Подбор технологии получения широкой фракции лёгких углеводородов на установке стабилизации конденсата с технологическим расчетом аппарата

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Общая часть

1.1 Основные положения процесса ректификации

1.2 Принципиальное устройство ректификационной колонны

2. Технологическая часть

2.1 Характеристики исходного сырья и изготовляемой продукций

2.2 Технология получения конденсата газового стабильного на УСК

2.3 Конструкция и принцип работы колонны на УСК

2.4 Нормы технического режима работы колонны. Причины отклонения от них. Способы устранения

3. Расчетная часть

3.1 Исходные данные для расчета

3.2 Расчет температуры стабилизатора К-2

4. Экономика и организация производства

4.1 Расчёт цеховой себестоимости продукции установки УСК

5. Промышленная безопасность, охрана труда и окружающей среды на производстве

5.1 Противопожарные мероприятия на УСК

5.2 Мероприятия по охране окружающей среды на УСК

5.3 Мероприятия по технике безопасности на УСК

Заключение

Список используемых источников



ВВЕДЕНИЕ

Уренгой сегодня - главная топливно-энергетическая база России, масштабы и темпы освоения которой не имеют аналогов не только в нашей стране, но и во всем мире. Ныне добыча газа в Уренгое достигла 55 % всей добычи с месторождений Западной Сибири и составляет около 50 % российской добычи голубого топлива. Границы месторождения обширны. С юга на север его протяженность 230 км, а в ширину от 30 до 60 км, причем большая часть месторождения располагается за Полярным кругом.

Одним из самых важных и высоко производственных комплексов на Уренгойском месторождении - это ЗПКТ - Завод по подготовки конденсата к транспорту, в составе которого следующие технологические модули:

- УДК 1, 2 ? установка деэтанизированного конденсата;

- УСК ? установка стабилизации конденсата;

- УПДТ 1, 2 ? установка получения дизельного топлива;

- УППБ ? установка получения пропана-бутана;

- ДКС ? дожимная компрессорная станция;

- ГНС ? головная насосная станция;

- АКС ? азотно-кислородная станция;

- резервуарные парки для промежуточного хранения стабильного конденсата, дизельного топлива для реактивных самолётов марки ТС-1, пропана, пропан бутановой фракций и ШДФ (широкая дистиллятная фракция);

- газонаполнительная станция для заправки баллонов и автомобилей сжиженным газом.

Сырьем для ЗПКТ является нестабильный конденсат Уренгойского и Ямбургского месторождений. Основная продукция завода ? деэтанизированный конденсат, который является сырьем для Сургутского завода стабилизации конденсата. А целевыми продуктами УСК являются: газ деэтанизации (ГД), конденсат газовый стабильный (КГС) и фракции широкой легких углеводородов (ШФЛУ) - при работе по двухколонной схеме, конденсата газового деэтанизированного (КГД) и газа деэтанизации (ГД) - при работе по одноколонной схеме. Также УСК предназначена для подготовки топливного газа, используемого для собственных нужд и отделения углеводородного сырья от подтоварной воды, поступающей с технологических установок на установке выветривания конденсата (УВК), входящей в состав УСК.

Целью дипломного проекта является подбор технологии получения ШФЛУ на установке стабилизации конденсата с технологическим расчетом апарата.



1. Общая часть

1.1 Основные положения процесса ректификации

ректификационный колонна газовый конденсат

Ректификация (от позднелатинского. rectificatio ? выпрямление, исправление), разделение жидких смесей на практически чистые компоненты, отличающиеся температурами кипения, путем многократного испарения жидкости и конденсации паров. В этом основное отличие ректификации от дистилляции, при которой в результате однократного цикла частичное испарение ? конденсация достигается лишь предварительное (грубое) разделение жидких смесей.

При ректификации массообмен протекает в обоих направлениях. Если теплота испарения и теплоемкости разделяемых компонентов различаются незначительно, то массы парового и жидкостного потоков по высоте аппарата изменяются мало.

Контакт пара и жидкости, при котором система достигает состояния равновесия, называется идеальным или теоретическим, а устройство, обеспечивающее такой контакт - теоретической тарелкой.

Для получения продуктов с заданной концентрацией компонентов и высокими выходами используют процесс ректификации, который широко применяется в нефтегазопереработке, химической, нефтехимической, кислородной, пищевой и других отраслях промышленности.

Сущность ректификации состоит в разделении жидкой смеси на дистиллят и остаток путем повторения противоточного контактирования двух неровновесных фаз (жидкостей и паров), которые образованны из этой жидкости.

Разделение основано на различной летучести веществ. При ректификации, смеси делятся на две части: дистиллят, обогащенный низкокипящим компонентом и кубовой остаток, обогащенный высококипящим компонентом.

При этом пар постоянно обогащается низкокипящим компонентом (легколетучим), а жидкость - высококипящим (труднолетучим).

Исходя из теории массообменных процессов при взаимодействии паровой и жидкой фаз, в результате процессов массо- и теплообмена, система приходит в состояние равновесия. При этом происходит выравнивание концентраций в фазах, выравнивание температуры и давления, образуются равновесные составы паровой и жидких фаз, которые отличаются от состава фаз исходной смеси. Пары обогащаются низкокипящим компонентом, а жидкость - высококипящим.

При данном давлении для осуществления этого процесса, температура вступивших в контакт паров должна быть выше температуры жидкости. После контакта фаз, температуры выравниваются. Подвергая многократному контактированию неравновесные потоки фаз, направляя после каждой ступени пар на смешение с жидкостью более богатой низкокипящим компонентом, а жидкость на контакт с парами более бедными низкокипящим компонентом, до достижения равновесия в системе жидкость-пар.

Сущность процесса ректификации бинарных смесей.

При осуществлении процессов однократного испарения или однократной конденсации можно получить пар более богатый низкокипящим компонентом (НКК), а жидкость более богатую высококипящим компонентом (ВКК), чем исходная смесь. Однако достаточно хорошая степень разделения компонентов не достигается. В случае многократных или постепенных процессов испарения и конденсации можно получить желаемые составы паровой и жидкой фаз, но масса получаемых продуктов незначительна по сравнению с массой исходной смеси.

Для получения продуктов желаемой степени чистоты служит процесс ректификации. Как следует из теории массообменных процессов, при взаимодействии неравновесных паровой и жидкой фаз в результате процессов массо-и теплообмена система придет в состояние равновесия. При этом присутствующие в фазах компоненты будут перераспределяться между ними.

В результате вновь образованные паровая и жидкая фазы будут отличаться по составу от вступивших в контакт паров и жидкости. Пары обогатятся НКК, а жидкость ВКК. При данном давлении для осуществления этого процесса температура вступающих в контакт паров должна быть выше, чем жидкости.

