Расчет материального баланса установки атмосферной перегонки нефти

По данным таблицы 2 находим потенциальное содержание χн.к-к.к отбираемых фракций в нефти.
χ64-85=χ64-9494-64*85-64=2,29*2130=1,603 %
χ28-85=χ28-64+χ64-85=2,03+1,603=3,63 %
χ85-94=χ64-94-χ64-84=2,29-1,603=0,687 %
χ85-140=χ85-94+χ94-117+χ117-140=0,687+2,32+2,39=5,4 %
χ218-230=χ218-240240-218*230-218=2,49*1222=1,358 %
χ140-230=χ140-162+χ162-185+χ185-203+χ203-218+χ218-230=2,41+2,41+2,49+2,49+1,358=11,16 %
χ230-240=χ218-240-χ218-230=2,49-1,358=1,132 %
χ330-340=χ330-345345-330*340-330=2,75*1015=1,83 %
χ230-340=χ230-240+χ240-260+χ260-278+χ278-296+χ296-312+χ312-330+χ330-340=1,132+2,98+2,70+2,75+2,70+2,70+1,83=16,79 %
χ340-345=χ330-345-χ330-340=2,75-1,83=0,92 %
χ340-к.к=χ340-345+χ345-354+χ354-372+χ372-390+χ390-408+χ408-426+χ426-446+χ446-470+χ470-490+остаток=0,92+2,72+2,63+2,8+2,8+2,8+2,8+2,84+3,19+38,45=61,95 %
Результаты расчётов заносим в таблицу 3. Принимаем на основании литературных данных долю отбора Д всех фракций (кроме мазута) от потенциала и находим их фактический отбор Ф, % масс:
Ф = Х · Д
Весь недобор фракций складываем с остатком - мазутом. Фактические потери примем за 1% масс. Если мощность установки составляет менее 1 млн т/год, потери можно принять в количестве 0,5% масс.
Тогда фактический отбор мазута:
Ф340 = 100 – 1,07 – 3,59 – 5,35 – 10,94 – 15,61 – 1,0 = 62,44 % масс.
Доля отбора мазута от потенциала:
Д350 = 62,44 / 61,95 = 1,008
Таблица 3. Отбор фракций из нефти
Фракции Потенциальное содержание фракции в нефти
χ, % масс. Доля отбора от потенциала
Д Фактический
отбор фракции
Ф, % масс.
Газ до С4 1,07 1 1,07
28-85°C 3,63 0,99 3,59
85-140°C 5,4 0,99 5,35
140-230°C 11,16 0,98 10,94
230-340°C 16,79 0,93 15,61
340°C 61,95 1,008 62,44
Потери - - 1
Итого 100,00 - 100
Результаты расчетов приведены в таблице 3. Относительную плотность фракций определяем по правилу аддитивности:
ρ420=χiχiρi
где χi и ρi- потенциальное содержание и относительная плотность узких фракций в широкой фракции (таблица 2).
Примем число рабочих дней в году 340 и составим материальный баланс всей установки (таблица 4).
ρ4(28-85)20=χ28-64+χ64-85χ28-64ρ28-64+χ64-85ρ64-85=2,03+1,6032,030,6395+1,6030,6885=3,633,174+2,328=0,6598
ρ4(85-140)20=χ85-94+χ94-117+χ117-140χ85-94ρ85-94+χ94-117ρ94-117+χ117-140ρ117-140=0,687+2,32+2,390,6870,6885+2,320,7195+2,390,7430=5,40,998+3,224+3,217=0,7259
ρ4(140-230)20=χ140-162+χ162-185+χ185-203+χ203-218+χ218-230χ140-162ρ140-162+χ162-185ρ162-185+χ185-203ρ185-203+χ203-218ρ203-218+χ218-230ρ218-230=2,41+2,41+2,49+2,49+1,3582,410,7560+2,410,7692+2,490,7820+2,490,7918+1,3580,8055=11,163,188+3,133+3,184+3,145+1,686=0,7785
ρ4(230-340)20=χ230-240+χ240-260+χ260-278+χ278-296+χ296-312+χ312-330+χ330-340χ230-240ρ230-240+χ240-260ρ240-260+χ260-278ρ260-278+χ278-296ρ278-296+χ296-312ρ296-312+χ312-330ρ312-330+χ330-340ρ330-340=1,132+2,98+2,70+2,75+2,70+2,70+1,831,1320,8055+2,980,8156+2,700,8266+2,750,8358+2,700,8440+2,700,8545+1,830,8627=16,791,405+3,654+3,266+3,29+3,199+3,16+2,121=0,8355
Плотность мазута находим также по правилу аддитивности, зная плотность сырой нефти, содержание и плотность отбираемых фракций

. Плотностью газов можно предлагается пренебречь по причине их незначительного содержания в нефти.
ρ4нефти20=χ28-85+χ85-140+χ140-230+χ230-340+χ340-к.кχ28-85ρ28-85+χ85-140ρ85-140+χ140-230ρ140-230+χ230-340ρ230-340+χ340-к.кρ340-к.к=3,63+5,4+11,16+16,79+61,953,630,6598+5,40,7259+11,160,7785+16,790,8355+61,95ρ340-к.к=98,935,502+7,439+14,335+20,096+61,95ρ340-к.к=0,8806
98,93=41,716+54,553ρ340-к.к
ρ340-к.к=0,9535
Отсюда относительная плотность мазута ρ340-к.к=0,9535
Молярную массу фракций определяем по формуле Воинова:
M = (7K – 21,5) + (0,76 – 0,04K)t + (0,0003K – 0,00245)t2,
где t – средняя температура кипения фракции, оС