Расчет колонны для стабилизации бензина по методу ключевых компонентов (ректификационная колонна с диаметром 0,8 м и 27 клапанными тарелками), страница 16

Продолжение таблицы 3.20

РАСХОД
Дистиллят	73,957	150
Остаток	214,022	47415
Конденсатор-холодильник	-	2082
Потери	-	463
Итого:	-	50110

3.8 Материальные потоки в колонне

Поток жидкости в верхней части колонны:

,                                       (3.97)

где    L_B – поток жидкости в верхней части колонны, кг/ч;

R – действительное флегмовое число;

D – производительность колонны по дистилляту, кг/ч.

.

Поток пара в верхней части колонны:

,                                    (3.98)

где    G_B – поток пара в верхней части колонны, кг/ч;

L_B – поток жидкости в верхней части колонны, кг/ч;

D – производительность колонны по дистилляту, кг/ч.

.

Объемный расход паров в верхней части колонны:

,                         (3.99)

где    V_B – объемный расход паров в верхней части колонны, м³/с;

G_B – поток пара в верхней части колонны, кг/ч;

t_F, t_D – температура питания, температура в верхней части колонны, ⁰С;

Т₀ – нормальная температура, ⁰С

P_D – давление в верхней части колонны, Па;

P₀ – нормальное давление, Па

M_V – мольная масса паровой части сырья, кг/кмоль;

M_F – мольная масса сырья, кг/кмоль.

.

Поток жидкости в нижней части колонны:

,                                   (3.100)

где    L_Н – поток жидкости в нижней части колонны, кг/ч;

L_B – поток жидкости в верхней части колонны, кг/ч;

е – массовая доля отгона;

F – производительность колонны по сырью, кг/ч.

.

Поток пара в нижней части колонны:

,                                            (3.101)

где    G_Н – поток пара в нижней части колонны, кг/ч;

G_B – поток пара в верхней части колонны, кг/ч

W – производительность колонны по остатку, кг/ч.

.

Поток пара в нижней части колонны:

,                        (3.102)

где    V_Н – объемный расход паров в нижней части колонны, м³/с;

G_Н – поток пара в нижней части колонны, кг/ч;

t_F, t_W – температура питания, температура в нижней части колонны, ⁰С;

M_L – мольная масса жидкой части сырья, кг/кмоль;

M_W – мольная масса остатка, кг/кмоль;

P_W – давление в нижней части колонны, Па.

.

3.8 Расчет диаметра колонны

Определим диаметр колонны для верхней и нижней части по формулам:

,                                              (3.103)

,                                             (3.104)

где    d_B, d_Н – диаметры верхней и нижней части колонны соответственно, м;

V_B – объемный расход паров в верхней части колонны, м³/с;

V_Н – объемный расход паров в нижней части колонны, м³/с;

ω – скорость потока, м/с. Для колонн, работающих по повышенным давлением, следующий интервал предельных значений 0,2<ω<0,7. Принимаем ω=0,45 м/с.

;

.

Таким образом, анализируя полученные значения диаметров колонны для верхней и нижней части, примем стандартное значение d=0,8 м.

Перед расчетом необходимо рассмотреть технологическую схему, представленную на рисунке 2.1 и описать протекающий по ней технологический процесс.

Сухой газ (С1 – С2)

1 – колонна стабилизации; 2 – газосепаратор; 3 – теплообменник;  4 – печь;

5 – конденсатор-холодильник

Рисунок 2.1 – Принципиальная схема установки стабилизации бензина

Принципиальная схема установки стабилизации бензина представлена на рис. 1. Согласно этой схеме процесс стабилизации бензина проводится в стабилизационной колонне – 1, где в качестве сырья после предварительного подогрева в теплообменнике – 3 поступает нестабильный бензин. С верха этой колонны отбирают сжиженные газы, которые проходят конденсатор-холодильник – 5 и поступают в газосепаратор – 2. Часть конденсата

                                                                                                 У