CUPRINS Cap.I INTRODUCERE 4I.1. Distilarea atmosferic... 4 I.2. Alegerea schemei tehnologice.. 5 I.3. Tipuri de coloane de distilare... 5

Cap.II DATE DE PROIECTARE 7II.1. Distilarea PRF. 7 II.2. Stabilirea potenialului de produse albe.. 8 II.3. Caracterizarea produselor. Determinarea proprietilor medii ale produselor ( Masa molecular medie. Factorul de caracterizare ) 10 II.4. Bilanul de material pe instalaia de DA... 12 II.5. Trasarea curbelor PRF, STAS i VE. 14

Cap.III. CALCULUL TEHNOLOGIC AL COLOANEI DE DISTILARE DE TIP U ... 15III.1. Alegerea numrului de talere... 15 III.2. Alegerea presiunilor n coloan... 16 III.3. Trasarea curbelor VE pentru iei zv i ec............................................................. 17

Cap.IV. CALCULUL TEMPERATURILOR DIN COLOAN. (CALCULUL TEMPERATURILOR N COLOANA DE DA DE TIP U) 18IV.1. Calculul bilanului de materiale n zona de vaporizare i stripare... 18 IV.2. Calculul temperaturilor la intrarea n zona de vaporizare tizv.. 21 IV.3. Calculul temperaturii ieiului la ieire din cuptor tec.. 21 IV.4. Calculul temperaturii la baza coloanei tB. 22 IV.5. Calculul temperaturii n zona de vaporizare tzv........... 25

Cap.V. CALCULUL TEMPERATURILOR PE TALERELE DE CULEGERE A PRODUSELOR LATERALE I LA BAZA STRIPERELOR .. 26

V.1. Calculul temperaturilor pe talerele de extragere a produselor laterale... 26 V.1.1. Calculul temperaturilor pe talerul de extragere a motorinei grele... 27 V.1.2. Calculul temperaturilor pe talerul de extragere a motorinei uoare. 27 V.1.3. Calculul temperaturilor pe talerul de extragere a petrolului 28 V.1.4. Calculul temperaturilor pe talerul de extragere a benzinei grele..... 28 V.2. Calculul striperelor.. 29 V.2.2. Bilanul de material pe stripere 29 V.2.3. Bilanul termic pe striper. Calculul temperaturii n baza striperului t2Di..... 30

Cap.VI. CALCULUL TEMPERATURILOR LA VRFUL COLOANEI ... 32 Cap.VII. CALCULUL SARCINII CONDENSATORULUI DE LA VRFUL COLOANEI I A CANTITII DE AP DE RCIRE I CONDENSARE . 34 Cap.VIII. VERIFICAREA GRADULUI DE SEPARARE NTRE FRACIUNILE DISTILATE .. 35 Cap.IX. DIMENSIONAREA TEHNOLOGIC A COLOANEI DE DISTILARE ATMOSFERIC ... 36IX.1. Calculul diametrului coloanei cu talere cu clopoei. 36 IX.2. Determinarea nlimii coloanei........... 37

Cap.X. CONCLUZII 38 BIBLIOGRAFIE .. 39

2

Cap.I. INTRODUCERE I.1. Distilarea atmosferic

La baza prelucrrii ieiului se afl distilarea acestuia, al crei scop este separarea din iei a unor produse distilate-benzin, white-spirit, petroluri, motorine-i pcura, care reprezint un reziduu. Distilarea este procedeul industrial de separare a ieiului n fraciunile sale componente. Cele mai importante fraciuni la distilarea primar a ieiului sunt: -benzina, care are punctul de fierbere de la 20-2000C; -petrolul ( kerosen ) 174-2750C; -motorina 200-4000C; -reziduu de distilare primar. Aceste fraciuni se obin prin nclzirea ieiului i izolarea componenilor. ieiul conine i gaze dizolvate, care la nclzire sunt puse n libertate. Acestea sunt formate n exclusivitate din hidrocarburi parafinice i sunt denumite gaze de la distilarea ieiului. Reziduul rmas n blazul de distilare este fracionat prin distilare sub vid, rezultnd urmtoarele fraciuni: -ulei uor; -ulei greu; -ulei de fus; -ulei mediu; -ulei de cilindru; -reziduu asfaltic ( din iei aromatic ) sau de cocs ( din iei parafinic ).

3

I.2. Alegerea schemei tehnologice

Utilajele principale ale instalaiei de DA sunt urmtoarele: -coloana de fracionare; -cuptorul tubular; -aparatur de condensare i schimb de cldur; -stipere; -pompe.

I.3. Tipuri de coloane de distilare.Coloana de tip U

La coloana de distilare de tip U, preluarea cldurii cedate de produsele petroliere pentru a se rci de la temperature de intrare pn la temperature de ieire din coloan se realizeaz cu un reflux rece introdus deasupra primului taler de la vrful coloanei. Coloana de tip U nu este rentabil deoarece cldura eliminat nu poate fi recuperat datorit unui nivel de temperatur prea sczut i este eliminat n atmosfer prin condensatorul rcitor de la vrful coloanei. Din aceast coloan se extrag mai multe fraciuni laterale preluate de pe talerele situate la diverse nlimi fa de zona de vaporizare. Alimentarea coloanei se face cu iei parial vaporizat n zona de vaporizare, iar produsele laterale care se extrag de pe talere n stare lichid sunt trecute prin stripere, n care se elimin produsele uoare antrenate la scoaterea fraciunii din coloan. Fracia uoar eliminat prin stripare se reintroduce n coloan cu un taler mai sus dect talerul de extragere, iar produsele stripate, dup ce fac schimb de cldur cu ieiul, sunt rcite i trimise la rezervoare. Din zona de stripare a coloanei se obine pcur. La coloana de tip U debitele de lichid ( reflux ) i vapori prin coloan cresc considerabil de la baz spre vrf, ceea ce determin dimensionarea coloanei pe baza debitelor existente la vrful coloanei; aceasta conduce la un diametru mai mare pentru acest tip de coloan.

