Главная -> Словарь

Парожидкостном состоянии

32. Праузниц Д. М., Эккерт К. Д., Орай Р. В., 0-Коннел Д. П. Машинный расчет парожидкостного равновесия многокомпонентных смесей.- М.: Химия, 1971.- С. 30-64.

21. Праузнитц Д. М. Машинный расчет парожидкостного равновесия много-^компонентных смесей. М., Химия, 1971. 215 с.

При этих ограничениях величина капитальных затрат незначительно меняется в ходе оптимизации, поэтому в дальнейшем этот параметр был исключен из критерия . Математическое описание объекта оптимизации основано на термодинамической модели процесса. Решение системы уравнений материальных, тепловых балансов и уравнений парожидкостного равновесия проводили методом встречной релаксации . Экстремум функции находили методом тяжелой материальной точки ; он сводился к направленной деформации профиля теплосъема по высоте аппарата.

Надежность и быстрота вычислений достигается при использовании итеративного метода Ньютона для поиска температуры в областях, где система существует в однофазном состоянии, а в области парожидкостного равновесия — метод хорд. В этом случае алгоритм расчета процесса ОК—ИО при неизвестной температуре процесса будет следующим .

Для /-и тарелки система уравнений материального и теплового балансов, а также парожидкостного равновесия имеет вид

Все рассмотренные методы, основанные на использовании уравнений состояния, достаточно сложны, требуют много дополнительной информации, громоздки и применение их дня расчёта парожидкостного равновесия нефтяных смесей приводит к значительным погрешностям .

7S Лабинов С.Д., Дорочинская Г.С., Баклан О.В., Доманова Л.Г. Расчёт парожидкостного равновесия нефтей и нефтяных углеводородов и фракций от их удельного веса и температуры кипения.- Нефтяное хозяйство, 1948, N5, с.48-52.

Рассмотрим случай парожидкостного равновесия двухком-понентной смеси, которая образует идеальный раствор, подчиняющийся законам Рауля и Дальтона. Состояние равновесной бинарной системы характеризуется давлением к, температурой t и составами жидкой х, и паровой у, фаз. Согласно правилу фаз Гиббса число степеней свободы такой системы 1 = 2, т.е. из четырех параметров, характеризующих равновесное состояние системы, произвольно могут быть выбраны только два, а два других определяются.

Очень сложные и трудоемкие расчеты процессов разделения бензиновых, керосиновых и других фракций в многотарельчатых колоннах. Расчет ректификации многокомпонентной смеси заключается в решении системы уравнений материального и теплового баланса на каждой тарелке и уравнений парожидкостного равновесия. Для проведения таких расчетов стали применять электронные вычислительные машины.

Как правило,успешное проектирований по разделению таких сложных углеводородных смесей,как нефть,нефтепродукты во многом зависит от правильного определения условий их парожидкостного равновесия.

21. Праузнитц Д. М. Машинный расчет парожидкостного равновесия многокомпонентных смесей. М., Химия, 1971. 215 с.

Типовая схема работы атмосферной ректификационной колонны состоит в следующем . Нагретое до 340—350 °С сырье поступает в среднюю часть колонны. Сверху отбирается парогазовая смесь — продукт, обогащенный низкокипящими компонентами и содержащий водяной пар. В средней части с соответствующих тарелок отбирают боковые флегмы — компоненты светлых нефтепродуктов, а снизу остаток — мазут, обогащенный высококипящими компонентами. Часть колонны, расположенная выше ввода сырья, называется концентрационной, или укрепляющей, а расположенная ниже ввода сырья, — отгонной, или исчерпывающей. Верхняя тарелка отгонной части колонны, на которую поступает сырье, обычно называется тарелкой питания.

При подаче сырья в парожидкостном состоянии необходимы соответствующая конструкция и достаточное пространство для сепарации паровой фазы сырья от жидкой. Некоторые варианты узла ввода сырья в колонну показаны на рис. 98. Для защиты корпуса колонны от воздействия сырьевого потока и придания направления сырьевой струе устанавливают отбойные листы или короба. Конструкция должна обеспечить пропуск жидкости с вы-шерасположенной на нижерасположенную тарелку. На рис. 99 приведена конструкция ввода со сборником жидкой фазы сырья, обеспечивающая ее подачу непосредственно в карманы расположенной ниже тарелки.

Сырье в колонну можно вводить в жидкой или паровой фазах, а также в парожидкостном состоянии. В последнем случае конструкция узла ввода должна обеспечить хорошую сепарацию жидкой фазы от паровой, предотвратить унос жидкости на выше-

а, б — сырье в парожидкостном состоянии; б — сырье в жидкой фазе.

При отборе парожидкостных проб трудно расположить точку отбора так, чтобы получить среднюю картину происходящего в аппарате или трубопроводе. Так, в парожидкостном состоянии находятся нефтепродукты на тарелках ректификационных колонн, поток, выходящий из печей, потоки^вскипающие при резком падении давления, жидкие потоки, движущиеся в смеси с неконденсируемым газом . Расположение точки отбора пробы играет в этом случае решающую роль. Так, случай а_ и б не обеспечивают правильного отбора пробы, а в случае в отбор будет относительно точен . Расположение патрубка навстречу потоку обеспечивает отбор пробы, близкой по соотношению паровой и жидкой фаз к действительному в данной точке, которая должна находиться на расстоянии 0,4-0,6 радиуса трубопровода от стенки. При отборе пробы под высоким давлением применяют пробоотборник, имеющий мерное стекло для визуального определе-

Нефть насосом-дозатором через змеевик кольцевой печи, где она нагревается до 36О-370 °С, в парожидкостном состоянии подают в колонну. Затем установку выводят на стабильный режим работы в соответствии с условиями перегонки нефти, при которых следует обязательно поддерживать:

На современных установках каталитического крекинга катализатор последовательно проходит реактор, отпарную зону, регенератор и снова поступает в реактор. В течение этого цикла в зависимости от типа установки катализатор один или два раза транспортируется пневмоподъемником. Условия в указанных аппаратах разные. В реакторе катализатор при 450—500°С контактируется с углеводородами сырья и продуктов реакции, находящимися в парообразном или в парожидкостном состоянии. В отпарной зоне для удаления адсорбированных углеводородов катализатор обрабатывают перегретым водяным паром. В регенераторе при 450— 750 °С длительное время на него действует окислительная среда кислорода воздуха. Кроме того, на катализатор действуют меняющиеся механические нагрузки. В реакторе, регенераторе, отпарной секции и переточных трубах установок с движущимся плотным слоем он истирается и находится под давлением вышележащих слоев. В аппаратах установок с кипящим слоем и пневмоподъем-нике с движущимся плотным слоем поверхность катализатора подвергается усиленной эрозии вследствие многократных столкновений с другими частицами и стенками аппаратов.

Рис. ГУ-8. Схема потоков в секции питания колонны при подаче сырья в парожидкостном состоянии

При вводе в колонну сырья в парожидкостном состоянии, т.е. при доле отгона 0 1.

Другой тип испарителя — это вертикальные кожухотрубчатые аппараты с неподвижными трубными решетками и температурным компенсатором на корпусе . Испаряющаяся среда поступает снизу в трубное пространство и выходит сверху в парожидкостном состоянии. Ее подача осуществляется насосом или за счет термосифонного эффекта. Теплоноситель в жидком, газообразном или парообразном состоянии поступает сверху в межтрубное пространство и выводится снизу. Диаметр стандартных аппаратов достигает 2200 мм, длина труб — 6000 мм.