Технологический расчет установки атмосферной перегонки производительностью 8млн т./год по переработке Ножовской нефти с получением максимального количества топливных дистиллятов

курсовая работа

5. Расчет трубчатой печи

Температурный режим печи

Температура сырья (полуотбензиненной нефти) на входе в печь соответствует температуре низа отбензинивающей колонны установки атмосферной перегонки нефти и составляет tвх = 2400C.

Температура сырья на выходе из печи соответствует температуре его на входе в колонну К-2, равной tвых = 3050C.

Температура насыщенного водяного пара на входе в пароперегреватель печи соответствует температуре насыщения его при выбранном давлении низа К-1 в 4,57атм = 4,57 кг/см2. Согласно справочных данных этому давлению соответствует теплосодержание iнас = 2745,7 кДж/кг [5], температура насыщенного пара tнасыщ. = 147,80С [16].

Температура перегретого водяного пара на выходе из пароперегревателя соответствует температуре поступления его в колонну и составляет tперегр. = 350 0С, откуда теплосодержание перегретого водяного пара iпер = 3 171,4 кДж/кг [13].

Температура дымовых газов на входе в конвекционную секцию печи составляет по заводским данным 800-850 0С [4], примем tдым.газ. = 850 0С.

Температура уходящих из печи дымовых газов на 120-150 0С выше температуры сырья, подаваемого в печь: tух.дым.газ. = 240 + 150 = 390 0С.

Полезная тепловая нагрузка печи

Полезная тепловая нагрузка печи (кДж/ч):

Qпол = + или

Qпол = Gсыр [е + (1 - е) -] + Gвод.пара [(iпер - iнас) + хl],где

Gсыр - количество полуотбензиненной нефти, кг/ч;

Gвод.пара- суммарное количество водяного пара (G1 + G2 + G3 = 9618 + 3584 + 3832 = 17034 кг/ч);

е = 0,415 - весовая доля отгона (доля светлых нефтепродуктов);

= 907,86 кДж/кг и = 682,57 кДж/кг - теплосодержание паровой и жидкой фазы полуотбензиненной нефти на выходе из печи (при tвых = 3050C, плотность полуотбензиненной нефти: 928 - 0,607 (305 - 20) = 755 кг/м3;

= 510,25 кДж/кг - теплосодержание полуотбензиненной нефти на входе в печь (при tвх = 2400C, плотность полуотбензиненной нефти: 928 - 0,607 (240- 20) = 794,46 кг/м3,;

iпер = 3171,4 - теплосодержание перегретого водяного пара, кДж/кг;

iнас = 2745,7- теплосодержание насыщенного водяного пара, кДж/кг;

х - доля влаги в насыщенном водяном паре (0,03 0,05, примем х = 0,03);

l = 2257,2 - скрытая теплота парообразования воды, кДж/кг [13].

Qпол = 961765 [0,415907,86 + (1 - 0,415) 682,57- 510,25] + 17034 [(3171,4 - 2745,7) + 0,03 2 257,2] = 264056748кДж/ч

Коэффициент полезного действия печи и расход топлива

Потери тепла в окружающую среду составляют 4-8 % от низшей теплотворной способности . Низшая теплотворная способность газообразного топлива определяется по формуле (кДж/кг):

= Qixi,где

Qi - низшая теплотворная способность компонентов топлива,

xi - весовые доли компонентов топлива.

Пересчитаем состав топлива [6] на массовые проценты, используя следующую формулу:

i = 100 %, где

i - массовая концентрация i-ого компонента топлива, % масс.;

i - объемная доля i-ого компонента топлива, % об.;

Мi - молекулярная масса i-ого компонента топлива, г/моль.

Результаты пересчета для удобства сведем в таблицу: Таблица 15

Компнент

Мi, г/моль

Мi

Qi,ккал/кг

Qi

Метан СН4

43,3

16

692,8

19,7

11 900

2 345,33

Этан С2Н6

12,4

30

372

10,6

11 300

1 195,84

Пропан С3Н8

8,5

44

374

10,6

11 050

1 175,67

35,8

58

2076,4

59,1

10900

6 438,54

100

-

3 515

100

-

11 155,38

Получим: = 11 155,38ккал/кг = 11 155,38 4,187= 46707,56кДж/кг

Тогда потери тепла в окружающую среду (примем 4 % от) составят:

qокр.ср.=0,0446707,56= 1868,30кДж/кг

Потери тепла с уходящими дымовыми газами qух.д.г. устанавливаются по графику [5] в соответствии с выбранной температурой уходящих газов (tух.дым.газ. = 3900С). Получили qух.д.г. ? 9000 кДж/кг.

Коэффициент полезного действия печи рассчитывается по формуле:

= == 0,767

Коэффициент полезного действия современных печей составляет = 0,65 0,85.

Расход топлива:

В = == 7370,8 кг/ч

Делись добром ;)