De compressie-sectie en regeling van de scheidingssectie

RAPPORT Nr:

COMPRESSOR-SECTIE en

REGELING VAN DE SCHEIDINGSSECTIE. G-opdracht,

1978.

TECHNISCHE HOGESCHOOL DELFT

AFDELING DER WERKTUIGBOUWKUNDE

DE COMPRESSIE-SECTIE

Studieopdracht in het kader van de G-opdracht, waaraan mee-werkten, Studenten E. Dj itowibowo , E.S. Warning. Begeleiders W.J.B. van de Bergh, S.J. Jancic,

..

INHOUD. 1. 2.

3.1.

3.1.1-3.1.2.

4.

4.1.

5.

5.1.

5.2.

6.

Inleiding.

Korte beschrijving van de compressie-sectie voor het lage druk kraakproces.

De eerste condensor. De enthalpieverandering.

De temperatuur na de condensor.

De verdeling van de koolwaterstoffen over de damp- en de vloeistoffase.

Herekening enthalpieverandering.

Bepaling van de enthalpieval van de kool-wa terstoffen •

Hepaling van de enthalpieval van de stoom. Hepaling van de enthalpieval van het inert-gas en van de waterstof.

De compressor.

-Hepaling van de compressibiliteitsfactor. Hepaling van de k-waarde voor een niet ideaal gasmengsel.

Bepaling van de volurnestroom op inlaat-conditie.

Bepaling van het vermogen per trap. Het werkelijk gekozen compressortype.

Dimensionering van een scheidingsvat. Algemeen.

Dimensionering.

Controle op entrainrnent •

Controle van de scheiding van het water uit het destillaat.

Hoge druk proces.

blz. 1 2

4

4

4

5

6 6 8 10 12 12 13 13

14

16 19 19 20 21 22

24

blz.

Conclusie •

₂₅

..

Figuren en tabellen.

₂₆

lJijst van symbolèn.

₄₉

Literatuurlijst

₅₀

..

• 1. Inleiding.

Een bestaa~de kat~tische kraak complex van de Shell werkt op het ogenblik bij een overdruk in de reactor van 1,5 bar. Nu is de idee geopperd om in de bovenvermelde reactor de overdruk op te voeren tot

5

bar. Deze verhoging van de druk kan aanleiding geven tot compactere apparaten en ook dat men kan volstaan met slechts een compressortrap in vergelijking met de huidige situatie. Dit kan misschien aanleiding geven

tot een goedkopere proce·svoering.

In het kader van hun G-opdracht hebben enkele werktuie;bouw-kundige studenten in samenwerking met studenten van de afdeling scheikundige technologie een vergelijkende studie van de twee kraakprocessen gemaakt.

In dit rapport zijn alleen die resultaten verwerkt, zoals die voor de compressie-sectie zijn verkr egen •

.

'

•

2. Korte beschrijving van de compressie-sectie voor het lage druk kraakproces ( zie fig.1 .).

Het dampmengsel dat over de top de fractioneerkolom verlaat, moet geschikt gemaakt worden eer het de absorber binnengaat • Onder geschikt maken wordt hierbij dan verstaan het voldoen aan de eisen die de absorber stelt aan de ingangstemperatuur

(400 C) en druk (25 bar). Hiervoor staan ter realisering van de eisen; condensoren, scheidingsvaten en een tweetrapscompressor ter beschikking.

Het mengsel bestaat uit koolwaterstoffen, waterstof, zwavel-waterstof, inertgas en tenslotte stoom. Op haar weg naar de . absorber komt dit mengsel eerst in een partiële condensor (C1)

terecht, waarbij getracht wordt de stoom zoveel mogelijk te condenseren. Met de stoom zal ook koolwaterstoffen condenseren en het mengsel van vloeistof en overgebleven damp komt vervol-gens in een vat terecht dat scheidingsvat (SV1) wordt genoemd. In dit laatste vat vindt niet alleen de scheiding tussen de damp en vloeistof plaats, maar vanwege de dichtheidsverschil-len ook een scheiding tussen de gecondenseerde stoom en de gecondenseerde koolwaterstoffen, welke laatste met lage druk destillaat wordt aangeduid. Water en koolwaterstoffen zijn niet mengbaar. Het o~ergebleven dampmengsel wordt daarna in de eerste trap van de compressor (CP1) tot een bepaalde tussen-druk gecomprimeerd. Het eerder verkregen lage tussen-druk destillaat wordt gedeeltelijk naar de absorber gepompt en de rest in contact gebracht met het dampmengsel dat de eerste trap van de compressor verlaat. Dit heet recontacting.

