Tdp Proiect Anul III Semestrul II

8/18/2019 Tdp Proiect Anul III Semestrul II

1/46

UNIVERSITATEA PETROL-GAZE DIN PLOIESTIFACULATEA DE TEHNOLOGIA PETROLULUI SI PETROCHIMECATEDRA : INGINERIA PRELUCRĂRII PETROLULUI SI PETROCHIMIE

STUDENT: Paulo Edvaldo Dos Santos Francisco GRUPA 3163

Proiect la i!ci"li#a: TEHNOLOGIA DISTILĂRII PETROLULUI

Tema proiectului : Ela$orarea a#te"roiect%l%i teolo'ic al %#ei coloa#e ei!tilare at(o!)erica

Date de proiectare:1. Tipul ţiţeiului şi caracteristicile acestuia: T10.2. Produsul urmărit a se obţine în cantitate maximă: Motorină.3. apacitatea instalaţiei de D! "Debit de prelucrare#: 3$%.10% ton&an.'. Temperatura de intrare a ţiţeiului în cuptor: 220* .(. Temperatura apei de racire la condensator :1)*30* %. Temperatura şi presiunea aburului: 2+0* +, at.,. ombustibilul -olosit la cuptoare: combustibil lic id*păcură.

/e cere:

, alculul conţinutului potenţial de produse albe.. /tabilirea proprietăţilor -i ico*c imice medii ale produselor din D!./ !le erea sc emei te nolo ice "tipul de coloană$ stripare etc#.0 alculul sistemului de -racţionare:

'.1.!le erea pe ba a datelor din literatură a numărului de talere necesare în coloană.'.2./tabilirea pro-ilului presiunilor din coloană.'.3. alculul temperaturilor din coloană.

1 /arcina termică a cuptorului tubular.2 antitatea de apă de răcire din condensatorul de la rr-ul coloanei.3 4ilanţul de materiale si termic pe coloană.4 Dimensionarea te nolo ic coloanei de D!:

).1. alcul diametrului coloanei.).2. alcul înălţimii coloanei.

5 Descrierea -luxului te nolo ic$ a controlului -abricaţiei$ a măsurilor principale de protecţiea muncii$ consumuri şi aspecte economice.,6 /c ema enerală automati ată a instalaţiei de D!.

Data eliberării temei: 2'.02.201'.Termenul pentru predarea proiectului : 0(.0(.201'

/tudent Co# %c7tor "roiect+ Pro) r i#' Io# ONU8U

1


2/46

TIPUL 8I8EIULUI 9I CARACTERISTICILE DIFERITELORFRAC8IUNI

5iţeiul este de tip !67! 8!9 * 9!;

1(

1(d < 0$)(2 &cm3= / < 1$'3T- iniţială < 2)*Punct con elare:%$%*

Frac i%#ea T+ *C ;


3/46

INTRODUCERE

Distilarea repre intă procesul de separare -i ică ba at pe di-erenţele între punctele de-ierbere ale componenţilor dintr*un amestec -ormat din doi sau mai mulţi componenţi.

5iţeiul e un amestec complex de idrocarburi cu puncte de -ierbere -oarte apropiate cese separă în amestecuri cu domenii de -ierbere în uste numite -racţiuni petroliere.

Prin distilarea ţiţeiului$ proces ce implică una sau mai multe coloane$ se obţin -racţiunicu limite de distilare bine preci ate: ben ină$ > ite*spirt$ petrol$ motorină$ si un re iduu$ păcura.

Deoarece aceasta -racţionare se reali ea ă la presiune apropiată de presiuneaatmos-erică$ procesul e numit distilare atmos-erică "D!#. ?iind primul proces dintr*o serie

astă de trans-ormări -i ice si c imice la care e supus ţiţeiul$ el se mai numeşte si distilarea primară. @n industria de prelucrare a petrolului si petroc imie$ un rol deosebit îl au coloanelede -racţionare. Distilarea atmos-erică a ţiţeiului de reali ea ă în coloane de -racţionare dedi erse tipuri "A$ !$ 9#. @n acest scop ţiţeiul e încăl it in cuptoare tubulare p nă la temperaturade 2)0*330 B .

@n distilarea ţiţeiului se -olosesc instalaţii cu o coloană$ cu două coloane$ cu o coloanăşi un apori ator şi cu mai multe coloane -uncţie de conţinutul de -racţiuni uşoare din ţiţei şide conţinutul de substanţe coro i e din ţiţei "compuşi cu sul- mai ales#.

@n instalaţia de distilare cu două coloane$ prima treaptă de apori are se reali ea ăîntr*o coloană de dimensiuni mai mici numită coloană de C ero în care se separă ben inauşoară. Temperatura corespun ătoare primei trepte de apori are se determină pe ba a curbei

de apori are în ec ilibru a între ului ţiţei$ iar temperatura celei de a doua trepte de separarese stabileşte pe ba a curbei EF a ţiţeiului de ben inat.@n instalaţia de distilare atmos-erică cu o sin ură coloana ţiţeiul ce ine de la instalaţia

de desalinare electrică este preîncăl it prin sc imbul de căldură cu -racţiunile laterale extrasedin coloană si introdus in cuptorul tubular unde se încăl eşte în continuare şi se apori ea ă parţial$ după care intra în ona de apori are a coloanei de distilare atmos-erică.

@n urma distilării ţiţeiului$ din coloană se separă:

a# apori de ben ina uşoară ce se obţin în r-ul coloanei$ care apoi sunt condensaţi într*un condensator tubular cu apă. 4en ina se acumulea ă apoi în asul de re-luxîmpreuna cu apa re ultată din condensarea aburului introdus în coloană$ pentru

striparea păcurii şi în stripere pentru striparea -racţiunilor laterale. Ga partea superioarăa asului de re-lux se separă a ele pre ente*n ţiţei $ iar ben ina uşoară re ultata estetrimisă o parte ca re-lux rece la r-ul coloanei$ iar restul se trimite in depo it.

b# -racţii de ben ină rea$ petrol$ motorină$ ce se extra lateral din coloana de distilareatmos-erică în -a ă lic idă. !cestea se stripea ă în stripere cu abur sau în stripere cure-ierbător. ?racţiile apoi extrase -ac sc imb de căldură cu ţiţeiul şi se răcesc cu aer sau cu apă înainte de a -i trimise la depo it.

c# păcura stripată după ce preîncăl eşte ţiţeiul$ e răcită şi trimisă la depo it.

