Технологический расчет основного оборудования Юрубчено-Тохомского месторождения, страница 29

=70 кДж/кг

867 кДж/кг

=504 кДж/кг

561 кДж/кг

=725 кДж/кг

ΔQ = (218,9-151,4)∙10⁶ = 67,5∙10⁶ кДж/ч

Рассчитаем расход «горячей струи».

Температура в низу колонны поддерживается за счет циркуляции части стабильной нефти через печь П-1. Расход нефти определим по формуле

где     G_г.с.- расход горячей струи, кг/ч;

ΔQ – количество тепла, необходимое подвести в низ колонны, кДж/ч;

 – доля отгона нижнего продукта колонны при температуре равной 350°С;

 = 0,2165

Энтальпию паров и жидкости горячей струи определяем по формулам

где    h^t – энтальпия жидкости при температуре t, кДж/кг;

H^t – энтальпия паров при температуре t, кДж/кг;

t – температура нефти на выходе из печи П-2, °С;

Температура нефти на выходе из печи равна 350°С.

 - плотность фракции при температуре 15°С, г/см³;

=0,827 г/см³ (см. табл.2.19).

H³⁵⁰ = 4,19∙[105.5∙(4-0,827)-73,8] = 1093 кДж/кг

= 878 кДж/кг

h³⁰⁰ = 725 кДж/кг.

 = 338346 кг/ч

2.4.8.5 Расчет нагрузки колонны по парам и жидкости

Сечение I-I - сечение под верхней тарелкой

Сечение под верхней тарелкой представлено на рис. 2.11

Сечение I-I под верхней тарелкой

Рис. 2.11

Определяем нагрузку по парам в сечении I-I;

где   G_I-I – поток паров, проходящий через сечение I-I, кг/ч;

G_D – расход дистиллята, кг/ч;

G_г.о.о. – расход горячего орошения, кг/ч.

G_D = 20431 кг/ч (табл. 2.14).

Рассчитаем расход горячего орошения (внутренней флегмы), образующегося от острого по формуле

где    - расход горячего орошения от строго, кг/ч;

- энтальпия паров острого орошения при температуре в верху колонны, кДж/кг;

t = 82°С

 - энтальпия острого орошения при ее температуре входа в колонну, кДж/кг

t = 30°С

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

 - энтальпия дистиллята в жидком состоянии при температуре в сечении I-I, кДж/кг;

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

где     - температура в сечении I-I, °С

t_верха – температура в верху колонны, °С

Δt – перепад температуры на одной тарелке, °С.

Перепад температуры на одну тарелку рассчитаем из соотношения

,

где    t_входа – температура сырья в зоне питания, °С;

t_входа = 222°С;

n_T – число тарелок в укрепляющей части колонны;

n_T =23

= 6°С

 = 82+6=88°С

=32750 кДж/кг (см. табл. 2.17)

=70 кДж/кг

561 кДж/кг

=217 кДж/кг

572 кДж/кг

 = 572 кДж/кг

 = 217 кДж/кг

 = 45296 кг/ч

G_I-I = 20431+45296 = 65727 кг/ч

Нагрузка по жидкости в сечении I-I:

g_I-I = g_гоо = 45296 кг/ч.

Секундный объем паров в сечении I-I определяем по уравнению

,

где    V_c – секундный объем паров в сечении I-I, м³/с;

t_I-I – температура в сечении I-I, °С;

t_I-I = 88°С;

P_I-I – давление в сечении I-I, МПа;

z – коэффициент сжимаемости;

z=1,0;

М – молярная масса паров, кг/кмоль.

Принимаем допущение, что составы паров острого орошения и паров в сечении I-I одинаковы: М_оо = М_I-I

,

где    М_oo – молярная масса острого орошения, кг/кмоль;

N_oo – число кмоль острого орошения, кмоль/ч;

g_oo – расход острого орошения, кг/ч.

g_oo = 32750 кг/ч.

N_оо = 619,4 кмоль/ч (см. табл. 2.17).

=53 кг/кмоль.

Рассчитаем давление в сечении I-I по уравнению

,

где    Р_I-I – давление в сечении I-I, МПа;

Р_верх – давление в верху колонны, МПа;

Р_верх = 1,24 МПа;

Р_вход – давление в зоне питания колонны, МПа;

Р_вход = 1,25 МПа;

n – число тарелок в укрепляющей части колонны;

n = 23 штуки.

= 1,244 МПа.

 = 0,82 м³/с.

Определим плотность паров в сечении I-I:

,

где    G_I-I – поток паров, проходящий через сечение I-I, кг/ч;

V_c – секундный объем паров в сечении I-I, м³/с

G_I-I = 65727 кг/ч;

V_c -0,82 м³/с

= 22,3 кг/м³.

Допустимую скорость паров в укрепляющей части колонны рассчитаем по уравнению

,

где    W_Д – допустимая скорость паров, м/с²;

С – коэффициент, зависящий от типа тарелки, расстояния между тарелками, поверхностного натяжения жидкости, области применения. Принимаем С=780.

ρ_ж – плотность жидкости при температуре 88°С, кг/м³,