Требования и основные характеристики сжиженных газов. Характеристика исходного сырья, реагентов и продуктов. Описание технологического процесса и технологической схемы ректификации сжиженных углеводородных газов. Определение температуры ввода сырья.
Аннотация к работе
Сжиженные газы нашли широкое применение благодаря экономичности их транспортировки при отсутствии трубопроводов в труднодоступные районы, а также вследствие удобства их хранения. Кроме того, в последние годы увеличение объема производства сжиженных газов в значительной мере определяется все возрастающим использованием их в качестве моторных топлив для двигателей внутреннего сгорания. В жидком состоянии газ занимает объем примерно в 250 раз меньший, чем в газообразном. Из природного и попутного нефтяного газов сжиженные газы получают различными способами, рассмотренными выше: низкотемпературной конденсацией, абсорбцией, и ректификацией. По физико-химическим показателям сжиженные газы должны соответствовать требованиям и нормам, приведенным в таблицах 1 и 2.Сжиженные углеводородные газы поступают на установку ректификации, в межтрубное пространство теплообменника Т-01, где за счет тепла потока кубовой жидкости колонны К-01, подогревается и поступают в колонну для отделения ПГФ. № Компонент Молекулярная масса i-компонента, Мі, кг/кмоль Температура кипения t, °C Массовая доля i-компонента, Мольная доля i-компонента, 1 С2Н6 30-88,63 0,0001 0,0002 Где - сумма мольных концентраций компонентов, отбираемых в дистиллят, в сырье; В этом случае температура ввода сырья определяется по уравнению изотермы жидкой фазы: (6) где - константа фазового равновесия i-го компонента при температуре ввода сырья . Минимальное число теоретических тарелок определяется по уравнению Фенске: , (8) где ?m - коэффициент распределения суммарной фракции, состоящей из компонентов, отбираемых в дистилляте (с этана по пропан), ;Среднюю молекулярную массу остатка рассчитываем по формуле: , (17) где - мольная доля i - компонента; Степень извлечения i-компонента Массовое количество i - компонента, кг/ЧКОЛИЧЕСТВО i-компонента в остатке, кг/час.Мольная доля i - компонента, Массовая доля i - компонента, С2Н6 30 0 37,5000 0 0,000 0,000 Для расчета температуры верха колонны используем уравнение изотермы паровой фазы: , (18) где - константа фазового равновесия i-го компонента при температуре верха: (19), где - давление насыщенных паров i-го компонента при тв; Давление насыщенных паров определяется по уравнению Антуана: , (21) где Аі, Ві, Сі - константы, приведены в таблице 9; Для расчета температуры низа колонны используется уравнение изотермы жидкой фазы: , (22) где Кі - константа фазового равновесия i-го компонента при температуре низа колонны: Кі = Pi / рн, (23) где рн - давление в нижней части колонны. ?н = ?эв = 10565 мм рт. ст.
План
. Содержание жидкого остатка при 40 °C, свободной воды и щелочи ОтсутствиеМассовое содержание i - компонента в остатке рассчитывается по формуле:
Введение
Сжиженные газы нашли широкое применение благодаря экономичности их транспортировки при отсутствии трубопроводов в труднодоступные районы, а также вследствие удобства их хранения. Кроме того, в последние годы увеличение объема производства сжиженных газов в значительной мере определяется все возрастающим использованием их в качестве моторных топлив для двигателей внутреннего сгорания. В жидком состоянии газ занимает объем примерно в 250 раз меньший, чем в газообразном. Из природного и попутного нефтяного газов сжиженные газы получают различными способами, рассмотренными выше: низкотемпературной конденсацией, абсорбцией, и ректификацией.
Низкотемпературная ректификация (НТР) осуществляется путем охлаждения газовой смеси до заданной температуры с последующим разделением ее методом ректификации.
Процесс ректификации термодинамически более выгоден, чем процесс абсорбции. Схема НТР эффективнее схемы низкотемпературной абсорбции (НТА), а аппаратурное оформление проще. Принципиальное отличие схемы НТР от НТК в том, что сырье, поступающее на установку после охлаждения, без предварительной сепарации подается в ректификационную колонну. [1]
Целью курсовой работы является расчет, с помощью которого можно получить состав дистиллята и остатка, основных параметров ректификации, технологического режима работы и размеров колонны. Полученные при расчете данные достаточны для выполнения прочностных расчетов.
1. Характеристика исходного сырья, реагентов и продуктов
1.1 Требования и основные характеристики сжиженных газов
По физико-химическим показателям сжиженные газы должны соответствовать требованиям и нормам, приведенным в таблицах 1 и 2. Качество СПБТ должно соответствовать ГОСТ 20448-90.
Таблица 1 - Физико-химические показатели сжиженных газов по ГОСТ 20448-90
№ п/п Показатели Норма для марки
ПТ СПБТ БТ
1 Доля компонентов, масс.%: метан, этан, этилен (в сумме) не нормируется пропан, пропилен, не менее (сумме) 75 не нормируется бутаны и бутилены (в сумме), не менее не норм - 60 не более 60 -
2 Объемная доля жидкого остатка, %, не более 0,7 1,6 1,8
3 Давление насыщенных паров (избыточное): при температуре 45 °С, не более 1,6 1,6 1,6
4 Доля сероводорода и меркаптановой серы, масс.%, не более 0,16 - - В том числе сероводорода, не более 0,013 0,013 0,013
5 Содержание свободной воды и щелочи 0,003 0,003 0,003
Таблица 2 - Физико-химические показатели сжиженных газов по ГОСТ 27578-87
Показатели ПТ
Массовая доля компонентов, %: Сумма метана, этана Пропан Сумма углеводородов °C и выше Сумма непредельных углеводородов, не более Не нормируется 85 10
Не нормируется
6
Список литературы
сжиженный газ технологический ректификация
1. Бусыгина Н.В., Бусыгин И.Г. Технология переработки природного газа и газового конденсата. О.: ИПК «Газпромпечать», 2002 г.
2. Балыбердина И.Т. Физические методы переработки и использование газа. М. «Недра», 1988 г.
3. Введенский А.А. Термодинамические расчеты нефтехимических процессов. Л.: «Гостоптехиздат», 1960 г. - 576 с.
4. Кузнецов А.А, Кагерманов С.М, Судаков Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. М.: «Химия», 1966 г. - 336 с.
5. Мурин В.И., Кисленко Н.Н., Сурков Ю.В. Технология переработки природного газа и конденсата. Справочник. В 2 ч. М: ООО «Недра - Бизнесцентр» 2002 г. - Ч. 1 -517 с.
6. Рид Р. Свойства газов и жидкостей. Л.: «Химия», 1982 г. -592 с.
7. Сарданашвили А.Г., Львова А.Н. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. М.: Химия, 1980 г.
8. Кикоин И.К. Справочник. Таблица физических величин, М.: «Автомиздат», 1976 г. - 1008 с.
9. Рыбкин С.А. Вентиляционные установки машиностроительных заводов, М.: «Машгиз», 1960