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

Таблица 2.41 – Материальный баланс однократного испарения ГСС на выходе из теплообменника при температуре 230 °С и давлении 4,0 МПа

Компонент	Приход ГПС				Расход
				ai		Жидкая фаза				Паровая фаза
									хi					уi
Водород	9173	0,0364	4541,0	0,7654		390	0,0018	193,2	0,0389		8782	0,2653	4347,7	0,8743
Метан	1648	0,0065	102,7	0,0173		179	0,0008	11,2	0,0024		1469	0,0444	91,6	0,0196
Этан	2091	0,0083	69,5	0,0117		268	0,0012	8,9	0,0019		1823	0,0551	60,6	0,0132
Пропан	1267	0,0050	28,7	0,0048		239	0,0011	5,4	0,0013		1028	0,0310	23,3	0,0054
Изобутан	326	0,0013	5,6	0,0009		93	0,0004	1,6	0,0004		233	0,0070	4,0	0,0010
Н-бутан	149	0,0006	2,6	0,0004		44	0,0002	0,8	0,0002		105	0,0032	1,8	0,0005
Изопентан	55	0,0002	0,8	0,0001		20	0,0001	0,3	0,0001		35	0,0011	0,5	0,0001
Н-пентан	27	0,0001	0,4	0,0001		9	0,0000	0,1	0,00004		18	0,0005	0,2	0,0001
Сырье	237525	0,9416	1181,7	0,1992		217913	0,9943	1084,1	0,9548		19612	0,5924	97,6	0,0859
Итого	252260	1,0000	5933,0	1,0000		219155	1,0000	1305,6	1,0000		33105	1,0000	4627,3	1,0000

---

Таблица 2.42 – Состав паровой и жидкой фаз ГСС на выходе из теплообменника при температуре 320 °С и давлении 4,0 МПа

Наименование	α=	Ki	Xi=	Yi= Ki
Водород	0,7654	25,5	0,0335	0,8549
Метан	0,0173	13,2	0,0015	0,0192
Этан	0,0117	11,6	0,0011	0,0130
Пропан	0,0048	4,9	0,0011	0,0053
Изобутан	0,0009	3,8	0,0003	0,0010
Бутан	0,0004	3,7	0,0001	0,0004
Изопентан	0,0001	2,2	0,0000	0,0001
Н-пентан	0,0001	2,6	0,0000	0,0001
Сырье	0,1992	0,11	0,9624	0,1059
Итого	0,9999	-	1,0000	0,9999

Таблица 2.43 – Материальный баланс однократного испарения ГСС на выходе из теплообменника при температуре 320 °С и давлении 4,0 МПа

Компонент	Приход ГПС				Расход
				ai		Жидкая фаза				Паровая фаза
									хi					уi
Водород	9173	0,0364	4541,0	0,7654		346	0,0016	171,4	0,0335		8827	0,2366	4369,6	0,8549
Метан	1648	0,0065	102,7	0,0173		116	0,0005	7,2	0,0015		1532	0,0411	95,5	0,0192
Этан	2091	0,0083	69,5	0,0117		166	0,0008	5,5	0,0011		1925	0,0516	64,0	0,0130
Пропан	1267	0,0050	28,7	0,0048		215	0,0010	4,9	0,0011		1052	0,0282	23,9	0,0053
Изобутан	326	0,0013	5,6	0,0009		68	0,0003	1,2	0,0003		258	0,0069	4,4	0,0010
Н-бутан	149	0,0006	2,6	0,0004		32	0,0001	0,5	0,0001		117	0,0031	2,0	0,0004
Изопентан	55	0,0002	0,8	0,0001		17	0,0001	0,2	0,0000		38	0,0010	0,5	0,0001
Н-пентан	27	0,0001	0,4	0,0001		7	0,00003	0,1	0,0000		19	0,0005	0,3	0,0001
Сырье	237525	0,9416	1181,7	0,1992		213986	0,9955	1064,6	0,9624		23539	0,6309	117,1	0,1059
Итого	252260	1,0000	5933,0	1,0000		214954	1,0000	1255,6	1,0000		37306	1,0000	4677,3	0,9999

---

Найдем энтальпию нефтяных паров сырья при 230 °С и атмосферном давлении:

кДж/кг.