Het nu verkregen mengsel van vloeistof en damp stroomt vervol-gens naar de tweede condensor (C2), waarin wederom een gedeel-te van de koolwagedeel-terstoffen en de stoom condenseert. In het daaropvolgende scheidingsvat (SV2) vindt weer scheiding plaats tussen damp en vloeistof en tussen het water en de vloeibare koolwaterstoffen. Deze laatste vloeistof wordt midden druk destillaat genoemd •..

Het dampmengsel uit dit tweede scheidingsvat wordt daarna in de tweede trap van de compressor (CP2) op de gewenste einddruk

.

.

gebracht.

Nadat recontacting met het destillaat uit het tweede schei-dingsvat heeft plaatsgevonden, wordt het mengsel ~aar de derde condensor geleid. Het daarna nog aanwezige mengsel van damp en vloeistof wordt tenslotte in een hoge druk scheidingsvat opge-vangen. In-di t derde scheidingsvatwordt tevens het laatste restje gecondenseerde stoom van de vloeibare koolwaterstoffen afgescheiden.

De voeding van de absorber bestaat dus uit drie stromen: een gedeelte van het lage druk destillaat.

het dampmengsel ui t het hoge druk scheidingsvat.

- het hoge druk destillaat.

"

3.

De eerste condensor.

Het dampmengsel uit de fractioneerkolom wordt zoals eerder vermeld naar de eerste condensor geleid. Hierin vindt dan condensatie plaats en de vrijgekomen warmte moet worden af-gevoerd.

A~genomen dat deze hoeveelheid af te voeren warmte groot zal zijn, komt water als koelmiddel het meest voor in aan-merking.

Hoe de enthalpieverandering van het mengsel is benaderd, zal nader worden uiteengezet.

De enthalpieverandering.

De temperatuur van het dampmengsel en de massa's van de componenten die het mengsel vormen, voordat dit de con-densor binnengaat zijn bekend.

Om nu na te gaan hoeveel warmte in de eerste condensor wordt afgevoerd, zijn verder twee factoren bepalend name-lijk:

Tot welke temperatuur dienen we in de condensor af te koelen.

Hoe is de verdeling van de verschillende koolwater-stoffen over de damp- en vloeistoffase.

3.1 .1 • De tempera tuur na de condensor.

De temperatuur na de condensor wordt mede bepaald door de eis, die het absorberproces stelt ten aanzien van de in-gangs temperaturen van de diverse stromen die deze kolom binnengaan. Deze ingangstemperatuur van de voeding is

be-o

,.

3.1.2. De verdeling van de koolwaterstoffen over de damp-en de vloeistoffase.

Om achter de verdeling van de koolwaterstoffen over de damp- en vloeistoffase, kortweg de K-waarden, te komen, maken we gebruik van het bestaande computerprogramma, dat de naam van Chao en Seader draagt.

Dit computerprogramma voert een flash- berekening uit voor een voeding bij een gewenste druk en temperatuur.

De computeruitvoer best~at uit de bij die gewenste toestand horende molfracties van de componenten in zowel de vloei-stof als in de damp, de K-waarden,en de verhouding tussen de dampstroom en de totale molenstroom.

Overige stofgegevens, die ook ingevoerd dienen te worden, zijn in tabel 1 opgenomen.

Toepassing van genoemd computerprogramma is slechts moge-lijk, indien de voeding uitsluitend bestaat uit koolwater-stoffen en waterstof.

Het gasmengsel, dat uit de fractioneerkolom komt, bevat tevens de componenten stoom en inertgas.

Het rechtstreeks toepassen van het Chao en Seader program-ma op zo'n voeding is dus niet mogelijk, waardoor wij ge-noodzaakt zijn gewee~t de volgende modificatie aan te bren-gen. Daartoe hebben we eerst het gasmengsel opgesplitst in drie stromen (zie fig: 2 ).

De inertgassen

(N2,

CO, C02 ) beschouwen we als ideaal en als een aparte stroom. De stoom wordt ook als een op

zich-zelf staande stroom beschouwd, terwijl waterstof met de koolwaterstoffen de derde stroom vormt.

De ook aanwezige zwavelwaterstof hebben we niet verwaar-loosd, maar gelijkelijk over de componenten propyleen en ethaan verdeeld.

Het aanbrengen van deze splitsing in drie stromen, waarbij uitgegaan is van de partiële drukken der stromen, stelt ons nu wel in staat gebruik te maken van het reeds eerder genoemde computerprogramma.

