Схема переработки сырья и параметры работы установок. Снижение издержек производства и/или повышение качества и/или выхода целевого продукта, страница 4

Для расчета отбензинивающей колонны К – 1 задаемся следующими показателями (из практических данных) число тарелок:

- в концентрационной части – 19;

- в отгонной части – 7;

- давление в месте ввода сырья 4,0 атм;

- перепад давления между тарелками 5 мм. рт. ст.;

- кратность орошения 1,5:1.

Температура верха колонны регулируется острым орошением. Восходящий паровой поток образуется подогревом низа колонны циркулирующей горячей струей.

Температура нефти, поступающей в колонну К – 1, определяется по кривой ОИ нефти и соответствует проценту отбора фракции н. к. – 85⁰С в паровой фазе. Однако в большинстве случаев она получается заниженной, поэтому принимаем температуру ввода нефти (исходя из практических данных) 200⁰С, следовательно в парах вместе с головным погоном будут находится и более тяжелые компоненты. При этом состав паровой фазы, который определится по кривой ИТК будет соответствовать доле отгона, определяемой по кривой ОИ при температуре ввода сырья в колонну. Такая температура может быть обеспечена за счет тепла отходящих с установки горячих потоков.

Таблица 10

ИТК фракции н. к. – 85⁰С

Температура отбора, 0С	%мас на нефть	Выход на фракцию, %мас
н.к. – 60 60 – 70 70 – 85 Итого	3,68 1,10 0,22 5,0	73,6 22,0 4,4 100

Полученные температуры паровых и жидких погонов пересчитываем по графику Кокса на рабочее давление.

P_в= (P_вв*760-∆р*n)/760, где Р_в – давление на верху колонны, атм

Р_вв – давление в эвапарационном пространстве, атм

Температура верха колонны будет равна температуре 100% отгона по кривой ОИ легкой бензиновой фракции.

Р_в= (4,0*760-5*19)/760 = 3,75атм

Температура верха при давлении Р_в= 3,75 атм равна t_в= 104⁰С.

Температура низа колонны К – 1 определяется как температура 0% отгона по кривой ОИ полуотбензиненной нефти, при давлении внизу колонны.

Р_н= (Р_вв*760+∆р*n)/760, где Р_н – давление в кубе колонны, атм

Р_н = (4*760+5*7)/760 = 4,05 атм

Температура низа колонны на 20 – 30⁰ выше температуры ввода сырья в колонну, поэтому принимаем ее равной 230⁰С. Температуру острого орошения, подаваемого на поддержание температуры верха К – 1, принимаем равной 30⁰С.

Температура горячей струи соответствует температуре полуотбензиненной нефти  на выходе из печи (температура ввода в К – 2). Горячая струя выводится из колонны в печь вместе с балансовым количеством полуотбензиненной нефти. Ее количество определяется из теплового баланса К – 1.

Тепловой баланс К – 1

Уравнение теплового баланса:

∑Q_пр=∑Q_рас, где

∑Q_пр – суммарное количество тепла, входящего в колонну, кДж/ч

∑Q_рас – суммарное количество тепла, выходящего из колонны, кДж/ч

Для колонны К – 1 приход тепла складывается из следующих статей:

- Q_с – тепло, вносимое с нефтью, кДж/ч;

- Q_г.с. – тепло, вносимое горячей струей, кДж/ч.

Расход тепла:

- Q_б – тепло уносимое из с бензином, кДж/ч;

- Q_п.отб. – тепло уносимое полуотбензиненной нефтью, кДж/ч;

- Q_ор  - тепло снимаемое орошением, кДж/ч.

Приход тепла:

1.  Количество тепла, вносимое сырьем, определяется с учетом доли паровой и жидкой фаз, поступающих в колонну. Доля отгона сырья принимается по кривой ОИ сырой нефти при температуре ввода сырья в колонну (200^оС) и давлении в секции питания Р_в= 4,0 атм е = 0,13.

Q_с= G_с*[e*q_tc^п + (1-е)*q_tc^ж], где

G_с – производительность колонны по сырой нефти, кг/ч;

q_tc^п – теплосодержание паров, кДж/кг;

q_tc^ж – теплосодержание жидкости, кДж/кг.

Теплосодержание паров и жидкости принимаем по справочным данным.

Q_tc^п = 770,02 кДж/кг

q_tc^ж = 433,44 кДж/кг

Q_c = (490195,8/3600)*[0,13*770,02+ (1-0,13)*433,44] = 64972 кВт

2.  Количество тепла вносимого горячей струей, определяется из теплового баланса как разность:

Q_г.с. = Q_рас- Q_пр

Расход тепла:

1.  С верхним продуктом

Q_б= G_б*q_tв^п, где G_с – количество паров бензина, кг/ч;