Материальный баланс колонны К-2.
Таблица 6.5.
Материальный баланс колонны К-2
| Статьи баланса | % мас. | Расход, кг/ч | Плотность*,  420
| Температура (средняя) кипения фракции**, оС | Молярная масса* |
| Взято: | |||||
| Нефть отбензиненная | 100,0 | – | – | – | |
| Итого | 100,0 | – | – | – | |
| Получено: | |||||
| 1. Фракция 105-180оС | 17,4 | 0,755 | |||
| 2. Фракция 180-230оС | 11,5 | 0,795 | |||
| 3. Фракция 230-290оС | 14,1 | 0,820 | |||
| 4. Фракция 290-350оС | 12,6 | 0,843 | |||
| 5. Мазут | 44,4 | 0,898 | |||
| Итого | 100,0 | – | – | – |
* - значение плотностей и молярных масс фракций нефти определены по соответствующим кривым плотностей и молярных масс перерабатываемой нефти (см. рис. 6.2).
** - за среднюю температуру кипения фракций принята их температура 50% - ного выкипания (см. рис. 6.2).
6.2.2.Выбор конструкции основной колонны, числа и типа тарелок.
Основная атмосферная колонна установок АВТ является сложной и как правило, состоит из 4-5 простых колонн. Каждая из простых колонн имеет укрепляющую и отгонную секции. В укрепляющей секции простой колонны обычно устанавливают от 6 до 16 (чаще 6-12) тарелок на одну получаемую фракцию в зависимости от требуемой четкости разделения и в отгонной части (в том числе стриппинг-секции) - от 4 до 8 (чаще 6) тарелок.
В атмосферной колонне число тарелок зависит от схемы перегонки нефти. Так при работе АВТ по схеме с двумя ректификационными колоннами на каждую отбираемую фракцию приходится по 9-16 тарелок.
Вакуумные колонны также различаются числом тарелок: на топливных АВТ на одну фракцию приходится от 4 до 8 тарелок.
Вывод флегмы из основной колонны в стриппинг-колонну обычно осуществляется с двух-трех тарелок, что позволяет, изменяя отбор флегмы с этих тарелок, регулировать фракционный состав фракции, получаемой из отпарной колонны.
Ввод отпаренных легких фракций из стриппинг-колонны в основную колонну может осуществляться под вышележащую тарелку либо на одну – две тарелки выше по отношению к тарелке вывода флегмы из основной в отпарную колонну.
|
| Рис. 6.2 |
Стриппинги выполняют важную роль. При небольшом расходе водяного пара в стриппинг повышается температура начала кипения и понижается температура вспышки получаемой фракции. Разница между температурой отбираемой из стриппинга фракцией и температурой поступающей в стриппинг флегмы составляет 7-30оС и зависит от расхода водяного пара, количества флегмы и доли отгона в стриппинге и требований к получаемой фракции.
Конструкция колонны должна обеспечить пребывание жидкости – мазута в отгонной части не менее 5-10 минут. Это время обеспечивает необходимые условия для отпарки легких компонентов из мазута и это время должно быть заложено в определение высоты уровня мазута в колонне. Недостаточное время пребывания мазута в колонне является причиной низкого извлечения светлых нефтепродуктов и в первую очередь недобор дизельных фракций в атмосферной части АВТ.
Количество тарелок по высоте колонны принимаем из практических данных.
Обычно в нижней - отгонной части колонны монтируют 4-6 тарелок (чаще 4).
В укрепляющей части колонны число тарелок зависит от числа боковых погонов и их фракционного состава. Помним, что при большем числе тарелок четкость ректификации выше, однако при этом давление в зоне питания колонны возрастает. Число тарелок также зависит в существенной степени от ее конструкции (типа тарелки) - чем меньше гидравлическое сопротивление выбранной тарелки, тем большее число тарелок можно принять в колонне.
| Схема колонны К-2 |
|
| Рис. 6.2. |
В примере используем клапанные тарелки, гидравлическое сопротивление которых колеблется в зависимости от типа клапанной тарелки и ее состояния в пределах 4-7 мм рт. ст. Принимаем перепад давления на одну тарелку равным 5 мм рт. ст. (0,00066 МПа).
Общее число тарелок в основной колонне на действующих установках колеблется от 36 до 56.
В отгонной части колонны принимаем четыре тарелки (рис. 6.2), n1 = 4.
В укрепляющей части колонны - от зоны питания до тарелки вывода фракции 290-3500С принимаем 8 тарелок (с 5 по 12 тарелку, считая снизу), n2=8.
От тарелки вывода фракции 280-3500С до тарелки вывода фракции 230-2900С принимаем 10 тарелок (с 13 по 22), n3=10.
От тарелки вывода фракции 230-2800С до тарелки вывода фракции 180-2300С принимаем 10 тарелок (с 23 по 32), n4 = 10.
В верхней части колонны - от тарелки вывода фракции 180-2300С до верха - 12 тарелок (с 33 по 44 тарелку), n5 = 12.
Итого в колонне принято 44 тарелки, из которых в укрепляющей части 40 шт., а в отгонной - 4 шт.