После контакта температуры обеих фаз выравниваются.

Осуществляя многократно контактирование неравновесных потоков паровой и жидкой фаз, можно изменить их составы в желаемой степени. В этом и состоит сущность процесса ректификации.

Процесс ректификации проводят в специальных аппаратах ? ректификационных колоннах, заполненных контактными устройствами (тарелками, насадками и т. п.).

При расчетах процесса ректификации обычно пользуются понятием теоретической тарелки.

Число теоретических ступеней контакта (теоретических тарелок), т.е. число ступеней контактирования паровой и жидкой фаз, должно быть таким, чтобы пар на верху колонны и жидкость внизу достигли заданных концентраций низкокипящих и высококипящих компонентов.

Число тарелок, необходимых для разделения данной смеси, определяют графически или аналитически. Для графического определения необходимо иметь кривую равновесия фаз и кривые концентраций для верхней и нижней частей колонны. Под теоретической тарелкой понимают такую, на которой массообменивающиеся фазы приходят к полному равновесию.

Это допущение условно. Практически даже на тарелках самой совершенной конструкции невозможно достигнуть полного равновесия фаз, поэтому число реальных тарелок всегда больше числа теоретических:

N = (1)

где N ? реальное число тарелок в колонне;

N_Т ? теоретическое число тарелок;

З ? средний коэффициент полезного действия тарелок.

Средний к.п.д. тарелок зависит от различных факторов, и в первую очередь от конструкции тарелки и режима ее работы. Значение к.п.д. обычно устанавливают на основе экспериментальных данных, реже - путем приближенных расчетов.

Оно колеблется в довольно больших пределах, например для желобчатых тарелок з от 0,3 до 0,7. Схема ступени контакта (теоретической тарелки), при которой обеспечивается получение равновесных потоков фаз, покидающих контактную зону, представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 ? Схема потоков для теоретической тарелки

Потоки фаз G и L, имеющие концентрации компонента у₁ и х₁, поступают в контактную зону, где в результате процесса массообмена концентрации изменя-ются до у₂ и х₂. Согласно определению теоретической контактной ступени (теоретической тарелки), эти концентрации находятся в равновесии.

Концентрации потоков у₁ и х₂, у₂ и х₁, встречающихся на соответствующих уровнях, удовлетворяют уравнению рабочей линии. Понятие о теоретической тарелке существенно упрощает расчеты массообменных процессов, так как необходимо располагать только уравнениями равновесия и рабочей линии.

На рисунке 2 представлено построение числа теоретических тарелок (ЧТТ) с использованием диаграммы х ? у.

АВ ? рабочая линия; ОС ? линия равновесия

Рисунок 2 ? Построение числа теоретических тарелок на диаграмме

Поступающий в аппарат поток фазы G состава у_н и уходящий из аппарата поток фазы L состава х_к соответствуют уравнению рабочей линии (точка 1). Поток фазы L состава х_к покидает контактную зону и находится в равновесии с потоком фазы G состава y₁, покидающей ту же зону (точка 1'). Потоки фаз G состава y₁ и L состава х₂ отвечают уравнению рабочей линии (точка 2). Составы х₂ и y₂ находятся в равновесии (точка 2').

Аналогично находим точки 3 и 3' и, наконец, точку 4, определяющую составы х_н поступающей в аппарат фазы L и у_к уходящей из аппарата фазы G. Таким образом, изменение концентраций фаз у_н ? у_к и х_н ? х_к достигается при построении ступенчатой линии 1, 1', 2, 2', 3, 3', 4 между рабочей и равновесной линиями.

Число ступеней (в данном случае три) и будет числом теоретических тарелок N_Т, необходимых для данного разделения смеси.

Схема ректификационной колонны приведена на рисунке 3



Рисунок 3 ? Схема ректификационной колонны

В среднюю часть колонны поступает сырье, нагретое до температуры t_F. В колонне происходит процесс однократного испарения (ОИ) сырья, в результате которого образуются пары G_F и жидкость g_F, находящиеся в равновесии. На любой тарелке колонны, например п?й, происходит контакт между парами G_n-₁ поднимающимися на эту тарелку, и жидкостью g_n+1, стекающей на ту же тарелку. При контакте этих потоков составы фаз изменяются и пары обогащаются НКК, а жидкости ? ВКК (потоки G_n и g_n). Пары G_n, поднимающиеся с n?й тарелки, богаче НКК, чем пары G_n-i, а жидкость g_n богаче ВКК, чем жидкость g_n+i. Затем пары G_n поступают на вышележащую тарелку п+1, а жидкость g_n ? на нижележащую та-релку n?1, где они контактируют с соответствующими потоками жидкости и паров.

Контактирование встречных потоков фаз осуществляется до тех пор, пока не будут достигнуты желаемые составы продуктов колонны: верхнего, называемого дистиллятом или ректификатом y_D, и нижнего, называемого остатком x_w.

Изменение составов фаз будет происходить в том случае, если поток жидкости (или флегмы) g_n+1 будет более богат НКК, чем жидкость gn, равновесная с паром G_n. Поскольку давление в колонне постоянное, это достигается, если температура t^ж_n+1 потока жидкости g_n+1 меньше температуры t^ж_n потока жидкости g_n и, следовательно, паров G_n, т. е. t^п_n = t^ж_n.

Таким образом, в колонне температура убывает снизу вверх: наименьшая температура t_D будет в верхней части колонны, а самая высокая t_w в нижней.

Поскольку в процессе ректификации должны участвовать два потока пар и жидкость, состоящие из одних и тех же компонентов, но с разными концентрациями, для обеспечения процесса ректификации из верхней части колонны отводят тепло Q_d, а в нижнюю часть подводят тепло Q_B. При конденсации части паров в верхней части колонны образуется поток жидкости (поток орошения, флегма), перетекающей с тарелки на тарелку.

1.2 Принципиальное устройство ректификационной колонны

Ректификация ? это противоточное взаимодействие двух неравновесных фаз жидкости и пара, образующегося из этой жидкости. При этом пар непрерывно обогащается низкокипящим (легколетучим) компонентом, а жидкость ? высококипящим (труднолетучим) компонентом. Ректификацией может быть достигнута любая заданная степень разделения жидких смесей. Ректификация является сложным процессом дистилляции.

Процессы ректификации осуществляются периодически или непрерывно при различных давлениях: под атмосферным давлением, под вакуумом (для разделения смесей высококипящих веществ), а также под давлением больше атмосферного.

На рисунке 4 изображена схема ректификационной установки непрерывного действия. Внутри ректификационной колонны 1 расположены контактные устройства в виде тарелок или насадки.

