Нефтеперерабатывающая промышленность (стр. 4 из 6)

Процесс замедленного коксования имеет периодический характер по выгрузке кокса и непрерывный по подаче сырья и выделению дистиллятных продуктов.

2 РАСЧЕТ УСТАНОВКИ ЗАМЕДЛЕНОГО КОКСОВАНИЯ.

Представим схему блоков установки замедленного коксования:

Рис.2.1 Схема блоков установки замедленного коксования

2.1 Материальный баланс реактора.

Годовая производительность 800000 тонн в год.

Время работы установки: Т= 365- Т_кап – Т_тек (1)

365-30-10=325суток

Т= 24·325 = 7800 ч

Часовая производительность установки равна:

Π=

(2)

Из практических данных известно, что из 100% сырья (гудрон), в результате коксования получено:

Расчет выхода кокса:

К= 17%

Х_к=2,0 + 1,66·К (3)

Х_к=2,0 + 1,66·17= 30,22≈ 30%

Расчет выхода газа:

Х_к+г= 5,5+1,76·К (4)

Х_к+г= 5,5+1,76·17 = 35,42%

Х_г= Х_к+г – Х_к= 35,42 – 30= 5,42% (5)

Из практических данных выход бензина = 20%

Х_б=20%

Х_{г.сумар.}= Х_к-Х_г-Х_б (6)

Х_{г.сумар.}=100-30-5,42-20= 44,58

Х_м+т.г=44,58%

Х_м=24%

Х_т,г=20,58%

Проверка:30+5,42+20+44,58= 100%

Свободный материальный баланс.

1%=102564,10^кг∕_час

Выход _С1-С2: 102564,10·1,5=15,38 (7)

Выход _С3-С4: 102564,10·3,52= 3610,26

Выход _{бенз.фр}: 102564,10·19,9= 20410,25

Выход_кокса: 102564,10·30= 30769,23

Выход _{лег.газ}: 102564,10·24= 24615,38

Выход _{тяж.газ}: 102564,10·20,58= 21107,69

Потери: 102564,10 ·0,5=512,82

Выход продуктов коксования в ^т_/год

1%=800000 ^т_/год

С₁-С₂: 800000·1,5=12000 (8)

С₃-С₄: 800000·3,52= 28160

б,фр: 800000·19,9= 159200

кокса: 800000·30=240000

лег. газ: 800000·24= 192000

тяж.газ: 800000·20,58= 164640

Потери: 800000 ·0,5=4000

Таблица 2.1 Материальный баланс камеры коксования

приход	% мас.	Кг/час	т/год	расход	%мас	Кг/час	т/год
Сырье смесовое	100	102564,10	800000	ПГС (УВГ, Б.Ф, Л. Г, Т.Г) Кокс Потери Итого	69,9 30 0,1 100	71692,31 30769,23 102,56 102564,10	559200 240000 800 800000

Таблица 2.2 Материальный баланс колонны К-1

Приход	% масс.	Кг/час	Т/год	Расход	% мас	Кг/час	Т/год
ПГС	69,9	7169,01	559200	С1-С4 Б.фр Лёг. газ Тяж. газ Потери Итого	5,22 20 24 20,58 0,1 69,9	535,37 2051,22 2461,46 2110,70 10,26 7169,01	41760 160000 192000 164640 800 559200

Таблица 2.3Материальный баланс сепаратора С-1

Приход	% масс.	Кг/час	Т/год	Расход	% мас	Кг/час	Т/год
С1-С4 Б.фр	25,22	2586,59	201760	С1-С4 Б.фр Потери Итого	25,12 0,1 25,22	2576,33 10,26 2586,59	200960 800 201760

Таблица 2.4 Материальный баланс колонны

К-4

Приход	% масс.	Кг/час	Т/год	Расход	% мас	Кг/час	Т/год
С1-С4 Б.фр	25,12	2576,33	200960	С1-С2 Б.фр С3-С4 Потери Итого	1,5 19,9 3,62 0,1 25,12	153,84 2040,96 371,27 10,26 2576,33	12000 159200 28960 800 200960

Таблица 2.5Материальный баланс колонны К-5

Приход	% масс.	Кг/час	Т/год	Расход	% мас	Кг/час	Т/год
С3-С4 Б.фр	3,62 19,9	2412,23	188160	Б.фр С3-С4 Потери Итого	19,9 3,52 0,1 23,52	2040,96 361,01 10,26 2412,23	159200 28160 800 188160

Таблица 2.6Сводный материальный баланс

	%	кг/ч	т/год	Расход	%	кг/ч	т/год
Сырье	100	102564,10	800000	С1-С2 С3-С4 Бен.фр Кокс Лег.газ тяж.газ Потери итого	1,5 3,52 19.9 30 24 20,58 0,5 100	1538,46 3610,26 20410,25 30769,23 24615,38 21107,69 512,82 102564,10	12000 28160 159200 240000 192000 164640 4000 800000

2.2 Расчет теплового баланса.