Энтальпия нефтяных паров сырья при 230 °С и повышенном давлении равна:

H₂₃₀ = 783,49 – (-58,55) = 842,0 кДж/кг.

Энтальпию жидкого гидрогенизата находим по формуле

,

где α = 0,403·t + 0,000405·t².

Тогда

α = 0,403·230 + 0,000405·230² = 114,11;

кДж/кг.

При температуре 230 ⁰С количество теплоты каждого компонента по формуле:

;

;

Количество теплоты ГСС при температуре 230 °С по формуле

.

Найдем энтальпию нефтяных паров сырья при 320 °С и атмосферном давлении:

кДж/кг.

Энтальпия нефтяных паров сырья при 320 °С и повышенном давлении равна:

H₂₃₀ = 1004,7 – (-49,7) = 1054,4 кДж/кг.

Энтальпию жидкого гидрогенизата находим по формуле

,

где α = 0,403·t + 0,000405·t².

Тогда

α = 0,403·320 + 0,000405·320² = 170,43;

кДж/кг.

При температуре 320 ⁰С количество теплоты каждого компонента по формуле:

;

;

Количество теплоты ГСС при температуре 320 °С по формуле

.

Найдем количество теплоты потока ГСС на выходе из теплообменника как

;

.

Тогда

.

По рисунку 2.8 определяем температуру ГСС на выходе теплообменника, зная количество теплоты, снимаемое потоком ГСС ( 198,1 млн. кДж/ч). Тогда t

---

_x= 228 °С.

Далее определяем поверхность теплообмена как

F= ,

где К – коэффициент теплопередачи, кДж/ м²·ч·°С, принимаем по Приложению 18 коэффициент К = 900 кДж/ м²·ч·°С [27];

t_ср – средняя логарифмическая разница температур, °С.


Рис. 2.8 – Количество теплоты ГСС при разной температуре
Среднюю разницу температур находим при < 2 находим по формуле:

t_ср= ,

где ∆t_б, ∆t_н – высшая и низшая разницы температур между потоками у концов теплообменного аппарата, ^оС.

360 °С 210 °С

228 °С 100 °С

°С;

°С.

Тогда t_ср = 116 ^оС.

;

кДж/ч.

Рассчитываем поверхность теплообмена по формуле

---

2.3.12 Расчет конденсатора-холодильника АВО-1 по укрупненным показателям

Проведем расчет АВО-1, в котором ГПС охлаждается с 210 до 100 °С.

Схема теплообмена:

210 °С	Г ПС	100 °С
75 °C	В оздух	25 °С

Количество теплоты газожидкостной смеси при 150 °С и при 100 °С соответственно на входе и на выходе в АВО-2 представлен в табл. 2.44 и 2.45.

Таблица 2.44 – Расчет количества теплоты парожидкостной смеси на входе в АВО-1 при 210 °С и давлении 3,7 МПа

Компонент	Энтальпия, кДж/кг		Расход, кг/ч		Количество теплоты, МДж/ч
	Пары	Жидкость	Пары	Жидкость	Пары	Жидкость
Водород	3066	-	6921	378	21219,8	-
Метан	1005	-	1314	169	1320,6	-
Этан	837	-	2042	486	1709,2	-
Пропан	795,2	-	1602	667	1273,9	-
Изобутан	775,3	-	357	198	276,8	-
Н-бутан	761,8	-	237	148	180,5	-
Изопентан	755,7	-	80	47	60,5	-
Н-пентан	753,4	-	43	31	32,4	-
Сероводород	235	-	2198	814	516,5	-
Бензин-отгон	777,3	500,1	188	3137	146,1	1568,8
ДТ	740,7	469,0	28393	202810	21030,7	95117,9
Итого	-	-	43375	208886	47767,0	96686,7

---