Навигация
5. Простые расчеты
Тепловой баланс ректификационной колонны
Важнейшим этапом технологического расчета аппарата является составление теплового баланса.
Ректификационные колонны тщательно изолируют, поэтому потери тепла в окружающую среду малы и ими при составлении теплового баланса можно пренебречь. Для всей ректификационной колонны уравнение теплового баланса имеет вид:
QF+Qd+QB=QD+Qw;
где QF–тепловой поток вводимого сырья; Qd–тепловой поток, подаваемого верхнего орошения; QB–тепловой поток паров из кипятильника; QD–тепловой поток выводимого дистиллята; QW–тепловой поток кубого остатка;
По этому уравнению по заданному QD можно найти QB, и наоборот. Если колонна работает без кипятильника, то QB= 0.
Нормальная работа технологического аппарата и колонны, в частности обеспечивается равенством подводимого и отводимого тепла (Qприх=Qрасх).
Для колонн прямой перегонки нефти обычно характерен избыток вводимого тепла, так как общее количество тепла (вносимого или выносимого) определяется массой и энтальпией потока. Энтальпия зависит от температуры и фазового состояния потока. Энтальпия паров всегда превышает энтальпию жидкости при той же температуре на величину скрытой теплоты испарения.
В основную атмосферную и вакуумную колонны установок перегонки нефти поступает поток питания с более высокой температурой, чем все выводимые дистиллятные продукты, т. е. сырье преднамеренно перегревается, чтобы создать восходящий поток, часть которого необходимо сконденсировать и отвести в виде боковых погонов.
Для съема избыточного тепла используют, как правило, острое (верхнее) и циркуляционные орошения. Количество острого орошения задается исходя из практических данных. Кратность орошения к балансовому количеству головного погона составляет от 1:1 до 5:1. На практике чаще всего это соотношение равно 2:1. Температура входа верхнего острого орошении определяется эффективностью конденсации и охлаждении верхнего погона бензина и равна 20–35 0С. Поскольку основное назначение острого орошения создание флегмы, то избыток тепла, снимаемый острым орошением, изначально учтен в общем тепловом балансе колонны.
Несмотря па подачу верхнего острого орошения, в колонне тем не менее остается избыток тепла (∆Q=Qприх−Qрасх), снимаемый боковыми циркуляционными орошениями, количество которых соответствует количеству боковых погонов (обычно 1–3). При наличии трех циркуляционных орошений происходит более равномерный съем тепла по высоте колонны, что благоприятно влияет на режим работы колонны и качество боковых погонов. Более трех циркуляционных орошений в колонне приводит к увеличению расхода электроэнергии, ухудшению экономических показателей и приводит к перегрузке колонны по жидкой фазе. Расход циркуляционного орошения (Gцо) определяется по уравнению:
Gцо=∆Q\(q1–q2),
где q1, q2– энтальпия циркуляционного орошения при температурах выхода и входа в колонну соответственно.
Температура выхода циркуляционного орошения близка к температуре выхода соответствующего бокового потока, а температура входа циркуляционного орошения задается, исходя из практических данных (70–100 °С). В том случае, если циркуляционных орошений несколько, то ∆Q делится на число орошений, расход которых определяется в соответствии с температурами их выхода.
В тепловом балансе колонны следует учитывать тепло, вносимое в низ колонны для создания восходящего потока паров и регулирования качества остатка, выводимого с низа колонн.
6. Химическое и коррозионное действия среды на материал и оборудование
Мазут относиться к слабо коррозионно–активным жидкостям, скорость коррозии металлов при контакте с мазутом составляет 0,05–0,1 мм. металла в год. В связи с этим при выборе материала для изготовления оборудования применяются легированные стали с содержанием хрома, марганца, титана и т.п. Для изготовления оборудования используются стали марок: 08Г2С, Х18Н10Т и т.п. При расчетах на прочность аппаратов и оборудования с учетом коррозии вводят поправки на толщину стенки. К примеру, если срок службы аппарата составляет 12 лет, то с учетом коррозии толщину стенку увеличивают на 1,2мм. А для борьбы с коррозийностью нефти как сырья для получения мазута применяют электрообессоливающие установки (ЭЛОУ). ЭЛОУ состоит из:
–Электродегидраторов, включаемых в схему последовательно или параллельно.
–Реагентного хозяйства, служащего для хранения и ввода в сырье (нефти) деэмульгатора и воды.
Для защиты колонного оборудования от коррозии применяют антикоррозионные добавки: ингибитор коррозии и нейтрализатор коррозии, которые вводятся непосредственно в «шлемовые» трубопроводы колонн К–1 и К–2. На старых установках используют для защиты от коррозии 2–4% раствор аммиачной воды, которую также вводят «шлемовые» трубопроводы колонн К–1 и К–2.
Похожие работы
... опытных партий топлива успешно завершены и дали положительные результаты [34]. 2. Экономический анализ и оценка конкурентной среды ОАО "ТАИФ-НК" 2.1 Технико-экономическая характеристика предприятия Историческая необходимость создания в Татарстане нефтеперерабатывающей отрасли диктовалась экономической целесообразностью. Республика, обладающая большими запасами углеводородного сырья и ...
... через отпарные колонны или без них. При использовании отпарных колонн по высоте основной вакуумной колонны организуют несколько циркуляционных орошений. Принципиальная схема блока вакуумной перегонки мазута установки ЭЛОУ-АВТ-6 приведена на рисунке 2. Мазут, отбираемый с низа атмосферной колонны блока AT (см. рис.1), прокачивается параллельными потоками через печь 2 в вакуумную колонну 1. Смесь ...
... ВОПРОСЫ РЕФОРМИРОВАНИЯ И РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ. Несколько лет назад в качестве одной из мер решения проблемы спада производства возник вариант реформирования и реструктуризации предприятий с привлечением консультантов. Появились и отдельные примеры существенного улучшения финансово-экономического состояния предприятия за счет активизации и использования его внутренних возможностей. К ...
... выпуска и реализации продукции, однако необходимо при этом сохранить достигнутый уровень затрат на производство. 3. Основные направления снижения издержек на предприятии на примере ОАО «ТАИФ-НК НПЗ» 3.1 Пути уменьшения постоянных издержек на предприятии Деятельность любой фирмы предполагает осуществление затрат. Для получения максимально возможной прибыли необходимо снижать затраты на ...
0 комментариев