Тепловой баланс колонны составляется с целью определения тепловой грузки подогревателя раствора деасфальтизата, которая находится по разности приходных и расходных статей теплового баланса.

Уравнение теплового баланса колонны:

Qприх = Qpacx,

где Qприх - общее количество приходящего тепла, кДж/ч;

Qpacx - общее количество уходящего тепла, кДж/ч.

Энтальпии веществ найдем по формуле Крэга

Относительную плотность найдем по формуле

Относительная плотность сырья:

Энтальпия сырья:

Относительная плотность деасфальтизата:

Энтальпия деасфальтизата:

Относительная плотность битума:

Энтальпия битума:

Энтальпии жидкости пропана

при 50°С: Jж = 136,18 кДж/кг;

при 60°С: Jж = 169,70 кДж/кг;

при 80°С: Jж = 246,37 кДж/кг.

Таблица 10. Тепловой баланс колонны деасфальтизации

Тепловая нагрузка подогревателя составляет:

Qn = 48 391 763 - 39 850 875= 8540888 кДж/ч

или

8 540 888/3600 =2372 кВт

Принимаем следующие параметры греющего пара: давление Р = 0,6 МПа, температура t_s = 158°С, теплота конденсации г = 500 ккал/кг (2117 кДж/кг) [6, с. 550]. Коэффициент удержания тепла в теплообменнике принимаем равным з =0,95.

Расход пара составит:

Расчет давления в колонне.

В процессе деасфальтизации пропан должен находиться в жидком состоянии. Для этого в колонне поддерживается давление, на 0,3 - 0,4 МПа превышающее давление насыщенного пара пропана при максимальной рабочей температуре.

Технический пропан, применяемый на установках деасфальтизации, содержит примеси этана и бутана, которые несколько изменяют давление насыщенных паров смеси по сравнению с чистым пропаном.

Рабочее давление в деасфальтизационной колонне определяют по формуле:

P_i*x_i=P

где Pi - давление насыщенных паров компонента i при температуре однократного испарения, МПа;

X'i - мольная доля компонента i в техническом пропане;

Р - давление в системе, МПа.

Принимаем рабочую температуру в колонне t = 80°С. При температуре 80°С по графику Кокса давление насыщенных паров чистого пропана Pi = 3,1 МПа.

С учетом примесей давление насыщенных паров смеси по сравнению с чистым пропаном несколько изменится. Результаты расчета давления в системе приведены в таблице 11.

Таблица 11. К расчету давления в колонне

При температуре 80°С давление в системе составляет Р = 3,39 МПа.

Принимаем давление в колонне на 0,4 МПа выше, чем давление насыщещного пара пропанового растворителя при рабочей температуре 75°С.

Р = 3,39 + 0,4 = 3,79 < 3,8 МПа

3.4 Расчет основных конструктивных размеров колонны деасфальтизации

Допустимая объемная скорость потоков в колонне обычно составляет

26 -32 м³ /(м² ч). Принимаем допустимую скорость потоков в колонне W = 29 м/ч.

Плотность сырья при температуре входа в колонну 150°С находим по формуле Менделеева:

Относительная плотность пропана = 0,5010.

Согласно нормальному ряду выбираем по стандартному ряду диаметр колонны равным 4,5 м.

Расчет высоты колонны.

Общая высота колонны складывается из следующих высот:

H₁ - отстойная зона для раствора деасфальтизата;

Н₂ - зона подогрева (3 - 3,5 м) - принимаем равной 3 м;

Н₃ - зона контактирования (6 - 7 м) - принимаем равной 6 м;

Н₄ - отстойная зона для битумного раствора;

Н₅ - высота опорной части колонны (не менее 1 - 2 м) - принимаем равной 2 м.

Время пребывания раствора деасфальтизата в верхней отстойной зоне принимаем 0,1 ч; линейная скорость движения обычно не превышает 0,8 м/мин.

Плотность деасфальтизата при температуре 80°С:

Плотность пропана при температуре 80°С равна:

Объем раствора:

Находим площадь живого сечения колонны:

Время пребывания раствора битума в нижней отстойной зоне принимаем 0.5 ч; линейная скорость движения обычно не превышает 0,12 м/мин. Плотность битума при температуре 60°С:

Плотность пропана при температуре 60°С равна:

Объем раствора:

Находим площадь живого сечения колонны:

Общая высота:

Н = Н₁ + Н₂ + Н₃ + Н₄ + Н₅, м

Н = 4,8 + 3 + 6 + 3,6 + 2 = 19,4 м

Расчет количества тарелок в колонне.