3


4/46

Ca" , STA=ILIREA CON8INUTULUI POTEN8IAL DEPRODUSE AL=E

Prin potenţial de produse albe se de-ineşte cantitatea maximă de produse petroliere cuanumite speci-icaţii şi obţinute dintr*un anumit tip de ţiţei.Produsele petroliere albe obţinute din distilarea atmos-erică "primară# sunt în principal ben ina$ petrolul şi motorina.9e iduul din coloana de distilare atmos-erică se numeşte păcură.Eoi utili a metoda stabilirii -inalului pe curba /T!/ a produselor ce urmea ă a -i obţinute şi adecalaHului între -racţiunile separate "produse albe# pe curba /T!/.Metodele de standardi are trebuie să -ie în eneral alabile. !ceste două criterii repre intăcriterii de calitate ale produselor alese în cadrul calculului de proiectare. alculul urmea ăsuccesiunea:

1. /e trasea ă curba P9? a ţiţeiului ce corelea ă temperatura de -ierbere cu procenteleolum distilate "din datele de proiectare#.

2. /e stabilesc limitele de distilare pe curba /T!/ pentru produse ce urmea ă a -iobţinute.

3. /e stabilesc decalaHele pe curba /T!/ intre produsele ecine. DecalaHul este oapreciere a radului de separare între -racţiuni şi repre intă di-erenţa între temperaturala care distilă (= ol. produs reu si temperatura la care distilă +(= produs uşor pecurba /T!/.

'. Trans-ormarea decalaHului pe curba /T!/ in decalaH pe curba P9? se reali ea ă cu

aHutorul unui ra-ic de corelare. Pe curba P9? decalaHul ne ati între două -racţiuni denumeşte suprapunere şi repre intă temperatura la care distila 100 = produs uşor minustemperatura la care distila 0 = produs reu pe curbele P9?.

(. /e corelea ă temperatura la 100 = distilate pe curba /T!/ cu temperatura la 100 = pecurba P9?.

%. /e calculea ă temperatura iniţiala pe curba P9? a produsului uşor cu relaţia:#"1000 0000 PG PU PRF PU PG

S t t −−=,. /e calculea ă temperatura de taiere intre produsul uşor si reu cu relaţia:

20

00

0 0100#"

PG PU PG PU t

t t t

+=−

). Din curba P9? a ţiţeiului in -uncţie de temperatura de tăiere se citeşte = olumcumulat de produse distilate.

+. /e determină potenţialul de produse.

'


5/46

, TRASAREA CUR=EI PRF 8I8EI >PROCENTE VOLUMDISTILAT-TEMPERATURĂ?

/e trasea ă pe ba a datelor iniţiale de proiectare. ?i 1.1Tabel 1.1. Procente olum distilat*temperatură:Frac i%#ea T+ *C ;


6/46

Tabel 1.3. DecalaHe pe curba /T!/:Pro %!e care !e"arare Decala >1-51?STAS+ *C

=e#@i#7 Petrol 1)Petrol Mot U!oar7 (

Mot U!oar7 Mot Grea %

0 DETERMINAREA SUPRAPUNERII PE PRF BNTREPRODUSELE DISTILATE

Din -i ura .3. !nexa se stabileşte corelaţia.Pe curba P9? decalaHul ne ati între două -racţiuni se numeşte suprapunere şi repre intătemperatura la care distilă 100= produs uşor "PA# minus temperatura la care distilă 0= produs reu "P6# pe curba P9?.

Tabel 1.'. /uprapunere /"100*0# P9?$ * :STAS 1) ( %PRF '' (' '0

/ P9? t100= PA I t0= P6

1 CORELAREA TEMPERATURII ,66; DISTILATE STAS CUTEMPERATURA ,66; DISTILATE PRF

@n ra-icul .2.$ !nexa 1 se -ac corelaţiile:

Tabel 1.(. Temperaturi -inale pe curba P9?Pro %!%l Te("erat%r7 )#ale+

*Ct) + PRF+ *C

D0 1'0 1')D/ 2'0 2(2D. 320 3'0D, 3%) 3))

2 CALCULUL TEMPERATURII INI8IALE PE CUR=A PRF A

PRODUSULUI GREU /

t0= P6 < t100= PA I / P9?"PA*P6#

Tabel 1.%. Temperaturi pe curba P9?:

%


7/46

Pro %!%l t,66; SPRF t6;D0 1') '' 31D/ 2(2 (' 10'D. 3'0 '0 1+)D, 3)) 300

3 CALCULUL TEMPERATURII DE TĂIERE BNTRE PRODUSULU9OR 9I PRODUSUL GREU

tt"PA*P6# <2

00

00 0100 PG PU t t +

Jbs: Temperatura de tăiere pentru motorină este dată de temperatura -inală a produsului pecurba P9?.

Tabel 1.,. Temperaturi de taiere pe curba P9?:Pro %!%l t6; t,66; tt

D0 31 1') 12%D/ 10' 2(2 22(D. 1+) 3'0 320D, 300 3)) 3))

4 CITIREA ; VOLUM CUMULAT DE PRODUSE DISTILATE BNCUR=A PRF A 8I8EIULUI FUNC8IE DE TEMPERATURA DE TĂIERE

Tabel 1.). = olum cumulat de produse distilate din curba P9?:tt+ *C ;


8/46

Tabelul 1.+. alculul potenţialului de produse albe.

Pro %! Si($olt,66;STAS

>*C?

t,66;PRF>*C?

Decala Te(" et7iere+>*C?

t6;PRF>6C?

