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  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.