液化石油气工艺.doc
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工艺计算及选型
3.1设计条件
液化石油气组分(mol﹪):丙烷(C3H8)25﹪,丙烯(C3H6)19﹪
异丁烷(C4H10)41﹪,丁烯-1(C4H8)15﹪
液化石油气流量:3500kg/h
气化器热水进口温度:90℃,回水温度:70℃
混合气出口压力:0.2MPa,混合气热值:50200kJ/Nm3
3.2液化石油气特性参数计算
3.2.1 液化石油气组分
液化石油气各组分重量比为:
丙烷: 丙烯:异丁烷:丁烯-1
=0.25×44.10: 0.19×42.08:0.41×58.12:0.15×56.11
=11.03:8.00:23.83:8.42
故 液化石油气各组分的重量百分含量为:
丙烷%=(11.03/51.28)×100%=21.51%
丙烯%=(8.00/51.28)×100%=15.60%
异丁烷%=(23.83/51.28)×100%=46.47%
丁烯-1%=(8.42/51.28)×100%=16.42%
3.2.2液化石油气密度
查《煤气设计手册》表1-1-1,液化石油气各组分蒸汽及空气在标准状态下的重度为:
γ丙烷=2.0102kg/Nm3,γ丙烯=1.9136kg/Nm3,γ异丁烷=2.6912kg/Nm3,
γ丁烯-1=2.5968kg/Nm3,γ空气=1.2931kg/Nm3
由以上数据可以计算得标准状态下气相液化石油气的重度为:
γ=2.0102×0.25+1.9136×0.19+2.6912×0.41+2.5968×0.15
=2.3590 kg/Nm3
气相对密度
S气态液化气=2.3590/1.2931=1.82
表3.1 液化石油气液相与气相密度
液相 气相 组分 摩尔组分(﹪) 重量百分含量(﹪) 摩尔组分(﹪) 重量百分含量(﹪) 体积百分含量(﹪) 重度(kg/Nm3) 相对密度 丙烷 25 21.51 25 21.51 25 2.0102 1.55 丙烯 19 15.60 41 15.60 41 1.9136 1.48 异丁烷 41 46.48 19 46.48 19 2.6912 2.08 丁烯-1 15 16.42 15 16.42 15 2.5968 2.01 混合组分 2.3590 1.82 3.2.3 液化石油气热值和混气比
查《煤气设计手册》表1-3-1可得,液化石油气各组分的高低热值如下表:
表3.2 液化石油气各组分的高低热值(kcal/Nm3)
丙烷 丙烯 异丁烷 丁烯-1 高热值 24172 22358 31957 30038 低热值 22256 20925 29513 28092 计算高热值为:
Qh=∑(Qhi×Vi)
=24172×0.25+22358×0.19+31957×0.41+30038×0.15
=27899.09(kcal/Nm3)
=116807.91(kJ/Nm3)
低热值为:
Qe=∑(Qei×Vi)
=22256×0.25+20925×0.19+29513×0.41+28092×0.15
=25853.88(kcal/Nm3)
=108245.02(kJ/Nm3)
已知混合气的热值为:50200J/Nm3,设混气比为X
代入Q和Qe,计算得:X=1.16
3.2.4华白数
3.2.5
1 气化器露点温度的计算
设外界环境温度为0℃,查《煤气设计手册》得:
表3.3 液相单组份饱和蒸汽压
名称 Xqi(﹪) Pyi(kg/cm2) 丙烷 25 4.66 丙烯 19 5.75 异丁烷 41 1.53 丁烯-1 15 1.27 混合气饱和蒸汽压
P=∑XyiPyi=0.3MPa
Pym=0.3+.0.5=0.8MPa
假设露点温度为45℃,查《煤气设计手册》表1-1-16并求得如下:
表3.4气化器露点试算(45℃)
名称 Xqi(%) Pyi(kg/cm2) Ki=Pyi/Pym Xyi/100=Xqi/Ki ∑(Xyi/100) 丙烷 25 15.52 1.90 13.16 102.06 丙烯 19 18.17 2.23 8.52 异丁烷 41 5.90 0.72 56.94 丁烯-1 15 5.22 0.64 23.44 再设温度为50℃
表3.5气化器露点试算(50℃)
名称 Xqi(%) Pyi(kg/cm2) Ki=Pyi/Pym Xyi/100=Xqi/Ki ∑(Xyi/100) 丙烷 25 17.44 2.13 11.74 89.92 丙烯 19 20.28 2.49 7.63 异丁烷 41 6.69 0.82 50 丁烯-1 15 5.94 0.73 20.55 由表中数据得,
45℃时∑(Xyi/100)为1
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