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

Температура бокового погона определяется методом подбора: задают­ся количеством флегмы g и ее составом (х принятое значение) и последующими расчетами доказывается правильность принятого состава флегмы.

Количество флегмы рекомендуется принимать, равным 15-25 кг., а состав флегмы произвольно близкий к действительной.

1. Принимаем количество флегмы g = 20 кг.

Состав флегмы х_б , х_к, х_дт, принимаем в массовых долях:

- доля бензиновой фракции х_б - 0,05;

- доля керосиновой фракции х_к – 0,50;

- доля дизельной фракции х_дт -0,95.

2. Рассчитываем количество компонентов во флегме g:

Б = 20 х 0,05 = 0,1 кг.

К = 20 х 0,50 = 1,0 кг.

ДТ = 0,945 = 18,9 кг.

Составим уравнение материального баланса по контуру на схеме № 1.

Q _ЦО G

F – сырьё поступающее в колонну.

M _ф – фракция мазута

F g g – флегма двигающаяся по тарелкам.

G – пары поднимающиеся по колонне.

в.п. в.п. – перегретый водяной пар в колонну.

Материальный баланс контура 1.

М_ф

F + g + в.п. = G + M_ф , где

F – сырьё – нефть поступающая в колонну и имеет фактический фракционный состав. Б_ф, К_ф, ДТ_ф, М_ф – фактический выход фракций по материальному балансу колонны К-2.

F = Б_ф + К_ф + ДТ_ф + М_ф

Подставим в материальный состав контура и получим:

G = Б_ф + К_ф + ДТ_ф + g + в.п.

3. Рассчитываем количество компонентов в парах G.

Б = 8,01 + 0,1 = 8,11кг.

К = 9,7 + 1,0 = 10,7 кг.

ДТ = 24,3 + 18,9 = 43,2 кг.

в.п. = 89,73 х 0,01 = 0,8973 кг. Пар подаётся 0,01% на сырьё колонны.

Где 8,01; 9,7; 24,3; 89,73 – из материального баланса колонны, а 0,1; 1,0; 18,9 – количество компонентов флегмы в колонне.

Температура паров G рассчитывается из условия конца однократного испарения ОИ методом подбора. , расчёты сводятся в таблицу № 11.

Таблица №11 Расчёты температуры паров G.

Компо нент	кг.	кг- моль N		Принимаем t =			M*x	храсч=
				P	K=P/PДТ	х=у/k
Б К ДТ в.п.	8,11 10,7 43,2 0,897				0	0	0	0,0045 0,0615 0,9340 0
К онстанта фазового равновесия водяного пара принимается из условия, что конденсация недопустима, то есть водяной пар в жидкости отсутствует (хвп=0). Условие хвп = увп / kвп = 0 может быть выполнено, если kвп , так как увп не равен 0. Определяем давление на тарелке отбора дизельного топлива РДТ. РДТ = РН – n* , где n – номер тарелки отбора, - перепад давления на тарелке МПа. Если , значит состав флегмы выбран, правильно или близок к расчётному, если нет, задаём новые значения и расчёт повторяем с пункта 2. При положительном результате переходим к составлению теплового баланса Уравнение теплового баланса. QF + Qg = QG + QM + QЦО, где QF и Qg – тепло, вносится сырьём и флегмой; QG и QM – тепло выносимое парами и мазутом; QЦО – тепло снимаемое промежуточным циркуляционным орошением.

Водяной пар в материальном балансе не учитываем, для уменьшения расчётов.

1. Количество тепла приходящего с сырьём:

Q_F = F *J_F где

J_F = J * е^М + j*(1 - е^М);

F – количество сырья на 100 кг исходной нефти;

J_F – энтальпия паро-жидкосной смеси сырья;

J, j – соответственно энтальпия паровой и жидкой фазы сырья;

е^М –массовая доля отгона сырья на входе в колонну.

Энтальпия жидкости и пара (кДж\кг) рассчитывается по формулам:

- для жидкости j = 4.187*(0.403*t + 0.000405*t²) / ;

- для пара J = 4.187* , где

t – температура жидкости и пара;

- относительная плотность жидкости и пара.

2. Количество тепла приходящего с флегмой g.

Температура флегмы g – это и есть температура вывода бокового погона и рассчитывается по формуле:

t_g = t_G – (t_F – t_G)/ n_ДТ,

где t_G, t_f - температуры паров и вводимого сырья, а n_ДТ – число тарелок вывода дизельного топлива.

Плотность флегмы определяется: зная плотность и температуру флегмы, рассчитываем энтальпию j_g, затем количество тепла вносимого флегмой:

Q_g = g * j_g.

Находим тепло вносимое в колонну: Q_ПРИХ. = Q_F + Q_g = F *J_F + g * j_g.

3. Количества тепла выносимого из колонны с парами G:

Определяем количество углеводородных паров G = 8.11 + 10.7 + 43.2 = 62.01 кг.

Рассчитываем плотность паров: зная плотность и температуру флегмы, рассчитываем энтальпию J_G и количество тепла:

Q_G = G * J_G.

4. Количества тепла выносимого из колонны с мазутом.

Температура мазута t_М = t_F – 20, плотность , рассчитываем по формуле энтальпия мазута, затем количества тепла:

Q_M = M_Ф * J_M

Находим количества тепла выносимого из колонны:

Q_РАСХОД = Q_G + Q_M

5. Количества тепла снимаемое циркуляционным орошением под тарелкой вывода бокового погона:

Q _ЦО1 = Q_ПРИХ + Q_РАСХОД