2,8455,120500,687682372-851,9978,578,1034,457380,702087485-1022,7793,584,3735,747120,7138095102-1407,77121,097,03714,039470,7360616140-1808,73160,0117,59013,005450,7770887180-24013,64210,0148,39016,111390,8237788240-35023,55295,0212,22519,442190,8694749350-К.К.37,33-397,50016,452240,915580Итого- 100- - 100-
Перерахунок масових часток в молярний ведемо за формулою:
Результати розрахунків фізико-хімічних властивостей сировини отбензінівающей колони наведені в табл.2.
4. Мінімальне число теоретичних тарілок
Проведемо розрахунок методом температурного кордону поділу суміші.
Для цього визначаємо молярний відбір дистиляту Е 'по відношенню до сировини:
,
де D і F - Молярний витрата дистиляту і сировини в колоні, кмоль/год.
У нашому випадку Е 'приймаємо рівним сумі мольних часток перших трьох фракцій, які повинні піти в дистилят:
Е '= 0,15202
Визначаємо найважчу фракцію, яка повинна піти в дистилят - це третя фракція 72-85оС. Задаємося ступенем вилучення цієї фракції в дистилят? D3=0,85. Це означає, що 85% цієї фракції від потенційного її змісту в нафти піде в дистилят. У загальному випадку, чим вище ступінь вилучення фракції, тим більше потрібно теоретичних тарілок в колоні.
Ступінь вилучення цієї фракції в залишок? W3:
? W3=1 -? D3=0,15
Зміст даної фракції в дистилляте і в залишку розраховуємо за формулами:
=0,85 · 4,45738/0,15202=0,24923
=0,15 · 4,45738/(1-0,15202)=0,00788
Розраховуємо коефіцієнт розподілу? i цієї фракції:
=31,60878
Приймаємо середній тиск в колоні Pср=4,5 ат=0,45 МПа.
Визначаємо температурну межу розділення суміші. Температурна межа - це значення температури ТІ, що знаходиться між значеннями температур кипіння при робочих умовах двох фракцій, що лежать по різні боки уявної лінії поділу нафти. Ці фракції називаються ключовими. У першому наближенні значення ТІ можна знайти як середнє арифметичне між температурами кипіння цих ключових фракцій.
У нашому випадку ключовими фракціями є третя і четверта фракції: 72-85оС і 85-102оС. При середньому тиску в колоні Рср знаходимо температури кипіння цих фракцій - Т3 і Т4. Для розрахунків використовуємо рівняння Ашворта.
Визначаємо функцію f (То) всіх фракцій за формулою:
,
де То - середня температура кипіння фракції при атмосферному тиску (табл.2), К
Наприклад, для першої фракції 28-58оС:
7,4281630
Результати розрахунків для всіх фракцій наведено в табл. 3.
Таблиця 3
Значення параметра f (То) фракцій
ПараметрЗначеніе параметраf(T0)17,4281630f(T0)26,6299711f(T0)36,2005121f(T0)45,7691102f(T0)55,0837524f(T0)64,2968571f(T0)73,5191702f(T0)82,5855713f(T0)91,5689269
Обчислюємо параметр f (Т) для ключових фракцій за формулою:
,
де Рср - середній тиск в колоні, ат
=4,68922
=4,36297
Температура кипіння фракції при даному тиску:
, К
Отримуємо Т3=412,38 К, Т4=429,34 К.
Справжня величина ТІ знаходиться між Т3 і Т4 і визначається методом підбору такого її значення, яке задовольняє наступним умовам:
428,216 К (TE)=4,38361
Розраховуємо при температурі TE коефіцієнти відносної летючості ai всіх фракцій:
;
де РІ - тиск насичених парів фракції визначаємо по рівнянню Ашворта при температурі TE, ат:
;
Наприклад, для першої фракції:
1 == 2,78758
Результати розрахунків представлені в таблиці 4.
Таблиця 4
Коефіцієнти відносної летючості фракцій при температурі ТІ
Позначення параметраЗначеніе параметра 12,78758 21,79813 31,35547 40,97816 50,51985 60,19619 70,04881 80,00304 +90,00000345
Визначаємо мінімальне число теоретичних тарілок в колоні:
=lg (31,60878)/lg (1,35547)=11,35433
. СКЛАД дистиляти та ЗАЛИШКУ
Знаходимо коефіцієнти розподілу всіх фракцій i:
Наприклад, для першої фракції:
=113568,3604
Розраховуємо склади дистиляту і залишку за формулами:
Наприклад, для першої фракції:
При вірному підборі ТІ виконуються умови:
Результати розрахунку складів дистиляту і залишку представлені в табл.5.
Таблиця 5
Склад дистиляту і ...
