Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Ноября 2015 в 12:51, курсовая работа
В настоящее время промышленное применение получили четыре метода разделения углеводородных смесей: компрессионный, абсорбционный, адсорбционный и ректификация.
Методы в совокупности составляют способ технологического процесса.
Комбинирование различных методов разделения многокомпонентных систем на чистые компоненты позволяет добиться как более глубокого разделения, так и более полного использования сырья, утилизировать отходы производства.
Введение……………………………………………………………………………...…5
а) краткая характеристика способов разделения углеводородных смесей;
б) выбор и обоснование (способа) технологии проектируемого процесса.
1. Разработка и обоснование номенклатуры готовой продукции……..… 10
2. Разработка и обоснование структурной схемы процесса…….….……………. 14
3. Структурная схема процесса……….……………………………………………..17
4. Разработка и обоснование технологической схемы..……............................... 19
5. Принципиальная технологическая схема…………………………………………21
6. Разработка технологических параметров принципиальной схемы …………. 22
7. Расчет материального баланса …………………………………….…………… 23
7.1.Расчет расхода сырья;
7.2. Расчет таблиц материального баланса «Количество и состав основных материальных потоков»;
7.3. Сводный баланс установки;
7.4.Расчёт коэффициента извлечения основного продукта
8. Библиографический список……….……..………….…………..…..……...... 34
Понятие уточнили?
Номера потоков соответствуют обозначениям на технологической схеме?
Что-то я не вижу этого соответствия.
Вывод простой – это определение Вам не понятно…
Уточните его и внимательно составьте перечень основных материальных потоков.
Помните, что все эти материальные потоки должны быть рассчитаны?
Расчет материального баланса – а что это? Раздел? Где его номер?
Таблица 5
№ п/п |
НАИМЕНОВАНИЕ |
% вес |
1. |
Н2 |
0,2 |
2. |
СН4 |
9,4 |
3. |
С2Н4 |
11,2 |
4. |
С2Н6 |
1,4 |
5. |
С3Н6 |
56,6 |
6. |
С3Н8 |
4,8 |
7. |
н-С4Н10 |
13,1 |
8. |
н-С5 Н12 |
3,2 |
9. |
С6Н6 |
0,1 |
ИТОГО |
100,0 | |
- Перечень основных материальных потоков - ?
Методика - ?
Расчёт - ?
Методика
Зная, годовую производительность и часы работы установки в году рассчитаем часовую производительность.
Рассчитаем массовый расход газа в час по формуле:
Исходные данные:
1. Часовая производительность, кг 22183
2. Состав сырья таблица 1 тех.задания
Методика:
Правило пропорции.
Расчёт.
Расчет проведем на примере водорода
22183→ 100%
Х →0,2%
Рассчитаем мольный расход каждого компонента по формуле:
Где Gi – массовый расход компонента;
Mi – молекулярный вес компонента
Расчет проведем на примере водорода
Для определения мольных долей используем формулу:
Где Qi – мольный расход компонента
∑Qi – сумма мольных расходов всех компонентов
Мольная доля водорода составит:
Мольные доли других компонентов рассчитываем аналогично и сводим все в таблицу 6.
Таблица 6 Углеводородный состав
№ |
Наименование |
Молекулярная масса, М |
мас. |
моль. |
Массовый расход, кг/час |
Мольный расход. кМ/час |
1. |
Н2 |
2 |
0,002 |
0,0349 |
44,37 |
22,18 |
2 |
СН4 |
16 |
0,094 |
0,2052 |
2085,20 |
130,33 |
3 |
С2Н4 |
28 |
0,112 |
0,1397 |
2484,50 |
88,73 |
4. |
С2Н6 |
30 |
0,014 |
0,0163 |
310,56 |
10,35 |
5. |
С3Н6 |
42 |
0,566 |
0,4708 |
12555,58 |
298,94 |
6. |
С3Н8 |
44 |
0,048 |
0,0381 |
1064,78 |
24,20 |
7. |
н-С4Н10 |
58 |
0,131 |
0,0789 |
2905,97 |
50,10 |
8. |
н-С5 Н12 |
72 |
0,032 |
0,0155 |
709,86 |
9,86 |
9. |
С6Н6 |
78 |
0,001 |
0,0004 |
22,18 |
0,28 |
ИТОГО |
1 |
1 |
22183 |
634,98 | ||
Для расчета сводного баланса установки разделения углеводородной смеси необходимо рассчитать материальные балансы процессов выделения целевых продуктов.
а Материальный баланс колонны деэтанизации
Содержание (ci м. доля) находится из состава сырья поступающего в колонну. Количество молей каждого компонента в смеси находится по формуле:
Fi =F∙ ci
где:
F - количество молей сырья подаваемого в колонну
Степень извлечения сi м. доля задается в зависимости от требования на продукцию.
Состав кубового продукта (кмоль) находится по формуле:
Ri = Fi ∙ сi
Состав кубового продукта (мольные доли) находится по формуле:
Состав дистиллята (кмоль) находится по формуле:
Di = Fi - Ri
Состав дистиллята (мольные доли) находится по формуле:
Расчет произведем на примере водорода
Количество кмолей водорода в сырье
F=22,18 кмоль/ч
Количества молей водорода в кубовом остатке составит:
Ri =0 кмоль/ч
Количество молей этилена составит:
Di = 22,18- 0=22,18 кмоль/ч
Все остальные компоненты рассчитаем аналогично.