De lichte t LCO ) en zware gasoline

l

HCO ), die in gas-vorm over de top van de fractioneerkolom komen, hebben we opgesplitst in pseudo-componenten~ Voor de manier waarop dit is geschied, wordt verwezen naar het gedeelte over de fractioneerkolom.

De resultaten uit het computerprogramma, dat we bij een temperatuur van 313·K (inlaattemperatuurabsorber) en bij-voorbeeld een gereduceerde druk van 1,7 Bar. hebben ge-draaid, zijn in tabel 2 verwerkt.

De gewichtsfracties van de verschillende componenten, ge-baseerd op een voeding van de fractioneerkolom van 3000 ton/dag, zijn ontleend aan appendix 5 lcase 1 en case 3) van het fabrieksvoorontwerp van Cramwinckel en Nienoord'~1.

3.2. Berekening enthalpieverandering.

Voor de berekening van de enthalpieval over de condensor zijn we uitgegaan van de eerder gemaakte splitsing en be-palen we achtereenvolgens:

•

de enthalpieval van de koolwater-stoffen;

de enthalpieval van de stoom;

de enthalpieval van de inertgassen tN2, CO,C02) en de waterstof, die we ook als ideaal hebben beschouwd.

3.2.

1

1.

Bepaling van de enthalpieval van de koolwaterstoffen.

/ I'

Um achter de enthalpie van de koolwaterstoffen te komen, hebben we gebruik gemaakt van het boek van Maxwell

,(1].

Hierin kunnen we voor de verschillende koolwaterstoffen bij de opgegeven temperatuur en hun partiële druk de

en-thalpie in het desbetreffende H-T diagram aflezen.

Daar de totale druk van het gasmengsel 2,2 Hara bedraagt,

•

zal de partiële druk van elke component volgens de wet van Dalton moeten liggen tussen 0 en 2,2 Bara.

Dit feit vergemakkelijkt het aflezen van de enthalpie, omdat de druklijnen 0-10 Atm. voor de koolwaterstoffen samenvallen.

We koelen in de condensor af tot 40' C, waardoor ook bij deze temperatuur de enthalpie kan worden bepaald •

Het is duidelijk, dat we de enthalpie in zowel de vloeistof-fase als in de gasvloeistof-fase moeten weten. Na de condensor bestaat er namelijk een e~enwicht tussen de damp en de vloeistof. De molenstroom van elke component in het gasmengsel, voordat dit de condensor binnenstroomt is bekend. De verdeling van het aantal molen over de twee fasen, kan gehaald worden uit het computerprogramma evenals de dan geldende dampverhou-ding.

De enthalpie van iedere koolwaterstof vóór de condensor en ook erna kan zodoende bepaald worden en het verschil geeft de gezochte enthalpieval.

Hieronder volgt als voorbeeld de berekening van de enthal-pieverandering van propaan. Aangezien het hier gaat om-het

enthal~ieverschil, is het opgeven van de referentie tempe-ratuur van de enthalpieën achterwege gelaten.

De temperatuur van het gasmengsel in de top bedraagt 120·C. De specifieke enthalpie van propaan die hierbij hoort is

HoS = 39252 ~= 0,0120 KJ /KMOL KMOL/S en de molenstroom De enthalpie is dan : H~= !~. H_s

=

0,0120 • 39252

=

411 KJ/S.

.

.

BiJ 40 C : P..~= 0,0013 KMOL/S } HL

_

=

16913 KJ /KMOL ""I~Ç enthalpie in de vloei-stof; 0,0013 .16913

=

23 KJ

Is.

enthalpie in de damp:

.ft-=

0.0101 KMOL/S } H

=

31105 KJ/KMOL 0,0101. 31105 = 351KJ/S !>,,~

Enthalpieverandering van 'de propaan: 411-(23+351)= 91 KJ/S.

3.2. 2 • Bepaling van de enthalpieval van de ~toom.

Voor de bepaling van de enthalpieval van de stoom, maken we gebruik van een stoomtabel. De molfractie van de stoom in het gasmengsel is bekend en d?or deze met de absolute druk te vermenigvuldigen, wordt de partiële druk van deze stoom verkregen.

Uit de stoomtabel kunnen we dan de enthalpie van deze over-verhitte stoom halen.

Na de condensor"

t40~C)"is

de niet gecondenseerde stoom in evenwicht met het water, waardoor de bij die temperatuur horende dampdruk heerst. De molenstroom van de stoom is be-kend. Alleen moet nog bepaald worden hoeveel stoom

geconden-seerd is. Hoe dit gedaan is en hoe vervolgens de enthalpie is berekend zal nu worden behandeld.

