ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эмпирические методы расчета процесса ректификации многокомпонентных и непрерывных смесей в системе колонн, связанных материальными и тепловыми потоками из "Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы расчета и основы конструирования. Изд.3" Из большого числа известных в настояш ее время сложных систем колонн рассмотрим расчеты только трех систем, широко применяемых в нефтепереработке атмосферной ректификационной колонны для перегонки нефти, вакуумной колонны для перегонки мазута и основной ректификационной колонны установки каталитического крекинга для разделения катализата. [c.117] Каждый боковой погон из основной колонны направляется в отпарную колонну (секцию), где происходит отпарка из него легких фракцит Из отпарных колонн пары возвращаются в основную колонну, а жидкость отбирается в виде целевых фракций. Поскольку возвращаемые в основную колонну пары имеют более низкую температуру по сравнению с жидкостью, поступающей на ртпарку, они возвращаются в колонну на одну — две тарелки выше вывода бокового отбора. Вверху основная колонна имеет конденсатор-холодильник и емкость орошения, желательно в виде трехфазного сепаратора. На верхнюю тарелку колонны подается острое орошение по высоте колонны имеются еще 2—3 циркуляционных орошения в виде промежуточных холодильников с циркулирующей в них жидкостью. Места установки циркуляционных орошений достаточно произвольны и не обязательно должны быть расположены непосредственно под тарелками отбора боковых. погонов нецелесообразно только подавать охлажденное орошение на тарелку, с которой производится отбор бокового погона. Главное — обеспечить максимальную эффективность регенерации тепла и равномерное распределение нагрузок по высоте колонны в этом и состоит одна из важнейших задач технологического проектирования и расчета атмосферной колонны. [c.118] Вместо циркуляционных орошений применяются также промежуточные холодильники флегмы на линиях боковых отборов продуктов в отпарные колонны. В этом случае вся жидкость отбирается с глухой тарелки и охлаждается до минимально возможной температуры. Применение промежуточных холодильников флегмы вместо циркуляционных орошений уменьшает жидкостную нагрузку тарелок. [c.118] Для отпарки легких фракций в низ основной колонны и в отпарные колонны подается перегретый водяной пар. В последнее время верхние отпарные секции оборудуются кипятильниками, так как применение глухого подогрева вместо подачи водяного пара экономически выгоднее и обеспечивает более высокое качество получаемых продуктов. [c.119] Характерной особенностью технологической схемы атмосферной колонны является отсутствие подогревателя или горячей струи, подаваемой в нижнюю часть колонны, а это значит, что практически все тепло подводится в колонну с сырьем. Указанное обстоятельство дает возможность с достаточной для йрактики. точностью определять тепловые нагрузки и флегмовые потоки по колонне из теплового баланса колонны не прибегая к сложному потарелочному расчету материальных и тепловых балансов. В этом случае, расчет выполняется в проектной постановке при заданном действительном числе тарелок во всех секциях Nj, заданных отборах продуктов z и температурньгх границах деления смеси 4/-Определению подлежат флегмовые числа R , составы продуктов и тепловые нагрузки на конденсаторы-холодильники. [c.119] Расчет выполняется в такой последовательности. [c.119] Рассмотрим теперь более подробно исходные данные и некоторые этапы расчета. [c.119] Вначале остановимся на характеристике нефти и продуктов перегонки. При выполнении технологического расчета атмосферной колонны используются следующие характеристики нефти и продуктов перегонки общая плотность нефти, кривая ИТК нефти, плотность отдельных фракций нефти, содержание легких компонентов (до g или Сд) в нефти, кривая ОИ нефти при атмосферном давлении, пределы температур выкипания получаемых фракций и допустимые значения налегания соседних фракций, т. е. заданная четкость ректификации. [c.119] В табл. II, 23 приведены действительные числа тарелок, которые рекомендуется принимать в атмосферной колонне [26]. В секции циркуляционного орошения принимается обычно 3 тарелки. [c.120] Расход водяного пара, подаваемого в низ колонны и в отпарные секции, составляет порядка 2—5% (масс.), соответственно на остаток или на продукты, т. е, на отпаренные фракции. [c.121] Температуру острого орошения рекомендуется принимать равной 50 °С. При данной температуре и указанном выше давлении в емкости орошения легкие углеводороды, которые были растворены в нефти, будут находиться в паровой фазе для дальнейшего использования их необходимо скомпримировать. [c.121] Тепловые потоки острого и циркуляционного орошений в разных сечениях колонны определяются следующим образом. Записываются уравнения материального и теплового балансов для части колонны, расположенной ниже тарелки, под которую подается нижнее циркуляционное орошение. Неизвестными в. этих уравнениях являются следующие количества жидкости, поступающей в секцию циркуляционного орошения пара, поднимающегося с тарелок секции циркуляционного орошения, и тепла, отнимаемого циркуляционным орошением. Принимая количество жидкости, стекающей в рассматриваемую секцию колонны, равным нулю и решая данную систему уравнений, определяют максимально возможный съем тепла нижним циркуляционным орошением. Затем принимают фактическое кЪличество тепла, отнимаемого в данной секции колонны циркуляционным орошением оно должно быть меньше максимально возможного. [c.122] составляя уравнения материального и теплового бала-н-сов для части колонны, расположенной ниже тарелки, под которую подается рассматриваемое циркуляционное орошение, аналогичным образом находят количество тепла, отнимаемого в следующей секции колонны, и т. д. Фактическое количество тепла, отнимаемого в каждой секции колонны, принимают исходя из условий наилучшей регенерации тепла либо получения необходимых флегмовых чисел. Если желательны наиболее благоприятные условия регенерации, максимально возможное количество тепла необходимо снимать в нижележащих секциях колонны. В этом случае количество тепла, снимаемого в каждой секции колонны, принимают равным 70—80% максимально возможного значения. Так, например, для атмосферной колонны с отбором верхнего и трех боковых продуктов при наличии острого ороше- -ния в верхней части колонны и двух промежуточных циркуляционных орошений оптимальным оказывается такое распределение тепловых нагрузок, при котором острым орошением отводится 40% тепла, а промежуточными циркуляционными орошениями — по 30% каждым [28]. [c.122] Заканчивая описание методики расчета атмосферных колонн, отметим, что установки АВТ зачастую перерабатывают различные нефти, т. е. работают при нагруз1 ах, значительно отличающихся от проектных. В связи с этим технологический, а также и гидравлический расчеты атмосферной колонны целесообразно выполнять Для двух крайних условий разделения — для перегонки легкой и тяжелой нефтей. [c.123] Пример 17. Выполнить технологический расчет атмосферной колонны для перегонки отбенаиненной Ромашкинской нефти горизонта I , + Вц [30], с тем чтобы получить следующие фракции (в С) 85—190 190—240 240— 350 выше 350. Кривые ИТК и ОИ отбензиненной нефти показаны на рис. П-35. [c.123] В секциях циркуляционного орошения примем по 3 тарелки. Таким образом, при наличии двух циркуляционных орошений общее число тарелок в концентрационной части колонны будет равно 25. В отгонной части колонны примем 5 тарелок. [c.123] Для установки в колонне примем клапанные тарелки. [c.123] Расчет начнем с составления материального баланса колонны на основе кривой ИТК нефти (рис. П-35). Фактический выход отдельных фракций определяем по потенциальному их содержанию в нефти. [c.123] Результаты расчетов сведем в табл. П,24. [c.123] Загрузка колонны определена в расчете на 330 рабочих дней в году. [c.123] Вернуться к основной статье