Снизу вверх по колонне движется пар, поступающий из выносного куба-испарителя 2 (Куб-испаритель может размещаться и непосредственно под колонной).

На каждой тарелке происходит частичная конденсация пара труднолетучего компонента и за счет конденсации ? частичное испарение легколетучего компонента. Таким образом, пар, выходящий из Куба-испарителя и представляющий собой почти чистый труднолетучий компонент, по мере движения вверх обогащается легколетучим компонентом и покидает колонну в виде почти чистого пара легколетучего компонента. Пар конденсируется в дефлегматоре 3, охлаждаемом водой. Полученный конденсат разделяется на дистиллят (верхний продукт) и флегму, которая направляется на верхнюю тарелку колонны. Флегма, стекая по колонне и взаимодействуя с паром, обогащается труднолетучим компонентом.

Исходную смесь подогревают до температуры кипения в теплообменнике 4 и подают в колонну на ту тарелку, где кипит смесь того же состава, то есть на верхнюю тарелку нижней исчерпывающей части колонны (аммиак, пропан, фреоны и тому подобные). Повышение давления приводит к увеличению температур в колонне, что позволяет осуществлять конденсацию.



1 ? колонна; 2 ? куб-испаритель; 3 - дефлегматор; 4-6 ? теплообменники

Рисунок 4 ? Схема ректификационной установки непрерывного действия

Давление в ректификационной колонне определяется, прежде всего, термостойкостью разделяемых продуктов и возможностью интенсификации использовать доступные и дешевые охлаждающие реагенты (вода, воздух) и теплоносителей (водяного пара). Поэтому давление в колонне должно быть выше атмосферного, если разделяемые вещества имеют низкие температуры кипения при атмосферном давлении (например, углеводородные газы), иначе для их конденсации потребовались бы специальные хладагенты (аммиак, пропан, фреоны и тому подобные). Повышение давления приводит к увеличению температур в колонне, что позволяет осуществлять конденсацию паров с использованием обычных теплоносителей. При ректификации углеводородных газов применяют давление до 4 МПа

Регулирование рабочего давления ректификационной колонны. При условии полной конденсации паров, уходящих с верха ректификационной колонны, в заводской практике реализованы следующие схемы регулирования давления на верху колонны:

? путем установки регулирующего клапана на шлемовой трубе;

? путем регулирования числа оборотов электродвигателя вентилятора, аппарата воздушного охлаждения. Регулировать давление на верху ректификационной колонны или температуру жидкости в рефлюксной емкости можно также изменением угла поворота лопастей вентилятора аппараты воздушного охлаждения;

? путем регулирования расхода оборотной воды в кожухотрубчатом конденсаторе - холодильнике.

При неполной конденсации паров, уходящих с верха колонны, давление на верху колонны или в рефлюксной емкости регулируют сбросом не сконденсировавшихся паров из емкости орошения в топливную сеть или факельную линию завода.

В случае разделения высококипящих продуктов (мазут, масляные фракции и другие) приходится понижать давление против атмосферного. Это позволяет разделять углеводороды, имеющие температуры кипения при атмосферном давлении свыше 500 °С, при температурах ниже 400 °С без заметного их разложения. Обычно при разделении высококипящих смесей углеводородов применяют остаточное давление приблизительно 6,7 кПа и менее.

Следует иметь в виду, что при повышении давления в колонне, как правило, уменьшаются относительные летучести компонентов, что приводит к необходимости увеличивать число тарелок в колонне или расход орошения.

В общем случае при выборе давления в колонне необходимо учитывать как эксплуатационные, так и экономические показатели процесса ректификации. Однако если нет специальных требований к процессу, следует предпочесть работу ректификационной колонны под атмосферным давлением. Для проведения процесса ректификации применяют в основном аппараты колонного типа. В зависимости от способа создания поверхности фазового контакта эти аппараты подразделяются на две группы:

1) аппараты, в которых поверхность фазового контакта создается потоками пара и жидкости. К этой группе относятся барботажные (тарельчатые) колонны с различными типами тарелок;

2) аппараты, в которых поверхность фазового контакта является поверхностью жидкости, растекающейся по специальной насадке. Аппаратами этого типа являются насадочные колонны.

Барботажные (тарельчатые) ректификационные колонны. Тарельчатые колонны являются наиболее эффективными и распространенными аппаратами. Они изготовляются в виде вертикальных цилиндров, внутри которых одна над другой размещено определенное количество горизонтальных перегородок ? тарелок, обеспечивающих возможность движения жидкости сверху вниз, а пара снизу вверх.

Различают тарельчатые колонны без переливных устройств (неорганизованный перелив жидкости) и с переливными устройствами (организованный перелив жидкости с тарелки на тарелку).

Колонна без переливных устройств (с неорганизованным переливом жидкости) ? это аппарат с правильными тарелками, на которых пар и жидкость проходят через одни и те же отверстия или щели. На каждой тарелке одновременно с процессом взаимодействия жидкости и пара путем барботажа (прохождения газа через слой жидкости) происходит сток жидкости на нижерасположенную тарелку ? «проваливание» жидкости. Поэтому тарелки и называют провальными. По конструкции тарелки бывают дырчатыми, решетками и трубчатими.

В дырчатых тарелках диаметр отверстий составляет от 4 до 10 мм. Газ проходит через отверстия и слой жидкости на тарелке. Суммарная площадь сечения всех отверстий по отношению к сечею колонны составляет от 10 до 25 %.

Решетчатые тарелки имеют отверстия в виде выфрезированных или выштампованных щелей шириной от 3 до 8 мм.

Трубчатые (или трубчато-решетчатые) тарелки представляют собой чаще всего решетки, образованные из ряда параллельных труб или трубы, изогнутой в плоскую спираль.

Дырчатые и решетчатые провальные тарелки рисунок 5 отличаются простой конструкции, низкой стоимостью изготовления и монтажа, сравнительно небольшими гидравлическими сопротивлениями.

а б

а - дырчатая; б - решетчатая; 2 - отверстия; 3 - щели

Рисунок 5 - Дырчатые и решетчатые провальные тарелки

а - решетчатая; б, в - трубчато-решетчатые; 1 - щели; 2 - труба; 3 - перфорированный лист; 4 - коллекторы

Рисунок 6 - Схема решетчатых поперечных и трубчато-решетчатых тарелок

Гидродинамические режимы работы провальной тарелки зависят от скорости подачи пара. При малых скоростях пара, жидкости на тарелке не задерживается, так как сила трения между фазами незначительная. С увеличением скорости пара жидкости начинает накапливаться на тарелке и пара барботирует сквозь нее, при этом тарелка работает в нормальном режиме. Газ и жидкость переменно проходит через одни и те же отверстия. Если же скорость пара еще больше возрастает накопление жидкости на тарелке и соответственно увеличивается ее гидравлическое сопротивление, что способствует наступлению состояния «захлебывания».

