4. Минимальное число теоретических тарелок. Мольная доля отгона нефти


1.5 Расчет мольной доли отгона сырья, поступающего в колонну

Расчет мольной доли отгона сырья при температуре и давлении в секции питания проводится итерационным методом с использованием уравнений Трегубова [1 - 3] :

(1.11)

(1.12)

Мольная доля отгона может быть, в принципе, рассчитана по любому из вышеприведенных уравнений методом попыток либо графическим методом.

Следует отметить, что температура и давление однократного испарения сырья должны обеспечивать его двухфазное состояние. Для этого необходимо одновременное выполнение двух условий: и. В нашем случае, а, т.е. требуемые условия выполняются.

Результаты расчета мольной доли отгона сырья и составов жидкой и паровой фаз при полученном значении = 0.36 приведены в табл.1.5.

Таблица 1.5 - Результаты расчета мольной доли отгона сырья

Компо-

e = 0.36

нент

Pi0, МПа

Кi

Бензол

0.4645

0.2644

1.556

0.387

0.602

Толуол

0.5096

0.1141

0.671

0.578

0.388

м-Ксилол

0.0259

0.0504

0.296

0.035

0.010

Всего

1.0000

1.000

1.000

1.6 Расчет минимального флегмового числа

Минимальное флегмовое число рассчитывается с использованием уравнений Андервуда [1, 3] :

; (1.13)

(1.14)

Средние геометрические значения коэффициентов относительной летучести iпо отношению к наиболее высококипящему компоненту (ВКК) сырья рассчитываются по формуле :

(1.15)

Константы фазового равновесия компонентов, отсутствующих в табл. 3 и 4, рассчитываются дополнительно. В данном случае константа фазового равновесия м-ксилола при температуре и давлении в верхнем сечении колонны:

Км-кс. = (Р0м-кс)93.50С / Рв = 0.0249 / 0.15 = 0.166

Вспомогательный коэффициент подбирается методом последовательных приближений, при этом должно выполняться условие:

ТКК    ЛКК(1.16)

Поэтому в качестве начального приближения следует выбрать значение , лежащее в пределах отТККдоЛКК(рекомендуется (0) =). В противном случае полученный корень уравнения не будет иметь физического смысла.

Результаты расчета значения  приведены в табл.1.6.

Таблица 1.6 - Результаты расчета коэффициента 

Компонент

i, в

i, н

i

ХFi

при = 3.481

Бензол

6.049

4.688

5.325

0.4645

1.342

Толуол

2.439

2.135

2.281

0.5096

-0.969

м-Ксилол

1.000

1.000

1.000

0.0259

-0.010

Всего

1.0000

0.362e/

Принимаем = 3.481.

С учетом коэффициента избытка флегмы рабочее флегмовое число:

R= 1.2.Rmin(1.17)

R= 1.2.1.884 = 2.26

studfiles.net

Доля - отгон - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Доля - отгон

Cтраница 1

Доля отгона может быть выражена количеством испаренного или сконденсированного бензина. Разница между этими величинами иногда существенная.  [1]

Доля отгона и состав жидкой и паровой фаз сырья. При нагревании насыщенного водного раствора МЭА химические соединения, образовавшиеся вследствие поглощения кислых компонентов в абсорбере, разлагаются с выделением СС2 и h3S ( см. с. При подаче сырья в десорбер ( г 90 С и я0 12 МПа) происходит однократное испарение с образованием жидкой и паровой фаз.  [2]

Доля отгона бензина, обьемн.  [3]

Если доля отгона задана в пределах 0е1, то из уравнений ( 111 19) и ( 111 20) можно определить температуру tF потока сырья, вводимого в ректификационную колонну.  [4]

Когда доля отгона равна единице, это означает, что весь перегоняемый продукт перешел в паровую фазу.  [6]

Если доля отгона задана в пределах 0е1, то из уравнений ( 111 19) и ( 111 20) можно определить температуру.  [7]

Здесь доля отгона смеси определяется в зависимости от состава исходной смеси и составов образованных потоков пара и жидкости. Если анализаторы состава смеси имеются на всех трех потоках, то необходимая температура нагрева смеси вычисляется путем совместного итерационного решения уравнений (6.1) и ( 6 2) на основе данных фазового равновесия компонентов при конкретном рабочем давлении.  [8]

Здесь доля отгона смеси определяется в зависимости от состава исходной смеои и составов образованных потоков пара и жидкости.  [9]

Повышение доли отгона также значительно улучшает тепловой режим камеры, поэтому необходимо стремиться вести нагрев вторичного сырья до максимально допустимой температуры при минимально допустимом давлении.  [10]

Повышение доли отгона от сырья приводит к тому, что на собственно коксование поступает утяжеленное сырье. Увеличение скорости термической деструкции сказывается на том, что асфальто-смолистая часть сырья быстрее превращается в кокс и относительное количество ее над коксовым слоем уменьшается с возрастанием температуры. Кроме того, изменяется механизм формирования коксовых отложений. В результате всего этого с повышением температуры нагрева сырья снижается степень вспучиваемости коксующегося жидкого слоя, кокс получается с меньшим содержанием летучих и улучшенных механических качеств.  [11]

Изменение доли отгона е сырья приводит к перемещению точки F по вертикали, что приводит к соответствующему перераспределению потоков тепла ( Od / D) mjn и ( GVW) min. Возрастание доли отгона е приводит к увеличению величины ( Qd / D) min и уменьшению величины ( CVW) min; снижение доли отгона е приводит к обратным последствиям.  [12]