De druk in het scheidingsvat is opgebouwd uit de partiële drukken van de koolwaterstoffen, inert en waterdamp.

~eze parti~le drukken verhouden zich als de verhouding van het aantal molen van de verschillende componenten. Dus de verhouding van de molenstromen van respectievelijk koolwaterstoffen, inert en waterdamp.

we bekijken nu het eerste scheidingsvat. De totale druk in dit vat is gelijk ain de druk in de top van de fractioneer-kolom verminderd met 0,3 Bar (de aangenomen drukval in de

condensor ).

In dit geval bedraagt de totale druk in het scheidingsvat dus

tt=

2,2-0,3

=

1,9 Bar.

Bij condensatie van de stoom hebben we aangenomen dat de partiële druk van de waterdamp gelijk is aan de druk van de verzadigde waterdamp bij die temperatuur ( 40°C). Gevonden is dat P~= 0,0735 ~ar ( uit stoomtabel ). De molfractie van H20 is : "lko Pl;ob

=

0,0735

1,9

=

0,0388 ( 1 ) 8

•

Uit tabel 2: volgt cLk...~

'Á."4=

0,1595 KMOL/S. Dit resultaat vinden we uit het Chao en Seader programma met aanname van een Pk.W.~

=

1,7 Bar, die later gecontroleerd moet worden. Om nu de juiste waarde van ~ te bepalen, hanteren we de volgende berekeningsmethode:

im

.

y.

.

..,.~.

=

0,1595 KMOL/S fm.inert

=

0,011

°

KMOL/S

=

A KMOL/S ~mlotaaL = 0,1705+ A KMOL/S Dit bedrag stelt het totale aantal moleculen in scheidings-vat 1 voor, dat er in de gasfase aanwezig is.

Uit ( 1 ) volgt

A

0~,~1~7~0~5-T~A-

=

y~o= 0,0388, hetgeen

A

=

l.

=

0,0069 KMOL/S oplevert. "'Ils.0

f ...

~~nL

=

0,1705 + 0,0069

=

0,1774 KMOL/S. IrPl/s.o (damp)

=

0,0069 KMOL/S. Over de top komt 1L1l..o (damp';

=

0,1128 KMOL/S, waaruit volgt dat

P"'u'J.o (vloeistof)

= 0,1128-0,0069 = 0,1059 KMOL/S moet bedragen.

In de eerste conden~or wordt dus zo'n 94

%

van de totale hoeveelheid stoom gecondenseerd.

Controle of de aanname van P _k.W.~1 = _. 1,7 Bar, juist is

ge-weest.

=

1,7 Bara

0,0110

0,1774 • 1,9

=

0,12 Bara

=

1,89 Bara::: 1,9 Bara. De aanname is dus voldoende nauwkeurig •

De enthalpieval van de stoom is nu eenvoudig bepaald. Ui t de stoomtabel volgt bij Pt-l1.0

=

0,57 Bar en T

=

120

0

C,

dat ~= 2720 KJ/KG.

o

Bij T

=

40 C en PH-ó>

=

0,0735 Bar is gevonden dat:

H

=

2574,4 KJ/KG. !>~8I'11P I\vlotiit"f= 167, 45 KJ/KG. AH = 18. (0,1128 2720- (0,0069 • 2574,4 + 0,1059. .167,45») ~H = 18. (306,82 - (17,76 + 17,73

»

AH = 18. 271,33 4H = 4883,94 KJ/S.

3.2.3. Bepaling van de enthalpieval van het inertgas en van de waterstof.

Voor de berekening van de enthalpie van deze componenten is er.vanuit gegaan, dat zij als een constante ideale gas-stroom door de condensor gaan.

Wat betreft N2, CO en C02 , kunnen we gebruik maken van fig:::, om de specifieke enthalpie bij de gewenste tempe-raturen te bepalen.

De enthalpieverandering van de waterstof is benaderd door toepassing van de vergelijking

-.AH

=

Cp.AT , hierin stelt

ëptKJ /KMOL.K) de

soorte-lijke warmte van waterstof tussen de twee tempera-turen (hier 40DC en 120·C) voor.

~T = het temperatuurver-schil

C

K).

Waarden van Cf bij verschillende temperaturen kunnen uit fig:

4

worden gehaald.