4

Figura 1. Coloana de distilare de tip U

5

Cap.II DATE DE PROIECTARE II.1. Distilarea PRF

Rezultatele distilrii P.R.F. sunt: Nr.crt 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 Limite de distilare, 0 C 35-80 80-90 90-100 100-110 110-120 120-130 130-140 140-150 150-160 160-170 170-180 180-190 190-200 200-210 210-220 220-230 230-240 240-250 250-260 260-270 270-280 280-290 290-300 300-305 305-310 310-315 315-320 320-325 325-330 330-370 % volum distilat 3.7 1.6 1.7 1.8 1.7 2 2.3 3.2 2.65 2.25 1.9 2.15 1.85 1.2 1.1 1.75 1.7 2 2.75 2.35 3 2.35 3 0.8 1.2 1.2 1.4 1.6 1 8.3 % volum cumulat 3.7 5.3 7 8.8 10.5 12.5 14.8 18 20.65 22.9 24.8 26.95 28.8 30 31.1 32.85 34.55 36.55 39.3 41.65 44.65 47 50 50.8 52 53.2 54.6 56.2 57.2 65.5 d 20 4 0.667 0.669 0.674 0.678 0.684 0.691 0.701 0.704 0.710 0.716 0.718 0.721 0.735 0.737 0.751 0.757 0.765 0.773 0.784 0.795 0.801 0.805 0.811 0.815 0.818 0.826 0.831 0.835 0.836 0.840 d 15 0.671 0.673 0.678 0.682 0.688 0.695 0.705 0.708 0.714 0.720 0.722 0.725 0.739 0.741 0.755 0.761 0.769 0.777 0.788 0.799 0.805 0.809 0.815 0.819 0.822 0.830 0.835 0.839 0.840 0.8441 5

6

II.2. Stabilirea potenialului de produse albe

Potenialul de produse albe reprezint procentul maxim de produse de o anumit calitate ce se obine dintr-un anumit produs supus distilrii. Ca metod de calcul a potenialului de produse albe se alege metoda care utilizeaz drept criteriu de separare temperaturile finale pe curbele STAS ale produselor i decalajele pe curbele STAS ntre produsele fracionate. Calculul se efectueaz n urmtoarea succesiune: 1. Se traseaz curba PRF a ieiului, care coreleaz temperatura de fierbere cu procentele volum distilate ( din datele de proiectare ). 2. Se stabilesc limitele de distilare pe curba STAS pentru produsele ce urmeaz a fi obinute. 3. Se stabilesc decalajele pe curba STAS ntre produsele vecine. Decalajul este o apreciere a gradului de separare ntre fraciuni i reprezint diferena dintre temperatura la care distil 5 % vol. produs greu i temperatura la care distil 95 % produs uor pe curba STAS. d(5-95)STAS=t5%PG-t95%PU BU-BG=1015oC BG-P =1525oC P -MU=05oC MU-MG=05oC 4. Se transform decalajul pe curba STAS n decalaj pe curba PRF cu ajutorul graficului de corelare. Pe curba PRF decalajul negativ ntre dou fraciuni se numete suprapunere i reprezint temperatura la care distil 100 % produs uor ( PU ) minus temperatura la care distil 0 % produs greu ( PG ) pe curbele PRF. SPRF=t100%PU-t0%PG SPRF BU-BG=53OC SPRF BG-P=39oC SPRF P-MU=54oC SPRF MU-MG=54oC 5. Se coreleaz temperatura la 100 % distillate pe curba STAS cu temperatura la 100 % pe curba PRF. 6. Se calculeaz temperatura iniial pe curba PRF a produsului uor cu relaia: t0%PG=t100%PU-sPRF(PU-PG) t0%BG=147-53=94oC 7

t0%P=214-39=175oC t0%MU=316-54=262oC t0%MG=352-54=298oC 7. Se calculeaz temperatura de tiere ntre produsul uor i greu cu relaia: tt(PU-PG)=t100% PU t 0% PG 2

tt(BU-BG)=(147+94)/2=121oC tt(BG-P)=(214+175)/2=195oC tt(P-MU)=(316+262)/2=289oC tt(MU-MG)=(352+298)/2=325oC 8. Din curba PRF a ieiului n funcie de temperatura de tiere se citete % volum cumulate de produse distilate. 9. Se determin potenialul de produse. BU=11 % vol. BG=17 % vol. P=19 % vol. MU=9 % vol. MG=9.5 % vol. Tabelul 1. Calculul potenialului de produse albeProdus Notaii convenionale Lim dist.(0C) STAS 0%vol Lim dist STAS 100%vol Lim dist PRF 0%vol Lim dist PRF 100%vol Decalaj STAS d(5-95) 0 C Suprapunere s(100-0)PRF 0 C Temperatura de tiere 0 C %vol cumulat Potenial %vol

Benzin uoar Benzin grea Petrol Motorin uoar Motorin grea Reziduu

D5 D4 D3 D2 D1 B 204 283 314 380

140 205 300 335 350

35 94 175 262 298 370

147 214 316 352 370

15 20 5 5

53 39 54 54

121 195 289 325 370

11 28 47 56 65.5

11 17 19 9 9.5

Tabelul 2. Temperaturi finale pe curba STAS (0C) recomandateProdusul Benzin uoar Benzin grea Benzin de max. calit. Petrol de max. calit. Motorin de max. calit.

120-135 205

120-135 160

120-135 205

8

Petrol Motorin uoar Motorin grea

300 300 360 360