Определение доли отгона, состава фаз и построение кривой равновесия фаз производятся, так же как и для многокомпонентной смеси.  [13]

Расчет доли отгона е по уравнению (1.13) проводят методом последовательного приближения с использованием ЭВМ.  [14]

Повышение доли отгона от сырья приводит к тому, что на собственно коксование поступает утяжеленное сырье. Увеличение скорости термической деструкции сказывается на том, что асфальто-смолистая часть сырья быстрее превращается в кокс и относительное количество ее над коксовым слоем уменьшается с возрастанием температуры. Кроме того, изменяется механизм формирования коксовых отложений. В результате всего этого с повышением температуры нагрева сырья снижается степень вспучиваемости коксующегося жидкого слоя, кокс получается с меньшим содержанием летучих и улучшенных механических качеств.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Доля отгона - Справочник химика 21

Рис. 1-3. Номограмма для пересчета доли отгона из объемных в мольные проценты в зависимости от угла наклона кривых ИТК а тк и характеризующего фактора (К). Рис. 1-3. Номограмма для пересчета доли отгона из объемных в <a href="/info/13833">мольные проценты</a> в зависимости от <a href="/info/1013128">угла</a> наклона кривых ИТК а тк и характеризующего фактора (К).
    Массовая доля отгона по формуле (212) [c.204]

    Пересчет молярной] доли отгона в массовую производится по формуле [c.201]

    Согласно условию хд = 0,60. Доля отгона по уравнению (180) [c.198]

    Для пересчета молярной доля отгона в массовую находим молекулярный вес исходной смеси и паров. [c.203]

    Однократное испарение дает большую долю отгона по сравнению с постепенным испарением при нагреве до одинаковой температуры. В связи с этим для получения заданной доли отгона сырья однократное испарение позволяет вести процесс разделения с меньшей вероятностью термического разложения компонентов смеси. Доля отгона при однократном испарении сушественно зависит также и от состава сырья. Более легкое сырье, естественно, имеет большую долю отгона при одной и той же температуре и наоборот. Поэтому часто для увеличения доли отгона сырья в него добавляют легкие фракции. [c.55]

    Расчет доли отгона е по уравнению (1.13) проводят методом последовательного приближения с использованием ЭВМ. [c.63]

    Полученное значение У равно единице. Следовательно, доля отгона I = 0,515 выбрана правильно. [c.203]

    Анализ истинных температур кипения нефтяных фракций и нефтепродуктов, полученных на аппарате АРН-2, показал, что для кривых ИТК выполняется постоянство отношения температур кипения в вакууме и при атмосферном давлении при одинаковых долях отгона [9]. В связи с этим авторы получили следующее уравнение для пересчета истинных температур кипения нефтепродуктов с пониженного давления на атмосферное  [c.23]

    Пример 34. Рассчитать долю отгона вакуумного газойля на входе в реактор каталитического крекинга при температуре I = 450 С и давлении п 2 ат абс. Состан вакуумного газойля, молекулярные веса и средние температуры кипения фракции нриподеиы в табл. 2. Состав вакуумного газойля дап в массовых долях. Для расчета массовые концентрации необходимо пересчитать в молярные, так как весь расчет должен вестись в молярных концентрациях. [c.202]

    После ряда пробных расчетов принимаем долю отгона е = 0,515. Находим значение Д у.  [c.202]

    Обозначим число молей исходной смеси Ы, молекулярную долю отгона е.  [c.199]

    Температура начала однократного испарения находится из следующего условия. Доля отгона е = 0. Сумма концентраций всех компонентов в паровой фазе равна единице  [c.201]

Рис. 1-1. Типичные кривые зависимости темпера- 1°С тур кипения нефтяных смесей от доли отгона Рис. 1-1. <a href="/info/839445">Типичные кривые</a> зависимости темпера- 1°С тур кипения нефтяных смесей от доли отгона
    Пример. Определить долю отгона в процессе однократного испарения фракции стабильного бензина и. к.—180°С при / =0,3 МПа и /=120°С. Состав бензина, характеристика индивидуальных компонентов и узких фракций приведены в табл. 1.7. [c.63]

    Прн температуре начала закипания доля отгона е = О, а концентрация любого колтнонента в жидкой фазе Ах равна концентрации ( ГО в исходной смеси Ах . Подставляем е = 0 Ах = Ах  [c.201]

    Дискретно-непрерывные смеси представляют собой сочетание дискретной легкокипящей части смеси с непрерывной высококипящей частью. Следовательно, такие смеси состоят из небольшого числа легкокипящих компонентов, заметно различающихся летучестью, и бесконечно большого числа средне- и высококипящих компонентов с близкой летучестью. Истинные температуры кипения дискретно-непрерывной смеси в зависимости от доли отгона до определенной температуры характеризуются ступенчатой линией, а затем — непрерывной кривой (см. рис. 1-1, кривая б). Харак- [c.17]

    Кривые ОИ при разных давлениях обычно параллельны между собой, т. е. с повышением температуры при неизменном давлении прирост доли отгона равномерный и практически [c.57]

