5.6 Расчет теплового баланса основной ректификационной колонны

После определения температуры верха колоны К-2 определяют количество тепла, снимаемого острым орошением, циркуляционными орошениями в зонах вывода РТ и ДТ. Схема потоков колонны К-2 с упомянутыми орошениями приведена на рисунке 6 (Приложение).

Для составления теплового баланса необходимо рассчитать температуру вывода потоков РТ и ДТ из отпарных колонн. Для расчета указанных температур используются эмпирические формулы (22) и (23).

Температура вывода рт

, (22)

где Т - температура сырья, поступающего в колонну, ⁰С;

N₁, N₂, N₃ - соответственно число тарелок от ввода сырья до вывода дизельного топлива, от вывода ДТ до РТ, от вывода РТ до вывода бензина. Это количество тарелок следует принять в соответствии с рис.6.

Т_В - температура верха колонны, ⁰С

Температура вывода дт

, (23)

Уравнение топливного баланса колонны К-2 в общем виде можно выразить следующим образом:

Q _прих = Q _расх (24)

где Q _прих - количество тепла, вносимого сырьем Q _F в колонну, кДж;

Q _расх - количество тепла, снимаемое мазутом Q _м , дизельным топливом Q_дт , реактивным топливом Q _рт , парами бензина Q _б и острым орошением Q _ор , кДж

Q _расх. = Q _м + Q _дт + Q _рт + Q _б + Q _ор + Q _цо (25)

По разнице Q _прих = Q _расх найдем количество тепла, снимаемое циркуляционным орошением.Количество тепла, вносимое сырьем Q _F в колонну, рассчитывается по уравнению

, кДж (26)

где F - количество сырья, поступившего в К-2 , кг;

J ^t , i ^t - теплосодержание паров и жидкости при температуре ввода сырья, кДж / кг;

e^м - массовая доля отгона.

Величину теплосодержания можно определить по эмпирическим формулам

(27)

(28)

где t - температура, при которой определяется теплосодержание, ⁰С;

 _y ,  _x - плотности паров и жидкости (используются данные расчетов плотностей паровой и жидкой фаз по данным табл.13).

Количество тепла, снимаемое потоком мазута:

, кДж (29)

где М - количество мазута, кг;

i _м -теплосодержание мазута при температуре низа колонны, кДж/кг

t _м - температура мазута, выводимого из колонны, ⁰С

; (30)

i _м - находят по уравнению (28) в зависимости от температуры t _м и плотности  _м мазута (табл.11 или 12).

Количество тепла, снимаемое потоком дизельного топлива:

, кДж (31)

Количество тепла, снимаемое потоком реактивного топлива:

, кДж (32)

Количество тепла, снимаемое парами бензина:

, кДж (33)

где Б - количество бензина, выводимого из К-2 , кг;

-теплосодержание паров при температуре верха К-2 и плотности паров бензина определяется по уравнению (27), кДж /кг

Количество тепла, снимаемое острым орошением:

, кДж (34)

где g _ор - количество орошения, подаваемое в колонну К-2 , кг;

- теплосодержание паров при температуре верха К-2 , кДж/кг;

i⁴⁰ - теплосодержание бензина при температуре охлаждения

(40⁰С), кДж / кг

При расчете теплосодержания паров бензина следует использовать значение плотности этого потока определенное расчетом и приведенным в табл. 13. При расчете теплосодержания потоков РТ и ДТ следует использовать значение плотностей этих потоков из табл.11 или 12.

Количество тепла, снимаемое циркуляционным орошением Q _цо в зоне вывода реактивного и дизельного топлива, определяется из выражения

Q _цо = Q _прих - Q _расх (35)

Значение Q _цо разбивается на и на .в соотношении 60 % : 40 %.

Для наглядности полученные результаты расчета теплового баланса следует привести на схеме основной ректификационной колонны, изображенной на рис.6.