Расчет материального баланса химико-технологических процессов установок перегонки нефти

Цели урока
Образовательная:
Ознакомиться с целями и теоретическими основами материальных расчетов химико-технологических процессов
Рассмотреть основные показатели качества работы установок перегонки
Рассмотреть пример составления материального баланса установки вакуумной перегонки.
2. Развивающая:
Формирование сознательного отношения к обучения.
3. Воспитательная:
Стимулировать познавательный интерес к профессии.

План
Материальные расчеты химико-технологических процессов
Показатели качества работы установок перегонки
3. Пример составления материального баланса установки перегонки

1 Материальные расчеты ХТП
Основой материального баланса являются
законы сохранения массы вещества
и стехиометрических соотношений.
Общая масса всех поступающих в аппарат (или цех) материалов, т. е. приход, равен массе выходящих материалов, т. е. расходу.
Материальный баланс составляют на единицу массы основного продукта (кг, т) или на единицу времени (ч, сутки).
Определение массы вводимых компонентов и полученных продуктов производят отдельно для твердой, жидкой и газообразной фаз согласно уравнению:
Gг+Gж+Gт=G/г+G/ж+G/т

1 Материальные расчеты ХТП
Теоретический материальный баланс рассчитывают
на основе стехиометрического равнения реакции.
Для его составления достаточно знать уравнение реакции и молекулярные массы компонентов.
Практический материальный баланс учитывает состав исходного сырья и готовой продукции, избыток одного из компонентов сырья, степень превращения, потери сырья и готового продукта и т. д.

Пример таблицы материального баланса

2. Пример составления материального баланса
установки перегонки
На установке перегонки нефти производительностью 7,5 млн. т/год получают следующие продукты (в % масс.): 1,5 газа; 12,2 компонента автобензина; 14, 9 топлива ТС-1; 20,4 дизельного топлива ДС, 50,0 мазута. Потери составляют 1 % масс. Число рабочих дней в году 340. Составить материальный баланс установки (в т/год, т/сут, кг/ч, кг/с).

2. Пример составления материального баланса
установки перегонки

2. Пример составления материального баланса
установки перегонки
Выходы продуктов находим, составляя пропорцию
Определим выход газа
7500000 т/год - 100 %
Х1 т/год - 1,5 %
Х1=7500000*1,5/100=112500 т/год
Определим выход компонента автобензина
7500000 т/год - 100 %
Х2 т/год - 12,2 %
Х2=7500000*12,2/100=915000 т/год
Определим выход компонента топлива ТС-1
7500000 т/год - 100 %
Х2 т/год - 14,9 %
Х2=7500000*14,9/100=1117500 т/год
Определим выход дизельного топлива ДС
7500000 т/год - 100 %
Х2 т/год - 20,4 %
Х2=7500000*20,4/100=1530000 т/год

2. Пример составления материального баланса
установки перегонки
Определим выход мазута
7500000 т/год - 100 %
Х2 т/год - 50 %
Х2=7500000*50/100=3750000 т/год
Определим количество потерь
7500000 т/год - 100 %
Х2 т/год - 1 %
Х2=7500000*1/100=75000 т/год
Вносим полученные данные в таблицу
Для перевода т/год в т/сут делим число на 340 (рабочих дней в году)
Расход нефти составит
7500000/340=22058,8 т/сут
Расход газа составит
112500/340=330,9 т/сут

2. Пример составления материального баланса
установки перегонки
Аналогично находим расходы компонента автобензина, топлива ТС-1, дизельного топлива ДС, мазута и потерь
Для перевода т/сут в кг/ч умножаем число на тысячу (кг в одной тонне) и делим на 24 (часов в сутки)
Расход нефти составит
22058,8*1000/24 = 919116,7 кг/ч
Аналогично находим расходы всех остальных потоков и вносим значения в таблицу.
Для перевода кг/ч в кг/с делим число на 3600 (секунд в одном часе)
Расход нефти составит
919116,7/3600= 255,31 кг/с
Находим расходы в кг/с всех остальных потоков. Значения вносим в таблицу