6.2 Технологический расчет основной колонны к-2

1. Материальный баланс колоны к-2

Материальный баланс колонны и необходимые для расчета колонны данные представлены в табл.6.5.

Таблица 6.5

Материальный баланс колонны К-2

Статьи баланса	Расход,		Плотность^*,	Температура** (средняя) кипения фракции, ^0С	Молярная масса
	%мас.	кг/час
Взято: Нефть отбензиненная	100,0	644797	-	-	-
Итого	100,0	644797	-	-	-
Получено: Фракция 112-180^0С Фракция 180-240^0С Фракция 240-280^0С Фракция 280-350^0С Мазут	15,0 13,5 8,9 14,8 47,8	96720 87048 57387 95430 308213	0,757 0,798 0,828 0,852 0,908	148 208 262 314 470	132 172 226 280 432
Итого	100,0	644797	-	-	-

*Значение плотностей и молярных масс фракций нефти определили по соответствующим кривым плотностей и молярных масс перерабатываемой нефти (см. Приложение 1)

**За среднюю температуру кипения фракций приняли их температура 50%-ного выкипания (см. Приложение 1)

2. Выбор конструкции основной колонны, числа и типа тарелок

Для данной колонны выбраны клапанные тарелки , они отличаются меньшим гидравлическим сопротивлением и имеют высокий КПД в широком диапазоне изменения линейных скоростей. Перепад давления на одну тарелку составляет 5 мм рт. ст. (Р_т = 0,00066 МПа).

Число тарелок по высоте колонны принимаем из практических данных.

В отгонной части колонны принимаем четыре тарелки, n₁ = 4.

В укрепляющей части колонны – от зоны питания до тарелки вывода фракции 280-350⁰С принимаем восемь тарелок (с 5 по 12 тарелку, считая снизу), n₂= 8.

От тарелки вывода фракции 280-350⁰С до тарелки вывода фракции 240-280⁰С принимаем 10 тарелок (с 13 по 22), n₃= 10.

От тарелки вывода фракции 240-280⁰С до тарелки вывода фракции 180-240⁰С принимаем 12 тарелок (с 23 по 32), n₄ = 10.

В верхней части колонны – от тарелки вывода фракции 180-240⁰С до верха – 12 тарелок (с 33 по 44), n₅ = 12.

Итого в колонне принято 44 тарелок, из которых в укрепляющей части 40 шт., а в отгонной – 4 шт. (рис. 6.2)

3. Расчет давления по высоте колонны

Расчет давления по высоте колонны ведем сверху вниз, учитывая перепад давления на тарелках.

Давление в емкости орошения Е-2 (рис. 6.2) принимаем 0,1 МПа (Р_Е-2 =0,1 МПа), а потери давления от верха колонны до емкости Е-2 – 0,04 МПа (∆Р=0,03 МПа). Тогда общее давление вверху колонны (Р_верха) будет следующим: Р_верха=Р_Е-2+∆Р=0,10+0,04=0,14МПа

Общее давление на тарелке вывода фракции 180-240⁰С найдем из уравнения: Р_180-240=Р_верха+n₅∙∆Р_Т=0,14+12∙0,00066=0,148МПа

Подобным же образом находим общее давление на тарелке вывода фракций 240-280 и 280-350⁰С и давление в зоне питания (Р_входа) колонны:

Р_240-280=Р_верха+(n₅+n₄)∙∆Р_Т=0,14+(12+10)∙0,00066=0,155МПа

Р_280-350=Р_верха+(n₅+n₄+n₃)∙∆Р_Т=0,14+(12+10+10)∙0,00066=0,161МПа

Р_вход=Р_верха+(n₅+n₄+n₃+n₂)∙∆Р_Т=0,14+(12+10+10+8)∙0,00066=0,166МПа

Общее давление по высоте колонны будет следующим:

Р_верха = 0,140 МПа; Р_280-350 = 0,161 МПа;

Р_180-240=0,148 МПа; Р_входа = 0,166 МПа.

Р_240-280 = 0,155 МПа;