Установка первичной переработки нефти (АВТ) мощностью 3,2 млн.т/год Еланской нефти

Таблица 5.4 —  Материальный баланс ректификационной колонны К-6  

Продукты	% масс.на нефть	% масс.на сырье колонны	кг/ч
Приход
Н.к.-140°С	22,16	100	86903,03
Расход
Н.к.-70°С	9,27	41,81	36335,03
70-140°С	12,89	58,19	50571,00
Итого:	22,16	100,00	86906,03

 

 

 

 

 

 

 

5.6 Материальный баланс установки АВТ-3,2

На основании материальных балансов отдельных колонн составляем материальный баланс установки в целом, представленный в таблице 5.6.

 

Таблица 5.6 — Материальный баланс установки АВТ-3,2                 

Продукты	% масс.на нефть	кг/ч
Приход
Нефть	100	392160
Расход
Сухой газ	0,450	1764,740
Рефлюкс	3,150	12353,560
Газы разложения	0,040	141,590
н.к.-140°С	22,160	86903,530
фр.140-360°С	38,130	149546,760
Вакуумный газойль	1,772	6948,230
VD-1(фр.360-400°С)	5,252	20596,450
VD-2(фр.400-450°С)	7,443	29188,760
VD-3(фр.450-500°С)	7,676	30102,500
VD-4(фр.500-540°С)	4,959	19447,410
Гудрон (>540°С)	8,967	35166,870
Итого:	100	392160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Расчет доли отгона сырья на входе в стабилизационную колонну (ЭВМ).

При расчете доли отгона сырья на входе в колонну необходимо выбрать  температуру, при которой доля отгона сырья больше суммарной доли всех получаемых дистиллятных фракций, т.к. это позволит уменьшить количество тепла, подводимого в колонну с горячей струей.

Исходные данные для расчета  взяты на основании потенциального содержания компонентов в нефти (табл. 1.2).

Таблица 6.1 -  Состав смеси  на входе в стабилизационную колону     

Номер компонента	Компоненты, фракции	Массовая доля компонента в нефти, xi	Количество  компонента в нефти, кг/ч	Мас. доля компонента в бензине
1	C1	0.0016812	659,3	0,0065
2	C2	0,0028188	1105,4	0,0109
3	∑C3	0,0079632	3122,8	0,0309
4	∑C4	0,0235368	9230,2	0,0914
5	28-62°С	0,0794500	31157,1	0,3084
6	62-85°С	0,0379800	14894,2	0,1474
7	85-105°С	0,0446200	17498,2	0,1732
8	105-140°С	0,0595500	23353,1	0,2312
Итого:		0,2576000	101020,3	1,0000

                                                

Доля отгона паров сырья на входе в колонну считается удовлетворительной, если выполняется требование: е ≥ ∑ х_i

где е – массовая доля отгона сырья;

х_i - массовая доля i-фракции (кроме остатка), выводимой из данной колоны.

∑ х_i=0,0065+0,0109+0,0309+0,0914≈ 0,14мас.дол.

Расчёт доли отгона на входе необходим для того, чтобы определить количество паров в точке ввода сырья в колонну.

Результаты расчета представлены в таблицах 6.2-6.5.

                  

                  Иcxoдныe дaнныe:

Pacxoд нeфти  или фpaкции G= 101020.296875 Kг/чac

Дaвлeниe пpи oднoкpaктнoм иcпapeнии P= 1000 KПa

Teмпepaтуpa oднoкpaтнoгo иcпapeния T= 150 ^C

 

                  Peзультaты pacчeтa:

Maccoвaя дoля oтгoнa  пapoв e1= . 3481650650501251

Moльнaя дoля oтгoнa  пapoв e= . 4133299589157104

Moлeкуляpнaя мacca иcxoднoй cмecи Mi= 77.69290161132812

Moлeкуляpнaя мacca жидкoй фaзы Ml= 86.32194519042969

Moлeкуляpнaя мacca пapoвoй фaзы Mp= 65.44340515136719

 

 

 

 

                 

          Cocтaв жидкoй фaзы               Taблицa 6.2

╔══════════╤═══════════════╤══════════════╤════════════════╤════════════════╗

║кoмпoнeнты│   мoльн.дoли  │   мacc.дoли  │    Kмoль/чac   │     Kг/чac     ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────║

║ Meтaн    │  0.0048980    │  0.0009173   │       3.9132   │      62.6113   ║

║ Этaн     │  0.0078017    │  0.0027396   │       6.2331   │     186.9939   ║

║ Пpoпaн   │  0.0235834    │  0.0118699   │      18.8418   │     810.1961   ║

║ Бутaн    │  0.0789888    │  0.0527004   │      63.1074   │    3597.1226   ║

║ 28-62    │ 0.3072929    │ 0.2713979   │     245.5089   │   18524.5664   ║

║ 62-85    │  0.1556432    │  0.1562205   │     124.3498   │   10663.0029   ║

║ 85-105   │  0.1841381    │  0.2042270   │     147.1154   │   13939.7402   ║

║ 105-140  │  0.2376539   │ 0.2999274   │     189.8714   │   20471.8770   ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────╢

║  CУMMA   │   1.0000      │  1.0000      │     798.9410   │   68256.1094   ║

╚══════════╧═══════════════╧══════════════╧════════════════╧════════════════╝

 

 

 

      Cocтaв пapoвoй фaзы              Taблицa 6.3

╔══════════╤═══════════════╤══════════════╤════════════════╤════════════════╗

║кoмпoнeнты│   мoльн.дoли  │   мacc.дoли  │    Kмoль/чac   │     Kг/чac     ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────║