    При однократной перегонке высококипящих остатков в вакууме возможны осложнения, обусловленные использованием аппарата ОИ. Рекомендуется поддерживать постоянной скорость подачи сырья 400 мл/ч, для того чтобы обеспечить время пребывания жидкой фазы в испарителе от 19 до 70 мин в зависимости от доли отгона. Состояние равновесия следует считать достигнутым при совпадении температур жидкой и паровой фаз и температуры теплоносителя в бане с заданной точностью 1—2%. Максимальные колебания давления в системе не должны быть более 1,33 гПа, возможные изменения доли отгона составят при этом не более 1,5—1,7% (масс.). Надежность экспериментальных данных однократного испарения смесей следует косвенно проверять по непрерывному характеру изменения некоторых свойств паровой и жидкой фаз в зависимости от доли отгона, а именно плотности, молекулярной массы и коксового числа [58]. [c.59]

    Последнее равенство является контрольным и позволяет путем подбора определять долю от1 она е многокомпонентных смесей прн. аданных температуре и давлении. Зная состав исходной смеси, температуру и давление, определяют давление паров или константы равновесия отдельных комнонентов и затем, задаваясь различными. начепиями доли отгона е, определяют соответствующие концентрацпи компонентов в паровой фазе и суммируют их. Искомой доле отгона отвечает то значение е, при котором 2Аг/ = 1. [c.200]

    Расчет однократной перегонки. Расчет процесса однократной перегонки обычно проводится с целью определения доли отгона е при однократном испарении или доли конденсации (1—е) при однократной конденсации смеси и состава образовавшихся фаз и Xi для заданных условий разделения Т я Р. [c.63]

    При расчете процесса дросселирования определяют не только доли отгона или конденсации смеси и составы образовавшихся фаз, но и понижение температуры уходящих потоков. Исходными данными для расчета процесса дросселирования являются состав сырья, начальные давления и температура и давление после дросселирования. Расчет выполняют путем совместного решения уравнений (1.13) и (1.14), а также уравнения теплового баланса адиабатического процесса расширения смеси [c.64]

    Экспериментальное определение доли отгона и состава образовавшихся фаз при однократном испарении нефтяных смесей является длительной и дорогой операцией. В то же время описанные выше аналитические методы расчета достаточно трудоемки и требуют обязательного применения ЭВМ. Кроме того, отсутствие во многих случаях полных данных по углеводородному составу нефтяных смесей и особенно нефтяных остатков, а также условность дискретизации сложных нефтяных смесей приводит к тому, что более надежным становится зачастую использование эмпирических методов расчета однократной перегонки по данным истиной или стандартной разгонки. Характерное положение кривых фракционного состава и кривых ОИ обеспечивает при этом достаточно высокую точность определения координат точек кривой ОИ на основе эмпирических методов расчета. [c.66]

    Сравним долю отгона, полученную в примере на стр. 64 при расчете однократного испарения бензина по уравнению (1.13). Для этого пересчитаем мольную долю отгона в объемную, пользуясь найденными предварительно средними молекулярными массами и плотностью исходного сырья и образовавшейся паровой фазы М = 98,2 Мк=89,5 рр =0,6953 и (р >) /=0,5594. В результате пересчета получаем [c.68]

    Пример 27. Рассчитать трубчатую печь ц. я нагрева 250.000 кг/ч нефти. Начальная п тюночяая температуры нефтн Т1 = 160° С и Та = 350° С. Доля отгона нефти на п.ходс в колонну й = 0,55. Относительная плотность нефти [c.134]

    Простая перегонка нефтяных смесей изображается кривыми однократного испарения (ОИ), устанавливающими зависимость доли отгона от температуры нагрева смеси. В американской практике используют аналогичные кривые равновесного однократного испарения EFV (equilibrium flash vaporization). Кривые ОИ характеризуют также условные температуры кипения смеси при нечетком их разделении, а начальные и конечные точки кривой ОИ определяют соответственно истинные температуры кипения жидких смесей и конденсации паровых смесей заданного состава. [c.57]

    Таким образом, из графика изобар доля отгона при однслсратном испарении бинарной смеси легко находится как отношение отрезкой АС II А В. Отношение отрезков ВС к АВ соответственно дает относительное количество оставшейся после однократного испарения жидкой фазы  [c.198]

    Пример 33. Вычислить долю отгона смеси, состоящей пз 60% к-бутана и 40% и-пецтана при температуре 60° С и давлении 4 ат. [c.198]

    Уравненргя (208) и (210) позволяют построить кривую однократного испарения сложной смеси, для чего необходимо задаться рядом температур и найти соответствующие значения доли отгона. [c.201]

    Для построения кривой равновесия фаз нефтяных фракций можно воспользоваться уравнением (208) однократного испарения, позволяющим, помимо доли отгона, онределить состав паровой и жидкой фаз. [c.206]

    Расходом водяного пара обычно задаются молекулярный вес углегюдородных паров зависит от доли отгона. [c.209]

    Расчет доли отгона в присутствии перегретого водяного пара л1,шолняотся в той лее последовательности, что и без водяного пара. Разница заключается лишь в том, что для определепия константы равновесия необходнио задаться долей отгона. Затем расчет ведется, как указывалось выше. С изменением доли отгона будет также меняться значение константы равновесия, так как меняется парциальное давление нефтяных паров. [c.209]

    В колонну с кппятильппком часто оказывается экономически целесообразным подавать сырье прп температуре, соответствующей доле отгона е = О, так как с повышением температуры п, следовательно, доли отгона увеличивается общий расход тенла и возрастают размеры коиденсатора. Одпако нередко экономически целесообразнее нагревать сырье до более высокого зпачепия доли отгоиа. [c.225]

    О — расход дистиллята, кмолъ/ч диаметр колонны, м е — доля отгона, кмоль/кмоль Р — расход сырья, кмоль/ч [c.8]

