Химия \ Химия и технология нефти и газа

Материальный и тепловой баланс блока ЭЛОУ-АВТ и атмосферных колонн К-1 и К-2, страница 9

Примем, что расход циркуляционных орошений одинаков по массе (),

Отсюда находим расход циркуляционных орошений

Проверка: .

Определение основных размеров колонны

Сечение I-I – сечение под верхней тарелкой

Составляем материальный баланс по парам и жидкости в сечении I-I (см. рис. 6.2).

Нагрузка по парам:

где - поток паров, проходящий через сечение I-I, кг;

- расход паров фракции 28-120^оС; (см. табл.6.4).

- расход горячего орошения (внутренней флегмы), возникающего от острого орошения, кг.

Рассчитаем количество горячего орошения по формуле

где - расход горячего орошения от острого, кг;

- энтальпия паров в верху колонны, кДж/кг;

- энтальпия острого орошения, кДж/кг;

- энтальпия паров при температуре в сечении I-I, кДж/кг;

- энтальпия горячего орошения (флегмы) при температуре в сечении I‑I, кДж/кг;

Рис. 6.2. Эскиз сечения I-I

Нагрузка по жидкости:

Температуру в сечении I-I (сечении под верхней тарелкой) найдем из уравнения ,

где - температура в сечении I-I, ^оС;

- температура в верху колонны, ^оС;

- перепад температуры на одну тарелку, ^оС.

где - число тарелок выше тарелки вывода фракции 120-180^оС; .

, ,

Определим энтальпии фракции 28-120^оС (= 0,704, = 0,708):

Н₉₅ = 543 кДж/кг; h₃₀ = 62 кДж/кг; Н₉₈ = 549 кДж/кг; h₉₈= 216 кДж/кг;

g_оо = 17,8 кг (см. табл. 7.8).

Сечение II-II – сечение между вводом и выводом первого

циркуляционного орошения

Составим материальный баланс по парам и жидкости в сечении II-II (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Эскиз сечения II - II

Нагрузка по парам:

где - расход паров, проходящих через сечение II-II, кг;

- расход паров фракции 120-180^оС; (см. табл. 6.4);

-расход флегмы, стекающей с тарелки вывода фракции 120‑180^оС, кг.

Принимаем условно, что расход флегмы, стекающей с тарелки вывода фракции 120-180^оС, остается постоянным до тарелки вывода фракции 180-230^оС, изменяется только ее состав. ;

- горячее орошение, возникающее от первого циркуляционного орошения, кг.

где - теплота, снимаемая первым циркуляционным орошением (ЦО1), кДж/ч; ;

и - энтальпии паров и жидкости ЦО1 при температуре 136^оС

Условно принимаем, что плотность ЦО1 равна плотности фракции 120‑180^оС (= 0,758, = 0,762). Определим энтальпии паров и жидкости ЦО1:

Н₁₃₆= 614 кДж/кг; h₁₃₆= 306 кДж/кг.

Нагрузка по жидкости:

где - поток жидкости, проходящий через сечение II-II, кг;

- расход ЦО1, кг; .

Нагрузка в сечении под тарелкой вывода ЦО1 по парам такая же, а по жидкости меньше на , чем в сечении II-II

Сечение III-III – сечение между вводом и выводом второго

циркуляционного орошения

Составим материальный баланс по парам и жидкости в сечении III-III (рис.6.4).

Рис. 6.4. Эскиз сечения III - III

Нагрузка по парам:

где - расход паров, проходящих через сечение III-III, кг;

- расход паров фракции 180-230^оС; (см. табл. 6.4);

-расход флегмы, стекающей с тарелки вывода фракции 180‑230^оС, кг.

Принимаем условно, что расход флегмы, стекающей с тарелки вывода фракции 180-230^оС, остается постоянным до тарелки вывода фракции 230-280^оС, изменяется только ее состав. ;