Тепловой баланс реакционной камеры рассчитываем на основании данных материального баланса.

Q_{тепл.эф}=130^кДж_/кг

ρ =0,95

У_с = 500°C- энтальпия

Q_прих=G_гудрон · У_с⁵⁰⁰= 102564,10·1300,0=37037,04^кВт_/час (9)

Q_пот =0,1· Q_прих =0,1·37037,04= 1,0288^кВт_/час (10)

Q_реак = Q_{тепл.эф} · G_гудрон = 130·102564,10=3703,70^кВт_/час (11)

Q_С1-С2 = G·с·t_x= 1538,46·15,15· t_x=6,47^кВт_/час (12)

Q_С3-С4 = G·с·t_x= 1538,46·15,15· t_x=6,47^кВт_/час

Q_С1-С2 = G·с·t_x= 3610,26·14,24· t_x=14,28^кВт_/час

Q_{бенз.фр} = G·с·t_x= 20410,25·2,34· t_x=13,26^кВт_/час

Q_кокса = G·с·t_x= 30769,23·2,1· t_x=17,94^кВт_/час

Q_{лег.газ} = G·с·t_x= 24615,38·2,2· t_x=15,04^кВт_/час

Q_{тяж.газ} = G·с·t_x= 21107,69·2,2· t_x=12,89^кВт_/час

ΔQ= Q_{гудрона}- Q_реак - Q_пот =37037,04-3703,70-1,0288=9,2589^кВт_/час (13)

ΔQ=( G_к·с_к+ G_с1-с2·с_с1-с2+ G_с3-с4·с_с3-с4+ G_бен.фр·с_б.фр+ G_л.г·с_л.г+ G_т.г·с_т.г) · t_x=(30769,23·2,1+1538,46·15,15+3610,25·14,24+20410,25·2,34+24615,38·2,2+21107,69·2,2) · t_x= 287683,8 (14)

Q_пот + Q_реак/ ΔQ =1,0128+3703.70/287683,8=0,0128 (15)

t_x = У_с-0,0128=500-0,0128=499,98 (16)

Данные расчета сведем в таблицу 2.1

Приход		Расход
наименование	QкВт\час	наименование	QкВт\час
Сырье (гудрон) Обогрев реактора итого	37037,04 3703,70 40740,74	С1 -С2 С3 –С4 бенз.фр кокс л.газ т.газ потери итого	3250 71510 6650 9000 7550 6500 1,0288 40701,03

2.3 Конструктивный расчет камер коксования

Этот процесс проводят при 475-480⁰С и 0,29-0,49 МПА. Исходное сырье нагревают в трубчатой печи до 490-510⁰С. При движении сырья от печи до камеры температура его снижается на 10-15⁰С. Объемная скорость подачи сырья в коксовые камеры для гудрона 0,12-0,13 ч^-1, а для крекинг- остатков 0,08-0,10 ч^-1. Коэффициент рециркуляции 0,2-0,6. Пары продуктов коксования движутся в камере со скоростью не более 0,15-0,20 м/с. Температура продуктов на выходе из камеры на 30-60⁰С ниже, чем поступающего сырья. Обычно коксовые камеры рассчитывают на цикл работы 48 ч, из которых 24 ч в камере идет реакция, остальное тратится на выгрузку кокса. С целью предотвращения попадания битуминозной пены в

ректификационную колонну камеру заполняют коксом лишь на 70-90%.

Подсчитываем объем кокса, образующегося в камерах за 1сутки:

υ_к=G_к/ ρ_к (17)

υ_к=30769,2/0,950= 32388,6 (кг/час)

где ρ_к- плотность коксового слоя, т/м³.

Определяют реакционный объем камер (υ_ρ,м³)

υ_ρ=υ_с/ω (18)

υ_ρ=30769.2·24/(24·0,950·0,13·1000)=249м²

ω=0,13^-1_час