    Непрерывная смесь — это непрерывнокипящая смесь, состоящая практически из бесконечно большого числа близкокипящих компонентов, физико-химические свойства которой трудно опреде-лить 11а основе ее состава и свойств чистых компонентов. На рис. 1-1 (кривая а) показана типичная кривая зависимости температур кипения непрерывной смеси от доли отгона. [c.16]

    Определенный практический интерес представляют также графические методы пересчета, использующие преобразования координат, выпрямляющие кривые стандартной разгонки и кривые ИТК например, с помощью вероятностной щкалы для доли отгона и простой шкалы для температур кипения [14] . Вероятностная шкала строится согласно кривой накопления вероятностей стандартного нормального распределения. Однако линейность кривых ИТК между 10 и 90% отгонов в указанных координатах выполняется только для легких нефтяных фракций, у которых температуры отгона 50% по ИТК и по стандартной разгонке практически совпадают. В связи с этим для выпрямления кривых стандартной разгонки и кривых ИТК предложено логарнфмически-нормальное распределение [12] в логарифмически-вероятностной координатной сетке. Логарифмический масштаб по оси абсцисс несколько скрадывает асимметричность кривых ИТК нефтяных фракций. В ука- [c.30]

    Однократная перегонка осуществляется испарением или дросселированием жидкой смеси. На рис. 1-21 показаны варианты схемы процесса однократной перегонки. При однократном испарении (рис. 1-21, а) исходную жидкую смесь непрерывно подают в подогреватель 1, где она нагревается до заданной температуры, соответствующей определенной доле отгона смеси при фиксированных значениях давления и температуры, затем парожидкостная смесь поступает в адиабатический селаратор 2, где паровая фаза отделяется от жидкой. Пары конденсируются и охлаждаются в конденсаторе 5 и в виде дистиллята поступают в емкость 4. Дистиллят из емкости и остаток из сепаратора после охлаждения непрерывно отводятся с установки. [c.54]

    Рис, 1-26. График зависимости доли отгона по кривой ИТК, отвечающей температуре крайних до- лей отгона по кривой ОИ от угла наклона кривой ИТК (Щ1фры около кривых соответствуют температурам выкипания 507о (об.) по кривой ИТК). [c.66]

chem21.info

отчет_Доля отгона

Федеральное агентство по образованию

Томский политехнический университет

Химико-технологический факультет

Кафедра: химическая технология топлива

и химической кибернетики

Практическая работа №1 по предмету

Технологическое проектирование нефтехимических процессов

«Определение минимального диаметра колонны однократного испарения»

Выполнил студент гр.5500: Шелехова Н.А.

Проверил преподаватель: Галушин С.А.

Томск 2004

Цель: целью работы является изучение колонны однократного испарения, а также определение доли отгона при однократном испарении и минимальных значений диаметра и высоты колонны.

Основные теоретические положения

Основой расчета процесса однократного испарения является определение доли отгона многокомпонентной смеси при заданной температуре.

  1. Расчет однократного испарения.:

где F– число молей исходного сырья;WиP– число молей жидкости и пара в смеси. Число молей жидкости и пара выразим через долю отгона, а мольную долю, компонента в паре, опишем как:гдеki– константа равновесия. После преобразования:

Рассчитаем составы фаз по уравнениям:

  1. Расчет однократной конденсации:

где P– число молей исходного пара;BиG– число молей жидкости и пара после конденсации. Обозначая долю конденсатаи, рассуждая аналогично, получим

Откуда:

Для определения минимального диаметра колонны необходимо следующее:

  1. Расчет скорости пара при разделении фаз. Допускаемая скоростьwпв свободном сечении аппарата определяется как:

,

где ж- плотность жидкости, кг/м3;п- плотность пара, кг/ м3.

  1. Диаметр колонны определяется из уравнения расхода:

где Dk– внутренний диаметр колонны, м;V0– объемный расход пара в колонне, м3/с;w0– допустимая скорость пара, м/с.

  1. Расчет плотности газов, по уравнению Менделеева - Клапейрона:,

где -плотность, кг/м3;P – общее давление в системе, Па;M - молекулярная масса, кг/моль;R – универсальная газовая постоянная, Дж/моль·К;T – температура,K;z – коэффициент сжимаемости газа (примем 0.3). Для расчета плотности смеси пользуются принципом аддитивности.

  1. Расчет плотности жидкостей. Для пересчета плотности с одной температуры на другую пользуются уравнениями:

,

где T–плотность нефтепродукта при температуреT, кг/м3;–относительная плотность нефтепродукта;T – температура, К;

При определении минимальной высоты колонны необходимо предположить, что рассчитываемая ректификационная колонна работает по принципу однократного испарения (рис. 1) Чтобы не вводить дополнительный поток 4, пренебрегаем наличием орошения. Тогда высота колонны рассчитывается по следующему алгоритму.

Рисунок 1 - Схематическое изображение колонны однократного испарения

  1. Расчет высоты тарельчатой ректификационной колонны.Минимальное число теоретических тарелок колонны:

где i и k – любые два компонента смеси, - относительные летучести этих компонентов. При определении минимального числа теоретических тарелок расчет ведут по ключевым компонентам, концентрации которых в кубовом остатке и дистилляте известны. Относительные летучести определяется как

Pi, Pk – давления насыщенных паров ключевых компонентов, Рэ – давление насыщенных паров эталонного компонента. В качестве эталонного компонента принимаем компонент, средняя температура кипения которого близка к температуре отгона. Оптимальное число тарелок:

Высота тарельчатой колонны определяется уравнением:

где N – оптимальное число тарелок; h – расстояние между тарелками (400-500 мм).

