Файл: Курсовой проект по дисциплине Теория и технология химических процессов органического и нефтехимического синтеза на тему Технологическое проектирование установки гидроочистки дизельной фракции мощностью 1910 тыс тгод.docx

Определяем количество теплоты, вносимое с компонентами ГПС при температуре 360 °С и давлении 3,8 МПа:

• 
  с дизельным топливом
  

кДж/ч;

• 
  с бензином
  

кДж/ч;

• 
  с углеводородным газом
  

кДж/ч;

• 
  с сероводородом
  

кДж/ч;

• 
  с ЦВСГ
  

кДж/ч;

где - расход компонента ГПС в паровой фазе при 36 °С, кг/ч;

- энтальпия компонента ГПС в паровой фазе при 36 °С, кДж/кг;

- расход компонента ГПС в жидкой фазе при 36 °С, кг/ч;

- энтальпия компонента ГПС жидкой фазе при 36 °С, кДж/кг.

Количество теплоты, содержащееся в ГПС при 36 °С:

кДж/ч.

Аналогичным образом рассчитываем, какое количество теплоты, содержится в ГПС при 210 °С.

Найдем энтальпию нефтяных паров гидрогенизата при 210 °С и атмосферном давлении:

кДж/кг.

Поправку к энтальпии нефтяных паров гидрогенизата при 210 °С и повышенном давлении находим аналогично п. 2.3.8.2. Тогда энтальпия нефтяных паров гидрогенизата при 210 °С и повышенном давлении равна:

H₂₁₀ = 740,7 – (-11,1) = 751,8 кДж/кг.

Энтальпию жидкого гидрогенизата находим по формуле

,

где α = 0,403·t + 0,000405·t².

Тогда

α = 0,403·210 + 0,000405·210² = 102,49;

кДж/кг.

Найдем энтальпию нефтяных паров бензина-отгона при 210 °С и атмосферном давлении:

---

кДж/кг.

Поправку к энтальпии нефтяных паров бензина-отгона при 210 °С и повышенном давлении находим аналогично п. 2.3.8.2. Тогда энтальпия нефтяных паров бензина-отгона при 210 °С и повышенном давлении равна:

---

H₂₁₀ = 774,25 – (-49,04) = 823,3 кДж/кг.

Энтальпию жидкого бензина-отгона находим по формуле

,

где α = 0,403·t + 0,000405·t².

Тогда

α = 0,403·210 + 0,000405·210² = 102,49;

кДж/кг.

По формуле определяем количество теплоты, уходящее с компонентами ГПС при температуре 210 °С и давлении 3,8 МПа:

• 
  с дизельным топливом
  

кДж/ч;

• 
  с бензином
  

кДж/ч;

• 
  с углеводородным газом
  

кДж/ч;

• 
  с сероводородом
  

кДж/ч;

• 
  с ЦВСГ
  

кДж/ч;

где - расход компонента ГПС в паровой фазе при 210 °С, кг/ч;

- энтальпия компонента ГПС в паровой фазе при 210 °С, кДж/кг;

- расход компонента ГПС в жидкой фазе при 210 °С, кг/ч;

- энтальпия компонента ГПС жидкой фазе при 210 °С, кДж/кг.

Количество теплоты, содержащееся в ГПС при 210 °С по формуле:

кДж/ч.

Определяем количество теплоты приходящее с ГПС:

млн кДж/ч,

где — коэффициент использования теплоты, принимаем 0,96 [27].

Найдем энтальпию нефтяных паров сырья при 100 °С и атмосферном давлении:

кДж/кг.

Поправку к энтальпии нефтяных паров сырья при 100 °С и повышенном давлении находим аналогично п. 2.3.8.2. Тогда энтальпия нефтяных паров сырья при 100 °С и повышенном давлении равна:

H₁₀₀ = 516,9 – (-129,9) = 646,8 кДж/кг.

Энтальпию жидкого гидрогенизата находим по формуле

---

,

где α = 0,403·t + 0,000405·t².

Тогда

α = 0,403·100 + 0,000405·100² = 44,35;

кДж/кг.