В колонах переливными устройствами с организованным переливом жидкости. Жидкость поступает на верхнюю тарелку, переливается с тарелки на тарелку через переливное устройство и удаляется из нижней части аппарата. Пар вводится в нижнюю часть колонны и перемещается вверх, распределяясь на каждой тарелке.



1 - тарелка; 2 - переливное устройство; L - расход жидкости; G - расход пара

Рисунок 7 ? Схема тарельчатой колонны с переливными устройствами

Характер распределения пара и жидкости зависит не столько от конструкции распределяющих устройств, сколько от скорости парового потока. При небольшой скорости (0,3 м/с) пар движется сквозь слой жидкости в виде отдельных пузырьков. Поверхность контакта фаз невелика, и тарелка при этом работает неполным сечением. Такой режим распределения пара называется пузырьковым.

С увеличением расхода пара (v = от 0,3 до 1,2 м/с) выходящие из отверстияили прорези отдельные пузырьки сливаются в сплошную струю, которая на определенном расстоянии от места истечения разрушается вследствие сопротивления слоя жидкости с образованием большого количества пузырьков. При этом на тарелке возникает парожидкостная дисперсная система ? пена которая является нес-табильной и разрушается сразу же после прекращения подачи пара. Контакт пара и жидкости происходит на поверхности пузырьков и струй пара, а также на поверхности капель жидкости, которые в большом количестве образуются над барботажным слоем при выходе пузырьков ков пара из барботажного слоя и разрушении их оболочек. При пенном режиме поверхность контакта фаз максимальная.

При дальнейшем увеличении скорости пара (более 1,2 м/с) длина паровых струй увеличивается, они выходят на поверхность барботажного слоя, не разрушаясь и образуя большое количество крупных брызг. Поверхность контакта фаз в условиях такого режима резко снижается. Данный режим называется струйным (или капель и брызг).

К колоннам с организованным переливом жидкости относятся аппараты с ситчатыми, колпачковыми, клапанными и с шаровой насадкой тарелками.

Колонна с ситчатыми тарелками представляет собой вертикальный цилиндрический корпус 1 с горизонтальными тарелками 2, в которых равномерно по всей поверхности просверлено значительное число отверстий диаметром от 1 до 5 мм (рис. 7). Для слива жидкости и регулирования ее уровня на тарелке исполь-зуются переливные трубы 3, нижние концы которых погружены в стакан 4 (при-емный стакан). Пар проходит через отверстия и барботирует через слой жидкости на тарелке. Высота слоя жидкости составляет от 25 до 30 мм и определяется положением верхних концов переливных труб.

При слишком малой скорости пара жидкость может проваливаться через отверстия верхней тарелки на ниже расположенную, что приводит к значительному снижению интенсивности массообмена. При больших нагрузках гидравлическое сопротивление тарелки сильно возрастает, наблюдается унос жидкости. Поэтому паровой поток должен двигаться с определенной скоростью и иметь давление, достаточное для того, чтобы преодолеть давление слоя жидкости и предотвратить стекание жидкости через отверстия тарелки.

Ситчатые тарелки отличаются простотой устройства и высокой эффективностью, работают устойчиво в широком интервале.



2. Технологическая часть

2.1 Характеристика исходного сырья и изготавливаемой продукции

Сырьем установки стабилизации конденсата является нестабильный газовый конденсат, поступающий с установок низкотемпературной сепарации газа УКПГ-1АВ, УКПГ-2В, УКПГ-5В и УКПГ-8В Уренгойского газоконденсатного месторождения и УКПГ-1АВ, УКПГ-2В, УКПГ-3В Ямбургского газоконденсатного месторождения (Валанжин).

Конденсат газовый стабильный.

Качество стабильного конденсата, уходящего с установки стабилизации конденсата на установку получения дизельного топлива нормируется:

1) давление насыщенных паров, мм.рт.ст., не более - 250;

2) массовая доля воды, % ? 0,1-0,5 отс.;

3) товарный стабильный конденсат, поступающий в резервуарный парк стабильного конденсата должен соответствовать техническим требованиям по ОСТ 51.65-80

Газ деэтанизации.

Качество газа деэтанизации, уходящего с колонн деэтанизации УСК на дожимную компрессорную станцию нормируется: содержание углеводородов С_5+выше, % масс, не более ? 3,00.

Нормируемый состав обеспечивает предъявляемые требования к товарному газу природному, который откачивается с ДКС на эжектора УКПГ-2В и направляется в магистральный газопровод.

Деэтанизированный конденсат.

Деэтанизированный конденсат, полученный при работе установки по одноколонной схеме, закачивается в конденсатопровод «Уренгой-Сургут», соот-ветствует техническим требованиям по СТП 05751745-6-92.

1) Массовая доля метана и этана, % не более - 0,8;

2) Массовая доля механических примесей, % не более - 0,05;

3) Массовая концентрация хлористых солей, мг/дм³ не более - 100;

4) Массовая доля воды, % не более - 0,1;

5) Плотность, кг/м³ - не нормируется

Широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ) должна соответствовать требованиям и нормам:

1) углеводородный состав, % массовый:

- сумма углеводородов С₁ - С₂, не более - 2,5

- пропан, не менее - 15

- сумма углеводородов С₄ - С₅, не менее - 45

- сумма углеводородов С_{6 и выше}, не более - 35

2) содержание сероводорода и меркаптановой:

- серы, % по массе, не более ? 0,05

- в т.ч. сероводорода, не более - 0,003

2.2 Технология получения ШФЛУ на УСК

Проектной схемой УСК предусмотрена возможность переработки конденсата газового нестабильного (КГН) на технологических нитках УСК по двухколонной схеме с получением конденсата газового стабильного (КГС), широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) и газа деэтанизации (ГД), а также по одноколонной схеме с получением конденсата газового деэтанизированного (КГД) и газа деэтанизации (ГД).

Описание технологической схемы УСК в режиме получения конденсата газового стабильного (КГС).

Конденсат газовый нестабильный с температурой от минус 10 до плюс 10 °С и давлением не более 3,7 МПа поступает в два параллельно работающих сепаратора 1С-1, 1С-2 (2С-1, 2С-2) через "коллектор-маточник", уложенный по днищу сепаратора на высоте 300 мм.