;


9/46

!ceastă curbă se trasea ă pe ba a următorului tabel:

Tabel 1.11. 9andament*densitate:Ra# a(e#t e#!itate

3$2 0$%2),$) 0$%'%12$3 0$%%'1)$2 0$%)'2'$( 0$,0130$0 0$,1'3($( 0$,2('0$2 0$,3''($3 0$,'2(1$3 0$,(2

(($% 0$,(+%0$) 0$,%)%%$2 0$,,,,0$+ 0$,)',%$( 0$,+3100 0$)'1

,. TRASAREA CUR=EI VE 8I8EI LA O ATMOSFERĂ

/e utili ea ă metoda Piroomo si 4eis>en er. Datele obţinute se trec în următorul tabel:Tabelul 1.12. urba P9? in domeniu 10*,0=:

;


10/46

, DETERMINAREA DENSITĂ8ILOR20'd 9I 1(1(d APRODUSELOR AL=E

Densităţile 20'd şi1(

1(d se determină din curba de procente medii densitate$ citind

densitatea la Humătatea inter alului corespun ător -iecărui produs %N.Tabel 2.1. Densitatii a produselor albe:

Pro %!%l 1(1(d 20'd =e#@i#a 0$%)1 0$%,%Petrol 0$,%% 0$,%2

Motori#a %!oara 0$)1' 0$)10Motori#a 'rea 0$)%, 0$)%3

Pac%ra 0$+,1 0$+%)

. DETERMINAREA MASEI MOLECULARE MEDII

masa moleculare medii se determina cu -ormula:

1(1(

1(1(

03$12+$''

d d

M −−=

Tabel 2.2. Masa moleculare medii a produselor albe:Pro %!%l M=e#@i#a 12(Petrol 1%(Motori#a % oar7 201

Motori#a 'rea 2%%Pac%ra ****

/ DETERMINAREA FACTORULUI DE CARACTERIZARE

?actorul de caracteri are O se determina cu -ormula :

1(1(

3

21%$1d

T K =

Tabel 2.3. ?actorul de caracteri are a produselor albe:Pro %!%l t16;+PRF t16;+STAS 1(1(d =e#@i#a ,) )0 0$%)1 12$%2Petrol 1,2 1,2 0$,%% 13$%3

Motori#a % oar7 2%( 2%0 0$)1' 1'$')Motori#a 'rea 3(0 3'0 0$)%, 1($1,

10


11/46

0 =ILANTUL MATERIAL PE INSTALA8IA DA 9IPROPRIETĂ8ILE PRODUSELOR

Debit


12/46

Trasarea curbelor EF şi P9? ale produselor albe obţinute au la ba ă di-erite metode dea-lare a temperaturilor pe curba EF.

Ana dintre metodele de trasare a curbei EF este metoda de trasare prin metodaFdmister IJ amoto. Permite trasarea curbei EF prin puncte pornind de la curba /T!/ sau dela curba P9? determinate experimental.

Metoda FM /TF9este aplicabila îndeosebi -racţiunilor relati în uste pentru care seobţin curbe EF mai precise dec t in ca ul -racţiunilor lar i sau a ţiţeiurilor. Eariaţia pronunţată a pantei curbelor de re-erinţa "/T!/ sau P9?# in domeniul 10*,0= duce la oscădere a exactităţii curbei P9?. Datele s*au trecut în tabelele următoare:

Tabelul 2.(. aracteristicile ben inei.;


13/46

;


14/46

AtilaHele principale ale instalaţiei de distilare atmos-erica sunt:

• oloana de -racţionare• uptorul tubular • !paratura de condensare si sc imb de căldura• /tripere• Pompe

/*a ales coloana de tip CA pentru calculul te nolo ic.Ga acest tip de coloana preluarea căldurii cedată de produsele petroliere pentru a se

răci de la temperatura de intrare p nă la temperatura de ieşire din coloană se reali ea ă cu unre-lux rece introdus deasupra primului taler de la r-ul coloanei.

!limentarea coloanei se -ace cu ţiţei parţial apori at în ona de apori are$ iar produsele laterale ce se extra de pe talere în stare lic idă sunt trecute prin stripere în care seelimină produsele uşoare antrenate la scoaterea -racţiunii din coloană .

?racţia uşoară eliminată prin stripere se reintroduce în coloana cu un taler mai susdec t talerul de extra ere$ iar produsele stripate după ce -ac sc imb de căldură cu ţiţeiul suntrăcite şi trimise la re er oare. Din ona de stripare a coloanei se obţine păcura.

Ga coloana de tip CA debitele de lic id "re-lux# şi apori prin coloană crescconsiderabil de la ba a spre r-$ ceea ce determină dimensionarea coloanei pe ba a debitelor existente la r-ul coloaneiR aceasta conduce la un diametru mai mare pentru acest tip decoloană dec t pentru tipul C! sau C 9SS.

Ca" 0 CALCULUL SISTEMULUI DE FRACTIONARE

, ALEGEREA PE =AZA DATELOR DE LITERATURA ANUMARULUI SI TIPULUI DE TALERE NECESARE IN COLOANA

oloanele de D! sunt pre ă ute cu talere pe care se contactea ă -luxul ascendent de apori cu-luxul descendent de lic id. Din -luxul de apori condensea ă părţile mai rele$ iar din -luxulde lic id se apori ea ă componenţii mai uşori.Talerele alese în proiectarea noastră$ pentru o coloană de tip A sunt de tipul 6G /T 7.

Tabel '.1. ;umarul de talere recomandate in coloana de D!,Zo#a e !e"arare N%(7r e talere=e#@i#7 Petrol )

Petrol Motori#7 % oar7 %Motori#7 % oar7 - Motori#a 'rea (

Motori#7 'rea - @o#a e


15/46

. CALCULUL TEMPERATURILOR 9I PRESIUNILOR DINCOLOANĂ

. , CALCULUL PRESIUNILOR DIN COLOANĂalculul presiunilor în coloană în punctele c eie din coloană se -ace pe ba a datelor din

literatură$ con-orm următoarei sc eme.T

T

T

T

T

TT

TF

A B U

R

B B

D1

D2

D3

V CH2 O

D4

V R

D 3

D2

D1

Z V

E C

Z V

V4

?i . '.1 I /tabilirea presiunilor în punctele c eie din coloană.unde:

E9 * presiunea in asul de re-lux "mm7 # care se ale e în -uncţie de mediul de răcire si decantitatea de a e re ultate din ţiţeiR

E * presiunea la r-ul coloanei$ mm7 RUP* căderea de presiune pe taler$ care în -uncţie de tipul de taler utili at se ale e între (*10mm7 la coloanele de distilare atmos-ericăR

Di* presiunea pe talerul de extra ere a -racţiunii Di $ mm7 RVE * presiunea in ona de apori are$mm7 R4 * presiunea in ba a coloanei$mm7 R

F * presiunea la ieşirea din cuptor $ mm7 RVE * presiunea la intrare in ona de apori are$ mm7 .

