Технологический расчет основного оборудования Юрубчено-Тохомского месторождения, страница 26

Величину молярной доли отгона сырья в зоне питания определим по формуле

,

где    е – молярная доля отгона сырья;

Nn – число кмоль паровой фазы, кмоль/ч;

Nc – число кмоль сырья, кмоль/ч;

Nn = 429,7 кмоль/ч (см. табл. 2.31);

Nc = 1945,7 кмоль/ч (см. табл. 2.31).

=0,2208

Расчет ведем исходя из условия

и = 1,

где    хoi – мольная концентрация компонентов сырья;

хi - мольная концентрация компонентов сырья в жидкой фазе;

уi - мольная концентрация компонентов сырья в паровой фазе;

Кi – константа фазового равновесия;

е – молярная доля отгона.

Константы фазового равновесия определяем по номограмме Уина или рассчитываем по формуле

,

где    Кi – константы фазового равновесия;

Pi – давление насыщенных паров фракции нефти, МПа;

P – общее давление в системе, МПа.

Давление насыщенных паров искомой фракции определяем по сетке Максвела. Предварительно определим долю отгона сырья при двух различных температурах, при которых значение доли отгона в первом случае меньше полученной выше, а во втором – больше. Расчет сведен в табл. 2.32. Состав и концентрация компонентов сырья взята из табл. 2.31.

Доли отгона при рассматриваемых условиях получены следующие:

- при 204°С = 0,1824

-  при 260°С = 0,3039

Для определения температуры сырья на входе в колонну строим график – зависимости е = f(tвход)(см. рис. 2.4).

Таблица 2.32

Определение доли отгона сырья при давлении 1,25 МПа

Компоненты

αi

204°С (е = 0,1824)

260°С (е = 0,3039)

Кi

xi

yi

Ki

xi

yi

Азот

0,0001

40

-

0,0003

32

-

0,0002

Метан

0,0122

26

0,0022

0,0569

24

0,0015

0,0366

Этан

0,038

11,5

0,0109

0,1253

12,5

0,0071

0,0883

Пропан

0,0648

6,4

0,0326

0,2089

7,6

0,0216

0,1638

Изобутан

0,0262

4,5

0,0160

0,0721

5,6

0,0109

0,0613

Н-бутан

0,0858

3,8

0,0568

0,2159

5

0,0387

0,1937

Фракция
32-85°С

0,1234

1,6

0,1112

0,1780

2,4

0,0866

0,2078

Фракция 85-100°С

0,0311

0,9

0,0317

0,0286

1,45

0,0274

0,0397

Фракция 100-120°С

0,0456

0,78

0,0476

0,0371

1,2

0,0430

0,0516

Фракция 120-140°С

0,0434

0,58

0,0470

0,0273

1

0,0434

0,0434

Фракция 140-160°С

0,0425

0,4

0,0477

0,0191

0,78

0,0455

0,0355

Фракция 160-180°С

0,0410

0,26

0,0474

0,0123

0,55

0,0475

0,0261

Фракция 180-200°С

0,0355

0,175

0,0418

0,0073

0,42

0,0431

0,0181

Фракция 200-220°С

0,0334

0,12

0,0398

0,0048

0,3

0,0424

0,0127

Фракция 220-240°С

0,0326

0,07

0,0392

0,0027

0,2

0,0430

0,0086

Фракция 240-260°С

0,0308

0,045

0,0373

0,0017

0,13

0,0419

0,0054

Фракция 260-280°С

0,0292

0,027

0,0355

0,0010

0,08

0,0405

0,0032

Фракция 280-300°С

0,0277

0,017

0,0338

0,0006

0,048

0,0390

0,0019

Фракция 300-320°С

0,0261

0,0068

0,0319

0,0002

0,028

0,0371

0,0010

Фракция 320-340°С

0,0247

0,00327

0,0302

0,0001

0,016

0,0353

0,0006

Фракция 340-360°С

0,0240

0,0022

0,0293

0,0001

0,01

0,0343

0,0003

Фракция выкипающая выше 360°С

0,1881

0,0000712

0,2300

-

0,00032

0,2701

0,0001

Итого

1,0000

1,0000

1,0000

1,0000

1,0000