║ Meтaн    │  0.0740583    │  0.0181302   │      37.1263   │     594.0206   ║

║ Этaн     │  0.0607824    │  0.0279002   │      30.4709   │     914.1273   ║

║ Пpoпaн   │  0.1072225    │  0.0705444   │      53.7519   │    2311.3311   ║

║ Бутaн    │  0.1972416    │  0.1720211   │      98.8795   │    5636.1323   ║

║ 28-62    │  0.3339011    │  0.3854847   │     167.3885   │   12630.0928   ║

║ 62-85    │  0.0983399    │  0.1290247   │      49.2990   │    4227.3896   ║

║ 85-105   │  0.0750945    │  0.1088712   │      37.6458   │    3567.0767   ║

║ 105-140  │  0.0533570    │  0.0880234   │      26.7485   │    2884.0154   ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────╢

║  CУMMA   │   1.0000      │  1.0000      │     501.3103   │   32764.1855   ║

╚══════════╧═══════════════╧══════════════╧════════════════╧════════════════╝                                                          

 

      Иcxoднaя cмecь                    Taблицa 6.4

╔══════════╤═══════════════╤══════════════╤════════════════╤════════════════╗

║кoмпoнeнты│   мoльн.дoли  │   мacc.дoли  │    Kмoль/чac   │     Kг/чac     ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────║

║ Meтaн    │  0.0315627    │ 0.0065000   │      41.0395   │     656.6320   ║

║ Этaн     │  0.0282284    │  0.0109000   │      36.7040   │    1101.1212   ║

║ Пpoпaн   │  0.0558305    │  0.0309000   │      72.5937   │    3121.5271   ║

║ Бутaн    │  0.1245812    │  0.0914000   │     161.9869   │    9233.2549   ║

║ 28-62    │  0.3175520    │  0.3084000   │     412.8974   │   31154.6602   ║

║ 62-85    │  0.1335501    │  0.1474000   │     173.6487   │   14890.3926   ║

║ 85-105   │  0.1420965    │  0.1733000   │     184.7612   │   17506.8164   ║

║ 105-140  │  0.1665985    │ 0.2312000   │     216.6199   │   23355.8926   ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────╢

║  CУMMA   │   1.000       │  1.000       │    1300.2513   │  101020.2969   ║

╚══════════╧═══════════════╧══════════════╧════════════════╧════════════════╝

 

 

 

       Moлeкуляpныe мaccы, дaвлeния нacыщeныx пapoв и

            кoнcтaнт paвнoвecия кoмпoнeнтoв   Taблицa 6.5

╔══════════╤═══════════════╤══════════════╤════════════════╗

║кoмпoнeнты│ мoлeк. мacca  │   Pi , KПa   │       Ki       ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────║

║ Meтaн    │    16.0000    │ 2.116814E+04 │ 1.512010E+01   ║

║ Этaн     │    30.0000    │ 1.090720E+04 │ 7.790857E+00   ║

║ Пpoпaн   │    43.0000    │ 6.365113E+03 │ 4.546509E+00  ║

║ Бутaн    │    57.0000    │ 3.495909E+03 │ 2.497078E+00   ║

║ 28-62    │    75.4538    │ 1.521222E+03 │ 1.086587E+00   ║

║ 62-85    │    85.7501    │ 8.845591E+02 │ 6.318279E-01   ║

║ 85-105   │    94.7538    │ 5.709418E+02 │ 4.078156E-01   ║

║ 105-140  │   107.8197    │ 3.143214E+02 │ 2.245153E-01   ║

╚══════════╧═══════════════╧══════════════╧════════════════╝

 

 

7. Технологический  расчет колонны.

 

7.1 Разработка схемы  работы колонны и выбор исходных  данных для расчета.

Блок стабилизации бензина предназначен для отделения газа из бензина путем ректификации в колонне К-4.

Колонна К-4 имеет 40 клапанных тарелок  с круглыми клапанами. Верхняя часть  колонны имеет 20 тарелок, нижняя часть - широкая и имеет 20 тарелок. Перепад  давления на одной тарелке принимают 0,8 кПа.

        Колонна К-4 служит для стабилизации бензина  - отделения от бензина газовой  головки (С₁-С₄). Узкая верхняя часть колонны способствует улучшению отделения газа от бензина за счет увеличения скорости и уменьшения давления в этой части.

        Сверху температура  колонны регулируется острым  испаряющимся орошением, кратность  которого по отношению к количеству  выводимой фракции принимают  из практических данных [15] равной 2:1, а снизу - подачей «горячей  струи», которая организуется за счет нагрева в ребойлере. Пары, выходящие сверху колонны и состоящие из смеси углеводородных газов, попадают в холодильник, где охлаждаются до температуры 40^оС и конденсируются. Далее они поступают в емкость орошения колонны, из которой часть продукта отбирается и направляется для дальнейшего разделения на газофракционирующую установку, а часть подается в виде орошения обратно в колонну.               

       Часть стабильного  бензина из куба колонны будет  направляться в ребойлер для  поддержания температурного режима, а остальной бензин будет направляться в колонну четкой ректификации К-6.

 

 

7.2 Материальный баланс

 

Таблица 7.1 –  Материальный баланс блока стабилизации

Продукты	% масс.на нефть	% масс.на сырье колонны	кг/ч
Приход
Газ + н.к.-140*°С	19,51	75,73	76510,42
85-140*°С	6,25	24,27	24513,92
Итого:	25,76	100,00	101024,34
Расход
Сухой газ	0,45	1,75	1764,79
Рефлюкс	3,15	12,23	12353,52
н.к.-140°С	22,16	86,02	86903,03
Итого:	25,76	100,00	101021,34