Dimensionarea Unei Coloane de Distilare Atmosferică

Domeniu: Chimie Generală

Conține 1 fișier: doc

Pagini : 53 în total

Cuvinte : 7654

Mărime: 923.20KB (arhivat)

Publicat de: Claudia S.

Puncte necesare: 9

Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Sterpu Anca

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANŢA FACULTATEA DE FIZICǍ, CHIMIE, ELECTRONICǍ ŞI TEHNOLOGIA PRELUCRǍRII PETROLULUI ŞI PETROCHIMIE SPECIALIZAREA – PRELUCRAREA PETROLULUI ŞI PETROCHIMIE

Descarcă acum

Cuprins Extras Bibliografie Preview

Cuprins

Capitolul I. INTRODUCERE
I.1. Distilarea atmosfericǎ 4
I.2. Tipuri de coloane de distilare. Coloana de tip „U” 5
Capitolul al II-lea. DATE DE PROIECTARE 7
II. 1. Distilarea PRF 7
II. 2. Stabilirea potenţialului de produse albe 8
II. 3. Trasarea curbelor PRF si VE 12
II. 4. Caracterizarea produselor. Dererminarea prop. medii ale produselor 15
II. 5. Bilanţul de material pe instalaţia de DA 17
Capitolul al III-lea. CALCULUL TEHNOLOGIC AL COLOANEI DE DISTILARE DE TIP „U” 20
III. 1.Alegerea numǎrului de talere 20
III. 2. Alegerea presiunilor în coloană 21
III. 3. Trasarea curbelor VE la ЛZV şi ЛEC 22
III. 4. Calculul temperaturilor din coloanǎ 23
III. 4. 1. Calculul bilanţului de materiale în z.vap şi stripare a col 23
III. 4.2. Calculul temperaturii la intrare în zona de vaporizare, tizv 26
III. 4.3. Calculul temperaturii ţiţeiului la ieşire din cuptor tEC 26
III. 4.4. Calculul temperaturii la baza coloanei tb 28
III. 4.5. Calculul temperaturii în zona de vaporizare tZV 30
III.4.6.Calculul temp. pe talerele de culugere a produselor laterale şi la baza stiperelor 31
III.4.6.1.Calculul temperaturilor pe talerele de extragere a produselor 31
III. 4.6.2 Calculul striperelor 32
III. 4.6.3. Bilanţul de material pe stripere 35
III. 4.7. Temperaturile pe talerele de culegere a fracţiunilor laterale 36
III. 5. Bilant termic pe stripere 36
III.5.1.Calculul temperaturilor pe talerul de extragere a motorinei grele 38
III.5.2.Calculul temperaturilor pe talerul de extragere a motorinei usoare 40
III.5.3. Calculul temperaturilor pe talerul de extragere a petrolului 43
III.5.4 Calculul temperaturilor la varful coloanei 45
III.5.5 Calculul sarcinii condensatorului de la varful coloanei si a cantitatii de apa de racier si condensare 47
III. 6. Dimensionarea tehnologicǎ a coloanei de distilare atmosfericǎ 48
III.6.1. Calculul diametrului coloanei cu talere cu clopoţei 48
III.7. Determinarea înǎlţimii coloanei 50
Capitolul al IV-lea. MASURI DE PROTECTIE IN INSTALATIILE DE DISTILARE ATMOSFERICA 50
Concluzii 52
BIBLIOGRAFIE: 53

Extras din proiect

Capitolul I

I.1. Distilarea atmosfericǎ

Distilarea reprezintă procesul de separare fizică, bazat pe diferenţele între punctele de fierbere dintr-un amestec format din doi sau mai mulţi componenţi.

Ţiţeiul este un amestec complex de hidrocarburi cu puncte de fierbere apropiate, care se separă în amestecuri cu domenii de fierbere înguste, numite fracţiuni petroliere, printr-un proces fizic numit distilare fractionată.

Prin distilarea ţiţeiului, proces care implică un sau mai multe coloane, se obţin fracţiuni cu limite de distilare bine precizate:

- benzină;

- white-spirit;

- petrol (kerosen);

- motorină;

- reziduu – păcură.

Deoarece fracţionarea se realizează la o presiune apropiată de cea atmosferică, procesul este numit distilare atmosferică (DA). Fiind primul proces dintr-o serie de transformări fizice şi chimice la care este supus ţiţeiul, el se mai numeşte şi distilare primară.

Distilarea atmosferică a ţiţeiului se realizează în coloane de diverse tipuri (U, A, R). În acest scop ţiţeiul este încălzit în cuptoare tubulare până la temperatura de 280-3300C.

În distilarea ţiţeiului se folosesc instalaţii cu una sau mai multe coloane, funcţie de conţinutul de fracţiuni uşoare şi de conţinutul de substanţe corozive din ţiţei (compuşi cu sulf mai ales).

În instalaţia cu o singură coloană, ţiţeiul care vine de la instalaţia de desalinare electrică este preîncălzit prin schimbul de căldură cu fracţiunile laterale extrase din coloană şi introdus în cuptorul tubular, unde se încălzeşte în continuare şi se vaporizează parţial, după care intră în zona de vaporizare a coloanei de distilare atmosferică.

