Давление и температура в колонне

Примем давление на верху колонны 7,0 атм. (700 000 Па), перепад давления по высоте колонны 0,2 атм.

Температура сырья на входе в колонну составляет 393 °C. Температура выхода крекинг-остатка примерно равна температуре на входе в колонну, так как колонна имеет только концентрационную часть, продукты из выносных реакционных камер входят в куб колонны.

Температуры потоков при ректификации сложных смесей определяем при помощи прямых однократного испарения (ОИ). Температуру верха колонны принимаем равной температуре конца однократного испарения газов и нафты при их парциальном давлении паров наверху колонны. Температуры на тарелках вывода боковых фракций предварительно принимаем равными температурам начала однократного испарения отбираемых фракций при их парциальном давлении.

Таблица 6.9 - Характеристика кривых ИТК фракций

Продукты

Температура, °C

Тангенс угла наклона (t?o-t юУ 60

Температура 50 % отгона по кривой ИТК tso% °C

10 % отгона по кривой ИТК, t10% °C

70 % отгона по кривой ИТК, t7()% °C

Г азы+нафта

10

70

1,0

50

Керосин

110

170

1,0

150

Легкий

газойль

210

270

1,0

250

Температуры начала и конца однократного испарения находим по графику Обрядчикова и Смидович (приложение 1 [94, с.34]) и по полученным значениям строим прямые ОИ фракций (рисунки 6.4, 6.5, 6.6). Температуры начала и конца прямых ОИ фракций представлены в таблице 6.10.

Таблица 6.10 - Температуры начала и конца прямых ОИ фракций

Продукты

% ИТК, соотв.

0% ОИ

% ИТК, соотв.

100% ОИ

При атмосферном давлении

При давлении вывода фракций

.ОИ

Ч)% ,

°C

.он

1100% ,

°C

t ОИ 1о% ,

°C

f ОИ

1100% ,

°C

Газы+нафта

25

65

25

65

95

135

Керосин

27

62

127

162

202

237

Легкий газойль

32

60

232

260

275

302

t, °C

Кривые разгонки ИТК и ОИ для фракции газ + нафта

Рисунок 6.4 - Кривые разгонки ИТК и ОИ для фракции газ + нафта

Кривые разгонки ИТК и ОИ для керосиновой фракции

Рисунок 6.5 - Кривые разгонки ИТК и ОИ для керосиновой фракции

Кривые разгонки ИТК и ОИ фракции легкого газойля

Рисунок 6.6 - Кривые разгонки ИТК и ОИ фракции легкого газойля

Парциальные давления фракций находим по формуле

Pi = 7i-(Gi/Mi)/Z Gi/Mj,

[94, с. 12] (6.97)

где Pi - парциальное давление отдельных фракций, атм;

л - абсолютное давление в колонне, атм.;

Q - количество фракций, кг/ч;

Mj - молекулярная масса фракций, кг/кмоль.

Молекулярную массу фракций рассчитываем по формуле Воинова [94]:

Mi= 60 + 0,3-topi + 0,001 tCpi2, где tcP- средняя температура кипения фракций.

[94, с. 12] (6.98)

Результаты расчета приведены в таблице 6.11.

Таблица 6.11 - Результаты расчета

Продукты

Gi, кг/ч

top, °C

М, кг/кмоль

G/Mi, кмоль

Pi, атм

°C

Газ+нафта

16735,43

50

77,5

216

7,0

135

Керосин

60706,37

150

127,5

476

3,80

202

Легкий газойль

41529,74

250

197,5

210

1,68

275

Построение прямой ОИ при давлении вывода фракций проводим по методу Пирумова, т.е. находим точку пересечения НТК и ОИ при атмосферном давлении и по графику Кокса (прил. 4 из [94, с.36]) корректируем эту точку на парциальное давление паров фракций. Например, точка пересечения НТК и ОИ фракции газ + нафта при атмосферном давлении составляет 42 °C (рисунок 6.4). При давлении 7,0 атм. эта температура повышается до 110 °C. Через полученную точку проводим прямую, параллельную прямой ОИ, построенной при атмосферном давлении. Получаем прямую ОИ при расчетном давлении. Находим температуру конца ОИ, это и будет температура верха колонны tD = 135 °C. Аналогичным образом находим температуры вывода боковых фракций.

Предварительные температуры вывода боковых фракций:

t0H = 202 °C t0H - = 275 °C L н керосина u н л.газоиля u

Плотности фракций находим по формуле

Pi= 0,736( tcpl/IOO)O B,

[95, с. 4] (6.99)

Разность температур между встречными потоками паров и флегмы примем равной 10 °C [93, с. 14]. Физические характеристики потоков приведены в табл. 6.12.

Таблица 7.12 - Физические характеристики потоков

Продукт

_ 20

Р4

~ 1-5

Р15

М, кг/кмоль

Газ+нафта

0,673

0,677

77,5

Керосин

0,776

0,781

127,5

Легкий газойль

0,829

0,834

197,5

Крекинг остаток

0,914

0,921

397,5

Плотность крекинг-остатка находим по формуле:

100/pL= D/pD+ R3/PR3+ R2/PR2+ Ri/Pri, [94, с.14] (6.100)

где D, R3, R2, Ri - выходы отдельных продуктов в %масс.;

Pd, pR3, pR2, Pri - относительные плотности продуктов; pL= 0,8529.

100/0,8529 = 5,69/0,673 + 20,64/0,776 + 14,12/0,829 + 59,55/pRl=>

Pri=0,914

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >