Установка первичной переработки нефти (стр. 4 из 8)

Пpoгpaммa << OIL >>

Pacчeт пpoцecca oднoкpaтнoгo иcпapeния

Pacxoд нeфти или фpaкции G= 82929 Kг/чac

Pacxoд вoдянoгo пapa Z= 0 Kг/чac

Плoтнocть ocтaткa P19= 975.2000122070312 Kг/M^3

Дaвлeниe пpи oднoкpaктнoм иcпapeнии P= 250 KПa

Teмпepaтуpa oднoкpaтнoгo иcпapeния T= 30 ^C

Peзультaты pacчeтa:

Maccoвaя дoля oтгoнa пapoв e1= 3.992608981207013E-006

Moльнaя дoля oтгoнa пapoв e= 9.99999883788405E-006

Moлeкуляpнaя мacca иcxoднoй cмecи Mi= 80.63008880615234

Moлeкуляpнaя мacca жидкoй фaзы Ml= 80.63030242919922

Moлeкуляpнaя мacca пapoвoй фaзы Mp= 32.19244384765625

Taблицa 4.2 - Cocтaв жидкoй фaзы
кoмпoнeнты	мoльн.дoли	мacc.дoли	Kмoль/чac	Kг/чac
Этaн Пpoпaн Бутaн 28–62 62–85 85–105 105–140	0.0096746 0.0885028 0.1109011 0.2485581 0.1943594 0.2089079 0.1390961	0.0035996 0.0471984 0.0783994 0.2326003 0.2067007 0.2455009 0.1860007	9.9504 91.0256 114.0624 255.6432 199.8996 214.8629 143.0610	298.5120 3914.0989 6501.5552 19289.2383 17141.4102 20359.0625 15424.7930
CУMMA	1.0000	1.0000	1028.5050	82928.6719
Taблицa 4.3 - Cocтaв пapoвoй фaзы
кoмпoнeнты	мoльн.дoли	мacc.дoли	Kмoль/чac	Kг/чac
Этaн Пpoпaн Бутaн 28–62 62–85 85–105 105–140	0.1050484 0.3394291 0.1336202 0.0599953 0.0164559 0.0075908 0.0015951	0.0978942 0.4533812 0.2365882 0.1406191 0.0438330 0.0223423 0.0053422	0.0011 0.0035 0.0014 0.0006 0.0002 0.0001 0.0000	0.0324 0.1501 0.0783 0.0466 0.0145 0.0074 0.0018
CУMMA	0.6638	1.0000	0.0068	0.3311
Taблицa 4.4 - Иcxoднaя cмecь
кoмпoнeнты	мoльн.дoли	мacc.дoли	Kмoль/чac	Kг/чac
Этaн Пpoпaн Бутaн 28–62 62–85 85–105 105–140	0.0096756 0.0885056 0.1109017 0.2485570 0.1943583 0.2089066 0.1390952	0.0036000 0.0472000 0.0784000 0.2326000 0.2067000 0.2455000 0.1860000	9.9515 91.0290 114.0638 255.6438 199.8998 214.8629 143.0610	298.5444 3914.2490 6501.6338 19289.2852 17141.4238 20359.0703 15424.7939
CУMMA	1.000	1.000	1028.5118	82929.0000

Taблицa 4.5 - Moлeкуляpныe мaccы, дaвлeниянacыщeныx пapoвикoнcтaнт paвнoвecиякoмпoнeнтoв
кoмпoнeнты	мoлeк. мacca	Pi , KПa	Ki
Этaн Пpoпaн Бутaн 28–62 62–85 85–105 105–140	30.0000 43.0000 57.0000 75.4538 85.7501 94.7538 107.8197	2.714525E+03 9.588057E+02 3.012137E+02 6.034317E+01 2.116672E+01 9.083817E+00 2.866811E+00	1.085810E+01 3.835223E+00 1.204855E+00 2.413727E-01 8.466689E-02 3.633527E-02 1.146724E-02

По формуле (2.3) находим минимальное давление смеси, при котором эта смесь находится в жидком состоянии

р=Sр_н_ix_i^/£р_е

где р – давление, при котором данная смесь находится в жидком состоянии, кПа;

р_е – давление в емкости орошения, кПа;

р_н_i – давление насыщенных паров i-компонента смеси при температуре в емкости орошения (~30°С), кПа;

x_i^/ – молярная доля i-компонента смеси.

Sр_н_ix_i₌

99,8кПа < 250кПа.

Следовательно, в емкости орошения получается только жидкая фаза – нестабильный бензин.

Результаты расчёта показывают, что, при выбранных условиях в ёмкости орошения отбензинивающей колонны, пары переходят в жидкую фазу.

5 Расчёт материального баланса ректификационных колон

иустановки в целом

Все расчёты проводятся на основании таблиц приведённых в разделе 1.

5.1 Материальный баланс отбензинивающей колонны К-1

В отбензинивающую колонну приходит обессоленная и обезвоженная нефть в количестве G_н=3000000∙1000/(350∙24)=357143 кг/ч

фракцию газ + н.к.-140°С составляет газ, н.к.-85°С, 85-105°С и 105-140^оС (40% масс. от потенциала, 60% остаётся в уходящей нефти), взяты из таблицы 1.2.

X_{газ+н.к.-140}_°_С=1,0+5,3+0,4•3,6=7,74 % масс.

На основании этих данных составляем материальный баланс К-1 и сводим результаты в таблицу 5.1.

Таблица 5.1-Материальный баланс отбензинивающей колонны К-1

Название	%масс. на нефть	%масс. на сырьё	Расход
Название	%масс. на нефть	%масс. на сырьё	т/г·10^-6	кг/ч	кг/с
Приход
Нефть обессоленная и обезвоженная	100	100	3	357143	99,21
Расход
Газ + н.к.-140°С	7,74	7,74	0,232	27643	7,68
Нефть отбензиненая	92,26	92,26	2,768	329500	91,53
Итого:	100	100	3	357143	99,21

5.2 Материальный баланс основной колонны К-2

Фракция н.к.-140^оС будет содержать 60% масс. фр. 105-140^оС

% масс. на нефть.

Так как известно, что при ректификации, из-за нечёткости разделения, в мазуте остаётся 5%(на мазут) дизельной фракции [4,9], то выход мазута на отбензиненную нефть будет:

где X_н— потенциальное содержание мазута в нефти, %масс.;

Y_н— выход отбензиненной нефти на нефть, масс. доли;

a— содержание светлых в мазуте, масс. доли.

Следовательно выход дизельной фракции 230-360°С уменьшится с 19,0%(масс.) до 16,13% (масс.) на нефть.

На основании этих данных составляем материальный баланс К-2 и сводим результаты в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 - Материальный баланс основной колонны К-2

Название	%масс. на нефть	%масс. на сырье	Расход
Название	%масс. на нефть	%масс. на сырье	т/г·10^-6	кг/ч	кг/с
Приход
Нефть отбензиненная	92,26	100	2,768	329500	91,53
Расход
фр.н.к.-140С	2,16	2,34	0,065	7714	2,14
фр.140-180С	4,6	4,99	0,138	16429	4,56
фр.180-230С	5,9	6,40	0,177	21071	5,85
фр.230-360С	16,13	17,48	0,484	57607	16,01
Мазут (>360С)	63,47	68,80	1,904	226679	62,97
Итого:	92,26	100	2,768	329500	91,53

5.3 Материальный баланс стабилизационной колонны К-3

В колонну К-3 поступает объединённая фракция газ + н.к.-140°С из ёмкости орошения К-1 и фр. н.к.-140^оС из К-2 по таблицам 5.1 и 5.2:

G_{газ+н.к.-140}_°_С+ G_н.к.-140_°_С =27643+7714=35357 кг/ч.

На основании этих данных составляем материальный баланс К-3 и сводим результаты в таблицу 5.3.

Таблица 5.3 - Материальный баланс стабилизационной колонны К-3

Название	%масс. на нефть	%масс. на сырье	Расход
Название	%масс. на нефть	%масс. на сырье	т/г·10^-6	кг/ч	кг/с
Приход
Газ + н.к.-140°С	7,74	78,18	0,232	27643	7,68
фр.н.к.-140С	2,16	21,82	0,065	7714	2,14
Итого:	9,90	100	0,297	35357	9,82
Расход
Сухой газ	0,03	0,31	0,001	107	0,03
Рефлюкс	0,97	9,9	0,029	3464	0,96
н.к.-140°С	8,90	89,8	0,267	31786	8,83
Итого:	9,9	100	0,297	35357	9,82

5.4 Материальный баланс колонны четкой ректификацииК-4

В колонну поступает стабильный бензин нк-140^оС из стабилизационной колонны К-3.

Таблица 5.3 - Материальный баланс колонны четкой ректификации К-4

Название	%масс. на нефть	%масс. на сырье	Расход
Название	%масс. на нефть	%масс. на сырье	т/г·10^-6	кг/ч	кг/с
Приход
Бензин нк-140°С	8,90	100	0,267	31786	8,83
Итого:	8,90	100	0,267	31786	8,83
Расход
Бензин нк-70°С	2,1	23,6	0,063	7500	2,08
Бензин 70-140°С	6,8	76,4	0,204	24286	6,75
Итого:	8,90	100	0,267	31786	8,83

5.5 Материальный баланс вакуумной колонны К-7

Так как известно, что из-за нечёткости разделения в гудроне остаётся до 10%(на гудрон) масляной фракции [4,9], то выход гудрона на мазут будет:

где X_н— потенциальное содержание гудрона в нефти, %масс.;

Y_н— выход мазута на нефть, масс. доли;

a— содержание светлых в гудроне, масс. доли.

Следовательно выход масляной фракции 450-550°С уменьшится с 14,3% до 10,55% на нефть. При вакуумной перегонке неизбежно образуются газы разложения — около 0,02% на мазут. Выход гудрона уменьшится:

X_м=59,17-0,02=59,15% масс. на мазут.

Выход вакуумного газойля 2,87% масс. на нефть (п. 5.2).

На основании этих данных составляем материальный баланс К-7 и сводим результаты в таблицу 5.4:

Таблица 5.4 - Материальный баланс вакуумной колонны К-7

Название	% масс. на нефть	% масс. на сырье	Расход
Название	% масс. на нефть	% масс. на сырье	т/г·10^-6	кг/ч	кг/с
Приход
Мазут (>360С)	63,47	100	1,904	226679	62,97
Расход
Газы разложения	0,01	0,02	0,0004	45	0,013
Вакуумный газойль	2,87	4,52	0,0861	10250	2,847
фр.360-450С	12,50	19,69	0,3750	44643	12,403
фр.450-550	10,55	16,62	0,3163	37670	10,465
Гудрон (>550С)	37,54	59,15	1,1262	134071	37,242
Итого:	63,47	100,00	1,904	226679	62,97

5.6 Материальный баланс установки АВТ-3