Установка атмосферно-вакуумных трубчатых установок для переработки ашировской нефти

Q_ДТ1 = 20,54•462 = 9490 кДж

Из теплового баланса определяется сумма QПЦО2 + QВЦО .Это тепло рекомендуется разбивать в следующем соотношении: Qвцо = 60%, QПЦО2 = 40% от полученной суммы.

?(QВЦО+QПЦО2) = QF - Qрасх

?(QВЦО+QПЦО2) = 86529 - 11605 - 26527 - 8608 - 7002 - 9490 = 23297 кДж

QПЦО2 =9319 кДж

QВЦО =13978 кДж

Рисунок 1.5 - К расчету диаметра колонны

1. Рассчитывается количество горячего орошения:

gг.ор. = QВЦО / (- ),

где - энтальпия жидкого бензина при температуре верха, рассчитывается по плотности бензина и температуре верха;

определено ранее при расчете теплового баланса колонны. [П.з., с. 34]

itв = 4,187 • (0,403•143+0,000405•1432)/ (0,735)0,5 =322 кДж/кг

Jtв определено ранее при расчете теплового баланса колонны, Jtв =630 кДж/кг

g г.op. = 13978/(630-322)=45,38 кг

2. Рассчитывается количество углеводородных паров, поступающих под верхнюю тарелку:

G = ТБф +g г.op.

G =18,42+45,38=63,8 кг

3. Рассчитывается секундный объем паров, м /с:

Vc = ,

где МБ - молярная масса тяжелого бензина;

КП - коэффициент производительности.

КП равен производительности установки по нефти в кг/ч, деленной на 100 (т.к. все расчеты были выполнены на 100 кг исходной нефти)

Кп = 6300•1000000/(350•24•100)= 7500 кг/(ч•100)

Vc= (63,8/122 + 1,2092/18) • 22,4 • (0,1/0,1356) • (143+273) • 7500 / 273 / 3600 =30,96 м3/с

4. Рассчитывается плотность бензина, кг/м3:

сж = ( - (0,001828-0,00132• ) • (tв - 20)) •1000

сж = (0,735 - (0,001828-0,00132• 0,735) • (143 - 20)) •1000 = 629,5 кг/м3

5. Рассчитывается плотность паров, кт/м3:

сП = (G+ Gвп) • Кп / Vc / 3600

сП = (63,8+1,2092) • 7500 / 30,96 / 3600 = 4,374 кг/м3

6. Рассчитывается допустимая скорость паров по формуле

Wдоп = , м/с,

где С - коэффициент, зависящий от типа тарелок, расстояния между тарелками и нагрузки тарелок по жидкости. Для колпачковых тарелок при нагрузке по жидкости 70-90м3/м•ч и расстоянии между тарелками 700 мм [4, с. 80]

С = 700 [3, с. 84]

Wдоп = = 0,708 м/с.

7. Рассчитывается диаметр колонны:

D = ,

D = = 7,46 м

Расчетный диаметр округляю до ближайшего стандартного в большую сторону. Принимаю D = 7,5 м.

2. Расчет и подбор основных аппаратов

2.1 Расчет атмосферной печи

Qп =[(100 - ЛБ) • (JF - iотб.н.) + В] • Кп,

iотб.н. - энтальпия отбензиненной нефти (рассчитывается по формуле (1.3) при температуре 236 °С), кДж/кг;

JF - энтальпия нефти на выходе из печи (известна из расчета ОИ), кДж/кг.

iотб.н. = 4,187 • = 579 кДж/кг.

Qп =[(100 - 11,20) • (1012 -579) + 28809] • 7500=504•106 кДж/ч.

504•106/4,187=120,48 Гкал/ч.

Ставим две печи с теплопроизводительностью 63 Гкал/ч. Техническая характеристика печи приводится в таблице 2.1

Таблица 2.1 - Техническая характеристика печи типа СКВ1

Принимаем к.п.д. печи з=0,85, теплотворную способность топлива QPH=10500 ккал/кг и рассчитываем расход топлива GT :

gt = QП / QPH / з, кг/ч

gt =120,47•106/10500/0,85=13498 кг/ч

2.2 Расчет конденсатора воздушного охлаждения

Qкво = ТБф • ( - i40)+Gв.п. • (jz - 4,187•40),

jz - энтальпия водяного пара при температуре верха;

i40 - энтальпия жидкого бензина при 40 оС, рассчитывается по формуле (2);

jz = 4,187 • [606, 5 + 0,305 • tк + 0,5 • (tв - tк)].

jz = 4,187 • [606,5 + 0,305•76,77+ 0,5 • (143 - 76,77)] =2777 кДж/кг

i 40 - энтальпия жидкого бензина при 40°С, рассчитывается:

i 40 = 4,187 • (0,403•40+0,000405•402)/ (0,735)0,5 =82 кДж/кг

qkbo = 17,44 • (630 - 82) + 1,2092 • (2777 - 4,187•40) = 12712 кДж

Рассчитывается средняя разность температур (?tcp).

т.к (?t1 / ?t2) > 2, ? tcp = (?t1 -? t2) / [2,3 • log(?t1 /? t2)], °С .

