Курсовая работа: Установка первичной переработки нефти

4. Расчёт количества и состава паровой и жидкой фаз в ёмкости орошения отбензинивающей колонны (ЭВМ)

В ёмкость орошения К-1 поступают лёгкий бензин и углеводородные газы. В состав бензина входит 100% фракции н.к.-105^о С от её потенциала содержания в нефти и 40% фракции 105-140^о С – 0,036∙0,4=0,0144 (табл. 1.2).

Количество углеводородных газов равно их содержанию в нефти 1,0 %(масс.) на нефть. Для расчета состава и количества газа и бензина в емкости орошения зададимся давлением, температурой, кратностью орошения и составом смеси, поступающей в емкость орошения. Состав смеси зависит от количества компонентов, находящихся в исходной нефти и в орошении колонны.

Принимаем следующие данные: температура в емкости орошения равна 30°С; давление в емкости орошения обычно на 50 кПа ниже, чем давление на верху К-1 из-за гидравлического сопротивления трубопроводов и холодильников-конденсаторов, и равна 250кПа; кратность орошения равна 2.

Состав смеси на входе в емкость орошения представлен в таблице 4.1.

Таблица 4.1Состав смеси на входе в емкость орошения

Номер компо-нента по табл.1.2	Компонент (фракция)	Массовая доля компонента в нефти	Количество компонентов в нефти, кг/ч	Смесь углеводородов на входе в емкость с учетом орошения
				кг/ч	масс. доля
3	С2 Н6	0,000278	99	297	0,0036
6	С3 Н8	0,003654	1305	3915	0,0472
7	∑С4	0,006068	2167	6501	0,0784
8	28-62°С	0,018	6429	19287	0,2326
9	62-85°С	0,016	5714	17142	0,2067
10	85-105°С	0,019	6786	20358	0,2455
11	105-140°С	0,0144	5143	15429	0,1861
Итого:		0,0774	27643	82929	1,0000

Результаты расчета состава и количества газа и бензина в емкости орошения отбензинивающей колонны представлены в таблицах 4.2 – 4.5.

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= S р_{н i} x_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.

S р_{н i} x_{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