/e obser a că presiunea creste de la r-ul coloanei spre ba a coloanei.

1(


16/46


17/46

Trasarea curbelor EF la cele două presiuni ec şi i se poate -ace cu metoda Piromo şi4eis>e ener$ prin care$ în anumte condiţi$ se or duce paralele la curbaEF trasată la presiunea atmos-erică. ele două curbe nou obţinute or -i situate deasupra curbei EFtrasate la o atmos-eră.

Ga (0 = P9? a em o temperatură de 2%( B

Ga (0 = EF a em o temperatură de 2)2 BDin tabelul '.2 'N se citeşte presiunilei@< şi ec

i@<


18/46

Tabel '.3. Procent olum stripat -ata de alimentarea:

Pro %!%l care !e !tri"ea@7 %triper ali

%tripat vol S

.0

0

0

⋅

SF

Petrol 2' 0$2'Motori#7 % oar7 31 0$31Motori#7 'rea 31 0$31

P7c%r7 20$( 0$20(

?


19/46

F 100$0 (+%$%( 0$)'2 (00000 D %)$( '0)$,0 0$,)3 31,+%)= 31$( 1),$+( 0$+,1 1)1+3(L6 2$0 11$+3 0$%30 ,'''VQ %2$' 3,2$31 0$),' 323+0+=Q 3,$% 22'$3' 0$,)) 1,(%()Le@< '0 23%$2, 0$%2+ 1',1+%V! )$1 ')$3 0$%)) 32+))

. 0 CALCULUL TEMPERATURILOR IN COLOANA DEDISTILARE DE TIP U

te ce c

Q e c

F ti z v

z vQ i z v

AB iQ A

tB

Q B

1

2

3

4

tz vz v

Le z v

B '

L0

L0

5

V ' VS

VH e z vI I

I

∑ !

O

O

O

?i .'.3 4ilanţul termic pentru calculul temperaturilor în coloana de distilare de tip A

. 0 , CALCULUL TEMPERATURI LA INTRARE IN ZONA DEVAPORIZARE+ ti@<

ti


20/46

VQ %2$' 3,2$31 0$,)' 323+0+ 320 2'($+21 ,+$%(=Q 3,$% 22'$3' 0$,)) 1)(%() 320 12+$1'2 23$+,Vec %0$2( 3%,$%) 0$,)1 30+11% 321 2',$231 ,,$,1=ec 3+$,( 23)$%( 0$,)% 200))' 321 130$((2 2($))

Temperatura ţiţeiului la ieşirea din cuptor$ tec se determină presupun nd că pe conductade trans-er "cuptor*coloană# are loc o apori are adiabată$ deci Qec


21/46

. 0 0 CALCULUL TEMPERATURII IN ZONA DE VAPORIZARE+t@<

alculul temperaturii in ona de apori are se -ace prin metoda presupunerii:!l oritmul de lucru pentru este următorul

1. /e presupune t < ti *"1Y2#B


22/46

F

ii S

! ! −=1

S

Tabel '.). 4ilanturile material pe stripere si necesarul de abur de stripare:

Pro %!;


23/46

VS D 1 + A1 et1 D1

A1 i

D 1

D '1

t2 D1

BA Bi

F

! D 1

! D 1 + 1Ve D 1 LV S D 1

R D 1 + 1

V

?i .'.(. 4ilanţul termic pentru calculul temperaturii pe talerul de cule ere a motorinei$ tD1

Tabel '.+.4ilant termic pe conturul pentru eri-icare tD1:

Fl% 'J& 1(1(d t+ *C E#tal"ie+ calJ ' +calJ&VQ 2()%%' 0$,)' 320 2'($+21 ,+$%(=Q 1+1'12 0$,)) 320 12+$1'2 23$+,A=i ',(3 ,at 2+0 2,($)02 3$'(LVS, 22%,% 0$)'1 2+' 1),$132 '$,1= 1%(+3+ 0$+,1 30' +%$,+2 1,$%0

D, Q )31') 0$)(+ 30) 1+'$1+' 1%$1'D. )20(% 0$)1' 30) 20'$+2+ 1%$)1D/ +),(( 0$,%% 30) 21,$,,1 21$(0D0 %,(,+ 0$%)1 30) 2''$+(2 1)$2,A=e ',(3 1$)at 30) ,3,$((0 3$(1

Q 9D1L1


24/46

tD1< -"t0=EF D1W$PD1#


25/46

VS D 2 + A2 e

A2 i

D 2

D '2

BA Bi

F

! D 2

! D 2 + 1Ve D 2 LV S D 2

R D 2 + 1

A1

?i .'.%. alculul temperaturii pe talerul de extra ere a motorinei usoare tD2

Ftape de calcul:1. Din curba EF a motorinei usoara re ulta t0=EF D2W


26/46

'. /e calculea ă presiunea parţială a aporilor de motorină usoara

tD2< -"t0=EF D2W$PD2#


27/46

%. /e compara cu t2D2pp


28/46

=Q 1,(%() 0$,)) 320 12+$1'2 23$+,A=i ',(3 ,at 2+0 ,2($')) 3$'(A,i 1%+, ,at 2+0 ,2($')) 1$23A.i 2(%( ,at 2+0 ,2($')) 1$)%LVS/ 300)% 0$,3+ 1'( +1$),( 2$,%= 1)1+3( 0$+,1 30' +%$,+2 1,$%0

D, (,+2' 0$)%, 2)0 1,0$)'1 +$)+D. )20(% 0$)1' 210$( 130$',' 1($30D/Q 11%2() 0$,3+ 1(( +'$0%' 10$+3D0 %,(,+ 0$%)1 1(( 10,$%00 ,$2,A=e ',(3 1$(( 1(( %%'$'' 3$1%A,e 1%+, 1$(( 1(( %%'$'' 1$13A.e 2(%( 1$(( 1(( %%'$'' 1$,0

Q 9D3L1


29/46

Fl% De$it 'J& 1(1(d t+ *C E#tal"iacalJ 'Fl% ter(ic

calJ&D/Q 13(()3 0$,,+ 1(( +'$0%' 12$,(

A/i 32)2 ,at 2+0 ,2($')) 2$3)

A/e 32)2 1$((at 1'+$,( %%2$03 2$1,

VSD/ 300)% 0$,0+ 1'+$,( 1(3$+() '$0,

D/ +),(( 0$,%% * * *

t2D3 calc


30/46

R

Q C

Ve "

Ve !