De molenstroom van elke component is in tabel

3

opgenomen. Als voorbeeld wordt hier de berekening van de enthalpieval van C02 gekozen.

o Bij 120 C is H = 13094 KJ/KMOL. 6~ BiJ' 40· C is H

_sr

=

9821 KJ /KMOL.

~

HQ)1.

=

p...,. (

~~

-

I\~+c:)

~HCC2.= 0,0018. (13094 - 9·821) l1Hc.ps,,= 5,89 KJ/S.

De enthalpieverandering over de andere condensoren wordt op dezelfde wijze berekend. Zie voor de

berekeningsresul-ta ten de berekeningsresul-tabellen ~ ') '5 en 6 .

Aangezien het hier gaat om enthalpieverschillen is het op-geven van de referentie temperatuur van de enthalpieën achterwege gebleven.

De specifieke enthalpieën van undecaan in de tabellen zijn geschat.

4.

.

De compressor.

De keuze van het compressortype wordt ondermeer bepaald door:

4.1.

de drukverhoging van het mengsel;

de volumestroom op inlaatconditiej de k -waarde j

- de compressibiliteitsfactor Z.

Bepaling van de ·compressibiliteitsfactor.

Het gas dat zich in het scheidingsvat bevindt, bestaat uit verschillende componenten, waaronder waterdamp. Dit gasmengsel mag echter niet als een ideaal gas be-schouwd worden.

Door invoering van de compressibiliteitsfactor Z, kan de afwijking van de idealiteit gecorrigeerd worden.

Uit het handboek van Perry kan Z in het zogenaamde compressibiliteits-diagram worden afgelezen. In dit diagram zijn de waarden gecorrigeerd op grond van de gereduceerde druk (. P. -

,.-

_P l~

_..

en~ _{.. l} ) en de gereduceerde temperatunr (. Tl" = T ITc"""~sel ) • Hierin zijn P(.m!n~se L en

TC"'tn~eL respectievelijk de pseudo-kri tische druk en tem-peratuur van het betreffende mengsel.

Laatstgenoemde pseudo-kritische druk en temperatuur volgen uit:

pcmeno _{. ~} •• t =

L

_~ y.Pc· _{l L} en

TCIY1e"S!el

=

L

Y· Tc~

~ L

Hierin stelt ~ de molfractie van de i-de component in het gasmengsel voor. ~l. en ~~ zijn achtereenvolgens de kritische druk en temperatuur van de zuivere i-de compo-nent.

De waarden van TcmengseL en Pc",e"g!'-et zijn in tabel

7

te zien.

Als voorbeeld voor de bepaling van de compressibiliteits-factor wordt het gasmengsel in scheidingsvat SV1 gekozen.

•

o

T("'~nrl= 309 t 13 K T

~..e"iSel =41 ,9 bara. P = 1,9 bara.

Hierui t volgt : T_R =1,013 }

P_R =0,045 uit het eerdergenoemde dia-gram vinden we dat Z=O,984 •

4.2. Bepaling van de k-waarde voor een niet ideaal gas-mengsel.

~e k-waarde, die voor het bepalen van de comp~essor van essentieel belang is, is bepaald uit:

hierin vertegenwoordigt cp' de soortelijke warmte van het gasmengsel, die we vi~den uit

Cp

=

[Y

i..

cp i,. (zie tabel

7

I-met ~= molfractie van de i-de com-ponent.

c= soortelijke warmte van de

P<

zuivere i-de component.

(Cp -

c1' vinden we ui t Perry (5-de druk, blz. 3-238

fig:

3.54 ),

waarin de waarden gecorreleerd zijn op grond van de

geredu-ceerde temperatuur ( T_R) en druk ( ~).

4.3. Bepaling van de volumestroom op inlaatconditie.

De inlaatconditie van het gas dat gecomprimeerd dient te worden ligt vast. De druk in .de top van de fractioneerkolom is

2,2 bara, terwijl die in de absorber 25 bara. bedraagt. Aangezien het vermogen van een compressor mede bepaald wordt door de compressieverhouding, is getracht deze in

•

•

de eerste trap gelijk te maken aan die in de tweede trap. Hekening houdende met een drukverlies van AP =

0

,3

bar. over de condensor kan dan de uitgangsdrukken van de twee compres-soren worden bepaald.

Drukverhouding=~~p;~= ~2

)

/1;9

= 3,6 De ingangstemperatuur ligt door de warmte afvoer in de con-densor vast. Zodoende is de toestand van het gasmengsel be-kend.

Het volumedebiet naar de eerste trap van de compressor be~ rekenen we met behulp van de vergelijking:

v

=

z.