  1. Расчет высоты насадочной ректификационной колонны. Для расчета высоты тарельчатой колонны используется концепция теоретической тарелки; для насадочной колонны - концепция единиц переноса, так как происходит непрерывный контакт фаз. Число единиц переноса (ЧЕП) по i-тому компоненту:

.

Высота единицы переноса рассчитывается по эмпирическим уравнениям, приближенно можно принять ВЕП= 1.2 – 1.5 h.

  1. Выбор типа контактного устройства. При выборе типа насадки принимают во внимание следующие показатели: производительность, эффективность, гидравлическое сопротивление, диапазон нагрузок в условиях высокой эффективности, механические и конструкционные характеристики и пр.

Ход выполнения работы

  1. Вычисление констант фазового равновесия по уравнению Ашворта и определение доли отгона.

  2. Расчет минимального диаметра колонны однократного испарения.

  3. Расчет высоты тарельчатой и насадочной колонн.

  4. Выбор типа контактного устройства в колонне.

  5. Оформление отчета

Исходные данные

Таблица 1 Исходные данные (вариант 11)

Компонент

Tк ср

%мс пот

% мс фр

Мм

г/см3

1(ключевой)

20

7,73

7,73

35

0,594

2(ключевой)

28

10,82

18,55

49

0,635

3

34

4,86

23,41

60

0,626

4

50

5,41

28,82

71

0,654

5

65

9,16

37,98

82

0,683

6

75

2,14

40,12

102

0,724

7

85

6,31

46,43

104

0,723

8

95

9,22

55,65

107

0,737

9

105

2,65

58,30

111

0,741

10

115

7,03

65,33

113

0,742

11 (эталон)

125

2,95

68,28

117

0,754

12

135

3,72

72,00

124

0,757

13

150

5,45

77,45

134

0,767

14

170

4,28

81,73

142

0,782

15

190

3,26

84,99

158

0,788

16

210

4,08

89,07

174

0,796

17

235

3,21

93,28

196

0,807

18

270

3,11

95,39

232

0,815

остаток

290

4,61

98,83

268

0,825

потери

0,00

100,00

304

Расход сырой нефти на вход в колонну - 3100, кг/час.

Расчет

Используя выше описанные методики, был произведен расчет доли отгона, диаметра и высоты колонны однократного испарения с использованием стандартного пакета программ MicrosoftExcel. Полученные результаты представлены ниже в таблицах и рисунках.

Таблица 2 Доли отгона при различных температурах

Т 0С

Е

50

0,1497

75

0,6196

100

0,839

125

0,9445

150

0,992

175

0,999

Рисунок 2 Зависимость доли отгона от температуры

Рассчитав долю отгона при разных температурах, был проведен анализ полученных результатов и для дальнейшего расчета, приняли значение доли отгона при 125 0С. В результате, следуя выше описанному алгоритму, получили минимальные значения диаметра колонны - 0,605 м и высоты колонны - 1,703 м.

При определении высоты колонны в расчетах использовались ключевые компоненты. Выбор этих компонентов основывался не только на большом значении концентрации в паровой или жидкой фазе, но и по температурам их кипения. Вследствие этого ключевые компоненты были отобраны следующим образом: 1-18, 2-9, 10-17. Расчет произвели по трем парам и отобрали наиболее лучший результат.

Выбор контактного устройства всегда очень сложен. При выборе необходимо руководствоваться производительностью, диапазоном нагрузок механическими и конструктивными характеристиками, а также экономическими показателями.

После изучения технических характеристик наиболее применяемых тарелок и насадочных устройств произвели их выбор:

Таблица 3

Тарелка

клапанная

Тип насадки

Зульцер

относительная паровая нагрузка

1.2-1.3

производительность

2

к.п.д. тарелки, %

80

эффективность

2.5

рабочий диапазон (Gmax/Gmin)

5-8

сопротивление слоя

0.25-0.45

сопротивление тарелки, мм. вод. ст.

45-60

расстояние между тарелками, мм

300-600

масса, кг/м

2 55

Вывод: после проведения расчетов определили долю отгона при температуре 1250С и произвели расчет минимального диаметра колонны однократного испарения, он составил 0,6 м а также высоты колонны - 1,7 м. Осуществили выбор типа контактного устройства, как для тарельчатой колонны - клапанная тарелка, так и для насадочной - насадка Зульцера.

studfiles.net

Доля отгона сырья - Справочник химика 21

    В верхней секции колонны флегмовое число велико достаточно большое оно и в следующей, лежащей ниже секции, однако в секции, расположенной ниже отбора фракции дизельного топлива или атмосферного газойля, флегмовое число явно недостаточно. Ограниченные флегмовые числа в нижних секциях атмосферной колонны являются следствием недостаточного количества тепла, вносимого в колонну. Поскольку все тепло в атмосферную колонну вносится с сырьем, для повышения четкости ректификации и увеличения глубины отбора светлых необходимо увеличивать долю отгона сырья за счет максимального его подогрева и понижения давления в колонне. [c.168]

