Демонтаж бетона: rezkabetona.su

Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

Поскольку математическое моделирование основывается на данных экспериментов, возникают этапы (в, г), требующие уточнения параметров уравнений модели, которые будут использованы при расчетах промышленных объектов. На этих этапах математического моделирования широко привлекаются данные, полученные на аналогичных укрупненных или промышленных установках.

Обработку экспериментальных данных с целью получения расчетных зависимостей выполняют с привлечением безразмерных критериев подобия, позволяющих применять уравнения для целого класса подобных процессов (аппаратов). Если уравнения модели достаточно хорошо разработаны и их форма удобна для расчетной инженерной практики, то параметры соответствующих уравнений определяют на основе экспериментальных данных.

в настоящее время пользователям персональных ЭВМ предлагаются различные про-фаммы для математического моделирования процессов и аппаратов нефтегазопереработки и нефтехимии. Большая часть предлагаемых программ включает как минимум три составляющих: "библиотеку" баз данных по свойствам индивидуальных компонентов, составленную Институтом по расчетам физических свойств (Design Institute for Physical Property Research) и (или) Американским институтом инженеров химиков (American Institute of Chemical Engineers) и др.; средства для обработки информации с применением одного или нескольких методов расчета; алгоритмы для синтеза данных по физическим свойствам, например с помощью метода регрессии.

Американская компания Simulation Sciennces Inc. (Бри, шт. Калифорния) разработала несколько программ для инженерных расчетов в нефтеперерабатывающей, химической и газовой промышленности, среди которых можно выделить PRO/II для моделирования и оптимизации технологических процессов, HEXTRAN для моделирования систем теплообмена, INPLANT для расчета заводских трубопроводов, PROTISS для динамического моделирования и др. Программы компании Simulation Sciennces Inc дополнены графическим интерфейсом PROvision на базе Microsoft Windows, облегчающем ввод и анализ данных по моделированию.

Интегрированный пакет программ под названием Hysys для статического и динамического моделирования разработала канадская фирма Hyprotech Ltd. (Калгари, пров. Альберта). Вся система Hysys для повышения ее приспособляемости и универсальности была переписана на языке С**.

Можно отметить также пакет профамм ChemCad III американской компании Chem-stations Inc. (Хьюстон) и моделирующую пограмму Prosim компании Bryan Research & Engineering (Брайен, шт. Техас), разработанную в основном для нефтегазовой промышленности. Программа Prosim позволяет решать задачи, связанные с разделением сырой нефти и переработкой природного и нефтяного газа, например обезвоживания гликолями, выделения и фракционного разделения жидких нефтяных газов. Её аналог Tsweet предназначен специально для процессов очистки газов аминами.



ЧАСТЬ МАССООБМЕННЫЕ ПЕРВАЯ (ДИФФУЗИОННЫЕ) ПРОЦЕССЫ

ГЛАВА I ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

И ЗАКОНЫ МАССООБМЕНА

РОЛЬ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

В НЕФТЕГАЗОПЕРЕРАБОТКЕ И НЕФТЕХИМИИ

Массообменные или диффузионные процессы играют важную роль при переработке нефти, различных углеводородных и других смесей. Путем ректификации из нефти получают различные продукты: бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, масляные фракции, узкие (по температурам кипения) бензиновые фракции. При ректификации сжиженных газов выделяют этилен, этан, пропан, бутан и другие компоненты. Путем перегонки в вакууме получают специальные масла.

Абсорбцию жидкими поглотителями и адсорбцию твердыми веществами используют для извлечения из природных и попутных газов, а также из газов нефтеперерабатывающих заводов пропан-пропиленовой, бутан-бути-леновой, бензиновой фракций, которые служат сырьем для нефтехимической промышленности.

Для извлечения ароматических углеводородов из бензиновых фракций при производстве масел и очистке нефтепродуктов применяется процесс экстракции.

Процесс сушки нашел применение в производстве катализаторов и адсорбентов.

Кристаллизация используется при депарафинизации масел, производстве серы, парафинов и церезинов, разделении ксилолов.

Даже такой неполный перечень использования массообменных процессов в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности свидетельствует об их широком распространении и важности решаемых с помощью этих процессов технологических задач.



ОБЩИЕ ПРИЗНАКИ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

Все массообменные процессы обладают рядом общих

признаков.

1. Они применяются для разделения смесей.

2. В любом процессе участвуют по крайней мере две фазы: жидкая и паровая (перегонка, ректификация), жидкая и газовая (абсорбция), твердая и парогазовая (адсорбция), твердая и жидкая (адсорбция, экстракция), две жидких (экстракция).

3. Переход вещества из одной фазы в другую осуществляется за счет диффузии.

4. Движущей силой массообменных процессов является разность концентраций (градиент концентраций) фактической в данной фазе g и равновесной с фактической в другой фазе l. Процесс протекает в направлении той фазы, в которой концентрация компонента меньше, чем это следует из условия равновесия (рис. 1-1).

а б в

G I У>У G i У<У G У = У

А У<У, G I - X >х\ L

x<Xf L - - x>Xf L - -дс=дср

Рис. М. Схема переноса вещества между двумя фазами:

а - из фазы G в фазу i ; б - из фазы L в фазу G ; в - равновесие фаз

5. Перенос вещества из одной фазы в другую происходит через грани цу раздела фаз.

6. Диффузионные процессы обратимы, т. е. направление процесса оп ределяется законами фазового равновесия, фактическими концентрациями компонентов в обеих фазах и внешними условиями (температура, давле ние). Так, например, при повышении температуры и понижении давления поглощение газа жидкостью (абсорбция) может перейти в обратный про цесс - в удаление газа из жидкости (десорбция).

7. Переход вещества из одной фазы в другую заканчивается при до стижении динамического равновесия. При этом обмен молекулами через границу раздела фаз не прекращается, однако концентрации компонентов в обеих фазах остаются неизмененными и равными равновесным.

СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ СОСТАВА ФАЗ

При изучении массообменных процессов приходится иметь дело не с отдельными компонентами, а с их смесями в различных фазах. Для характеристики состава такой смеси пользуются относительными содержаниями (концентрациями) тех или иных компонентов. Наиболее часто используют массовые, мольные и объемные концентрации, которые связаны между собой.

Поскольку в процессах массообмена участвуют по крайней мере две фазы, то относительное содержание компонента с номером i в одной фазе




0 1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225



Яндекс.Метрика