Проект установки АВТ мощностью 2,5 млн тонн в год

 

 

       2.5 Расчет и выбор технологического оборудования

     Сырьем  колонны является мазут, получаемый из Амгинской нефти. Кривая ИТК мазута приведена в таблице 2.6 и на рисунке 2.2.

     Таблица 2.6 – ИТК мазута

         

     

     Рисунок 2.2 – ИТК и ОИ мазута 

     Характеристики  отдельных фракций строят по кривой ИТК нефти – определяют потенциальное содержание фракций.

                 - легкий вакуумный  газойль  - 350 – 400 ⁰С ;

     - тяжелый вакуумный газойль – 400 – 550 ⁰С;

                 - гудрон – 550 ⁰С и выше.

           Выход фракций:

                 - легкий вакуумный газойль – 17,5%;

     - тяжелый вакуумный газойль –  39,5%;

                 - гудрон – 43%. 

       Расчет  ИТК продуктов колонны

     Данные  по ИТК легкого вакуумного газойля сведены в таблицу 2.7.

     Таблица 2.7 -  ИТК легкого вакуумного газойля

         

     По  полученным данным строим кривую ИТК  вакуумного газойля.

     ИТК легкого вакуумного газойля приведена на рисунке 2.4.

     Рисунок 2.4 – ИТК и ОИ легкого вакуумного газойля 

     Данные  по ИТК тяжелог вакуумного газойля сведены в таблицу 2.8.

     Таблица 2.8 -  ИТК тяжелого вакуумного газойля

         

     По  полученным данным строим кривую ИТК  тяжелого вакуумного газойля.

     ИТК  тяжелого вакуумного газойля приведена на рисунке 2.6.

     

     Рисунок 2.6 – ИТК и ОИ тяжелого вакуумного газойля 

       Построение  кривых ОИ сырья и продуктов колонны 

       Для построения кривых однократного испарения  воспользуемся методом Харви – Нельсона.

       Согласно  этому методу для построения кривых однократного испарения фракций  при атмосферном давлении необходимо определить тангенс угла наклона кривой ИТК по формуле:  

       tg ИТК=(t₇₀^итк –t₁₀^итк)/(70-10),                                                                    (2.3) 

       где   t₇₀^итк – температура отгона 70% фракций по ИТК, ⁰С;

                    t₁₀^итк – температура отгона 10% фракций по ИТК, ⁰С.

       Затем по графику для построения кривых ОИ нефтяных фракций определяем тангенс угла наклона кривой ОИ и разность между 50% -ми точками на кривой ИТК и ОИ: 

       Δt=t₅₀^итк – t₅₀^ои,                                                                                           (2.4) 

       где  Δt – разность между 50%-ми точками на кривых ИТК и ОИ;

           t₅₀^итк – температура отгона 50% фракций по ИТК, ⁰С;

         t₅₀^ои – температура отгона 50% фракций по ОИ, ⁰С. 

       t₅₀^ои= t₅₀^итк – Δt.                                                                                          (2.5) 

       Зная  тангенс угла наклона кривой ОИ (tg ОИ) и температуру, отвечающую 50%-му отгону по ОИ рассчитывают температуры начала и конца однократного испарения (⁰С). 

       t₀^ои= t₅₀^ои – 50tg ОИ,                                                                                  (2.6)

       t₁₀₀^ои= t₅₀^ои + 50tg ОИ.                                                                               (2.7) 

       Через полученные точки начала и конца  ОИ проводим прямую. 

       Построение  кривой ОИ легкого вакуумного газойля 

       Из  кривой ИТК легкого вакуумного газойля: 

       t₇₀^итк=354 ⁰С;

       t₅₀^итк=374 ⁰С;

       t₁₀^итк=385 ⁰С. 

       Подставим значения в формулу (2.3): 

       tg ИТК=(385-362)/(70-10)=0,5. 

       По  графику определяем: 

       Δt=1,6 ⁰С;

       tg ОИ=0,2. 

       По  формулам (2.5)-(2.7) находим значения t₅₀^ОИ, t₀^ОИ, t₁₀₀^ОИ: 

       t₅₀^ои=374 – 1,6=372,4 ⁰С;

       t₀^ои=372,4 – 50*0,2=362,4 ⁰С;

       t₁₀₀^ои=372,4+50*0,2=382,4 ⁰С. 

       По  полученным данным строим кривую ОИ легкого  вакуумного газойля.

       Кривая  ОИ легкого вакуумного газойля приведена  на рисунке 2.4. 

         Построение кривой ОИ тяжелого  вакуумного газойля 

       Из  кривой ИТК тяжелого вакуумного газойля: 

       t₇₀^итк=495 ⁰С;

       t₅₀^итк=465 ⁰С;

       t₁₀^итк=412 ⁰С. 

       Подставим значения в формулу (2.3): 

       tg ИТК=(495-412)/(70-10)=1,4. 

       По  графику определяем: 

       Δt=5,5 ⁰С;

       tg ОИ=0,7. 

       По  формулам (2.5)-(2.7) находим значения t₅₀^ОИ, t₀^ОИ, t₁₀₀^ОИ: 

       t₅₀^ои=465 – 5,5=459,5 ⁰С;

       t₀^ои=459,5 – 50*0,7=424,5 ⁰С;

       t₁₀₀^ои=459,5+50*0,7=494,5 ⁰С. 

       По  полученным данным строим кривую ОИ тяжелого вакуумного газойля.

       Кривая  ОИ тяжелого вакуумного газойля приведена  на рисунке 2.6. 

       Построение  кривой ОИ мазута 

       tg ИТК=(t₆₀^итк –t₁₀^итк)/(70-10).                                                                 (2.8) 

       Из  кривой ИТК мазута: 

       t₇₀^итк=560⁰С;

       t₅₀^итк=516 ⁰С;

       t₁₀^итк=376 ⁰С; 

       Подставим значения в формулу(2.8): 

       tg ИТК=(560-376)/(70-10)=3,1. 

       По  графику определяем: 

       Δt=15 ⁰С;

       tg ОИ=1,8. 

       По  формулам (2.5)-(2.7) найдем значения t₅₀^ОИ, t₀^ОИ, t₁₀₀^ОИ:  

       t₅₀^ои=516 –15=501 ⁰С;

       t₀^ои=501–50*1,8=411 ⁰С;

       t₁₀₀^ои=501+50*1,8=591 ⁰С. 

       По  полученным данным строим кривую ОИ мазута.

             Кривая ОИ мазута приведена на рисунке 2.2. 

         Технологический расчет аппарата

       Вакуумная колонна К3 предназначена для  получения вакуумных дистиллятов из мазута прямой гонки.

       Ректификационная  колонна К3 представляет собой вертикальный насадочный, цельносварной аппарат, который состоит из следующих секций:

       1 секция – секция отгона легкого вакуумного газойля, (2 контактных ступени);

       2 секция – секция отгона тяжелого  вакуумного газойля (3 контактных ступени);

       3 секция – промывная секция (1 контактных ступени).

       Для установки в колонне примем насадку  «Вакупак». 1 теоретической тарелке соответствует 1м насадки.

       Аппарат снабжен технологическими штуцерами  для контроля и замера параметров, а также люками.