R. _P T Z

_{= 0,984}

en stelt de compressibiliteits-factor voor. ~ zie tabel

9

)

R

= 8,31

4

3

[KJ

jKMOL.K ] ~de universele gasconstante.

T

=313

[KJ , de ingangstemperatuur. P

=

1

,9.

10~ [N/

M

~,

de absolute druk. V

=

het molaire volume [ri/MOL

~

~ M/MOL. ~ = ~.

v

=

0,1114.

10.

0,01

35

=

2,39

l'v .. l

Mis

~mis hierbij de totale molenstroom van het gasmengsel.

~

.4.

i

Bepaling van het vermogen pêr trap.

Het specifieke ver~ogen voor een isentropische compres-sie bij een adiabatisch proces wordt gQgeven door:

w=

_s

~k";;"~;""'1-

Z • R • Tl.. ( ( PIL / P" )T_ t-I 1 ) Z

=

compressibiliteitsfactor k

=

kappa-waarde R

=

specifieke gasconstante P~= uitgangsdruk Pi.. = ingangsdruk T-_~ = ingangstemperatuur

[KJ/Kg.KJ

[N/M'- ]

LU/M'-

J

lK

]

14

De temperatuursverhoging , die bij het comprimeren plaats-vindt, wordt bepaald met:

l

K] ,waarin

7~~=

het interne rendement.

Het compressorvermogen, dat nodig is om de drukverhoging te realiseren volgt uit de vergelijking:

w

L

·

=

.

M • W§

7.~t.

.

M

=

massastroom

[Kg/SJ

W!,= specifieke ver-mogen [KJ /KgJ ~

=

totale rendement . (L,t

De molaire massa van het megsel vinden uit:

M

=

LY: .

rA, Y -,

-

molfractie van

W • L L

"

~

i-de component in het gasmengsel M· _&.

=

molaire massa van

de zuivere i-de component

Toegepas t op de eerste trap:

015",

1! 15

8%3 1

;5

₃₁₃₍

r

w=

_!t

_0,15

.

0,984.

(7,1/1,9 -1)

38,5

4

.

w=

_s

95,6

KJ/Kg

W·=

6

z

84

95,6

₌

₁₀₂₁

_KW

"

0,64

1.5

..

Het werkelijk gekozen compressortype.

Voor het op druk brengen van het gasmengsel hebbe~ we de keuze tussen zuigercompressoren en turbocompressoren. b.:erstgenoemd type compre·ssoren, dat is ui tgerust met heen en weer gaande zuigers, is in staat om gassen tot zeer hoge einddrukken te comprimeren.

b.:en sterk punt van zuigercompressoren is, dat ze over een breed gebied van gasdebieten regelbaar zijn. Nadelen zijn dat deze machines duur en lawaaiig zijn en veel onderhoud vergen. b.:en zuigercompressor is ongeveer om de acht maanden aan revisie toe, terwijl die periode bij een centrifugaal-compressor drie jaar bedraagt.

Hij chemische installaties bedraagt de periode die verstrijkt voordat er een "shut down" plaatsvindt zeker drie jaar. Het gevolg hiervan is dat er dan twee zuigercompressoren

wor~

parallel geinstalleerd moeterrVc)m toch die periode van drie

jaa~ probleemloos te kunnen overbruggen.

Bij turbocompressoren is de reciprocerende-discontinue-beweging vervangen door een roterende,continue.

Hier zijn een aantal rotoren op één as gemonteerd; tussen de trappen wordt gekoeld.

Deze compressoren worden geprefereerd boven zuigercompres-soren, omdat ze eenvoudiger en betrouwbaarder zijn en dus goedkoper in het gebruik •

. Andere voordelen zijn: olievrije afdichting, trillingsvrije loop en het feit, dat ze weinig plaats innemen. De regeling is eenvoudig, maar daar staat wel tegenover dat het gebied van gasdebieten waarin de compressor een aanvaardbaar rende-ment heeft kleiner is : bij kleine gasstromen worden de ver-liezen tussen de schoepen groot.

Ook moet er. rekening worden gehouden met de aanwezigheid van zwavelwaterstof in het te comprimeren gasmengsel. Een spoor-tje van H2S in het gas kan al aanleiding geven tot span-ningscorrosie, wat tot gevolg heeft dat het toerental moet worden verminderd.

..

Bij de centrifugaalcompressor hoort ook nog een oliepakking-systeem. Dit systeem bestaat uit een reservoir, hoofd en

hulp oliepompen, koelers en regelkleppen.

