Колонна ректификационная для отбензинивания нефти - Диплом по ПАХТ
Диплом включает пояснительную записку на 135 страниц и 4 листа чертежей. Выполнены технологический, конструктивный и механический расчеты. Определена эффективность модернизации и социальная ответственность производства.
При анализе технологии существующей первичной переработки нефти мощностью 6,5 т/ч выявлено, что производительность установки можно увеличить за счет замены сложной колонны с тарельчатой и насадочными частями на более простую, содержащую только тарельчатые части.
В проекте предусмотрена замена существующего колонного оборудования, установка новых контактных устройств. Применение проектируемого колонного аппарата позволило повысить производительность установки, обеспечить четкость ректификации и выработку продукции требуемого качества.
Задание
- массовая производительность колонны по сырью GMf = 10000 кг/ч;
- массовая доля НКК (бензин) в сырье XMf = 8,9%, в дистилляте YMp = 99,0%, в остатке XMw = 0,1%;
- условная температура начала кипения нефти tн = 80 °С;
- условная температура конца кипения НКК tс = 120 °С;
- условная температура конца кипения нефти tк = 250 °С;
- относительная плотность НКК и ВКК 0,680 и 0,750;
- давление вверху колонны Pp = 0,035 МПа.
Содержание
| Введение | 5 |
| 1 Теоретические основы первичной переработки нефти | 6 |
| 1.1 Анализ существующих схем первичной переработки нефти | 6 |
| 1.2 Типы ректификационных аппаратов | 12 |
| 1.3 Типы контактных устройств | 14 |
| 1.4 Описание технологической схемы процесса | 17 |
| 1.5 Постановка проектной задачи | 17 |
| 1.6 Описание технологического процесса и схемы работы установки | 18 |
| 2 Технологический расчет | 21 |
| 2.1 Исходные данные к расчету | 21 |
| 2.2 Расчет материального баланса колонны | 22 |
| 2.3 Расчет температур по колонне | 24 |
| 2.4 Расчет флегмового числа | 28 |
| 2.5 Определение потоков по колонне | 33 |
| 2.6 Тепловой баланс колонны | 37 |
| 3 Конструктивный расчет | 40 |
| 3.1 Определение диаметра колонны и характеристик тарелки | 40 |
| 3.2 Расчет числа тарелок | 41 |
| 3.3 Расчет высоты колонны | 42 |
| 3.4 Расчет штуцеров аппарата | 44 |
| 3.5 Определение толщины тепловой изоляции | 46 |
| 3.6 Расчет колпачковой тарелки | 46 |
| 3.7 Описание конструкции аппарата | 50 |
| 4 Механический расчет | 52 |
| 4.1 Выбор материала | 52 |
| 4.2 Определение расчетных давлений | 53 |
| 4.3 Расчет корпуса колонны на прочность | 54 |
| 4.4 Расчет днища и крышки корпуса на прочность | 56 |
| 4.5 Определение весовых характеристик корпуса колонны | 57 |
| 4.6 Расчет аппарата на ветровую и сейсмическую нагрузки | 58 |
| 4.7 Подбор и расчет опоры | 65 |
| 4.8 Расчет характеристик опасных сечений | 68 |
| 4.9 Расчет укрепления отверстий | 71 |
| 4.10 Расчет фланцевого соединения | 71 |
| 4.11 Расчет тарелки на прочность и жесткость | 75 |
| 4.12 Расчет фланца царги | 77 |
| 5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность, ресурсосбережение | 84 |
| 5.1 Расчет экономической эффективности производства | 84 |
| 5.2 Планирование себестоимости продукции | 90 |
| 5.3 Финансовый план | 97 |
| 5.4 Анализ безубыточности | 99 |
| 5.5 Выводы | 100 |
| 6 Социальная ответственность | 102 |
| 6.1 Производственная безопасность | 102 |
| 6.2 Экологическая безопасность | 109 |
| 6.3 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности | 114 |
| Заключение | 117 |
| Список использованных источников | 118 |
| Приложение A. Расчет в MathCAD на ветровую нагрузку | 123 |
| Приложение Б. Расчет в MathCAD фланцевого соединения царги | 135 |
Введение
В ряде производств химической, нефтяной, пищевой и других отраслей промышленности в результате различных технологических процессов получают смеси жидкостей, которые необходимо разделить на составные части.
Для разделения смесей жидкостей и сжиженных газовых смесей в промышленности применяют способы простой перегонки (дистилляции), перегонки под вакуумом и с водяным паром, молекулярной перегонки и ректификации.
Сущность процесса ректификации сводится к выделению из смеси двух или в общем случае нескольких жидкостей с различными температурами кипения одной или нескольких жидкостей в более или менее чистом виде. Процесс ректификации осуществляют в ректификационной установке, включающей ректификационную колонну, дефлегматор, холодильник-конденсатор, подогреватель исходной смеси, сборники дистиллята и кубового остатка. Основным аппаратом установки является ректификационная колонна, в которой пары перегоняемой жидкости поднимаются снизу, а навстречу парам сверху стекает жидкость, подаваемая в верхнюю часть аппарата в виде флегмы.
Ректификационные колонны широко применяются на технологических установках НПЗ и НХЗ для разделения смесей. Целью расчета ректификационных колонн является определение параметров технологического режима и размеров аппарата. К параметрам режима относятся: рабочее давление в аппарате, температуры входа и выхода различных материальных потоков. Вопросам расчета ректификационных колонн посвящена обширная литература.
В проекте предусмотрена замена существующего колонного оборудования, установка новых контактных устройств. Применение проектируемого колонного аппарата позволило повысить производительность установки, обеспечить четкость ректификации и выработку продукции требуемого качества
Целью курсового проекта является проектирование ректификационной колонны непрерывного действия, в которой происходит разделение отделение бензиновой фракции от сырой нефти.
Чертежи
