ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перегонка нефтяных систем из "Основы теории и расчета перегонки и ректификации" Сложные углеводородные системы. Нефтяные фракции представляют собой смеси, состоящие из столь большого числа отдельных соединений, что их идентификация для определения состава системы и вообще для инженерных расчетов практически не имеет смысла. Для описания свойств этих систем, называемых сложными или непрерывными смесями, используются так называемые кривые разгонок, из которых наиболее важными являются кривые истинных температур кипения (ИТК). Если представить, что компоненты, составляющие сложную смесь, отгоняются из нее под постоянным давлением в строгой последовательности, отвечающей их точкам кипения t, непрерывно возрастающим с долей отгона е, то график зависимости t — ей носит название кривой истинных температур кипения. Каждая точка на непрерывной кривой ИТК представляет температуру кипения гипотетического точечного компонента, выкипающего из исходной смеси при данной доле отгона, и поэтому может рассматриваться еще и как точка кривой давления насыщенного пара данного компонента, отвечающая при этой температуре тому постоянному давлению, при котором построена линия ИТК. [c.103] Решение. Приведенный шике расчет искомых температур начала и конца гашения носит иллюстративный характер и имеет целью, во-иер-вых, показать использование приема деления заданной спстемы на ряд узких фракций п, во-вторых, выяснить некоторые особенности распределения узловых точек, используемых для построения кривых ИТК равновесных фаз спстемы вблизи точек начала и конца кипения. [c.105] Кривая ИТК разделена на 9 ириблизитольпо равных узких фракций, пределы выкииаппя которых Дг п мольные содержания в походной системе приведены в табл. 11.11, где также помещены приближенные расчеты температур начала и конца кипения этой спстемы. Интегрирование по уравнениям (11.84) п (11.85), заменено суммированием с использованием усредненных летучих свойств, и поэтому результаты расчета носят чисто иллюстративный характер. [c.105] Однако они позволяют сделать важное наблюдение. Так, прп расчете начала кипения определенно следовало принимать значительно более узкие фракции в головной части кривой ИТК, тогда как пшрина этих фракций в 10—11% в ее хвостовой части оказывается вполне приемлемой. И наоборот, при расчете точкп росы именно в хвостовой части кривой ИТК системы необходимо увеличивать число участков и резко сужать пределы их выкипания, тогда как в головной части интервал в 10—11% для Дх обеспечивает вполне приемлемую точность расчета. [c.105] Площадь под той же кривой, по в пределах от О до некоторого значения х , отнесенная ко всей площади от О до 1, дает значение абсциссы соответствующей точки по кривой ИТК ожиженного равновесного дистиллята при температуре, отвечающей данному Х1 . Расчет нескольких таких значений позволяет построить кривую ИТК дистиллята однократной перегонки. [c.107] Аналогично, если нанести на график подынтегральное выражение уравнения (11.90) как функцию мольной доли х по ИТК сырья, определяющей температуру кипения точечного псевдоком-нонента, то площадь под кривой в пределах от = О до = 1 должна определить величину мольной степени конденсации системы нри заданных давлении и температуре. Площадь под той же кривой, но в пределах от О до некоторого произвольного значения Х1 , отнесенная ко всей площади от 2 1, = О до хь = i, дает значение абсциссы точки на кривой ИТК остатка однократной перегонки, температура которой отвечает данному Х . Расчет нескольких таких точек позволяет построить кривую ИТК остатка однократной перегонки нефтяной фракции. [c.107] Р1нтегрирование уравнений (11.89) и (11.90) ведется методом постепенного приближения, путем подбора значения е, превращающего нх в тождества. [c.108] Расчетная процедура по определению степенп отгона при однократной перегонке нефтяной фракции иллюстрируется следующим примером. [c.108] Возможность построения графиков типа диаграммы Кокса для различных родственных групп углеводородов была установлена экспериментально. Совместное использование таких диаграмм и эмпирического уравнения Антуана, записанного для углеводорода как эталонного вещества, позволяет получить аналитическое выражение, связывающее температуры кипения ts компонентов непрерывной смеси по кривой разгонки ИТК с соответствующими значениями давлений Р их насыщенных паров при рабочей температуре процесса. [c.110] За эталонный удобно принимать компонент с точкой кипения, расположенной вблизи середины температурного интервала выкипания исследуемой нефтяной фракции выбирать следует углеводород, который по строению и свойствам наиболее близок к основному групповому химическому составу смеси в целом. [c.110] Схема графика Кокса. [c.110] Пунктир ОТНОСИТСЯ к эталонному компоненту. [c.110] Выбор аргумента функций распределения состава непрерывных нефтяных фракций. Состав многокомпонентных систем, содержащих конечное число компонентов, задается дискретным рядом чисел, например мольными долями составляющих смесь веществ. При достаточно большом, хотя и конечном числе компонентов расчет процессов разделения подобных смесей приводит к большому числу алгебраических уравнений, трудно поддающихся совместному решению. [c.112] Идея представления состава сложных углеводородных систем типа нефтяных фракций с помощью непрерывных кривых плотности распределения по какому-нибудь одному удобно выбранному аргументу оказалась удачной, ибо позволила несколько упростить расчетную процедуру. Представление нефтяных фракций в виде континуума требует замены ряда чисел, отвечающих отдельным компонентам, функцией одной характерной переменной. Для этого естественно исходить из кривых разгонок по истинным температурам кипения (ИТК), связав с ними какое-нибудь удобное для расчета процессов разделения свойство, которое непрерывно изменялось бы с составом смеси-континуума и тем самым определяло компоненты системы, характеризующиеся соответствующими точками кипения на кривой разгонки. [c.112] Обычно за определяющее свойство точечного псевдокомнонента принимается его относительная летучесть а, и тогда, с небольшим изменением в определении концентрации х, состав смеси-континуума может быть представлен функцией х (а), где мольная доля компонента, относительная летучесть которого заключена в пределы от а до (а а), составляет х 1а. Здесь уже а служит для идентификации конкретного компонента непрерывной смеси. Другой путь состоит в привлечении давления насыщенных наров псевдокомпонентов нефтяной фракции для составления удобного аналитического выражения аргумента распределения. [c.112] Вернуться к основной статье