Расчет температуры верха основной ректификационной колонны К-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:                                                                                                            С.

Физико-химические свойства Михайловской нефти Пашийского горизонта ДII…………………………………………………………….. Построение кривых разгонки ИТК, плотности и молекулярной массы Михайловской нефти ДII ……………………………………….. Выбор ассортимента получаемых продуктов…………………………. Выбор и обоснование выбора технологической схемы установки…………………………………………………………………      4.1. Выбор и обоснование  технологической схемы установки……….      4.2. Описание технологической схемы установки……………………. 5. Материальный баланс установки и колонны К-2……………………… 6. Технологический расчет  установки…………………………………….. 6.1. Расчет  температуры верха основной ректификационной  колонны К-2……………………………………………………………...            6.2. Расчет теплового баланса основной ректификационной            колонны………………………………………………………………….

4   7 8   11 11 12 15 17   20   22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Установки первичной переработки  нефти являются  основными в  современной  нефтеперерабатывающей  отрасти,  позволяют получать все  основные виды топлив,  а также  сырье  для  вторичных процессов  и нефтехимии.

Расчетно-графической работы установки  первичной переработки нефти является самостоятельной работой по профилирующей  дисциплине  "Физическая  технология   топлива". Целью расчетно-графической работы является углубление и закрепление знаний,  полученных студентами  на  лекциях,  практических и лабораторных занятиях.

Для выполнения расчетно-графической работы получаем задание на технологический расчет установки первичной переработки Михайловской нефти Пашинского горизонта ДII,  годовая мощность установки по сырью составляем 6,0 млн. тонн.

Расчетно-графическая работа состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Физико-химические свойства Михайловской нефти

Пашийского горизонта Д_II

Таблица 1. Основные физико-химические характеристики нефти

Нефть	Горизонт, ярус, пласт	ρ420	М	Температура застывания без  отработки, °С	Содержание, %		Коксуемость, %	Выход фракций, вес. %
								До 200 °С	До 350 °С
					парафина	серы
Михайловская	Пашийский горизонт ДII	0,7904	203	-6	10,1	0,48	0,87	17,5	33,5

Таблица 2. Характеристика фракций, выкипающих до 200°С

t отбора, °С	Выход (на нефть), %	ρ420	Фракционный состав				Содержание серы, %	Октановое число, без ТЭС  на 1 кг топлива
			н.к.	10%	50%	90%
28-85	7,6	0,6805	47	56	66	80	0,030	64,4
28-100	10,8	0,6939	53	63	77	95	-	61,5
28-120	15,5	0,7074	60	70	89	110	0,040	58,4
28-150	22,0	0,7223	68	80	103	132	0,050	50,4
28-180	28,9	0,7328	70	82	117	160	-	44,4
28-200	33,3	0,7400	72	84	126	180	0,060	40,3

Таблица 3. Характеристика фракций, служащих сырьем для каталитического риформинга

t отбора, °С	Выход (на нефть), %	ρ420	Содержание серы, %	Содержание нафтеновых углеводородов, %
62-105	8,4	-	0,040	23
85-120	7,9	-	0,050	22
105-140	8,0	-	0,050	21
140-180	8,9	-	0,080	20

Таблица 4. Характеристика керосиновых дистиллятов

t отбора, °С	Выход на нефть, %	ρ420	Фракционный состав					Содержание серы, %	Температура вспышки, °С
			н.к.	10%	50%	90%	98%	общей
150-280	28,4	0,7990	-	158	200	240	-	0,30	46
150-320	36,4	0,8000	-	188	232	286	308	0,36	55

Таблица 5. Характеристика дизельных топлив и их компонентов

t отбора, °С	Выход на нефть, %	ρ420	Фракционный состав				Содержание серы, %	Температура застывания °С
			10%	50%	90%	98%
150-350	42,0	0,8120	186	234	310	-	0,38	-27
180-350	30,5	0,8240	251	280	316	-	0,41	-15
230-320	16,4	0,8282	258	274	300	-	0,42	-12
230-350	25,1	0,8260	254	275	308	-	0,42	-13

