Реферат: Установка газофракционная

Цель расчета : Определение основных размеров колонны , материальных потоков и затрат тепла.

Исходные данные :

Производительность по бензину 250 т.т/год , по газу 89 т.т/год число дней n=336.

Рисунок 1 – колона стабилизации.

1.   Материальный баланс установки ГФУ-1.

Таблица 5 – Материальный баланс установки ГФУ-1.

Таблица 6 – Материальный баланс колонны стабилизации.

2.   Расчет температурного режима колонны.

2.1.     Расчет температуры ввода сырья.

Таблица 7 – Расчет температура ввода сырья.

Продолжение таблицы 7.

Tвхода=160 оС  , П=1200 Кпа  ,  е=0,2

2.2.     Определяем температуру верха колонны.

Таблица 8 – Температура верха колонны.

2.3.     Определяем температуру низа колонны.

Таблица 9 – температура низа колонны.

3.           Определяем флегмовое число. Rопт=3  (Рудин М.Г. с.248)

4.           Определение теплового баланса колоны. Учитывая всё тепло входящее в колону и выходящее  из неё.

                                                                       (1)

4.1.     Тепло вводимое в колону сырьём нагретым до температуры.

 кДж/ч                                                                (2) 

где Gc – количество сырья

       Jt – энтальпия сырья

                                                (3)

                                                                             (4)

где М0 – средняя молекулярная масса сырья

       кДж/кг                                     (5)

                                                                   (6)

                                          (7)

                                                                         (8)

4.2.     Тепло вводимое в колону с горячей струе или с водяным паром . Обозначим  Qвп  , Qг.с..

                                                                         (9)

Qг.с. рассчитывают по пункту 4.7. как итог расчета теплового баланса.

4.3.     Тепло выносимое из колоны с паром ректификата (дистиллята) при tв .

     кДж/ч                                                             (10)

D=17083 – количество дистиллята по материальному балансу колонны.

=542,08    кДж/кг

    кДж/ч

4.4.     Тепло выводимое из колоны с жидким остатком.

     кДж/кг                                                           (11)

     кДж/кг

     кДж/кг

     кДж/ч

4.5.     Тепло выдаваемое из колонны с острым орошением

     кДж/ч                                                      (12)

где L – количество флегмы стекающее с тарелок с верхней части колоны , определяется по формуле

     кг/ч                                                                 (13)

где Rопт – флегмовое число

      D – количество дистиллята

L=3*17083=51249     кг/ч

     кДж/кг

=700С

     кДж/кг

     кДж/ч

4.6.       кДж/ч                                       (14)

    кДж/ч

4.7.     Представляем полученные данные в равенство

   получаем

                                               (15)

где 1,02/1,03 – это коэффициент учитывающий потери тепла в окружающую среду , который составляет 2¸3 % от

   кДж/ч

4.8.     Рассчитываем количество горячей струи.

     кг/ч                                                               (16)

где tГ.С. – принимаем на 40-50 0С выше температуры куба колонны tГ.С.=2300С

     кДж/кг

     кг/ч

5.  Определение внутренних материальных потоков.

5.1. Количество паров верхней концентрационной части колоны.

                                                                              (17)

     кг/ч

5.2. Количество паров в отгонной части колонны.

                                                                            (18)

где lR – теплота испарения остатка.

       кг/ч

6. Диаметр колонны определяется в зависимости от максимального расхода паров и допустимой скорости движения паров в свободном сечении колонны.

6.1. Рассчитываем объем паров проходящих в течении 1 –го часа верхней части колонны.

     м3/ч

     м3/ч

6.2. Линейная допустимая скорость паров в колонне.

Ud=0,2    м/с

6.3. Диаметр колонны в метрах определяем по формуле

     м                                                                  (20)

     м

6.4. Примем диаметр равный

D=1,8     м

7. Число тарелок =30

8. Высота тарелок h=0,610     м

                                                                                  (21)

где h1 – высота верхнего днища

     м

h2 – высота тарельчатой части колонны.

     м                                       (22)

h3 – высота от нижней части тарелки до уровня жидкости

h3=1     м

h4 – высота кубовой части колонны.

                                                                                  (23)

где       м3

                                                         (24)

     м

h5 - опорная обечайка

h5=4     м

H=h1+h2+h3+h4+h5=0,9+17.6+1+2.6+4=26.1     м

 Колонна стабилизации КЛ 21 (2) имеет температуру верха 1000С , низа 1900С . Массовая доля отгона сырья на входе в колонну =0,2.

Диаметр колоны равен 1,8 м . Высота колонны 26,1 м , что соответствует размерам колонны на установке ГФУ-1 цеха №10.

2.2     Расчет аппарата – холодильник.

Назначение : Холодильник предназначен для охлаждения нефтепродукта .

Цель расчета : определить основные размеры.

Исходные данные :

Gб=21167     кг/ч

t1=1400C

t2=400C

t3=200C

t4=400C

Рисунок 2 – Холодильник.

1.   Тепловая нагрузка.

                                                                 (26)

     кДж/кг

     кДж/кг

2.   Средняя разность температур

      0С                                                            (27)

     0С

3.   Примем коэффициент теплопередачи

К=175 Вт/м2с     (Адельсон С.В.  с.160)

4.   Поверхность теплообмена

     м2                                                                    (28)

     м2

5.   Расход воды.

     кг/ч                                                     (29)

     кг/ч

Вывод : Принимаем кожухотрубчатый холодильник с плавающей головкой по ГОСТ 14246-79 . Диаметр кожуха 1400мм , диаметр труб 20 мм , число ходов по трубам 4 , поверхность теплообмена 1040 м2 , длина труб 9000 мм.

2.3     Расчет аппарата - отстойник .

Название аппарата: отстойник

предназначен для отстаивания рефлюкса от газа (С1-С2)

Цель расчета: определить основные размеры аппарата.

Исходные данные: температура 400С , давление 1,2 Мпа

Поступает 68332 кг/ч

С3 – 606 кг/ч – газ

С2 – 200 кг/ч – газ

С4 – 16240 кг/ч – газ

С4 – 14500 кг/ч – жидкость r=578 кг/м3

С5 – 36786 кг/ч – жидкость r=626 кг/м3

Скорость газа в свободном сечении аппарата w=0,15 м/с

Рисунок 3 – Отстойник Е 34.

1.   Объем газа С3 .

     М3/ч                                                            (30)

     м3/ч

2.   Секундный объем газа С3 .

     м3/с                                                                              (31)

     м3/с

3.   Объем газа С2 .

     м3/ч

4.   Секундный объем газа С2 .

     м3/с           

5.   Объем газа С4 .

     м3/ч

6.   Секундный объем газа С4 .

     м3/с

7.   Секундный объем жидкости С4 .

     м3/с                                           (32)

8.   Секундный объем жидкости С5 .

     м3/с

9.   Общий объем смеси .

     м3/с                                                    (33)

     м3/с

10.         Сечение аппарата.

     м2                                                                                                             (34)

     м2

11.         Диаметр аппарата.

     м                                                                                   (35)

     м

Вывод : принимаем аппарат диаметром D=1 м.

3 Экономическая часть.

Цель расчета : Рассчитать технико – экономические показатели установки ГФУ-1.

3.1 Обоснование годовой производственной мощности.

                                                                                  (36)

где  М – мощность технологической установки

П – производительность оборудования

Тэфф – эффективный фонд

М=777*336=261234     т

Выход целевого продукта

Мцел=М*Квых                                                                                (37)

Страницы: 1, 2, 3