Расчеты колонны К-1 сводим в таблицу 7.
Расчет колонны К-1
Таблица 7 – материальный баланс колонны К-1
Наименование |
Данные по сырью |
Степень извлеч. φi м. доля |
Данные по остатку |
Данные по дистилляту | |||||||
содержание ci м. доля |
количество Fi кмоль/час |
количество Ri |
Содержание хRi |
Содержание y,Di |
Количество Di | ||||||
кг/ч |
кмоль/час | ||||||||||
моль. доля |
мас.доля |
моль. доли |
мас.доли |
кмоль/час |
Кг/ч | ||||||
Н2 |
0,0349 |
22,18 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,14 |
0,02 |
22,18 |
44,37 |
СН4 |
0,2052 |
130,33 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,85 |
0,97 |
130,33 |
2085,20 |
С2Н4 |
0,1397 |
88,73 |
0,99 |
175,69 |
87,84 |
0,1824 |
0,015 |
0,01 |
0,01 |
0,89 |
24,84 |
С2Н6 |
0,0163 |
10,35 |
1 |
165,63 |
10,35 |
0,0215 |
0,014 |
0 |
0,00 | ||
С3Н6 |
0,4708 |
298,94 |
1 |
8370,39 |
298,94 |
0,6207 |
0,698 |
0 |
0,00 | ||
С3Н8 |
0,0381 |
24,20 |
1 |
725,99 |
24,20 |
0,0502 |
0,061 |
0 |
0,00 | ||
н-С4Н10 |
0,0789 |
50,10 |
1 |
2104,33 |
50,10 |
0,1040 |
0,175 |
0 |
0,00 | ||
н-С5 Н12 |
0,0155 |
9,86 |
1 |
433,80 |
9,86 |
0,0205 |
0,036 |
0,00 | |||
С6Н6 |
0,0004 |
0,28 |
1 |
16,50 |
0,28 |
0,0006 |
0,001 |
0,00 | |||
Итого |
1,0000 |
634,98 |
11992,32 |
481,59 |
1 |
1 |
1 |
1 |
153,40 |
2154,41 | |
Расчет колонны К-2
Таблица 8 Материальный баланс К-2
Наименование |
Данные по сырью |
Степень извлеч. φi м. доля |
Данные по остатку |
Данные по дистилляту | |||||||
содержание ci м. доля |
количество Fi кмоль/час |
количество Ri |
Содержание хRi |
Содержание y,Di |
Количество Di | ||||||
кг/ч |
кмоль/час | ||||||||||
моль. доля |
мас.доля |
моль. доли |
мас.доли |
кмоль/час |
Кг/ч | ||||||
С2Н4 |
0,1824 |
87,84 |
0 |
0,00 |
0,00 |
0,0000 |
0,000 |
0,87 |
0,85 |
87,84 |
2459,65 |
С2Н6 |
0,0215 |
10,35 |
0 |
0,00 |
0,00 |
0,0000 |
0,000 |
0,10 |
0,11 |
10,35 |
310,56 |
С3Н6 |
0,6207 |
298,94 |
0,99 |
12430,02 |
295,95 |
0,7780 |
0,726 |
0,03 |
0,04 |
2,99 |
125,56 |
С3Н8 |
0,0502 |
24,20 |
1 |
1064,78 |
24,20 |
0,0636 |
0,062 |
0,00 |
0,00 | ||
н-С4Н10 |
0,1040 |
50,10 |
1 |
2905,97 |
50,10 |
0,1317 |
0,170 |
0,00 |
0,00 | ||
н-С5 Н12 |
0,0205 |
9,86 |
1 |
709,86 |
9,86 |
0,0259 |
0,041 |
0,00 |
0,00 | ||
С6Н6 |
0,0006 |
0,28 |
1 |
22,18 |
0,28 |
0,0007 |
0,001 |
0,00 |
0,00 | ||
Итого |
1,0000 |
481,59 |
17132,82 |
380,40 |
1 |
1 |
1 |
1 |
101,19 |
2895,77 | |
Расчет колонны К-3
Таблица 9 Материальный баланс К-3
Наименование |
Данные по сырью |
Степень извлеч. φi м. доля |
Данные по остатку |
Данные по дистилляту | |||||||
содержание ci м. доля |
количество Fi кмоль/час |
количество Ri |
Содержание хRi |
Содержание y,Di |
Количество Di | ||||||
кг/ч |
кмоль/час | ||||||||||
моль. доля |
мас.доля |
моль. доли |
мас.доли |
кмоль/час |
Кг/ч | ||||||
С2Н4 |
0,8681 |
87,84 |
0 |
0,00 |
0,00 |
0,0000 |
0,000 |
0,999 |
1,00 |
87,84 |
2459,65 |
С2Н6 |
0,1023 |
10,35 |
0,99 |
307,46 |
10,25 |
0,7742 |
0,710 |
0,001 |
0,00 |
0,10 |
3,11 |
С3Н6 |
0,0295 |
2,99 |
1 |
125,56 |
2,99 |
0,2258 |
0,290 |
0,000 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
Итого |
1,0000 |
101,19 |
433,01 |
13,24 |
1 |
1 |
1 |
1 |
87,95 |
2462,76 | |