2.7 Температурный режим колонны

2.7.1 Расчет температуры верха колонны

Температура верха Т_верха колонны рассчитывается как температура конденсации насыщенных паров дистиллята на выходе из колонны.

Давление насыщенных паров находиться по формуле Ашворта:

Где P_i – давление насыщенных паров при Т_, Па; Т_о – средняя температура кипения фракции при атмосферном давлении. [3]

Температура верха колоны близка к температуре кипения 1 фракции.

Расчёт ведётся путём подбора такой температуры, при которой уравнение изотермы паровой фазы превращается в тождество:

где ,

P_i – давление насыщенных паров при Т_верха, по уравнению Ашворта,

Р_верха – давление вверху колонны, примем равным 4 ат.

4ат. = 392266 Па

Расчет выполняется с помощью программы MicrosoftExcel.

Результаты расчета представлены в таблице 8.

Таблица 8

Расчет температуры верха колонны

Pi, Па	ki
601314,8	1,532926	0,317641
314923,3	0,802831	0,556082
215604,2	0,549638	0,103013
168448,1	0,429423	0,023334
80276,12	0,204647	0
26593,42	0,067794	0
7525,769	0,019185	0
3310,988	0,008441	0
Итого	-	1,00000

Искомая температура Т_верха=385,04 К = 112,04^ОС.

2.7.2 Расчет температуры низа колонны

Температура низа Т_низа колонны рассчитывается как температура кипения остатка. Расчёт ведётся путём подбора такой температуры, при которой уравнение изотермы жидкой фазы превращается в тождество:

где ,

P_i – давление насыщенных паров при Т_низа ,

Р_низа – давление внизу колонны, примем равным 5 ат.

5ат. = 490332,5 Па

Расчет выполняется с помощью программы MicrosoftExcel.

Результаты расчета представлены в таблице 9.

Таблица 9

Расчёт температуры низа колонны

Pi, Па	Кi
4134187	8,431395	0
2876710	5,866855	2,29E-05
2323893	4,739423	0,006825
2021086	4,121868	0,195912
1322843	2,697849	0,443014
682855,1	1,392637	0,259908
269771,1	0,55018	0,076871
44370,86	0,090491	0,015398
3518,429	0,007176	0,002083
Итого	-	1,00000

Искомая температура Т_низа=530,63 К =257,63^ОС.

2.7.3 Расчёт доли отгона сырья на входе в колонну

Температура ввода сырья в отбензинивающую колонну составляет обычно 200-220^оС. Примем

= 493 К = 220^ОС

При такой температуре сырьё находится в парожидкостном состоянии, поэтому необходимо определить долю отгона сырья, состав паровой и жидкой фазы его.

Расчет доли отгона производим по методу А.М. Трегубова. Для этого путём последовательного приближения подбираем такое значение мольной доли отгона сырья e`, при котором выполняется тождество:

Где e` - мольная доля отгона;

с_i - массовая доля отдельных фракций в нефти;

c_i`, x<sub>i</sub>`, y_i` - мольные доли отгона отдельных фракций в сырье, в жидкой и паровой фазах сырья;

М_i – молекулярный вес отдельных фракций;

Р_вх– абсолютное давление в зоне питания, примем его равным среднему давлению в колонне 4,5 ат или 441,299 кПа;

P_i – давление насыщенных паров отдельных фракций при температуре ввода сырья, по уравнению Ашворта;

Т – температура при которой определяется давление паров, 493 К;

Т_ср– средняя температура кипения фракции, К.