4. Расчёты основной атмосферной колонны к-2.

Расчёты основной атмосферной колонны содержат следующие этапы:

1. Расчёт доли отгона сырья на входе в колонну.

2. Расчёты температуры бокового погона в зоне вывода дизельного топлива.

3. Расчёт отпарной колонны дизельного топлива.

4. Расчёт температуры бокового погона в зоне вывода реактивного топлива.

5. Расчёт отпарной колонны керосина.

6. Расчёт температуры верха колонны.

7. Расчёт диаметра колонны.

В расчётную часть 1.7. перенести таблицу № 6 материального баланса основной колонны К-2., с показателями узких фракций, которые принимаются для расчёта. Для продолжения расчётов необходимо задаться исходными данными:

- температура сырья на входе в колонну- 320-330°С в зависимости от содержания суммы светлых (чем выше содержание светлых, тем ниже должна быть температура сырья);

• количество водяного пара, подаваемого в нижнюю часть колонны;

• количество водяного пара, подаваемого в отпарные колонны керосиновой фракции и дизельного топлива, 1-1,5 % на фактически выводимый дистиллят;

• число тарелок в отпарной части колонны - 6, в концентрационной части - 10-15 на каждый дистиллят;

• давление в нижней части колонны 0,1-0,12 МПа;

• перепад давления на тарелке 0,0008 МПа (6 мм рт.ст.);

• температура низа принимается на 20°С ниже температуры ввода сырья.

1. Расчёт доли отгона на входе в колонне к-2.

Расчёт доли отгона производится методом подбора из условия:

, где

х _{F ,} х - мольная доля компонента в сырье и жидкой фазе; е – мольная доля отгона;

k – константа фазового равновесия при температуре и давлении на входе в колонну.

Нефть предварительно разбивается на ряд узких фракций, которые принимаются за индивидуальные компонента. Для этих компонентов по кривым разгонки определяются значения средних температур кипения, молекулярных масс и плотностей. Расчет сводится в таблицу № 9.

Таблица № 9 Расчёты доли отгона на входе в колонну, при заданной t и Р.

Фрак ции	кг.по ИТК	М	t	p	кг.м. N		Р	k	k-1	Принято е=
										е(k-1)	1+е(k-1)
85-100 100-180 180-240 240-300 300-350 350-450 450-500 >500

Фрак ции	х	у=k*х	М*х	М*у
85-100 100-180 180-240 240-300 300-350 350-450 450-500 >500

М - молекулярная масса - М_у и М_х для пара и жидкости;

х^м и у^м – массовая доля компонентов в жидкой и паровой фазах;

N – число киломолей узкой фракции определяется N = F/M

k – константа фазового равновесия определяется ;

Р – общее давления с учётом изменения от сопротивления тарелок.

- упругость паров (парциальное давление) при температуре рассчитывается по формуле: Р= 0,1* , где

температура системы, температура компонента. См. приложение № 1.

Массовая доля отгона определяется по формуле:

е^м = е * М_у \

Плотность пара

Плотность жидкости

Если в итоге расчёта суммарный х не равен 1, задаются новым значением «е» и повторяют расчёты до выполнения условий Надо помнить, что необходимо из нефти испарить – превратить в пар, ту часть нефти, которая после ввода в колонну поднимется в концентрационную часть колонны и разделится на компоненты выводимые с верхней части колонны. Для колонны К-2 доля отгона находится в пределах от 0,6 до 0,9.

При решении методом подбора для сокращения времени на расчёты необходимо воспользоваться графиком зависимости от е.

Для удобства расчёт однократного или двух кратного испарения ведём на 100 кг нефти, тогда % будут соответствовать килограммам.

у и х– мольная доля компонента в паровой и жидкой фазах;

е

0,7

0,6

0,9 1,1

При выполнении расчётов на персональном компьютере составляется таблица исходных данных.

Таблица №10 Исходные данные для расчёта доли отгона на персональном компьютере.

№ п\п	Пределы выкипания	Массовые доли в кг.	Темпер. Кипения-t	Молек. Масса - М	Плотность d
1. 2. 3. 10. 11.	85-100 100-140 140-180 450-500 >500