Материальный баланс колонны К-1РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ Технологический расчет колонны К-1 Исходные данные Рис. 6 Принципиальная схема потоков вакуумной колонны К-1. Часовая загрузка установки по мазуту составит:
где 8000 – количество часов работы установки в году;
В колонну поступает 400 000 кг/ч сырья (мазута). Продуктами перегонки являются: 1. Фракция до 360 оС (ВДТ). 2. Фракция 350-560 оС (ВГО). 3. Фракция 560-КК оС (гудрон). - газы разложения образуются из гудрона (фракции >560оС), и их количество составляет 0,1 % масс на мазут; - уловленный нефтепродукт представляет собой легкую бензиновую фракцию (28-180оС), выделившуюся из фракции <360оC, и составляет 0,5 % масс. на мазут; - затемненный нефтепродукт образуется из 50% широкой масляной фракции (ШМФ – 360-560оС) и 50% гудрона и составляет 10 % масс на мазут; - унос ШМФ с гудроном составляет 10 % масс. от количества ШМФ [11]. Таблица 3 Фракционный состав прямогонного мазута [8]
Материальный баланс колонны К-1
Материальный баланс колонны составляем на основании показателей качества и результатов лабораторных анализов (таблицы 2, 3) для прямогонного мазута – сырья установки УВДМ ОАО «Мозырский НПЗ». Таблица 4 Материальный баланс вакуумной колонны.
3.1.3 Расчёт доли отгона сырья на входе в вакуумную колонну
Рассчитываем долю отгона сырья на входе в колонну. Пересчитываем выходы компонентов для расчёта доли отгона сырья на входе в колонну по программе «OIL» [12] на основании таблицы 3, и сводим их в таблицу 5.
Таблица 5 Фракционный состав прямогонного мазута
Принимаем: - количество пара, подаваемого на турбулизацию в змеевики печи, составляет 0,3 % масс. на мазут, т.е 0,003*400000 = 1200 кг/ч; - температура мазута на входе в колонну составляет 370оС; - давление на входе в колонну составляет 10 кПа; Результаты расчета доли отгона сырья на входе в вакуумную колонну представлены в таблицах 6 – 9: Pacчeт пpoцecca oднoкpaтнoгo иcпapeния Иcxoдныe дaнныe: Pacxoд нeфти или фpaкции G= 400000 Kг/чac Pacxoд вoдянoгo пapa Z= 1200 Kг/чac Дaвлeниe пpи oднoкpaктнoм иcпapeнии P= 10 KПa Teмпepaтуpa oднoкpaтнoгo иcпapeния T= 370 ^C
Peзультaты pacчeтa: Maccoвaя дoля oтгoнa пapoв e1=.6863031983375549 Moльнaя дoля oтгoнa пapoв e=.8401200771331787 Moлeкуляpнaя мacca иcxoднoй cмecи Mi= 575.0810546875 Moлeкуляpнaя мacca жидкoй фaзы Ml= 1128.353637695312 Moлeкуляpнaя мacca пapoвoй фaзы Mp= 469.7898864746094
Taблицa 6 Cocтaв жидкoй фaзы
╔══════════╤═══════════════╤══════════════╤════════════════╤════════════════╗ ║кoмпoнeнты│ мoльн.дoли │ мacc.дoли │ Kмoль/чac │ Kг/чac ║ ╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────║ ║ 310-360 │ 0.0057455 │ 0.0013618 │ 0.6389 │ 170.8714 ║ ║ 360-400 │ 0.0360974 │ 0.0100632 │ 4.0142 │ 1262.7131 ║ ║ 400-450 │ 0.0741915 │ 0.0240878 │ 8.2505 │ 3022.5088 ║ ║ 450-500 │ 0.1737430 │ 0.0661100 │ 19.3211 │ 8295.4033 ║ ║ Ocтaтoк │ 0.7102225 │ 0.8983772 │ 78.9804 │ 112727.2344 ║ ╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────╢ ║ CУMMA │ 1.0000 │ 1.0000 │ 111.2052 │ 125478.7344 ║ ╚══════════╧═══════════════╧══════════════╧════════════════╧════════════════╝
Taблицa 7 Cocтaв пapoвoй фaзы
╔══════════╤═══════════════╤══════════════╤════════════════╤════════════════╗ ║кoмпoнeнты│ мoльн.дoли │ мacc.дoли │ Kмoль/чac │ Kг/чac ║ ╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────║ ║ 310-360 │ 0.1240708 │ 0.0706289 │ 72.5007 │ 19389.1289 ║ ║ 360-400 │ 0.3278187 │ 0.2194995 │ 191.5605 │ 60257.2852 ║ ║ 400-450 │ 0.2558827 │ 0.1995382 │ 149.5248 │ 54777.4922 ║ ║ 450-500 │ 0.1777082 │ 0.1624085 │ 103.8436 │ 44584.5977 ║ ║ Ocтaтoк │ 0.1145195 │ 0.3479248 │ 66.9194 │ 95512.7734 ║ ╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────╢ ║ CУMMA │ 1.0000 │ 1.0000 │ 584.3491 │ 274521.2813 ║ ╚══════════╧═══════════════╧══════════════╧════════════════╧════════════════╝
Taблицa 8 Иcxoднaя cмecь
╔══════════╤═══════════════╤══════════════╤════════════════╤════════════════╗ ║кoмпoнeнты│ мoльн.дoли │ мacc.дoли │ Kмoль/чac │ Kг/чac ║ ╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────║ ║ 310-360 │ 0.1051530 │ 0.0489000 │ 73.1396 │ 19560.0000 ║ ║ 360-400 │ 0.2811783 │ 0.1538000 │ 195.5748 │ 61520.0000 ║ ║ 400-450 │ 0.2268340 │ 0.1445000 │ 157.7753 │ 57800.0000 ║ ║ 450-500 │ 0.1770742 │ 0.1322000 │ 123.1647 │ 52880.0000 ║ ║ Ocтaтoк │ 0.2097605 │ 0.5206000 │ 145.8998 │ 208240.0156 ║ ╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────╢ ║ CУMMA │ 1.000 │ 1.000 │ 695.5542 │ 400000.0000 ║ ╚══════════╧═══════════════╧══════════════╧════════════════╧════════════════╝
Taблицa 9 Moлeкуляpныe мaccы, дaвлeния нacыщeныx пapoв и кoнcтaнт paвнoвecия кoмпoнeнтoв ╔══════════╤═══════════════╤══════════════╤════════════════╗ ║кoмпoнeнты│ мoлeк. мacca │ Pi, KПa │ Ki ║ ╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────║ ║ 310-360 │ 267.4337 │ 1.970552E+02 │ 1.970552E+01 ║ ║ 360-400 │ 314.5600 │ 8.287190E+01 │ 8.287190E+00 ║ ║ 400-450 │ 366.3438 │ 3.147287E+01 │ 3.147287E+00 ║ ║ 450-500 │ 429.3438 │ 9.333618E+00 │ 9.333618E-01 ║ ║ Ocтaтoк │ 1427.2810 │ 1.471415E+00 │ 1.471415E-01 ║ ╚══════════╧═══════════════╧══════════════╧════════════════╝
Количество дистиллятов в мазуте составляет около 57 %, следовательно, долю отгона е=0,68 при данных параметрах на входе в колонну считаем удовлетворительной [4].
|
– годовая загрузка установки, кг/ч;