При температуре 100 °С рассчитаем материальный баланс однократного испарения ГСС (табл. 2.38-2.39),

Таблица 2.38 – Состав паровой и жидкой фаз ГСС на выходе из теплообменника при температуре 100 °С и давлении 4,0 МПа

Наименование	α=	Ki	Xi=	Yi= Ki
Водород	0,7654	14,7	0,0610	0,8964
Метан	0,0173	5,8	0,0034	0,0199
Этан	0,0117	2,4	0,0054	0,0129
Пропан	0,0048	1,2	0,0041	0,0049
Изобутан	0,0009	0,4	0,0018	0,0007
Бутан	0,0004	0,5	0,0007	0,0003
Изопентан	0,0001	0,3	0,0002	0,0001
Н-пентан	0,0001	0,2	0,0003	0,0001
Сырье	0,1992	0,07	0,9231	0,0646
Итого	0,9999	-	1,0000	0,9999

Таблица 2.39 – Материальный баланс однократного испарения ГСС на выходе из теплообменника при температуре 100 °С и давлении 4,0 МПа

Компонент	Приход ГСС				Расход
				ai		Жидкая фаза				Паровая фаза
									хi					уi
Водород	9173	0,0364	4541,0	0,7654		584	0,0026	289,2	0,0610		8588	0,3083	4251,7	0,8964
Метан	1648	0,0065	102,7	0,0173		242	0,0011	15,1	0,0034		1406	0,0505	87,6	0,0199
Этан	2091	0,0083	69,5	0,0117		615	0,0027	20,5	0,0054		1476	0,0530	49,1	0,0129
Пропан	1267	0,0050	28,7	0,0048		576	0,0026	13,1	0,0041		691	0,0248	15,7	0,0049
Изобутан	326	0,0013	5,6	0,0009		233	0,0010	4,0	0,0018		93	0,0033	1,6	0,0007
Н-бутан	149	0,0006	2,6	0,0004		99	0,0004	1,7	0,0007		50	0,0018	0,9	0,0003
Изопентан	55	0,0002	0,8	0,0001		42	0,0002	0,6	0,0002		13	0,0005	0,2	0,0001
Н-пентан	27	0,0001	0,4	0,0001		22	0,0001	0,3	0,0003		4	0,0002	0,1	0,0001
Сырье	237525	0,9416	1181,7	0,1992		221986	0,9892	1104,4	0,9231		15539	0,5578	77,3	0,0646
Итого	252260	1,0000	5933,0	1,0000		224400	1,0000	1448,9	1,0000		27860	1,0000	4484,1	0,9999

---

При температуре 100 ⁰С количество теплоты каждого компонента по формуле:

;

;

Количество теплоты ГСС при температуре 100 °С по формуле

.

Для определения температуры ГСС (t_x) на выходе из теплообменника найдем количество теплоты при двух температурах:

1) t₁ = 220-250 °С;

2) t₂ = 300-320 °С.

При принятых температурах рассчитаем материальные балансы однократного испарения ГСС (табл. 2.40-2.43), затем построим график зависимости количества теплоты от температуры и по нему определим температуру ГСС на выходе из теплообменника, зная количество теплоты, переданное ГПС потоку ГСС.

Таблица 2.40 – Состав паровой и жидкой фаз ГСС на выходе из теплообменника при температуре 230 °С и давлении 4,0 МПа

Наименование	α=	Ki	Xi=	Yi= Ki
Водород	0,7654	22,5	0,0389	0,8743
Метан	0,0173	8,2	0,0024	0,0196
Этан	0,0117	6,8	0,0019	0,0132
Пропан	0,0048	4,3	0,0013	0,0054
Изобутан	0,0009	2,5	0,0004	0,0010
Бутан	0,0004	2,4	0,0002	0,0005
Изопентан	0,0001	1,8	0,0001	0,0001
Н-пентан	0,0001	1,9	0,0000	0,0001
Сырье	0,1992	0,09	0,9548	0,0859
Итого	1,0000	-	1,0000	1,0000

---