Оглавление

	Стр.
Введение	4
1 Расчет бензольной ректификационной колонны установки ЛГ 35-8/300Б	5
1.1 Задание на проектирование	5
1.2 Место бензольной ректификационной колонны в технологической схеме установки ЛГ 35-8/300Б	5
1.3 Материальный баланс бензольной колонны	6
1.4 Расчет температуры продуктов в верхнем и нижнем сечении колонны	7
1.5 Расчет мольной доли отгона сырья, поступающего в колонну	10
1.6 Расчет минимального флегмового числа	11
1.7 Расчет числа теоретических тарелок колонны	13
1.8 Расчет числа практических тарелок	14
1.9 Тепловой баланс	16
1.10 Расчет величин внутренних потоков пара и жидкости в колонне	20
1.11 Предварительный расчет диаметра колонны	21
1.12 Поверочный гидравлический расчет выбранной тарелк	24
1.14 Построение диаграммы производительности тарелки	28
1.15 Расчет высоты ректификационной колонны	31
Список литературы	45
Приложение А (справочное) Константы уравнения для расчета теплоемкости углеводородов в жидком состоянии	50
Приложение Б (справочное). Основные геометрические параметры тарелок ректификационных колонн	59
Приложение В (справочное). Примеры расчета ректификационных колонн в системе MathCAD	67
Приложение Г (справочное). Номограмма для определения констант фазового равновесия	85

Введение

Ректификационные процессы находят широкое применение в нефтепереработке и нефтехимии, промышленности основного органического синтеза. Разделению подвергаются чаще всего не бинарные системы, а многокомпонентные или сложные смеси, индивидуальный состав которых не известен.

Ректификация используется как для разделения нефти на фракции, подготовки сырья для синтезов, так и для разделения продуктов нефтехимического и основного органического синтеза. Расчет ректификационных колонн для разделения многокомпонентных и сложных смесей более сложен, чем ректификации бинарных систем, и рассмотрен в ряде монографий и учебных пособий [1-3].

Расчет процесса ректификации продуктов органического синтеза, в которых присутствуют, как правило, полярные соединения, осложнен вследствие неидеальности разделяемых систем. Коэффициенты относительной летучести компонентов в этом случае должны рассматриваться с учетом коэффициентов активности. Коэффициенты активности компонентов могут быть рассчитаны в зависимости от состава системы и температуры, меняющихся по высоте ректификационной колонны, с помощью различных теоретических и полуэмпирических моделей – UNIFAC, Вильсона,NRTL,UNIQUACи других [4,5].

Однако углеводородные системы можно считать в первом приближении идеальными, подчиняющимися закону Рауля. Величины даже предельных коэффициентов активности углеводородов, определенные при бесконечном разбавлении в углеводородах других классов, обычно не превышают значения 2 (_i^o2) [6].

В данном учебном пособии приведен пример расчета ректификационной колонны для разделения многокомпонентной углеводородной смеси. Рассмотренный пример должен помочь правильному оформлению студентами пояснительной записки к курсовому проекту или соответствующего раздела технологической части дипломного проекта.

В приложении А к учебному пособию приведены константы уравнения, описывающего зависимость мольной теплоемкости 300 углеводородов в жидком состоянии от температуры. Данные взяты из литературного источника [7], отсутствующего в библиотеке СПбГТИ. В доступной справочной литературе [8 - 12] приведены константы подобных уравнений для веществ, находящихся, как правило, лишь в паровой фазе.

В приложении Б приведены основные геометрические параметры клапанных, S-образных, колпачковых, желобчатых и ситчатых тарелок.