Деасфальтизация

 

Таблица 2.6

Температура,  С	50	55	60	65	70	75	80
Энтальпия пропана, кДж/кг	136,18	152,94	169,70	187,51	205,31	225,84	246,37

Исходя из этих данных, были составлены материальный и тепловой балансы  процесса:

Таблица 2.7

Материальный  баланс установки деасфальтизации.

Наименоваине потока		% на нефть	% на сырье		% на раствор		тыс.т/год		кг/ч
	Приход:
	гудрон >500 ◦С	15,50	100,0		25,0		434,0		52415,5
	пропан	46,50	300,0		75,0		1302,0		157246,4
	итого	62,00	400,0		100,0		1736,0		209661,8
	Расход:	0,77	2,0		22,1		2664,7		0,77
	Р-р деасфальтизата:
	1) деасфальтизат	3,57	23,04		8,2		100,0		12078,6
	2) пропан	40,08	258,6		91,8		1122,2		135526,5
	итого	43,65	281,6		100,0		1222,2		147605,2
	Р-р битума:
	1) битум	11,93	77,0		65,0		334,0		40336,8
	2) пропан	6,42	41,4		35,0		179,8		21719,8
	итого	18,35	118,4		100,0		513,8		62056,7
	итого	62,00	400,0				1736,0		209661,8

 

 

 Таблица 2.8

Тепловой баланс установки деасфальтизации

Наименование  продукта	Масс.% от загрузки	Загрузка, кг/ч	Тем-ра, °С	Энтальпия, кДж/кг	Кол-во тепла, кДж/ч
Взято:
гудрон	100	52415,5	135	259,2	13586087,0
пропан 3:1 по массе	300	157246,4	60	169,7	26684710,1
Тепло подогревателя					Qп
ВСЕГО	400	209661,8			40270797,1
Получено:
Раствор деасфальтизата:
деасфальтазат	23,0	12078,6	80	151,9	1834742,92
пропан	258,6	135526,5	80	246,37	33389674,2
Итого:	281,6	147605,2			35224417,2
Раствор битума:
битум	77,0	40336,8	60	106,2	4283771,91
пропан	41,4	21719,8	60	169,7	3685855,9
Итого:	118,4	62056,7			7969627,8
ВСЕГО	400	209661,8			43194045,0

 

Нагрузку подогревателя находим  из теплового баланса как

 Q_п=Q_расх-Q_прих

Q_п=43194045,0-40270797,1=2923247,9 кДж/ч

2.5 Определение основных  размеров колонны.

1.Диаметр экстракционной колонны  определяют, исходя из допустимой  объемной скорости (w=26-32 м³/м²ч).

, где 

F-площадь, м²

По ГОСТу выбираем колонну диаметром 3,8 метра

2. Определим общую высоту колонны:

, где

h₁-отстойная зона для раствора деасфальтизата;

h₂-зона подогрева (3-3,5 м);

h₃-зона контактирования (6-7 м);

h₄- отстойная зона для битумного раствора;

h₅-высота опорной части колонны (1-2 м).

, где

t-время отстоя раствора, мин;

v_лин-линейная скорость движения потоков растворов;

0,56 м

0,52 м

Общая высота колонны:

м

6. Расчет испарителя низкого давления.

Кол-во неиспаряющегося пропана  находим по формуле:

, где

L-количество неиспарившегося пропана в деасфальтизационном растворе, покидающем испаритель, кг/ч;

M-молекулярная масса пропана;

N-количество моль деасфальтизата;

K-константа фазового равновесия пропана при температуре и давлении на выходе из испарителя;

Молекулярную массу деасфальтизата определим по формуле Крэга:

; 382,5

Пропан уходящий из испарителя в  газовой фазе:

135526,5-4631,4=130895,1 кг/ч

или

=96,6 %

На основании этих данных составляем таблицу:

Таблица 2.9

Материальный  и тепловой баланс испарителя низкого давления.

Наименование  продукта	Загрузка, кг/ч	Темп., °С	Энтальпия, кДж/кг	Кол-во тепла, кДж/ч
Приход:
Раствор деасфальтизата
-деасфальтизат	12078,6	80	151,9	1834743,0
-пропан	135526,5	80	246,37	33389674,2
ВСЕГО	147605,2			35224417,2
Расход:
Раствор деасфальтизата:
-деасфальтазат	12078,6	80	151,9	1834739,3
-пропан жидкий	4631,4	80	246,4	1141177,0
-пропан газообразный	130895,1	80	460,0	60211746,0
ВСЕГО	142365,8			63187662,2

Необходимое количество тепла находим из теплового баланса как

 Q=Q_расх-Q_прих

Q_п=63187662,2-35224417,2=27963245,0 кДж/ч

Количество подаваемого в испаритель низкого давления пара рассчитываем по формуле:

, где

G_п- количество водяного пара, кг/ч;

Q-количество передаваемого тепла, кДж/ч;

q_п и q_ж- энтальпии водяного пара и воды при 130°С, кДж/кг [7, c. 235];

G_п = 27963245,0/(2726,44-558,94)= 12901,1 кг/ч