 

 

Таблица 6. Характеристика мазутов и остатков

Мазут и остаток	Выход на нефть, %	ρ420	ВУ80	ВУ100	Температура застывания, °С	Содержание серы, %	Коксу- емость %
Мазут топочный 40	37,2	0,9050	5,00	2,79	30	0,92	6,81
Мазут топочный 100	27,0	0,9410	8,00	5,85	42	0,97	8,57
Мазут топочный 200	23,0	0,9570	9,22	6,50	47	1,00	9,59
Остаток Выше 300°С 350°С 400°С	41,6 32,0 24,0	0,8950 0,9510 0,9530	4,10 6,45 9,00	2,32 3,75 6,20	28 35 46	0,87 0,95 0,99	6,21 7,41 9,40

Таблица 7. Потенциальное содержание базовых дистиллятных и остаточных масел

Температура отбора, °С	Выход (на нефть) дистиллятной фракции или остатка, %	Характеристика базовых  масел			Температура застывания, °С	Содержание базового масла, %
		ρ420	50/100	ИВ		На дистиллятную фракцию или остаток, %	На нефть
350-450	14,0	0,8860	3,77	85	-27	69,2	9,7
450-495	3,9	0,8850	5,06	85	-15	71,4	2,8
Остаток выше 495	14,1	0,8830	6,36	94	-11	38,2	5,4

 

Таблица 8. Разгонка (ИТК) нефти в аппарате АРН-2 и характеристика узких фракций

 

 

2. Построение кривых разгонки ИТК, плотности и молекулярной массы Михайловской нефти ДII

Для построения кривых разгонки перерабатываемой нефти используем таблицу № 8 “Разгонка (ИТК) Михайловской нефти ДII в аппарате АРН-2 и характеристика узких фракций”.

На основании этой таблицы  в координатах: “температура, °С” – “массовый выход фракций, % на нефть” строим кривые разгонки нефти.

Построим кривую истинных температур кипения (ИТК) Михайловской нефти ДII. Для этого на оси абсцисс откладываем выход газа (фракций до 28°С) и из этой точки восстанавливаем перпендикуляр, соответствующий по масштабу величине температуры начала кипения нефти. Для Михайловской нефти массовый выход газа составляет 4,0%, температура начала кипения нефти равна 28°С. Последующие точки получаются путем пересечения двух перпендикуляров, проведенных из точек:

температура 55°С, суммарный массовый выход-6,3%;

температура 70°С, суммарный массовый выход-8,8% и т.д.

Полное построение ИТК  Михайловской нефти ДII приведено на рисунке № 1.

Для построения кривых свойств  нефтей (плотность, молекулярная масса) на оси абсцисс откладываем средние ординаты каждой фракции. Например, положение средней ординаты фракции 55-70°С на оси абсцисс равно 4,0+2,3+(2,5/2)=7,55%, где 6,3 – массовый выход фракции до 55°С, %; 2,5 - массовый выход фракции до 55-70°С, %.

Для фракции 70-86°С средняя ордината составит 8,8+(11,4/2)=14,5%.

Из полученных точек (7,55 % и 14,5 %) восстанавливаем перпендикуляры и на них в соответствии с выбранным  масштабом ординат откладываем  значение плотности и молекулярной массы. В данном случае для фракции 28-55°С плотность и молекулярная масса будут соответственно 0,6370 и 80; для фракции 86-96°С – 0,7273 и 94 и т.д. (Рис. 1).

Полученные точки кривых, плотностей и молекулярной массы  узких фракций нефти плавно соединяем в линии.

3. Выбор ассортимента получаемых продуктов

Выбор ассортимента продукции  производится на основании потребностей народного хозяйства в продуктах  и в соответствии со стандартами  на данных продукт. Основные критерии оценки качества являются:

1) для бензинов – октановое  число, фракционный состав;

2) для реактивного топлива – плотность, фракционный состав, температура кристаллизации и содержание серы;