В колонне деасфальтизации представленной на рисунке 4, используются тарелки жалюзийного типа. Определенного расчета таких тарелок не существует, их количество зависит от того сколько запланировано в колонну вводов гудрона и пропана. В соответствии с ГОСТ 12011-73 место между вводами гудрона и пропана должно быть оснащено тремя жалюзийными тарелками. Так же в соответствии ГОСТу место до парового подогревателя должно быть оснащено двумя жалюзийными тарелками.

4. Экономический раздел

деасфальтизация тепловой колонна одноступенчатый

Разработана выпускная квалификационная работа на тему: «Проект установки одноступенчатой деасфальтизации гудрона пропаном в условиях ООО «Ресурс», оборудование предприятия (Трубчатые печи, ректификационные колонны, теплообменники, дефлегматоры, насосы и арматуру.)

В ходе практики изучил принцип работы оборудования для проведения технического процесса на заводе.

Изучил технологический цикл предприятия, основные технологические процессы, Основное оборудование.

Ознакомился с характеристикой сырья, готовой продукции, вспомогательных материалов. Изучил методы Контроля Расхода сырья, продукции, реагентов, катализаторов, топливно - энергетических ресурсов. Применение готовой продукции.

Исследовал контроль и регулирование технологического режима с использованием средств автоматизации. Автоматизация технологического процесса на предприятии. Средства автоматизации

Ознакомился с правилами ТБ на рабочем месте, с методами борьбы с шу-мом, с методами и средствами очистки воздуха от вредных факторов.

Изучил отчетность по расследованию, оформлению и учету несчастных случаев, связанных с производством.

На ООО «Ресурс» я закрепил теоретические знания, ознакомился с оборудованием, находящимся на производстве и его назначением.

Проанализировав затраты связанные с установкой деасфальтизации гудрона пропаномможно сделать вывод, что для предприятия данная установка экономически выгодна и целесообразна.

Так при заданной годовой производительности установки 255900 тыст/год. и численности персонала 51 чел., выработка целевой продукции составит 88073615 руб., себестоимость продукции 266,8 руб., что позволяет получить годовой эффект 26715960 руб. при рентабельности продукции 43,3%.

Так как основными задачами проектных и исследовательских работ в части синтеза метанола является увеличение механической прочности, и активности катализаторов синтеза с целью увеличения производительности аппарата предлагаю:

1 Повысить эффективность организации.

2 Увеличить цену на выпускаемую продукцию.

3 Сократить время производства продукции.

4 Понизить себестоимость продукции.

5 Путем тех переоснащения повысить эффективность установки.

Считаю цель курсовой работы достигнута и экономически обоснована

Список литературы

1 Пыхалова Н.В. Конспект лекций по дисциплине «Технология получения масел и парафинов». Учебное пособие. Астрахань. АГТУ. 2015. 145 с.

2 Черножуков Н. И Технология переработки нефти и газа. Часть 3. Очистка и разделение нефтяного сырья, производство товарных нефтепродуктов. М.: Химия. 1978. 424 с, ил.

3 Нефти СССР. Справочник: Т-4. Нефти Средней Азии, Казахстана, Сибири и о. Сахалин. М.: Химия. 1974. 788 с.

4 Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа. М.: Химия. 2015. 568 с, ил.

5 Сочевко Т.И., Федорова Т.В., Холодов В.П., Макаров А.Д. Технология производства топлив и смазочных материалов. Ч. 2. М., 2013.

6 Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия. 1987. 576 с, ил.

7 Сардинашвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. М.: Химия. 1973. 256 с.

8 Гутник С.П., Сосонко В.Е., Гутман В.Д. Расчет по технологии органического синтеза. М. Химия. 2014. 392 с.

9 Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. Л.: Химия. 1974. 538.

10 Мановян А.К., Тараканов Г.В. Технологический расчет аппаратуры установок дистилляции нефти и ее фракций. Астрахань. АГТУ. 2015.

11 Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию М. Химия. 2015. 496 с.

12 Ахметов С.А., Технология глубокой переработки нефти. 2016.

13 Альбом технологических схем. Б.И. Бондаренко. 2012.

14 М.А. Танатаров., М.Н. Ахметшина., Р.А. Фасхутдинов., Технологические расчеты установок переработки нефти. 2013.

Размещено на Allbest.ru