V I II

VR

I #

H 2 O

D 5

D 3

A3

D 2

A2

D 1

A1

B

Q B

A BQ A B

V II

F

Q F

?i .'.). alculul temperaturii la r-ul coloanei

Tabel '.13. 4ilant termic pe conturul _ pentru eri-icare tD'Fl% 'J& 1(1(d t+ *C E#tal"iacalJ '

Fl% ter(iccalJ&

VQ 323+0+ 0$,)' 320 2'($+21 ,+$%(=Q 1,(%() 0$,)) 320 12+$1'2 23$+,A=i ',(3 ,at 2+0 ,2($')) 3$'(A,i 1%+, ,at 2+0 ,2($')) 1$23A.i 2(%( ,at 2+0 ,2($')) 1$)%A/i 32)2 ,at 2+0 ,2($')) 2$3)= 1)1+3( 0$+,1 30' +%$,+2 1,$%0

D, (,+2' 0$)%, 2)0 1,0$)'1 +$)+D. )20(% 0$)1' 210$( 130$',' 1($30D/ +),(( 0$,%% 13' )1$0', )$00D0 ,'%1% 0$%)1 110 +1$1%3 %$)A=e ',(3 1$'(at 110 '03$,%, 1$+2A,e 1%+, 1$'(at 110 '03$,%, 0$%+A.e 2(%( 1$'(at 110 '03$,%, 1$03A/e 32)2 1$'(at 110 '03$,%, 1$33

[Q 9u < '+$+(`10% cal&

3. /e calculea ă cantitatea de re-lux necesar:

30


31/46

'' d!tVR

d!tu

R R h H

QG

−= < '$1,+.10( &

hkmol M G

m !

Ru R &33'312(

10.1,+$' (

'

===

'. /e calculea ă presiunea parţială care se extra e la r-:

(. -"pD' $t100= EFD' # → ("N() c* . tE calculat < 10) Z

%. /e compara cu tar- pp


32/46

Ca" 1 CALCULUL SARCINII TERMICE A CUPTORULUI TU=ULAR

1.Temperatura de intrare a titeiului in cuptor ti cuptor < 200 Z

2.Temperatura la iesire din cuptor te cuptor < 321 Z

3.Determinare procentele olum de apori la intrarea in cuptor$respecti e lic id :

Eic


33/46

Ca" 2 CALCULUL CANTITATEA DE APA DE RACIRE DINCONDENSATORUL DE LA VARFUL COLOANEI

/arcina condensatorului de la ar-ul coloanei se determina printr*un bilant termic pe conturul_:

Qc < Qi * QeN( ) (

hkcal Q

Q

H GGGG H GGQ

i

i

V tV ( ( ( (#d!tV RV !i

&10.,+$,1

,%,$'03#.32)22(%(1%+,',(3"%(%$13,#.'1,+00,'%1%"%

$321'

'

=+++++=

⋅++++⋅+= π

( )

kg kcal Q

Q

t GGGGhGGQ

e

e

piR ( ( ( (#diRtVR RV !e

&10.2($11

1.200#.32)22(%(1%+,',(3"10+$1)#.'1,+00,'%1%"

.

%

321'

=

+++++=

⋅++++⋅+=

Ande p I capacitatea calorica a apei$ cal& . Z p < 1 cal& . Z

kg kcal QeQiQc &10%'$%0 %⋅=−=

antitaea de apa necesara in condensatorul:

( ) ( ) ,hH kg

apatiteQc

Gc

apa 2

%

&(%1')1(+$01)30

10%'$%0 =⋅−⋅=

⋅−= η

onsumul speci-ic de apă ')$122 ==titei

, H

GG

Ca" 3 =ILAN8UL MATERIAL 9I TERMIC PE COLOANĂ

33


34/46

Ta$el%l / /6 4ilan ul termic pentru eri-icarea sărcinii termice pe toata coloana:ț

=ila# ter(ic "e co#t%r IIț

Fl% De$it+'J&

,1,1

t+6

C E#tal"ie+calJ '

Fl% Ter(ic +calJ&

ntrariEW

1()2%+ 0$)3) 3'0 221$1% 3($00

4W 2('20( 0$),) 3'0 1%+$+% '3$20! bi (1+' * 2+0 ,atm ,(%$'0 3$+2! 1i +'%$' * 2+0,atm ,(%$'0 ,$23

! 2i 11,2 * 2+0,atm ,(%$'0 )$),! 3i 10%1 * 2+0,atm ,(%$'0 )$02

Total * * * *e iriș4

30' 1()$++ 3)$'+

D1 2)0 1'+$%%D2 210$( 1'0$%)D3 13' +)$%'D' 30 1+$2)!b e (1+'$0( * 30 1 (1+'! 1e +'%$'( * 30 1 +'%$'! 2e 11,2$)( * 30 1 11,2! 3e 10%1$1( * 30 1 10%19 1 * * * *9 2 * * * *

Qc * * * *

Ca" 4 VERIFICAREA GRADULUI DE SEPARERE

, CALCULUL CANTITĂTILOR DE REFLU INDUS CARECADE DE PE TALERUL SUPERIOR

/e calculea a cu relatia:

3'


35/46

!N t!N t!N

t!N t!N R!N R!N Gh H

h H GG −−

−⋅=

−

++

1

11

hmd!G

R

hkg G

h H

QG

R! !