? tcp =(83-15)/(2,3•log(83/15)) = 39,85 °С

F = Qkbo - Kп

/ Ктп / ?tcp , м2,

где Ктп - коэффициент теплопередачи, принимается из литературных данных, Ктп = 35 Вт/м2 * град =126 кДж/(м2 * ч * град).[2, c.32]

F =12712•7500/126/39,85=18988 м2

Из справочников выбираем поверхность стандартного аппарата (Fo=9800м2) и рассчитывается число аппаратов Naп = F / Fo.

Naп =18988/9800 =1,94

Naп округляется до целого числа в большую сторону. Naп =2

Таблица 2.2 -Характеристика зигзагообразных аппаратов воздушного охлаждения (ОСТ 26-02-1521-77)

2.3 Расчет теплообменника (ДТ1 - нефть)

- нефть делится на два потока по 50 кг;

- температура ДТ на выходе из теплообменника 90 ?С;

- температура нефти на входе в теплообменник 40 ?С.

Количество передаваемого потоком дизтоплива тепла:

Q =ДТФ• (iДТ-i100)

где iдт берется из расчетов, i100 рассчитывается

i 100 = 4,187 • (0,403•100+0,000405•1002)/ (0,803)0,5 =207 кДж/кг

Q = 20,54• (462-207) = 5238 кДж

i 40 = 4,187 • (0,403•40+0,000405•402)/ (0,809)0,5 =78 кДж/кг

itx=i40+Q•з/50

где з - к.п.д. теплообменника (принимается 0,95).

itx= 78+5238•0,95/50= 178 кДж/кг

Зная энтальпию нефти и плотность, можно рассчитать температуру tx по формуле (5):

tх = [-0,403+(0,4032 + 4•0,000405• 178• (0,809)0,5/ 4,187)0,5] / 0,00081= 87,23?С

?t1 = 203,64-87,23=116,41 °С

?t2 = 100-40=60 °С

Рассчитывается средняя разность температур ?tcp:

(?t1 / ?t2) > 2, ? tcp = (?t1 -? t2) / [2,3 • log(?t1 /? t2)], °С

? tcp = (116,41-60 ) / [2,3 • log(116,41 /60)] =85,20°С

F = ,

где Ктп = 175 Вт/м2 * град = 630 кДж/(м2 * ч * град), принимаем из [2, с. 32]

F = 5238• 7500 / 630 / 85,20 =731,89 м2

Из справочных данных [2, с. 43] выбирается поверхность стандартного аппарата Fo =733 и рассчитывается число аппаратов

Naп = F / Fo

Naп=731,89/733 =0,998

Naп округляется до целого числа в большую сторону. Naп=1

Таблица 2.3 - Характеристика кожухотрубчатых теплообменников с плавающей головкой (ГОСТ 14245-79)

В данной работе я рассчитал и спроектировал установку АВТ для переработки ашировской нефти.

Для заданной нефти я произвел расчет кривых разгонки (истинных температур кипения, молекулярной массы и относительной плотности), выбор и обоснование ассортимента получаемых продуктов, выбор и обоснование технологической схемы установки. Построенные кривые разгонки и принципиальная технологическая схема установки приведены в пояснительной записке.

В ходе технологического расчета основной атмосферной колонны я рассчитал процесс однократного испарения в зоне питания колонны (еm=0,716), осуществил расчёт температуры верха колонны(143,2?С), температуры вывода бокового погона в зоне вывода дизельного топлива (251,806?С), рассчитал отпарную колонну, составил покомпонентный материальный и тепловой балансы колонны.

В проектном расчете я определил диаметр колонны (7,5 м), подобрал печи, конденсаторы воздушного охлаждения и теплообменник.

В общем, выполнение курсового проекта способствовало дальнейшему углублению моих знаний в области первичной перегонки нефти. Кроме того, выполняя курсовой проект, я закрепил знания о схематическом начертании типовых аппаратов и машин, а также приобрел дополнительные навыки работы в прикладных программах Microsoft.

Список использованной литературы

1. Нефти СССР: Справочник. - Т.3. - М.: Химия, 1972. - 392с.

2. Фасхутдинов Р.А., Фасхутдинов Р.Р. Методические указания по выполнению курсовой работы по АВТ. - Уфа: УГНТУ, 2004.- 45с.

3.Танатаров М.А., Ахметшина М.Н., Фасхутдинов Р.А. Технологические расчеты устаовок переработки нефти. - М.: Химия, 1987.- 352с.

4. Ластовкин Г.А., Радченко Е.Д., Рудин М.Г. Справочник нефтепереработчика. - Л. Химия, 1986. - 648с.

5. Ахметов С.А., Ишмияров М.Х., Веревкин А.П., Докучаев Е.С., Малышев Ю.М. Технология, Экономика и автоматизация процессов глубокой переработки нефти и газа. - М.: Химия, 2005. - 735с.

6. Ахметшина М.Н., Горелов Ю.С., Давыдов Г.Ф. Методические указания по схематическому начертанию типовых аппаратов. - Уфа: УГНТУ, 1995.- 21с.

Размещено на Allbest.ru