Проектирование колонны стабилизации процесса цеоформинга

ВВЕДЕНИЕ
2
Цель работы – расчет и разработка чертежа колонны стабилизации заданной производительности.
В процессе работы производился технологический, тепловой, конструктивный и механический расчет, выполнялся чертеж колонны. Часть расчетов была осуществлена с помощью UniSim Design – программного обеспечения для моделирования технологических процессов на промышленных предприятиях.

Ректификация
3
Колонна стабилиазции установки «цеоформинг» представляет собой ректификационную колонну. Ректификация – процесс разделения гомогенных смесей летучих жидкостей путём двустороннего массообмена и теплообмена между неравновесными жидкой и паровой фазами, имеющими различную температуру и движущимися противоположно друг другу.
Объектом разработки является ректификационная колонна с клапанными тарелками.
Основные достоинства тарельчатых колонн:
способность работать при больших нагрузках по жидкости;
способность работать на потоках жидкости и пара, содержащих механические примеси;
способность работать на агрессивных потоках;
простота изготовления и монтажа;
долговечность.

СХЕМА ЦЕОФОРМИНГА
4
Рисунок 1 – Принципиальная схема цеоформинга

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
5
Таблица 1 – Состав сырьевого потока

ПАРАМЕТРЫ ВХОДНОГО ПОТОКА
6
Рисунок 2 – Параметры входного потока

СОСТАВ ВХОДНОГО ПОТОКА
7
Рисунок 3 – Состав входного потока

РАСЧЕТ КОЛОННЫ В СРЕДЕ UNISIM DESIGN
8
Рисунок 4 – Колонна стабилизации (Short Cut Distillation) в среде UniSim Design

РАСЧЕТ КОЛОННЫ В СРЕДЕ UNISIM DESIGN
9
Рисунок 5 – Колонна стабилизации в среде UniSim Design

ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫХОДНЫХ ПОТОКОВ
10
Рисунок 6 – Состав выходных потоков

ПАРАМЕТРЫ КОЛОННЫ
11
Рисунок 6 – Габаритные размеры колонны в UniSim Design

МАТЕРИАЛЬНЫЙ И ТЕПЛОВОЙ БАЛАНСЫ
12
Таблица 2 – Материальный баланс установки
Таблица 3 – Тепловой баланс установки

КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ
13
Рисунок 7 – Диаметр штуцера для ввода исходной
смеси
Рисунок 8 – Диаметр штуцера для ввода флегмы

КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ
14
Рисунок 9 – Диаметр штуцера для отвода
кубового остатка
Рисунок 10 – Диаметр штуцера для отвода дистиллята

КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ
15
Рисунок 11 – Диаметр штуцера для ввода кубовой смеси

16
Рисунок 12 – Схема автоматизации

ВЫВОДЫ
17
В результате проведенной работы с программного обеспечения для моделирования технологических процессов на промышленных предприятиях – UniSim Design по заданным параметрам была рассчитана колонна стабилизации: высота 15,6 м, диаметр 2,4 м. По результатам расчета получены материальный и тепловой балансы установки, проведен механический расчет обечайки и опоры, подобраны штуцера и фланцы. Определены параметры, требующие постоянного измерения и регулирования, разработана схема контроля и управления процессом. Полученные составы выходных потоков отвечают требованиям, заданным в исходных данных к продуктам: содержание С1-С4 в продукте меньше 1 %, что соответствует требованию задания.