De aanwezigheid van H2S in het gas betekent, dat indien er

contact tussen olie en het gas plaatsvindt, deze olie liever

wordt weggegooid dan terug~evoerd naar het systeem. Dit in

verband met de corroderende werking van zwavelwaterstof. Voor de keuze bepaling van de eerste trap zijn de

volgen-de gegevens bekend: ~= 38,54 Z

=

0,984

""'.

k c= 1,15 . s P~

=

1,9. 10 s Pu

=

7,1. 10 2,4 6,84 95,6

l

KGJ,Ki'dOL

J

[N/M2- ] [N/Ml, ] lK ]

lM!S

]

[KG/S ] [KJ/KG ]

Na onderhoud net enkele vertegenwoordigers van de fir3a

DEMAG, blijkt hun centrifugaalcompressor type: 06-:\1H-4A

te voldoen. Enkele technische gegevens van deze compressor

zijn:

D

₌

350

[MM

J

(diameter van de

waaier ) N

=

12440

L

O:~

l

W/MIN

J

( to eren tal)

"Z ..

te." = 0,64 (intern rendement)

(",eek.

=

0,95 (mechanisch

ren-dement)

w·=

~ 1021

[

KW

]

(intern vermogen)

w=

_e 1120

[

KW

]

(effectief

vermo-gen) Het aantal waaiers bedraagt 3

.06 geeft a~n de diameter van de casing, hier 600 W\1

M

=

mul ti-stages H

=

horizontal

4A

=

het aantal paren nozzles

Voor de tweede trap zijn de gegevens 1\,=

29,81

[KG/KMOL]

Z

.,...

=

0,965

k =

1,2

F,=

5

_[N/M

2

j

t.

6,8.10

P 1.1. =

25,3.10

5

[N/M

2

T·= ~

313

[K

]

Iv=

_.

0,45

[M3

/S

l'

3,61

[KG/S]

rw! = W.ç=

124

[KJ

/K9

Ir:{aanmerking is gekomen, centrifugaalcompressor type 06-~rn-4A van

DEMAG.

Enkele technische gegevens zijn:

D =

350

[

Ï't

lM]

.

N

=

15000

[OM

W/NII

N]

1nl:em=

0,55

(",d..=

0.95

IV~ =

820

[KW]

W_e=

₉₃₀

[KW]

De aandrijving van beide trappen geschiedt met behulp van een stoomturbine.

. f

18

•

5.

Dimensionering van een scheidingsvat.

5.1. Algemee~.

In een scheidingsvat worden de gassen van de gecondenseerde koolwaterstoffen gescheiden en de gecondenseerde stoom van

de vloeibare koolwaterstoffen.

Om nu de afmetingen van genoemd vat te bepalen, moeten eerst de volumestromen van zowel het destillaat als de gassen be-kend zijn •

De volumestroom van het destillaat vinden we door toepas-sing van de vergelijking:

•

V

=

.

G

[ml/s}

p

p=

dichtheid van het destillaat .•

19R/C

M

~'J

G

=

massastroom van het destillaat

[KG/SJ

Een gedeelte van de waterstof is in de vloeistof opgelost. We beschouwen deze waterstof bij benadering als een ideaal gas en hebben de volumestroom hiervan in de vloeistof als volgt benaderd:

=

•

Het molaire volume van een ideaal gas bij 0 C en 1 Bar

3 is ~

=

22,4 DM/MOL.

p.

= 1 Bar ~ = 273 K 3 VJ. = 22,

4

DM/~iIOL Di t geeft:

li

=

1,9 Bar T2, = 31₃ K 31~ 3

v -

!._!._??1.

4

2. - 273 • --1~9

=

13,52 DM/MOL. • 3

V

=

frn.

V,. [nM/S],

waarin

Pm.

he,t aantal opgeloste molen wa-terstof in het destillaat voor-stelt •

.

Waarden van V en

f

zijn intabel8·opgenomen.De diichtheden van CH4 , C2D en C2:~ zijn uit fig: 5 geschat.

•

•

De volumestroom van het dampmengsel is reeds bij het ge-deelte over de compressor bepaald.

Vervolgens kan worden overgegaan tot de uiteindelijke di-mensionering, waarbij gebruik is gemaakt van een methode u i t " Equipment lJesign Handbook for refineries and Chemical Plan ts, volume 2 ti

5.2. Dimensio~ering.

De nodige gegevens zijn

De verblijf tijd, ~holding time) (Minutes).

Het vloeistofoppervlak (liquid space), als percen-tage van de doorsnede van het vat.

- Lengte/diameter verhouding (L/D ratio).