    В первой части программы по заданным температуре и давлению на входе в колонну определяют долю отгона сырья, составы паровой и жидкой фаз и их энтальпии. Состав сырья, заданный кривой ИТК, вводят в машину в виде координат дискретных точек. Аналогичным образом вводят кривые зависимости средних молекулярных масс и плотностей компонентов от их температур кипения. Задание на дискретизацию записывают в виде таблицы температурных границ условных компонентов (ее готовят вручную или вводят в качестве готового массива). Истинные дискретные компоненты на кривой ИТК изображаются ступенями, при этом для представления каждого компонента требуются две координаты. В порядке подготовки данных для расчета массовые концентрации и массовый расход сырья переводят в мольные величины. [c.89]

    Л, 2, h — энтальпии нефтепродукта в жидком состоянии на входе и выходе из печи и его паров на выходе из печи, кДж/кг е — массовая доля отгона сырья  [c.127]

    Однократное испарение дает большую долю отгона по сравнению с постепенным испарением при нагреве до одинаковой температуры. В связи с этим для получения заданной доли отгона сырья однократное испарение позволяет вести процесс разделения с меньшей вероятностью термического разложения компонентов смеси. Доля отгона при однократном испарении сушественно зависит также и от состава сырья. Более легкое сырье, естественно, имеет большую долю отгона при одной и той же температуре и наоборот. Поэтому часто для увеличения доли отгона сырья в него добавляют легкие фракции. [c.55]

    Эффективная сепарация фаз в секции питания сложной колонны достигается установкой специальных сепараторов жидкости и промывкой потока паров стекающей жидкостью. Для этого режим работы колонны подбирают таким образом, чтобы с нижней тарелки сепарационной секции сложной колонны в нижнюю отпарную секцию стекал избыток орошения Рп, называемый избытком однократного испарения. Если принять расход избытка однократного испарения равным fn= (0,02—0,05)тогда доля отгона сырья должна быть примерно равна отбору дистиллятной фракции, поскольку е/= = Ог-1- (7 — т) и Рт=Рп. При правильной организации промывки и сепарации фаз после однократного испарения тяжелая дистиллятная фракция практически не содержит смолисто-асфальтеновых, сернистых и металлорганических соединений. [c.153]

Таблица 4.3. Расчет доли отгона сырья этановой колонны Таблица 4.3. Расчет доли отгона сырья этановой колонны
Таблица 3.20. Расчет доли отгона сырья на входе в реакционную Таблица 3.20. Расчет доли отгона сырья на входе в реакционную
    Термическая стабильность тяжелых углеводородов позволяет нагревать нефть при атмосферной перегонке до 350—360°С, что обеспечивает долю отгона сырья, на 5—10% превышающую сумму отбора светлых в колонне. Если при этом отпаривать в низу колонны от мазута до 10—15% легких фракций, то расход избытка орошения на нижних тарелках концентрационной секции колонны увеличивается до 15—20% от расхода сырья. Однако и этого количества орошения, получаемого при таком испарении нефти и мазута, оказывается недостаточно для четкого отделения тяжелого газойля от мазута. В связи с этим предлагаются схемы перегонки с перегревом нефти или жидкости на нижних тарелках концентрационной части колонны. Рассмотрим некоторые из таких схем. [c.168]

    Принимаем долю отгона сырья на входе в реакционную камеру е = 0,56 и проверяем правильность принятого значения по формуле (1.45). Результаты расчета сводим в табл. 3.20. [c.186]

    Мольная доля отгона сырья 0,37, температура питания 82 °С, мольный отбор дистиллята по отношению к сырью 0,69 флегмовое число 1,2 число тарелок в колонне 34, тарелка питания 17, считая сверху. Оптимальными условиями работы колонны считали такие, когда 70% пропана и бутана в сырье уходило с дистиллятом (сжиженным газом), а остальное —с сухим газом. [c.270]

    В колонне К-2 все тепло, необходимое для ректификации, вносится потоком сырья, которое нагревается в печи до парожидкостного состояния. Поэтому для улучшения четкости разделения в этой колонне необходимо увеличивать долю отгона сырья [13], что достигается повышением температуры и снижением давления в зоне питания. Предпочтительно, чтобы доля отгона на 5—10% превышала сумму светлых дистиллятов, отбираемых в колонне. [c.35]

    X — коэффициент гидравлического сопротивления X = 0,018—0,024 Сс расход жидкого сырья для одного потока, кг/с Рж — плотность жидкости при средней температуре участка, кг/м Рп — средняя плотность паров при давлении 9,81 Па, кг/м й — внутренний диаметр труб змеевика, м — массовая доля отгона сырья в конце рассматриваемого участка. [c.213]

    Прямая ЕР НО соответствует уравнению (XIV,36) при данной доле отгона сырья е. Пересечение линии сырья с линией равнове- [c.264]

    Пример построения числа теоретических тарелок для полной колонны при доле отгона сырья е приведен на рис. IV-17. [c.131]

    Обычно при выборе доли отгона сырья принимают режим, который с учетом как работы самой колонны, так и других факторов является в некотором смысле оптимальным. [c.154]

    При заданной доле отгона сырья е его температуру определяют по уравнению (Ш.7) или (Ш.9), а в случае сложных смесей - по уравнению (111.15) или (111.18) в зависимости от величины е. Константы равновесия рассчитывают при давлении [c.157]

    Количество тепла Q , вносимого сырьем при температуре tp, следует определять с учетом доли отгона сырья е. [c.230]

    Расчет доли отгона сырья на входе в колонну [c.231]