!

t!t!

R! R!

&%$'(3)2+

3,%0112

&3,%011,'%10

21,$1''(,'$20,

10.(($2)

322

%

2

212

122

===

=−−

=−−

=−

+

hmd!G

R

hkg Gh H

QG

R! !

!t!t!

R! R!

&+$%),,)0

(3%%0+3

&(3%%0+,'%10+''$+302+$1()

10.1,$3+

333

%

3313

133

===

=−−=−−= −+

hmd!G

R

hkg h H

QG

R! !

t!t!

R R!

&10%0%)1

,3121('

&,3121(13)$,2''+$1'0

10.+($'+

3''

%

'1''

===

=−=−= −

. VERIFICAREA GRADULUI DE SEPARERE

/epararea depinde de limitele de distilare a -racţiunilor ce se obţin.F-icacitatea coloanei se determină -uncţie ]t(0= /T!/ şi de capacitatea de separare acoloanei:

3(


36/46

t !N

!N N P R

F ⋅=

;t I numărul de talere care participă la separarea -racţiunilor consecuti e.9 D; $ PD; I sarcina de apori$ respecti de lic id la 1( Z .

u aHutorul acestora se determină decalaHul care se compară cu cel impus.

Tabel ).1.Eeri-icare radului de separarePro %!care !e!e"ara

NT R DN PDN FKt16; STAS >1-51?STAScacl >1-51?

STASa (i!aXCXC XF XF XC

D, D. D/-D0 + 10%0 ,'$%1 %, )' 1)3 %' 1) 1)D, D. -D/ D0 % %),$+ 213$1 1+ 13( 2,( '% ) (D, -D. D/ D0 ( '(3$% 303$1 ,$( 1,) 3(2 '1 ( %

/e obser a ca in ca ul primul $decalaHul calculat este e al cu decalaHul admisa$deci in onaaceasta coloana reali ea a un rad de separare -oarte bun.

n sectia D1D2*D3D' $decalaHul calculat este mai mare decalaHul admisa "dcalc


37/46

2

2

π

π # # !

⋅++=

n careV S i P

R

c F F N V

#⋅⋅⋅

⋅= 3'($3

V S i

R

c F F V

Vd V

⋅⋅

⋅+=

2)$32

Dc I diametrul coloanei"m#E9 I debitul de re-lux în ona cea mai încărcată a coloanei

%mhmd G

V

cm g cd d

!

R R

! !

&1+3$0&03$%+3%03

10.1,+$'

&%03$0#20110"000+1$0%)($0#20110"

33(

110'

320'

110'

====

=−−=−−=

E* debitul de apori in ona cea mai încărcată

%mV

T RGGGG M G

M G

V V

N V ( ( ( (#

!

RN

!

!

&+3$2%3%00.'($1

#2,3110."0)2$01)

',(332)22(%(1%+,)$32%'(2)

3%001

1)

3

#"321

''

'

=+ +++++=

⋅⋅

⋅ +++++=

π

Ec I debitul maxim admisibil de apori"m3&s#

dV d&dV V V −⋅=

dG I densitatea lic idului în condiţiile de pe taler în &m3dG


38/46

22$2+'%$0.1.,$0'+$2.2)$3

1$01+3$0

.22)$3

2 =+=⋅⋅

⋅+=V S i

R

c F F V

Vd V

m # #

! ,,$%

2

22$2+002$1002$1

2

22

=⋅++=⋅++=π

π

π

π

mm ! ,,,$% ≈=⇒

. CALCULUL BNĂL8IMII COLOANEI

$

%

& 1

& 2

& 3

& 4

& 5

& '

?i .+.1 I Determinarea înălţimii coloanei.

7 < 1L 2L 3L ' L (L %

1 < 0$(`Dc < 0$(`, < 3$(ma * distanţa dintre doua talere succesi e $ a< 0$,mnt ?* numarul de talere din ona de -ractionare$ nt ?


39/46

' < "nt /*1#`b < 2$1 m( < distanţa dintre primul taler al onei de stripare şi ni elul de produs din ba a

coloanei.( < 2m

% <

'

%02c

S

t# #

#

!d

G

π

τ ⋅

min10=S τ

t4 < 3() B320 &)1)$0#203()"000(1($0++2$0#20" cm g t cd d # #

t# # =−−=−−=

mh ))$0

'

,%010

)1)1%(+3+

2% =⋅

=π

[ 7 < 3$(L12$%L2$1L2$1L2L0$)) < 23$1) m7 coloană < 2' m

Ca" ,6 DESCRIEREA FLU ULUI TEHNOLOGIC+ A CONTROLULUIFA=RICATIEI+ A MASURILOR PRINCIPALE DE PROTECTIAMUNCII+ CONSUMURI SI ASPECTE ECONOMICE

3+


40/46

DESCRIEREA PROCESULUI TEHNOLOGIC 9I CONTROLULFA=RICA8IEI

?luxul te nolo ic în coloană de D! proiectată se poate -i descris ast-el

Material primă "ţiţeiul# uşor încăl ită la 200 Z întră în cuptor cu debit masic (00 000* .5iţeiul se încăl eşte prin ardere combustibilui de tip lic id * păcură cu cantitatea de

,(,1 & .Ga ieşire din cuptor$ţiţeiul are temperatură de 321 Z şi presiunea 2$01 atm.5iţeiul ealimentea a coloana în ona de apori are cu 31+Z şi 1$,(atm. Din ba a coloanei seintroduce o cantitate de ',(3 & de abur de stripare care are temperatură de 2+0Z şi presiune ,atm. Păcură stripată iese din ba a coloanei sub -ormă de lic id la temperatură de30' Z $iar suma de produse distilate a urca în continuarea în coloana sub -orma de apori.

Pe talerul de cule ere al motorinei rea$ temperatură este 30) Z şi presiune 1$,atm.Motorină rea nestripată se condensea ă şi este scos din coloana şi apoi este stripată cu aburul

la striperul de motorina rea cu debit de 1%+, & de abur. Ga ieşire din striperul$ se obţinemotorina rea a nd temperatură de 2)0 Z şi cantitatea de (20(( & .Eapori stripaţi reîntrăîn coloană împreună cu abur si se condensea ă pe talerul de cule e al motorinei rea.