Сепаратор представляет собой горизонтальную емкость объемом 50 м³, разделенную вертикальной перегородкой на две зоны: зону отстоя и вывода подтоварной воды и зону вывода выветренного конденсата (ВК). Выветривание КГН в сепараторах происходит за счет понижения давления, а отделение подтоварной воды от выветренного конденсата происходит за счет "коллектора-маточника" и перегородки высотой 1000 мм, исключающая возможность попадания подтоварной воды в выветренный конденсат. Коллектор и перегородка обеспечивают время пребывания конденсата в аппарате от 15 до 20 минут, что достаточно для отс-тоя подтоварной воды от конденсата. Выветренный конденсат через перегородку поступает в отсек, в котором поддерживается уровень для загрузки колонны, а подтоварная вода выводится на установку выветривания конденсата в сепаратор 2С-2 для дополнительного отстоя.

Газ сепарации, нагретый в теплообменнике 1Т-2 (2Т-2) за счет тепла конденсата газового стабильного, выходящего из 1К-2 (2К-2) может подаваться, как в нижнюю часть колонны 1К-1 (2К-1) под третью тарелку, как паровая фаза питания 1К-1 (2К-1), так и в линию подачи (ВК) после теплообменника 1Т-1 (2Т-1) на питание колонны 1К-1 (2К-1) - на тарелку 19 (15, 17).

Технологической схемой предусмотрена возможность вывода газа сепарации из сепараторов второй технологической нитки в линию "газ на ДКС" минуя 2Т-2, 2К-1.

Выветренный конденсат (ВК) из сепараторов 1С-1, 1С-2 (2С-1, 2С-2) объединяется в один поток, проходит замерную диафрагму камерного типа, регистрируется прибором, установленным в зале колонного оборудования, и через клапан-регулятор расхода питания, поступает в межтрубное пространство теплообменника 1Т-1 (2Т-1), где нагревается до температуры не более 80 °С, за счет тепла конденсата газового стабильного, выходящего из 1К-2 (2К-2). Из теплообменника 1Т-1 (2Т-1) выветренный конденсат подается в качестве питания в деэтанизатор 1К-1 (2К-1) на тарелку 19 (15, 17).

Температура (ВК), поступающего в качестве питания 1К-1 (2К-1), измеряется датчиком температуры и регистрируется вторичным прибором, установленным на щите управления в операторной. По месту температура измеряется ртутным термометром.

Часть (ВК) из 1С-1, 1С-2 (2С-1, 2С-2) минуя 1Т-1 (2Т-1) с температурой от минус 10 до плюс 10 °С подается на орошение деэтанизатора 1К-1 (2К-1) на 39 тарелку. Температура (ВК) измеряется датчиком температуры и регистрируется прибором, установленным на щите управления в операторной.

Расход подаваемого орошения в колонну 1К-1 (2К-1) измеряется диафрагмой камерного типа, регистрируется прибором. Расход орошения регулируется клапаном-регулятором расхода и вторичным прибором, установленным на щите управления в операторной.

Разделение выветренного конденсата в деэтанизаторе 1К-1 (2К-1) осуществляется при следующих параметрах:

? давление от 2,2 до 2,6 МПа;

? температура куба колонны не более 165 °С;

? температура верха колонны не более 40 °С.

Газ деэтанизации, выводимый с верха колонны 1К-1 (2К-1) поступает в линию "газ на ДКС" и линию "газ собственных нужд".

Для поддержания необходимого температурного режима деэтанизатора

1К 1 (2К-1) производится циркуляция постоянного количества кубовой жидкости (циркулирующая жидкость) одним из насосов 1Н-1, 1Н-1а (2Н-1, 2Н-1а) через печи 1П-1, 1П-2 (2П-1,2П-2) где происходит ее нагрев за счет сжигания газа собственных нужд и возврат парожидкостной смеси в нижнюю часть деэтанизатора под нижнюю тарелку.

Печь 1П-1, 1П-2 (2П-1, 2П-2) представляет собой вертикальный аппарат, состоящий из трех частей: радиантной зоны, конвекционной зоны и дымовой трубы.

Радиантная часть представляет собой футерованный изнутри металлический цилиндр диаметром 3000 мм, установленный вертикально на опорах. Продуктовый змеевик двух поточный, цельносварной и смонтирован вертикально по периферии из труб Ду 150. В нижней части змеевик опирается на под печи. Над радиантной камерой установлена коробчатая конвекционная камера с металлическим переходом и дымовой трубой. Внутри конвекционной камеры в трубных решетках горизонтально расположен цельносварной продуктовый змеевик из оребренных труб Ду 150. Змеевики радиантной и конвекционной камер соединены перемычками. Внутри перехода находится шибер, которым регулируется разрежение в топке печи. На отметке 8,4 метра предусмотрено управление шибером.

Сжигание газа собственных нужд производится на четырех горелках ГЭВК-500 (горелка ультразвуковая эмульсионно-вихревая комбинированная), расположенных в подовой части печи. На каждой горелке имеется лепестковое устройство, предназначенное для регулирования тяги через горелку.

После насоса 1Н-1, 1Н-1а (2Н-1, 2Н-1а) циркулирующая жидкость (ЦЖ) делится на четыре потока и поступает в печь.

Потоки (ЦЖ) на выходе из печи объединяются и по общему коллектору (ЦЖ) подаются в нижнюю часть куба деэтанизатора 1К-1 (2К-1) под нижнюю тарелку.

Из кубовой части деэтанизатора 1К-1 (2К-1), под собственным давлением, выводится балансовое количество конденсата газового деэтанизированного (КГД) с температурой не более 165 °С, который последовательно проходит межтрубное пространство теплообменника 1Т-3 (2Т-3), где нагревается за счет тепла встречного потока конденсата газового стабильного (КГС), поступающего из стабилизатора 1К-2 (2К-2).

Температура КГД до и после теплообменника 1Т-3 (2Т-3) контролируется по термометрам, установленными по месту.

КГД нагретый в теплообменнике 1Т-3 (2Т-3) до температуры не более 200 °C, поступает на загрузку колонны-стабилизатора 1К-2 (2К-2) на тарелку 22 (18, 20).

Разделение КГС в стабилизаторе 1К-2 (2К-2) осуществляется при следующих параметрах:

? давление от 5 до 13 кгс/см² (от 0,5 до 1,3 МПа);

? температура куба колонны не более 245 °С;

? температура верха колонны не более 150 °С.

Пары ШФЛУ с верха стабилизатора 1К-2 (2К-2) направляются в воздушный холодильник 1ВХ-1 (2ВХ-1), где охлаждаются до температуры не более 70 °С, частично конденсируются и поступают в рефлюксную емкость 1Е-1 (2Е-1).

Несконденсированные газы с рефлюксной емкости 1Е-1 (2Е-1) выводятся на узел подготовки газа собственных нужд в выветриватель 1В-1 (2В-1) для дополнительного улавливания капельной жидкости.