    При помощи уравнений (11.49), (11.50) определяем долю отгона сырья в секции питания колонны и составы и 1р образовавшихся фаз (см. рис. П-44). Составы и количества внутренних потоков в секции питания колонны и внешних потоков колонны определяем по уравнениям (П.135)— (П.137). В качестве примера приведем указанные расчеты для этана (в кмоль/ч)  [c.153]

    Оптимальная температура питания определяется в основном затратами на теплоноситель и хладоагент. Анализ приведенных затрат показывает, что при дорогом хладоагенте невыгодно перегревать сырье, т. е. лучше направлять его в колонну при температуре кипения или даже в переохлажденном состоянии, В связи с этим в процессах низкотемпературной ректификации сырье всегда подается при температуре кипения. В то же время при использовании дешевых хладоагентов и дорогих теплоносителей становится выгодным подавать сырье в колонну в паро-жидкостном состоянии. При отсутствии особых требований к хладоагенту и теплоносителю анализ эксплуатационных затрат и термодинамический анализ процесса на основе критерия оптимальности, описываемого уравнением (1У.З), показывает, что в этом случае оптимальная температура питания примерно соответствует доле отгона сырья, равной мольному отбору дистиллята [96]. [c.238]

    Массовая доля отгона сырья на входе в  [c.14]

    Задание 1 — кривая ИТК сырья задание 2 — требование на содержание примесей в продуктах задание 3 — условие подачи сырья в колонну подпрограмма 1— разбиение непрерывной исходной смеси на условные дискретные компоненты и переход от кривой ИТК к концентрациям компонентов подпрограмма 2 — расчет по линейной модели ориентировочных значений показателей четкости и температурных границ разделения и далее на их основе расчет величин отборов продуктов подпрограмма 3 — расчет доли отгона сырья на входе в колонну и определение их энтальпии подпрограмма 4 — поверочный расчет тарельчатой модели ректификационной колонны с определением состава продуктов, температуры и величины потоков пара и жидкости на тарелках подпрограмма 5 —ручное или машинное изменение параметров задачи, числа тарелок или режима работы колонны по дпpiD грамма 6 — уточнение содержания примесей в продуктах на основе обратного перехода от условных дискретных компонентов к непрерывной смеси подпрограмма 7 — расчет составов продуктов из концентраций в кривые ИТК и стандартной разгонки и вычисление дополнительных показателей качества нефтепродуктов. [c.89]

    К коттструкции трансферного трубопровода предъявляют целый ряд специальных требований, обусловленных необходимостью иметь высокую долю отгона сырья и стабильное движение паро-жидкостной смеси в трубопроводе [53]. [c.179]

    Регулирование давления. Работа ректификационной колонны во МНОГОМ зависит от качества регулирования давления из-за значительного влияния давления на температуры потоков и долю отгона сырья. Особенно важно регулирование давления при разде-Л81н ии легких углеводородов, и, изом1е(ров. В зависимости от состава и свойств разделяемой смеси и аппаратурного оформления процесса может быть принят один из следующих вариантов регулирования давления в колонне (рис. У1-14). По схеме а давление регулируется изменением проходного сечения клапана, установленного нeпoqpeя тввннo яа паровом трубопроводе из колонны. Схема применяется, когда температура верха невелика и требуется минимальное время запаздывания. По этой схеме уровень жидкости в емкости орошения регулируется изменением расхода охлаждающей воды, в конденсатор-холодильник. [c.329]

    Пример 8. 15. Сопоставить два режима работы ваку ттой колоины установки по перегонке мазута д.чя случаев, когда применяется только острое орошение и комбинация острого с циркуляционным, исходя пз следующих данных производительность установки 75 ООО кг/ч мазута относительной плотностью Q 0,930 мазут поступает в вакуумную колонну пз печп при температуре 420° С доля отгона сырья в печи е = 0,45 относительная плотность пара Qfnap = 0>920, жидкого остатка = 0,938. [c.158]

    Для решения задачи необходимо юлеть след> ющие исходные данные состав сырья, относительные летучести компонентов, ключевые компоненты с номерами к и к+1 , групповая чистота дистиллята, отбор дистиллята в долях от сырья, доля отгона сырья. [c.80]

    Температура ввода сырья в колонну согласно уравнению (XIII, 58), определяется долей отгона сырья е. Степень отгона сырья влияет на величину флегмового числа и поток флегмы в колонне с увеличением доли отгона флегмовое число возрастает. Это связано с повышением расхода хладоагента, однако при этом можно несколько снизить теплоподвод в кипятильнике. Поэтому в каждом конкретном случае определяют оптимальную долю отгона сырья. [c.276]

    Когда остаток представляет собой высококипящую смесь, склонную к разложению при высоких температурах (нефть отбен-зиненная, мазут, гудрон), стараются работать с возможно большей долей отгона сырья, определяемой допустимой температурой его нагрева или потенциальным содержанием низкокипящ,их компонентов, отбираемых в виде дистиллятных потоков. [c.276]

    По данному алгоритму проведен расчет режима на примере разделения смеси бензол-толуол. Результаты расчетов приведены в таблице 4.2. (Зостав исходной омеси составил 0.59 0.41 мольные доли, доля отгона сырья 0.53. Отбоем продуктов разделения равны 58 и 42 моль/ч, суммарте затраты тепла и холода составили 15240 и 15120 Мдж/ч соответственно. [c.97]

