Моделирование установки стабилизации газового конденсата

(4 часа)

Цель работы: закрепление пройденного материала.

Рис. 2.1. Технологическая схема установки стабилизации газового конденсата

Назначение установки (Рис.2.1) – получение сухого газа (поток 5) с заданной температурой точки росы, стабильного газового конденсата (поток 9) с заданной концентрацией пропана, широкой фракции углеводородов. Исходное сырье (поток 1) – головной нагнетательный поток из установки дегидратации и демеркаптанизации – поступает в межтрубное пространство кожухотрубчатого теплообменника-рекуператора 1, где охлаждается за счет потока сухого газа 4, далее поступает в теплообменник 2, где охлаждается до заданной температуры и частично конденсируется. В сепараторе 3 происходит разделение на газовую (поток 4) и жидкую (поток 6) фазы. Жидкая фаза после дросселирования в 4 подается на разделение на верхнюю тарелку ректификационной колонны 5. С куба колонны отбирается стабильный конденсат (поток 9), с верха колонны – широкая фракция углеводородов (поток 8).

Постановка задачи:При заданных параметрах сырья, спецификациях аппаратов провести расчет материально-теплового баланса рассматриваемого процесса.

Проектные требования:

- Наивысшая точка росы полученного газа (поток 5) должна быть не более требуемого по варианту.

- Стабилизированный конденсат (поток 9) должен содержать % массовый пропана не более требуемого по варианту.

Исходные данные:

Параметры потока сырья:

Температура, °С 25.00;

Давление, бар 15.00;

Покомпонентный массовый расход сырья, кг/ч:

1. Азот 1500;

2. Метан 33500;

3. Этан 7500;

4. Пропан 4500;

5. Изобутан 500;

6. Н-бутан 500;

7. Изопентан 1000;

8. Н-пентан 400;

9. Н-гексан 600.

Спецификация теплообменника 1:

Тип теплообменника	кожухотрубчатый.
Перепад давления между входом и выходом для межтрубной стороны	0.3 бара.
Перепад давления между входом и выходом для трубной стороны	0.3 бара.
Мольная доля пара в выходном потоке межтрубной стороны	1.0.

Спецификация теплообменника 2:

Тип теплообменника кожухотрубчатый.

Перепад давления 0.3 бара.

Температура выходного потока -20 °С.

Спецификация сепаратора 3. В данном примере сепаратор по умолчанию используется как устройство разделения фаз при температуре и давлении входного потока.

Спецификация клапана 4:

Выходное давление 9 бар.

Спецификация колонны 5:

Число тарелок 12;

Поток питания подается на верхнюю тарелку;

Тип тарелок клапанные;

Давление верха колонны 9 бар;

Перепад давления в колонне 0.3 бара;

Режим работы кипятильника:

Массовый расход кубового остатка 1000 кг/ч;

Оценка температуры верха колонны 40 °С;

Оценка температуры низа колонны 120 °С.

Метод расчета термодинамических свойств:

Расчет констант фазового равновесия по методу Пенга-Робинсона.

Расчет энтальпии по методу Пенга-Робинсона.

Параметры сходимости:

Расчет сходимости рециклов по методу Вегстейна.

Частота ускорения 3.

Режим расчета последовательный.

Система единиц – EuroSI.

Лабораторная работа №2

Моделирование технологической схемыустановки первичной переработки нефти (12 часов)

Цель работы: ознакомление с методикой расчета нефтяной колонны и заданием экспериментальных данных разгонки нефти.

Введение

В данном примере рассматривается процесс переработки нефти на установке первичного фракционирования с получением бензиновой и керосиновой фракций, дизельного топлива, атмосферного газойля и мазута (Рис.3.1). Предварительно нагретая в блоке теплообмена сырая нефть поступает в Первичный сепаратор. Жидкость из сепаратора нагревается в Печии смешивается с паром из сепаратора. Поток Питание колонныподается на вход атмосферной колонны первичного фракционирования.

Рис.3.1. Технологическая схема установки первичной переработки нефти

Колонна первичной переработки нефти состоит из основной колонны с конденсатором, трех боковых стриппингов и трех контуров циркуляционного орошения. Подсхема колонны, содержащая подробную информацию о колонне, показана ниже (Рис.3.2):

Рис.3.2. Подсхема колонны

Далее будет подробно изложен процесс решения задачи моделирования данной схемы с помощью программы Unisim. В этом примере мы рассмотрим весь процесс моделирования: от выбора компонентов и задания характеристик сырой нефти до задания потоков и аппаратов схемы. Для осуществления этих задач мы воспользуемся различными возможностями интерфейса Unisim, чтобы проиллюстрировать гибкость программы.

Создайте новую задачу. Для этой задачи выберите набор единиц EuroSI. В появившемся Диспетчере базиса введите следующие компоненты: H2O, C3, iC4, iC5 и nC5.Выберите пакет термодинамических свойств – Пенг-Робинсон.