Сконденсировавшиеся пары ШФЛУ из емкости 1Е-1 (2Е-1) поступают на прием одного из насосов 1Н-3, 1Н-3а (2Н-3, 2Н-3а). Часть ШФЛУ подается на верхнюю тарелку (№ 39) стабилизатора 1К-2 (2К-2) в качестве острого орошения для поддержания температурного режима верха стабилизатора, на установку получения пропан-бутана (УППБ) ШФЛУ подается в качестве сырья, а балансовый избыток ШФЛУ направляется в парк головной насосной станции (ГНС).

ШФЛУ на УППБ из напорной линии насосов 1Н-3, 1Н-3а (2Н-3, 2Н-3а) через задвижки поступает в общий коллектор ШФЛУ. Давление в напорной линии насосов поддерживается в пределах от 1,0 до 1,4 МПа.

Балансовый избыток ШФЛУ на ГНС проходит через 1ВХ-3 (2ВХ-3), охлаждается до температуры не более плюс 60 °С.

На второй технологической нитке УСК для охлаждения ШФЛУ по необходимости предусмотрено подключение теплообменника Т-304. Охлаждение ШФЛУ в Т-304 происходит выветренным конденсатом. Теплообменник Т-304 по выветренному конденсату подключен параллельно к теплообменнику 2Т-1.

Технологической схемой предусмотрен отстой, и вывод с установки подтоварной воды, поступающей с ШФЛУ в 1Е-1. Ёмкость 1Е-1 разделена вертикальной перегородкой на две зоны:

? зона отстоя подтоварной воды;

? зона вывода ШФЛУ.

Подтоварная вода выводится из 1Е-1 в сепаратор 1С-2 на УВК.

2.3 Конструкция и принцип работы колонны стабилизации

Технологические нитки УСК работают по двухколонной схеме разделения нестабильного конденсата с получением газа деэтанизации, деэтанизированного конденсата, стабильного конденсата и ШФЛУ в колоннах К-1, К-2.

Колонна стабилизации К-2 представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат переменного сечения: в нижней части диаметр колонны 2000 мм, в верхней 1600 мм, который имеет 39 клапанных тарелок фирмы KOCH-GLITCH. Высота колонны 39,1 м. Материал изготовления 09 Г2С. Нижняя часть колонны оснащена двухпоточными тарелками SUPERFRAC с фиксированными клапанами VG-0 (тарелки 01 ч 21) с шагом между тарелками 500мм, верхняя часть колонны оснащена однопоточными тарелками SUPERFRAC с фиксированными клапанами VG-0 (тарелки 22 ч 39) с шагом между тарелками 600 мм. От завышения давления в колонне К-2 предусмотрено два предохранительных клапана с установочным давлением 1,45 МПа.

Давление в колонне контролируется двумя техническими манометрами, установленными: один ? в кубовой части, другой ? в верхней.

Уровень в кубовой части колонны контролируется уровнемерами типа УБП.

Продуктом верха колонны стабилизации К-2 является широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ), пары которой с температурой до 120 С поступают в воздушный холодильник ВХ-1, где происходит их охлаждение и конденсация.

Сконденсировавшиеся пары ШФЛУ с температурой не выше плюс 70 С собираются в ёмкость (рефлюксная емкость) Е-1.

Давление в системе стабилизации поддерживается клапаном-регулятором давления, который установлен на шлемовой трубе колонны К-2.

Давление в емкости Е-1 по месту контролируется техническим манометром и показания выводятся на щит в операторной УСК. Регулируется давление в Е-1 клапаном-регулятором давления, установленным по линии сброса газа из Е-1, избыток выводится в систему подготовки топливного газа на собственные нужды установки выветривания конденсата (УВК) или на факел.

Температура и количество газа выветривания из Е-1 измеряется и регистрируется на щите операторной УСК.

Температура в емкости Е-1 поддерживается клапаном регулятором температуры, установленным между линиями ШФЛУ до и после ВХ-1 дополнительно к имеющейся байпасной задвижке Ду 250 мм для плавного дистанционного регулирования температуры.

Предусмотрен отстой и вывод с установки водометанольной смеси (ВМС), поступающей с ШФЛУ в 1Е-1. Ёмкость 1Е-1 разделена вертикальной перегород-кой на две зоны:

? зона отстоя;

? зона вывода ШФЛУ.

Через клапан-регулятор раздела фаз выводится из Е-1 в сепаратор 1С-2 УВК для сбора и разделения на (ВМС) и углеводороды.

ШФЛУ из Е-1 насосами Н-3 а подаётся в качестве острого орошения на 39 тарелку стабилизатора К-2. Расход орошения в К-2 регулируется клапаном регулятором расхода ШФЛУ, который установлен на линии подачи орошения. Количество подаваемого орошения регулируется прибором на щите в операторной УСК.

Балансовый избыток ШФЛУ через клапан-регулятор уровня Е-1, установленным на напорном коллекторе насосов Н-3, Н-3а, поступает:

а) в воздушный холодильник ВХ-3, где охлаждается и через регистратор расхода поз. -362 направляется на головную насосную станцию, в парк ШФЛУ или в линию ДК на УДК-1;

б) в качестве сырья в линию ШФЛУ на установку получения пропан-бутана, давление в линии регулируется клапаном-регулятором (от 1,0 до 1,4 МПа), избыток ШФЛУ направляется в воздушный холодильник ВХ-3.

Предусмотрена возможность подачи ШФЛУ со второй технологической нитки по перемычке в качестве сырья в линию ШФЛУ на УППБ.

Температура ШФЛУ на выходе с установки измеряется и регистрируется на пульте операторной. Во избежание превышения давления на трубопроводе ШФЛУ установлены два предохранительных клапана с установочным давлением 1,55 МПа со сбросом ШФЛУ в дренажную емкость Е-2.

На второй технологической нитке УСК для охлаждения ШФЛУ по необходимости предусмотрено подключение теплообменника Т-4. Охлаждается ШФЛУ в Т-4 выветренным конденсатом. Теплообменник Т-4 по выветренному конденсату подключен параллельно к теплообменнику 2Т-1.

Из куба колонны К-2 стабильный конденсат циркуляционными насосами

Н-2, Н-2а подаётся в змеевики печей П-2 двумя параллельными потоками.

Расход циркулирующей жидкости (ЦЖ) по каждому из потоков регистрируется диафрагмами, температура ЦЖ регистрируется на щите в операторной.

На выходе из печи П-2 оба потока объединяются в один коллектор Ду 300 мм. и через обратный клапан и эл. задвижку Ду 300 мм. подаются в кубовую часть колонны К-2 для поддержания заданной температуры.