    Расчет проводится следующим образом. По заданному извлечению фал и принятому числу теоретическпх тарелок при помощи графика, приведенного на рис. П-42, определяют факторы абсорбции и отпарки тяжелого (у1д) и легкого (5 ) ключевых компонентов. На основе полученных величин вычисляют факторы абсорбции и отпарки всех остальных компонентов по уравнения (П.101) и (П.125), а затем по уравнениям (П.98) и (П.123) или по графику, приведенному на рис. П-42, и числу теоретических тарелок определяют коэффициенты извлечения при абсорбции и десорбции всех остальных комнонентов ] а г и фд, ). Далее по уравнениям (П.49) и (П.50) определяют долю отгона сырья в секции питания колонны и составы образовавшихся фаз и lFi. Затем находят составы и количества суммарной жидкости, поступающей в отпарную секцию колонны [c.150]

chem21.info

4. 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' = 6,14+5,63+0,84=12,61%мольн.=0,1261 кмоль/ч

Определяем самую тяжелую фракцию, которая должна пойти в дистиллят – это третья фракция 82-85оС. 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:

= 0,85·0,84/0,1261= 0,056622

=0,15·0,84/(1-0,1261)= 0,001442

Рассчитываем коэффициент распределения ψiэтой фракции:

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: 82-85оС и 85-101оС. 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 28-55оС:

7,487588

Результаты расчетов для всех фракций приведены в табл. 3.

Таблица 3

Значения параметра f(То) фракций

Параметр

Значение параметра

f(T0)1

7,487588

f(T0)2

6,514580

f(T0)3

6,051664

f(T0)4

5,782779

f(T0)5

5,095140

f(T0)6

4,296857

f(T0)7

3,519170

f(T0)8

2,585571

f(T0)9

1,545104

Вычисляем параметр f(Т) для ключевых фракций по формуле:

,

где Рср – среднее давление в колонне, ат

= 4,576656

=4,373308

Температура кипения фракции при данном давлении:

, К

Получаем Т3 = 418,04 К, Т4 = 428,78 К.

Истинная величина ТЕнаходится между Т3и Т4и определяется методом подбора такого её значения, которое удовлетворяет следующим условиям:

Расчет выполняется с помощью программы Microsoft Excel.

425,608 К

f(TE)= 4,431962

Рассчитываем при температуре TE коэффициенты относительной летучести iвсех фракций:

;

где Рi – давление насыщенных паров фракции определяем по уравнению Ашворта при температуре TE, ат:

;

Например, для первой фракции:

1==2,757239

Результаты расчетов представлены в таблице 4.

        1. Таблица 4

Коэффициенты относительной летучести фракций при температуре ТЕ

Обозначение параметра

Значение параметра

1

2,75724

2

1,59788

3

1,15899

4

0,93933

5

0,49615

6

0,18303

7

0,04484

8

0,00271

9

0,00000219

Определяем минимальное число теоретических тарелок в колонне:

= lg(39,2663)/lg(1,15899)= 24,87629

studfiles.net

Определение - доля - отгон

Определение - доля - отгон

Cтраница 1

Определение доли отгона, состава фаз и построение кривой равновесия фаз производятся, так же как и для многокомпонентной смеси.  [1]

Результаты определения долей отгона с использованием реальной и идеальной модели ( Е и EJ) при расчетах фазового равновесия основных продуктов нефтепереработки представлены в таблице.  [2]

Рассмотрим процедуру определения доли отгона, при наличии информации о температуре и давлении нагреваемого сырья на выходе из трубчатой печи.  [4]

Для решения задачи определения доли отгона различными авторами намечено несколько подходов.  [5]

Да, л и t используется для определения доли отгона е методом последовательного приближения. Задавжшсь величиной отгона е, определяют по уравнению ( О.  [6]

Количество рециркулирующего этилена низкого давления можно рассчитать более точно путем определения доли отгона в сепараторе низкого давления.  [8]

Расчету количества тепла, сообщаемому сырью ( экстрактному раствору), предшествует определение доли отгона на выходе из печи. При этом сырье рассматривается как бинарная система, в которой низкокипящим компонентом является растворитель ( фурфурол), а высококипящим, практически нелетучим компонентом - экстракт.  [9]

F, давлении я и температуре t уравнение ( III, 16) используется для определения доли отгона е методом последовательных приближений. Если полученная сумма равна единице, то значение доли отгона е выбрано правильно. В противном случае необходимо задать новую величину е, добиваясь, чтобы сумма, стоящая в левой части уравнения ( III, 16), стала равной единице с желаемой степенью точности.  [10]

В двухконтурных каскадных АСР ( рис. 3 - 9 - 3 - 12 6) в качестве корректирующего регулятора используется регулятор Wpe ( P), входным сигналом которого является величина доли отгона е; для нахождения этой величины разработан прибор - вычислительное устройство для определения доли отгона ВУ ДО.  [12]

До сегодняшнего дня в промышленности долю отгона определяют путем однократного испарения в лабораторных условиях. При таком определении доли отгона не обеспечивается непрерывность и оперативность получения информации о состоянии сырья.  [13]

При расчете ОИ ( или ОК) нефти и нефтепродуктов, содержащих весьма большое число компонентов ( так называемые сложные смеси), исходный продукт разбивают на ряд фракций, кипящих в узких температурных пределах. Свойства каждой узкой фракции отождествляют со свойствами индивидуального компонента, температура кипения которого равна средней температуре кипения данной узкой фракции. За концентрацию принимают относительное содержание рассматриваемой узкой фракции в смеси. Определение доли отгона, состава фаз и температуры системы производят по уравнениям, приведенным выше для многокомпонентной смеси.  [15]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru