ОИ фракции 280-350 оС (рис. 6.11), для чего по кривой ИТК фракции 280-350оС находим следующие температуры:
= 287 0С, = 316 0С, = 329 0С
Рассчитываем тангенс угла наклона кривой ИТК:
tgИТК = = 0,7 °C/%
С помощью графика Обрядчикова-Смидович получаем
0 % (НОИ) 38 % (ИТК);
100 % (КОИ) 52 % (ИТК).
Затем по кривой ИТК получаем температуры отвечающие НОИ (38 % ИТК) и КОИ (52 % ИТК) и, соединяя полученные точки, получаем линию ОИ фракции 280-350 оС при атмосферном давлении :
= 307 0С и = 317 0С.
По сетке Максвелла строим линию ОИ при парциальном давлении 0,061 МПа:
= 276 0С и =286 0С.
В результате проведенных построений мы получаем следующие температуры:
- для фракции 100-180 оС = 156 0С;
- для фракции 180-230 оС = 189 0С;
- для фракции 230-280 оС = 230 0С;
- для фракции 280-350 оС = 286 0С.