Необходимая температура циркулирующей жидкости (ЦЖ) поддерживается клапаном-регулятором расхода топливного газа, расположенным на линии подачи топливного газа к горелке печи П-2.

Режим работы К-2:

- давление не более 1,3 МПа;

- температура верха не более 150 С;

- температура низа не более 245 С;

- температура орошения не более плюс 70 С;

Стабильный конденсат из кубовой части стабилизационной колонны К-2 с температурой не более 245 С проходит последовательно трубный пучок тепло- обменников Т-3, Т-2 и Т-1, где отдает свое тепло деэтанизированному конденсату, газу сепарации и выветренному конденсату, далее воздушный холодильник ВХ-2, где охлаждается до температуры не выше 40 С и через замерную диафрагму и клапан-регулятор уровня в кубовой части К-2 подается в качестве сырья на УПДТ-1, 2 а избыток стабильного конденсата выводится в резервуарный парк стабильного конденсата и дизельного топлива. Температура стабильного конденсата на входе и выходе теплообменников контролируется ртутными термометрами, на выходе с установки замеряется и регистрируется на щите операторной.

Давление насыщенных паров (ДНП) стабильного конденсата 1 технологической нитки на выходе с УСК определяется анализатором абсолютного давления паров и регистрируется на щите операторной.

Для получения на УСК деэтанизированного конденсата при работе по одноколонной схеме предусмотрено переключение части запорных арматур и изменение технологических потоков по схеме: из кубовой части колонны К-1 деэтанизированный конденсат через клапан-регулятор уровня поступает в трубное прост-ранство теплообменников Т-2 и Т-1 где отдает свое тепло газу сепарации и выветренному конденсату.

На линии вывода ДК из кубовой части К-1 перед теплообменником Т-2 (трубное пространство) для защиты трубопровода ДК от завышения давления, установлены предохранительные клапана Ру 1,75 МПа со сбросом в аварийную ёмкость Е-4.

После теплообменников деэтанизированный конденсат поступает на охлаж-дение в ВХ-2 и через замерный узел с температурой не выше плюс 30 С нап-равляется на головную насосную станцию (ГНС) для откачки в конденсатопровод «Уренгой-Сургут»: ? по линии ДК на УДК-1; ? по линии ШФЛУ на ГНС.

При производственной необходимости, ДК после теплообменника Т-1 нап-равляется: одна часть через ВХ-2, другая часть по перемычке в ВХ-1 и по обводной линии, минуя К-2, Е-1 через замерной узел на ГНС с температурой не более плюс 30 С. При этом следует, с помощью закрытия соответствующей арматуры, не допускать попадание ДК в колонну К-2 (по линии шлема), в емкость Е-1 (по линии входа из ВХ-3 в Е-1), в теплообменник Т-3 по трубному пространству (по линии выхода продукта из куба колонны К-2).

2.4 Нормы технического режима работы колоны. Причины отклонения от них. Способы устранения

Нормы технологического режима работы колоны стабилизатора:

- температура выхода, єС до 150;

- температура низа, єС до 245;

- температура орошения, єС не более плюс 70;

- расход сырья на питание, м³/час не более 120;

- давление, МПа не более 1,3;

- уровень, % от 20 до 80.

В процессе нормальной эксплуатации по тем или иным причинам возможны отклонения основных параметров технологического режима от оптимальных по технологической карте.

Эти нарушения приводят к нарушению технологического режима и ухудшению качества получаемых продуктов.

Особо внимательно нужно следить за работой печей и не допускать загазованности территории установки. Для оперативного восстановления нормального режима обслуживающий персонал обязан знать перечень возможных отклонения от нормального технологического режима и способы ликвидации этих отклонений.

Во всех случаях, когда колебание и отклонение параметров технологического режима от заданных по технологической карте приводит к ухудшению качества получаемых продуктов, необходимо принимать срочные меры к восстановлению технологического режима.

Таблица 1 ? Причины отклонения от норм. Методы устранения

Возможные неполадки	Возможные причины	Способы устранения
Повышение или понижение уровней в аппаратах	Неисправность системы регулирования уровней	Проверить систему регули-рования уровней
Повышение температуры верха К-1, К-2	Недостаточное количество орошения Нарушен температурный режим	Увеличить количество орошения Востановить температурный режим
Количество этана в деэтанизированном конденсате выше нормы	Низкая температура куба К-1 Загрузка питания колоны подается на нижнюю тарелку	Повысить температуру куба К-1 Загрузку питения колонны перевести на более высокую тарелку
Количество тяжелых углеводородов в ШФЛУ выше нормы	Недостаточное коли-чество орошения Нарушен температурный режим К-2 Подача питания на верх-нюю тарелку	Увеличить количество орошения Востановить температурный режим Подачу питания перевести на более низкую тарелку
Высокое давление в К-2	Не работает клапан регулятор давления	Перейти на ручное управление отревизировать клапан
Низкий уровень в Е-1	Недостаточная конденсация паров верха К-2 Изменился состав паров в верху К-2	Увеличить угол атаки лопастей ВХ-1 Увеличить температуру верха К-2 Повысить охлаждение паров в ВХ-1 Уменьшить расход орошения
Высокий уровень в Е-1	Неисправность клапа- на - регулятора уровня в Е-1 Низкая производительность Н-3 Изменился состав паров в верху К-2	Перейти на ручное управление Проверить работу насоса Н-3 Увеличить расход орошения, понизить температуру верха К-2



3. Расчетная часть

3.1 Исходные данные

Молярная масса компонентов, г/ моль

M (C) = 16,

M () = 30,

M () = 42,

M () = 44,

M () = 56,

M (i-) = 58,

M (n-) = 58,

M () = 72.

Мольная доля компонента в сырье

(C) = 0,0611,

() = 0,0538,

() = 0,0856,

() = 0,3554,

(i-) = 0,2075,

(n-) = 0,1117,

() = 0,0139.

Число молей компонентов ШФЛУ, моль/ч

(C) = 0,18,

() = 0,30,

() = 1.05,

() = 22,

() = 32,

(i-) = 18,

(n-) = 10,

() = 15,

? = 98,5.

Давление на верху колонны, Р, МПа 1, 2;

Температура в ВХ -1, t, 62;

Мольная доля отгона, e 0,15;

Суммарный массовый расход компонентов в дистилляте, ?, кг/ч 620.

3.2 Расчет температуры верха стабилизатора К-2

Расчет необходимо вести с учетом состава орошения. В случае полной конденсации отводимого дистиллята в ВХ, состав орошения, подаваемого наверх колонны одинаков с составом дистиллята. Условия однократной конденсации обычно следующие: температура в ВХ t = 62 давление в аппарате 0,02 МПа ниже давления на верху колонны равно

- 0,2 = 1,2 - 0,02 = 1,18 МПа

При расчете температуры верха стабилизатора по уравнению изотермы жидкой фазы () проверяется агрегатное состояние дистиллята в ВХ (Р = 1,18 МПа; t = 62) однофазное или двухфазное.

