Початкова температура НЦО К - 5, що входить в теплообмінник, становить tн=350 ° С. Охолоджуємо потік на 50 ° С, кінцева температура теплоносія буде tк=300 ° С.
Різниця температур нафти на вході і виході з теплообмінника:
,
тоді температура нафти на виході з теплообмінника буде: 232 + 18=250 ° С.
4. Розрахунок кількості і складу парової та рідкої фаз в ємності зрошення отбензінівающей колони (ЕОМ)
У ємність зрошення К - 1 надходять легкий бензин і вуглеводневі гази. До складу бензину входить 100% фракції н.к.- 85оС від її потенціалу змісту в нафти і 40% фракцій 85-105 і 105 - 140оС (табл. 1.2).
Кількість вуглеводневих газів одно їх змісту не в нафті 1,0% (мас.) на нафту. Для розрахунку складу і кількості газу та бензину в ємкості зрошення задамося тиском, температурою, кратністю зрошення і складом суміші, що надходить в ємкость зрошення. Склад суміші залежить від кількості компонентів, що знаходяться у вихідної нафти і в зрошенні колони. Приймаються наступні дані: температура в ємності зрошення дорівнює 40 ° С; тиск в ємності зрошення зазвичай на 50 кПа нижче, ніж тиск на верху К - 1 через гідравлічного опору трубопроводів і холодильників-конденсаторів, і дорівнює 400 кПа; кратність зрошення дорівнює 2.
Склад суміші на вході в ємність зрошення представлений в таблиці 4.1.
Таблиця 4.1 Склад суміші на вході в ємність зрошення
Номер компонента по табл.1.2Компонент (фракція) Масова частка компонента в нефтіКолічество компонентів у нафти, кг/чСмесь вуглеводнів на вході в ємність з урахуванням орошеніякг/чмасс. доля2СН40,0007207428,91286,80,007253С2Н60,0010137603,51810,50,010206С3Н80,00228891362,64087,80,023037?С40,00917675462,316386,80,09232828-62°С0,022813571,140713,20,22937962-85°С0,029017261,951785,70,2917510*85-105°С0,01257440,222320,60,1257511*105-140°С0,021913036,239108,60,22033Итого:0,099459166,7177500,11,0000 * - Взято 40% мас. від потенціалу, 60% залишається в бензині К - 2
5. Розрахунок матеріального балансу ректифікаційних колон і установки в цілому
Всі розрахунки проводяться на підставі таблиць наведених у розділі 1.
. 1 Матеріальний баланс отбензінівающей колони К - 1
У отбензінівающей колону приходить знесолена і зневоднена нафту в кількості Gн=5000000? 1000/(350? 24)=595 238 кг/год
фракцію газ + н.к.- 140 ° С становить газ, н.к.- 85 ° С, 85-105 ° С і 105-140оС (40% мас. Від потенціалу, 60% залишається в минає нафти), взяті з таблиці 1.2.
Xгаз + Н.К.- 140 ° С=1,32 + 2,28 + 2,90 + 1,25 + 2,19=9,94% мас.
На підставі цих даних складаємо матеріальний баланс К - 1 і зводимо результати в таблицю 5.1.
Таблиця 5.1 - Матеріальний баланс К - 1
Продукти% мас. на сировину% мас. на нефтькг/чВзято: нафта обезсолена і обезвоженая100,000100,000595238Получено: газ + Н.К.- 140 ° С (рідка фаза) нафта відбензинений 9,94 90,06 9,94 90,06 59166,7 536071,3Ітого: 100,000100,000595238
. 2 Матеріальний баланс основної колони К - 2
Фракція н.к.- 140оС буде містити 60% мас. фр. 85-105оС і 105-140оС% мас. на нафту.
Так як відомо, що при ректифікації, через нечіткості поділу, у мазуті залишається 5% (на мазут) дизельної фракції [4,9], то вихід мазуту на відбензинений нафта буде:
,
де Xн- потенційне зміст мазуту в нафті,% мас.;
Yн- вихід відбензинений нафти на нафту, мас. частки;
a- зміст світлих в мазуті, мас. частки.
Отже вихід дизельної фракції 180-360 ° С зменшиться з 38,0% (мас.) до 35,93% (мас.) на нафту.
На підставі цих даних складаємо матеріальний баланс К - 2 і зводимо результати в таблицю 5.2.
Таблиця 5.2 - Матеріальний баланс К - 2
Продукти% мас. на сировину% мас. на нефтькг/чВзято: нафта отбензіненная100,00090,06536071,3Получено: фр.85-180 ° С фр.180-270 ° С фр.270-360 ° С мазут ( gt; 360 ° С) 14,18 19,95 19 , 94 45,93 12,76 17,97 17,96 41,37 76014,9 106946,2 106892,6 246217,6Ітого: 100,0090,06536071,3
. 3 Матеріальний баланс стабілізаційної колони К - 3
У колону К - 3 надходить об'єднана фракція газ + н.к.- 140 ° С з ємності зрошення К - 1 і фр. 85-180оС з К - 2 за таблицями 5.1 і 5.2:
Gгаз + Н.К.- 140 ° С + G85-180 ° С=79000 + 83285,96=162285,96 кг/ч.
На підставі цих даних складаємо матеріальний баланс К - 3 і зводимо результати в таблицю 5.3.
