Описание технологического процесса и технологической схемы ректификации сжиженных углеводородных газов

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Технология первичной переработки газа и газового конденсата »

на тему: «Ректификация сжиженных углеводородных газов»

Выполнил: студент группы ХН-10, специальности 240403 Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов, Саразова Э.Р.

______________________

« 29 » 2014 г.

Проверил: ст. преподаватель

Береговая Н.Г

«____»___________20__г.

Оренбург 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений. 2

Введение. 3

1 Характеристика исходного сырья, реагентов и продуктов. 4

1.1 Требования и основные характеристики сжиженных газов. 4

2 Описание технологического процесса и технологической схемы ректификации сжиженных углеводородных газов. 6

3 Технологический расчет. 7

3.1 Исходные данные. 7

3.2 Физико-химические свойства компонентов сырья. 8

3.3 Определение температуры ввода сырья. 10

3.4 Расчет числа тарелок и составов дистиллята и остатка. 12

3.5 Материальный баланс колонны 17

3.6 Определение температуры верха и низа колонны.. 20

3.7 Расчет флегмового числа. 23

3.8 Определение материальных потоков в колонне. 24

3.9 Определение основных размеров колонны.. 28

4 Влияние температуры на четкость ректификации. 35

5 Технологический расчет вспомогательного оборудования. 38

5.1 Расчет рибойлера. 39

5.2 Расчет воздушного холодильника. 41

5.3 Расчет насоса. 44

Список используемой литературы.. 46

Список сокращений

1.СПБТ – cмесь пропана и бутана технических.

2.НТР – низкотемпературная ректификация.

3.НТК – низкотемпературная ректификация.

4.НТА – низкотемпературная абсорбция.

5.ПТ – пропан технический.

6.БТ – бутан технический.

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 её 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.

Характеристика исходного сырья, реагентов и продуктов

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
        Доля компонентов, масс.%: метан, этан, этилен (в сумме)   не нормируется
пропан, пропилен, не менее (сумме) не нормируется
бутаны и бутилены (в сумме), не менее   не норм   -  
не более   -
  Объемная доля жидкого остатка, %, не более   0,7   1,6   1,8
  Давление насыщенных паров (избыточное): при температуре 45 °С, не более     1,6     1,6     1,6
    Доля сероводорода и меркаптановой серы, масс.%, не более     0,16     -     -
В том числе сероводорода, не более   0,013   0,013   0,013
  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 Описание технологического процесса и технологической схемы ректификации сжиженных углеводородных газов - student2.ru 10 Не нормируется  
2. Содержание жидкого остатка при 40 °C, свободной воды и щелочи   Отсутствие
3.Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при температуре плюс 45 °C,не более минус 20 °C,не менее минус 35 °C, не менее 4.Массовая доля серы и сернистых соединений,%, не более В том числе сероводорода, не более       - - 0,07   0,01 0,03

Описание технологического процесса и технологической схемы ректификации сжиженных углеводородных газов

Сжиженные углеводородные газы поступают на установку ректификации, в межтрубное пространство теплообменника Т-01, где за счет тепла потока кубовой жидкости колонны К-01, подогревается до температуры 88 °С. После теплообменника сжиженные углеводородные газы подаются на разделение методом ректификации в колонну К-01.

Верхним продуктом колонны К-01 является пропановая фракция, нижним – СПБТ (смесь пропана и бутана технических). С верхней части колонны пары, конденсируясь в воздушном холодильнике ВХ-01, направляется в рефлюксную емкость Е-01, где отделяется сухой газ, а сконденсировавшиеся углеводороды насосом подаются в качестве орошения на верх колонны К-01, часть поступает в холодильник ВХ-02, после направляется на склад.

Нижний продукт колонны К-01 поступает в трубное пространство теплообменника Т-01, где охлаждается сырьевым потоком и поступает в воздушный холодильник ВХ-03 и после охлаждения направляется на склад. Из куба колонны часть нижнего продукта выводится в рибойлер И-01,где нагревается и проходя через него, возвращается под нижнюю тарелку колонны К-01.

Наши рекомендации