Тепловой баланс колонны к-1.

Тепловой баланс колонны устанавливает величины входящих и выходящих потоков.

Согласно закону сохранения энергии, можно написать (без учета потери тепла в окружающую среду):

∑Qприх. = ∑Qрасх.. , где

∑Qприх – суммарное количество тепла, входящего в колонну, кДж/ч;

∑Qрасх. – суммарное количества тепла, выходящего из колонны, кДж/ч;

Для колонны К-1 приход тепла складывается из следующих статей:

Qc – тепло, вносимое с сырьем (исходная нефьт);

Qг.с. – тепло, вносимое горячей струей;

Расходные статьи:

Qб. – тепло, уносимое с верхним продуктом (бензином);

Qпон – тепло, уносимое с полуотбензиненной нефтью;

Qор. – тепло, снимаемое орошением;

Приход тепла:

1. Количество тепла, вносимое сырьем – Qc, определяется с учетом доли паровой и жидкой фаз, поступающих в колонну. Доля отгона сырья е определяется по кривой ОИ сырой нефти при температуре входа сырья в колонну К-1 (220⁰С) и давлении в секции питания Рв = 4,5 атм. и равна е=0,362.

Qc = Gc*[e*q_tcⁿ + (1-e)* q_tc^ж ], где

Gc – количество исходной нефти, поступающей в колонну, кг/ч;

q_tcⁿ - теплосодержание (энтальпия) паров, кДж/кг;

q_tc^ж – теплосодержание жидкости, кДж/кг;

Qc = 735294,16*[0,285*783,16 + (1-0,285)*477,77] = 415,3*10⁶ кДж/ч;

2. Количество тепла, вносимого горячей струей, определяется из теплового баланса как разность:

Qг.с = Qрасх - Qприх

Расход тепла:

1. С верхним продуктом Qб = Gб*q_tвⁿ , где

Gc- количество паров бензина, кг/ч;

q_tcⁿ – теплосодержание паров верхнего продукта при температуре верха К-1, кДж/кг;

Qб = 37500,0*537,27 = 20,2*10⁶ кДж/ч;

2.С полуотбензиненной нефтью Qпон = Gпон*q_tв^ж , где

Gпон – количество полуотбензиненной нефти, кг/ч;

q_tв^ж – теплосодержание полуотбензиненной нефти при температуре низа К-1, кДж/кг;

Qпон = 697794,16*568,48 = 396,6*10⁶ кДж/ч;

3. С орошением Qор = Gор.*∆ qор.= Gор*( q_tвⁿ - q_tор^ж), где

Gор. – количество острого орошения, кг/ч;

q_tвⁿ – теплосодержание паров орошения, отводимого из колонны вместе с верхним продуктом, при температуре верха К-1, кДж/кг;

q_tор^ж – теплосодержание орошения, подаваемого в колонну в виде жидкости при температуре 30⁰С;

Qор = 75000,0*(473,96-63,505) = 30,8*10⁶ кДж/ч;

Из теплового баланса определяется количество тепла, которое необходимо внести в колонну горячей струей:

Qг.с = Qрасх - Qприх = 452,4*10⁶ – 415,4*10⁶ = 37,0*10⁶ кДж/ч;

Тепловой баланс колонны К-1
Наименование	%масс на	G, кг/ч	ρ15	t , 0C	q,	Q,
	нефть				кДж/кг	кДж/ч
Приход:
1.нефть в т.ч.:	100,00	735294,16	0,87419	220	-	415298666,70
паровая фаза	28,5	209558,8	0,78095	220	783,16	164118098,59
е=0,285
жидкая фаза	71,5	525735,32	0,90339	220	477,77	251180568,11
2.горячая струя		134302,82	0,88565	317		37077986,88
Итого	100,00	869597,0				452376654,58
Расход:
1.головной погон	5,10	37500,00	0,67323	87	537,27	20147626,17
2.п/отб.нефть	94,90	697794,16	0,88565	250	568,48	396682026,22
3.орошение		75000,00	0,67323	30	473,96	35547002,18
Итого	100,00	810294,18				452376654,58