Temperatură şi presiune pe talerul de extra ere al motorină uşoară este 23( Z şi1$%3atm. De asemenea$ se onţine motorină uşoară cu cantitatea de ,'%1% & după ce a -oststripat cu abur cu debit de 2(%( & .Temperatură la ba a striperului de motorină uşoară este210$( Z .

Temperatură şi presiune pe talerul de extra ere al petrolului este 1(0 Z şi 1$(( atm. antitatea de abur de stripare este 32)2 & . antitatea de petrol obţinut la ba a striperuluieste ,(%10 & a nd temperatura 13' Z .

Ga r-ul coloanei$temperatura -iind 110 Z si presiune -iind 1$'( atm. Eapori care iese

din colona sunt trecuţi la condensator şi apoi este introdus în asul de re-lux. !pă de răcire încondensator are temperatură de intrare şi ieşire 1) Z respecti 30 Z .Produsul re ultat reîntrăîn r-ul coloanei o parte şi restul este ben ina. !st-el se obţine ben ină la temperatură de 30Z şi cu cantitatea de %,(,+ & .

MĂSURI DE PROTEC8IA MUNCII

Pentru e itarea accidentelor în instalaţia de D! este necesar ca personalul să cunoască-oarte bine instrucţiunile enerale şi speciale pri ind -uncţionarea$ securitatea te nica şimăsurile ce trebuie luate pentru pre enirea accidentelor$ precum şi pentru pre enirea şi pentru pre enirea ei şi combaterea incendiilor.

'0


41/46

Toate instalaţiile trebuie să -ie pre ă ute cu aparatura necesară de control$ de si uranţăşi protecţie. An control sistematic şi reparaţii -ăcute la timp reduc pericolul de accident.

J atenţie deosebită trebuie să se dea punerii -ocului la cuptoarele tubulare$ deoareceamestecul de a e pre ent in cuptor poate -i explo i .Fste necesar ca înt i să se su-le a ele din cuptor cu aHutorul unui curent de abur$ să se

introducă şomoio ul aprins şi apoi să se dea drumul ar ătorului./*a constatat că producerea electricităţii statice este le ată şi de pre enţa de impurităţicoloidale de natură or anică în masa produsului petrolier. /*au pus la punct metode pentru ase studia în laborator încărcarea produselor petroliere cu electricitate statică.

Desc iderea aparatelor te nolo ice se a putea -ace numai după olirea produselor in-lamabile şi toxice şi o aburire de minimum % ore.

Ga punerea în -uncţiune a aparatelor te nolo ice se a putea urmări ridicareatemperaturii treptată$ -ără ariaţie bruscă. Fste obli atoriu e acuarea aerului care se a -ace cuabur sau cu a inert.

@n aparatele în acre se -ac sudări$ deci se lucrea ă cu -oc$ trebuie să se elimine în prealabil a ele şi să se eri-ice dacă atmos-era nu este explo i ă. /e or i ola cu mare atenţiele ăturile cu alte aparate.

ntrarea muncitorilor în aparatele pentru executarea lucrărilor de reparaţie cu -oc saucu pro ocare de sc ntei este admisă numai pe ba a unui permis de lucru cu -oc semnat de persoanele care deţin -uncţiile indicate în permis.

@n ca de incendiu se -ac următoarele operaţiunii:* se opreşte alimentarea operaţiei* se opresc -ocurile la cuptoare* se începe olirea aparatului* se inter ine asupra locului în care s*a produs incendiul$ ţin ndu*se cont de

natura produsului petrolier "cu spumă c imică$ cu a inert#.Măsurile de protecţia muncii si de stin erea incendiilor în cadrul instalaţiei de D!$

corelate cu măsurile moderne de combatere a e-ectelor noci e care acţionea ă asupramediului înconHurător -ac din această acti itate industrială o sursă de enit at t pentru an aHaţidar şi pentru de oltarea şi pro resul statului rom n a-lat într*o perioadă de creştereeconomică.

CONCLUZII

1. @n cadrul acestui proiect s*a e-ectuat calculul te nolo ic al coloanei dintr*o instalaţie dedistilare atmos-erică cu o capacitate de '.000.000 t&an în arianta coloanei de tip A cu

re-lux la r- ec ipată cu talere tip supapă 6litsc .2. alculul te nolo ic s*a re-erit la următoarele aspecte:

'1


42/46

a# alculul potenţialului de produse cu anumite limite de distilare -ixate. b# /tabilirea caracteristicilor acestor produse inclusi curbele P9? şi EF.c# /tabilirea numărului de talere pentru separarea di erselor produse pe ba a

recomandărilor din literatură.d# alculul presiunilor în punctele importante ale coloanei "intrare coloană$ pe talerele de

extra ere şi la r-ul coloanei#.e# alculul temperaturilor în punctele importante din coloană "intrare coloană$ ona deapori are$ ba a coloanei$ talerele de cule ere$ r-ul coloanei$ ieşiri stripere#.

-# Eeri-icarea radului de separare între -racţiuni şi compararea lui cu cel impus lacalculul potenţialului.

# alculul diametrului şi înălţimii coloanei.Din datele obţinute re ultă că în cadrul coloanei pe tip A pre ă ută cu re-lux recea re ultat un diametru de , m şi o înălţime de 2' m$ propice pentru reali area în c tmai bune condiţii şi cu randamente optime a -racţionării ţiţeiului şi a obţinerii produselor re ultate din ţiţei.

Ca" ,, SCHEMA GENERALĂ A INSTALA8IEI AUTOMATIZATĂ

'2


43/46

=I=LIOGRAFIE:

1. /A A 6.$ TA;F/ A 9.$ ;6 ;F9 ! P9FGA 9!9 7 D9J !94A9 GJ9$EJG 1$ FD. TF7; !4A A9F/T

'3


44/46

2. TF/ !; E.$ TF7;JGJ6 ! D /T G!9 PFT9JGAGA $ GA 9!9 P9! T F$PGJ F/T $ 1+)(.

3. !TO ;/ 9.;.$ PFT9JGFAM 9F? ;F9 D /T GG!T J;$ 6AG? PA4G /7 ;6JMP!; $ 1+,+.