При полной конденсации верхнего продукта колонны выполняется условие ?< 1.

При частичной конденсации верхнего продукта колонны (двухфазная система) выполняется условие ?> 1.

Расчет температуры верха колонны осуществляется в последовательности

Определяется мольная доля компонента в паровой фазе по формуле

0= , (2)

где Кр - константа фазового равновесия компонента при Р = 1,18 Мпа и t = 62

(C) = 22,

() = 6,7,

() = 1,9,

() = 1,6,

() = 0,8,

(i-) = 0,8,

(n-) = 0,69,

() = 0,3,

где - мольная доля компонента в равновесной жидкой фазе

. (3)

= 0,0147,

() = = 0,0290,

() = = 0,0754,

() = = 0,1018,

() = = 0,3663,

(i-) = = 0,2139,

(n-) = = 0,1171,

x?() = =0,0155,

= 0,9951.

Подставляем данные в формулу (2) и получаем результат

(C) = 22 0,0147 = 0,3234,

() = 6,7 0,029 = 0,1943,

() = 1,9 0,6754 = 0,1432,

() = 1,6 0,1018 = 0,1628,

() = 0,8 0,3663 = 0,2930,

(i-) = 0,8 0,2139 = 0,1711,

(n-) = 0,69 0,1171 = 0,0807,

() = 0,3 0, 0155 = 0,0046,

= 1,3731.

По расчету > 1, следовательно, в ВХ двухфазная смесь.

Определяем предварительный состав сконденсировавшейся в ВХ жидкости (доля отгона) подаваемой в качестве орошения в аппарат по формуле

e= , (4)

где Му - молекулярная масса паровой фазы

= . (5)

(C) = 16 0,3234 = 5,1744,

() = 30 0,1943 = 5,829,

() = 42 0,1432 = 6,0144,

() = 44 0,1628 = 7,1632,

() = 56 2930 = 16,408,

(i-) = 58 0,1711 = 9,9238,

(n-) = 58 0,807 = 4,6806,

() = 72 0,0046 = 0,3312,

= 55,5246,

где

Mсм = . (6)

Мсм = = 6,2925.

Подставляем данные в формулу (4) и получаем результат

е = = 1,3236.

Принимаем кратность орошения равным 5 и находим состав паров на верху стабилизатора.

Масса холодного орошения при пяти кратном орошении

= 5 . (7)

= 5 620 = 3100 кг/ч.

Количество молей холодного орошения (мольный расход)

= , (8)

где Мх - молекулярная масса жидкой фазы

Мх = x. (9)

Мх (C) = 16 0,0147 = 0,2352,

Мх () = 30 0,029 = 0,87,

Мх () = 42 0,0754 = 3,1668,

Мх () = 44 0,1018 = 4,4792,

Мх () = 56 0,3663 = 20,5128,

Мх (i-) = 58 0,2139 = 12,4062,

Мх (n-) = 58 0,1171 = 6,7918,

Мх () = 72 0,0155 = 1,116,

Мх = 49,5778.

Подставляем данные в формулу (7) и получаем результат

= = 62,52 моль/ч.

Мольный расход компонентов в холодном орошении определяется по формуле

= . (10)

(C) = 62,52 0,0147 = 0,919,

() = 62,52 0,029 = 1,813,

() = 62,52 0,0754 = 4,714,

() = 62,52 0,1018 = 6,3645,

() = 62,52 0,3663 = 22,901,

(i-) = 62,52 0,2139 = 13,373,

(n-) = 62,52 0,1171 = 7,321,

() = 62,52 0,0155 = 0,9690,

.

С учетом холодного орошения рассчитываем число молей и мольные доли компонентов в парах.

Среднее число молей пара

= + . (11)

(C) = 0,18 + 0,919 = 1,099моль/ч,

() = 0,30 +1,813 = 2,113 моль/ч,

() = 1,05+ 4,714 = 5,764 моль/ч,

() = 22+ 6,3645 = 28,3645 моль/ч,

() = 32 + 22,901 = 54,901 моль/ч,

(i-) = 18+ 13,373 = 31,373 моль/ч,

(n-) = 10+ 7,321 = 17,321 моль/ч,

() = 15 + 0,9690 = 15,969 моль/ч,

= 156,9045 моль/ч.

Средняя мольная доля паров

y = . (12)

y (C) = 0,0070,

y () = 0,0135,

y () = 0,0367,

y () = =0,1808,

y () = = 0,3499,

y (i-) = = 0,1999,

y (n-) = = 0,1104,

y() = = 0,1018,

yi = 1,0000.

По уточненному составу паров (дистиллята) в верхней части колонны рассчитывается температура верха колонны.

Для расчета задаемся = 110, =1.2МПа

(C) = 30,

() = 9,

() = 2,0,

() = 1,8,

() = 1,2,

(i-) = 1,2,

(n-) = 0,57,

() = 0,45.

Мольные доли компонентов в орошении (жидкая фаза), определяют по уравнению изотермы паровой фазы.

= . (13)

(C) = = 0.0004,

() = = 0,0015,

() = = 0,0203,

() = = 0,1004,

() = = 0,2916,

(i-) = = 0,1666,

(n-) = = 0,1945,

() = = 0,2262,

= 1.



4. Экономическая часть

4.1 Расчёт цеховой себестоимости продукции установки УСК

При калькулировании себестоимости продуктов переработки в комплексных процессах производства предусматриваются:

– деление продукции на основную и попутную;

– условная оценка попутной продукции в зависимости от её качества и направления использования.

При определении себестоимости очень важно правильно определить количество калькулируемой продукции. В нефтеперерабатывающих предприятиях её

определяют в следующем порядке: берется количество отпущеного сырья и полуфабрикатов и исключая безвозвратные потери и количество рабочей продукции.

Калькулирование себестоимости основной продукции проводится в следующем порядке:

– выявляется общая фактическая себестоимость по производственному процессу;

– определяется стоимость попутной продукции;

– определяется общая себестоимость основной продукции путем вычитания из общей производственной себестоимости попутных видов продукции;

– определяется себестоимость каждого вида основной продукции производимого внутри процесса, путем распределения оставшихся затрат по видам выпущенной продукции пропорционально их весу.

Исходные данные:

– количество сырья, Qконд, тыс. тонн в год 1300

– стоимость одной тонны сырья, Ц, руб. 1278,32

– расход электроэнергии, кВ/ч 3572

– стоимость 1т.кВ/ч 851