În urma distilării ţiţeiului, din coloană se separă:

a. vaporii de benzină uşoară ce se obţin la vârful coloanei, care apoi sunt condensaţi într-un condensator tubular cu apă. Benzina se acumulează apoi în vasul de reflux împreună cu apa rezultată din condensarea aburului introdus în coloană, pentru striparea păcurii şi în stripere pentru striparea fracţiunilor laterale.

La partea superioară a vasului de reflux se separă gazele prezente în ţiţei, iar benzina uşoară rezultată este trimisă o parte ca reflux rece la vârful coloanei, iar restul la depozit.

b. fracţii de benzină grea, petrol, motorină se extrag lateral din coloana de distilare atmosferică în fază lichidă. Aceasta se stripează în stripere cu abur sau în stripere cu refierbător.

Fracţiile laterale extrase fac apoi schimb de căldură cu ţiţeiul şi se răcesc cu aer sau cu apă înainte de a fi trimise la depozit.

c. păcura stripată este răcită şi trimisă la depozit după ce preîncălzeşte ţiţeiul.

I.2. Tipuri de coloane de distilare. Coloana de tip „U”

La coloana de distilare de tip „U”, preluarea cǎldurii cedate de produsele petroliere pentru a se rǎci de la temperatura de intrare pânǎ la temperatura de ieşire din coloanǎ se realizeazǎ cu un reflux rece introdus deasupra primului taler de la vârful coloanei.

Coloana de tip „U” nu este rentabilǎ deoarece cǎldura eliminatǎ nu poate fi recuperatǎ datoritǎ unui nivel de temperaturǎ prea scǎzut şi este eliminatǎ în atmosferǎ prin condensatorul rǎcitor de la vârful coloanei.

Din aceastǎ coloanǎ se extrag mai multe fracţiuni laterale preluate de pe talerele situate la diverse înǎlţimi faţǎ de zona de vaporizare.

Alimentarea coloanei se face cu ţiţei parţial vaporizat în zona de vaporizare, iar produsele laterale care se extrag de pe talere în stare lichidǎ sunt trecute prin stripere, în care se eliminǎ produsele uşoare antrenate la scoaterea fracţiunii din coloanǎ. Fracţia uşoarǎ eliminatǎ prin stripare se reintroduce în coloanǎ cu un taler mai sus decât talerul de extragere, iar produsele stripate, dupǎ ce fac schimb de cǎldurǎ cu ţiţeiul, sunt rǎcite şi trimise la rezervoare. Din zona de stripare a coloanei se o bţine pǎcurǎ.

La coloana de tip “U” debitele de lichid (reflux) şi vapori prin coloanǎ cresc considerabil de la bazǎ spre vârf, ceea ce determinǎ dimensionarea coloanei pe baza debitelor existente la vârful coloanei; aceasta conduce la un diametru mai mare pentru acest tip de coloanǎ.

Figura 1. Coloana de distilare atmosferică de tip U

Capitolul al II-lea

DATE DE PROIECTARE

II.1. Distilarea PRF

Rezultatele distilǎrii PRF

Nr.crt Limite de distilare, C

% volum

distilat %volum cumulat d

1 35-80 3.75 3.75 0.667 0.672

2 80-90 1.65 5.40 0.669 0.674

3 90-100 1.75 7.15 0.674 0.679

4 100-110 2.80 9.95 0.678 0.683

5 110-120 2.70 12.65 0.684 0.689

6 120-130 2.00 14.65 0.691 0.696

7 130-140 2.80 17.45 0.701 0.706

8 140-150 3.25 20.70 0.704 0.709

9 150-160 2.60 23.30 0.710 0.715

10 160-170 2.25 25.55 0.716 0.721

11 170-180 2.80 28.35 0.718 0.723

12 180-190 2.00 30.35 0.721 0.726

13 190-200 1.85 32.20 0.735 0.740

14 200-210 2.00 34.20 0.737 0.742

15 210-220 1.75 35.95 0.751 0.755

16 220-230 2.70 38.65 0.757 0.761

17 230-240 1.75 40.40 0.765 0.769

18 240-250 2.85 43.25 0.773 0.777

19 250-260 2.75 46.00 0.784 0.788

20 260-270 2.35 48.35 0.795 0.799

21 270-280 3.00 51.35 0.801 0.805

22 280-290 2.30 53.65 0.805 0.809

23 290-300 2.00 55.65 0.811 0.815

24 300-305 0.60 56.25 0.815 0.819

25 305-310 1.25 57.50 0.818 0.822

26 310-315 1.25 58.75 0.826 0.830

27 315-320 1.45 60.20 0.831 0.835

28 320-325 0.65 60.85 0.835 0.839

29 325-330 0.90 61.75 0.836 0.840

30 330-365 7.30 69.05 0.840 0.844

II.2. Stabilirea potenţialului de produse albe

Potenţialul de produse albe reprezintǎ procentul maxim de produse de o anumitǎ calitate ce se obţine dintr-un anumit ţiţei supus distilǎrii.

Ca metodǎ de calcul a potenţialului de produse albe, s-a ales metoda care utilizeazǎ drept criteriu de separare, temperaturile finale pe curbele STAS ale produselor şi decalajele pe curbele STAS între produsele fracţionate.