'. TA;F/ A 9.$ TF7;JGJ6 ! D /T G!9 T TF AGA $ FD. D D! T ! /PFD!6J6 !$ 4A A9F/T $ 1+,0.

(. /T9!TAG! .$ ?9! T J;!9F!$ P9 ; P / MFTJDF DF !G AG$FD TA9! TF7; !$ 4A A9F/T $ 1+)%.

%. P9JDA/F PFT9JG F9F. MFTJDF DF !;!G V! " JGF T ! /T!/#$FD TA9! TF7; !$ 4A A9F/T $ 1+,,.

,. EAGO!GJE M.P.$ P9JP9 FT!T GF TF9MJD ;!M F !GF !PF /!4A9AGA $ FD. TF7; !$ 4A A9F/T 1++3.

). /A A 6.$ J;F/ A .$ J;F/ A /.$ ;6 ;F9 ! P9FGA 9!97 D9J !94A9 GJ9 EJG '.$ FD. TF7; !$ 4A A9F/T 1++3.

+. ;FG/J; G. .$ PFT9JGFAM 9F? ;F9 F;6 ;FF9 ;6$ ;F J9O$ 1+().

10. OF//GF9 M.6. / GFF 4. .$ 7 D9J !94J; P9J F// ;6$ 1+,%

CUPRINS

;T9JDA F9F

ap 1. /T!4 G 9F! J;5 ;ATAGA PJTF;5 !G DF P9JDA/F !G4F.

''


45/46

1. trasarea curbei pr- ţiţei "procente olum distilat*temperatură#.2. stabilirea produselor ce urmea ă a -i obţinute şi temperaturile -inale pe stas. 1N3. stabilirea decalaHelor pe curba stas între -racţiunile ecine pentru produsele albe. 2N'. determinarea suprapunerii pe pr- între produsele distilate. 3N

(. corelarea temperaturii 100= distilate stas cu temperatura 100= distilate pr-. 3N%. calculul temperaturii iniţiale pe curba pr- a produsului reu. 3N,. calculul temperaturii de tăiere între produsul uşor şi produsul reu. 3N). citirea = olum cumulat de produse distilate din curba pr- a ţiţeiului -uncţie de

temperatura de tăiere. 'N+. determinarea potenţialului de produse. 'N10. trasarea curbei procente medii*densitate. 'N11. trasarea curbei procente randament Idensitate.12. trasarea curbei e ţiţei la o atmos-eră. 3N

ap 2. !9! TF9 V!9F! P9JDA/FGJ9.

1. determinarea densităţilor20'd şi1(

1(d a produselor albe.

2. determinarea masei moleculare medii. (N3. determinarea -actorului de caracteri are. (N'. bilantul material pe instalatia da si proprietatile produselor. 'N(. trasarea curbelor e şi pr- pentru produsele albe. 3N.

ap 3. !GF6F9F! / 7FMF TF7;JGJ6 F ! ;/T!G!5 F 2N.

ap '. !G AGAG / /TFMAGA DF ?9! 5 J;!9F. 2N$ %N

1. !le erea pe ba a datelor din literatură a numărului de talere necesare din coloană.2. alculul temperaturilor şi presiunilor din coloană. 'N2.1. alculul presiunilor din coloană.2.2. Trasarea curbelor e ţiţei la ec şi i 2.3. alculul bilanţului de materiale în ona de apori are şi stripare a coloanei de da.2.'. alculul temperaturilor în coloana de distilare tip u.2.'.1 calculul temperaturi la intrare in ona de apori are$ ti .2.'.2. alculul temperaturii titeiului la ieşire din cuptor$tec.2.'.3. alculul temperaturii din ba a coloanei$t b.2.'.'. alculul temperaturii in ona de apori are$ t .2.(. alculul temperaturilor pe talerele de cule ere ale produselor laterale şi la ba a

striperelor.2.(.1calculul bilantul material pe stripere si necesarul de abur de stripare.

2.(.2determinare temperaturilor apro imati e ale talerelor de cule ere si a ar-ului coloaneide tip u .

2.(.3.calculul temperaturii pe talerul de extra ere al motorinei rea"d1#.2.(.'. calculul temperaturii la ieşirea din striperul cu abur pentru d1.2.(.(. calculul temperaturii pe talerul de extra ere a petrolului "d2#.2.(.%. calculul temperaturii la ieşirea din striperul cu abur pentru d2.2.(.,. calculul temperaturii pe talerul de

extra ere a petrolului "d3#.2.(.). calculul temperaturii la ieşirea din striperul cu abur pentru d3.

'(


46/46

2.(.+. calculul temperaturii la r-ul coloanei calculul temperaturii din ba a coloanei$t.ap ( . !G AGAG /!9 ; TF9M F ! APTJ9AGA TA4AG!9.

ap %. !G AGAG !;T T!TF! DF !P! DF 9f 9F D ; J;DF;/!TJ9AG DFG! Eg9?AG JGJ!;F .

ap ,. 4 G!;5AG M!TF9 !G h TF9M PF JGJ!;f.

ap ). EF9 ? !9F! 69!DAGA DF /FP!9F9F.

1. calculul cantitătilor de re-lux indus care cade de pe talerul superior.2. eri-icarea radului de separere.

ap +. !G AGAG DF D MF;/ J;!9F ! JGJ!;F .

1.calculul diametrului coloanei.2. calculul înălţimii coloanei.

ap 10. DF/ 9 F9F! ?GA_AGA TF7;JGJ6 $ ! J;T9JGAGA ?!49 !T F $ !M!/A9 GJ9 P9 ; P!GF DF P9JTF T ! MA; $ J;/AMA9 / !/PF TFF J;JM F.

*descrierea procesului te nolo ic şi controlul -abricaţiei*măsuri de protecţia muncii.*conclu ii.

ap 11. / 7FM! 6F;F9!Gf ! ;/T!G!5 F !ATJM!T V!Tf.4 4G J69!? F.

1 !

Documents

Tdp Proiect Anul III Semestrul II