:;

- Volumestroom (FT/MIN).

Aan de hand van het nomogram ui t fig: 6 volgen we de vol-gende procedure:

a. kies de verblijf tijd op de daarvoor aangegeven lijn; b.'bepaal het vloeistofoppervlak als percentage van de

door-snede van het vat en zoek dit punt op. verbinding van dit laatste punt met dat uit a , levert met index-lijn A een snijpunt op;

c. bepaal vervolgens op de index-lijn voor de volumestroom, uitgedrukt in gallons per hour, het punt dat daarbij hoort;

d. verbind dit laatste punt met het snijpunt op index-lijn

A;

e. kies een LID verhouding en trek een lijn naar het ge-vonden snijpunt op index-lijn Buit d;

f. verlenging van de lijn uit e"geeft de diameter van het scheidingsvat. Hiermede is ook de lengte bepaald.

5.3.

Controle op entrainment.

Nu de diameter en de lengte bepaald zijn, wordt de

entrainment gecontroleerd. Deze entrainment vindt plaats in. het gasgebied. Hierin moet de snelheid van de gasstroom gereduceerd worden, zodat de vloeist6fdruppels met diameter D~(3-100}l) en groter onder invloed van de zwaartekracht vei-lig in de vloeistof terecht komen.

Deze vloeistofdruppels scheiden zich van de gasstroom, wan-neer de gasverblijftijd gelijk is aan of grot~r is dan de valtijd van de druppel.

Voor deze situatie geldt dat:

f _CL

=

percenta/je van het cilinderopper ... vlak, .. uat door het gas wordt bezet; iJ

=

inwendige diameter van de cilinder

in }<'T;

L

₌

lengte van de cilinder in FT;

A

=

hoogte van het gasgebied in FT; Ut

=

valsnelheid in FT/s.

Voor de valsnelheid kan de valsnelheidverhouding < R

_{dn ,}

ratio of the settling velocity) worden ingevoerd, die gedefi-nieerd is als: ~ V~~ • A R~~= --- --r- =

---r---0, 227V<P, _ () )/P 0,178. D • fA... L . L " J} VloaÁ. = cf s • va

porJi""~-/-( -Q---P'-~

)

P

=

dichtheid vloeistof IL

p,.

=

dichtheid gas

Met behulp van het nomogram uit fig:~, kan de entrainment worden gecontroleerd, waarbij onderstaande. procedure is ge-volgd:

a. bepaal A op de daarvoor aangegeven lijn (vapor space);

•

b. trek vervolgens vanuit het gevonden punt een lijn naar

de index-lijn voor f~. Het snijpunt van deze lijn met

de index-lijn A is ~;

c. vanuit W wordt dan een rechte getrokken naar de

bereken-de waarde voor RcA~ met een geschatte lengte voor het vat,

op de index-lijn van R~tt Het snijpunt met index-lijn B

is Z;

d. verbind Z met het punt op de index-lijn voor VLo;\1:{. en

ver-leng deze, totdat er een snijpunt X met de index-lijn C wordt verkregen;

e. vanuit de index-lijn voor de diameter, wordt tenslotte

een lijn getrokken door het punt X, totdat deze de index-lijn voor de LID verhouding snijdt.

Als de nieuw gevonden waarde voor LID kleiner is dan de

eerder gevonden LID verhouding, dan is de valtijd van de

vloeistofdruppel ·groter dan de gasverblijftijd.

5.4.

Controle van de scheiding van het water uit het de s-tillaat.

Gecontroleerd moet nog worden, de druppelgrootte die niet

door de olie wordt meegesleurd.

Voor een ronde druppel van een niet mengbare vloeistof geeft Stokes

1~

+

?I"Zwb. )

• D

=

F

=

'"

F _w

=

D

=

7=

. 0 U -

s-7w=

g=

27C D. _{Us • (}

{o

+

Lw

0

de opwaartse kracht

[N]

druppeldiameter

(M]

viscositeit valsnelheid viscositeit versnelling 3 • TC. D van de olie

[

W';

/

M

.s]

[M/S

]

van het water[

KGI

"i

r

.s]

van de zwaartekracht U.i/S'l-J

(f--~i

.

g

LN]

2) levert op ~~~~~~~~~~~~~ LI~l

J '

waarin (1) (2)

•

•

•

ij _s = 1

T"

D/verblijftijd.

Zodoende kan gecontroleerd worden of de diamter van de waterdruppel, die met de gecondenseerde koolwaterstoffen afgevoerd wordt, aanvaardbaar klein is.

De berekeningsresuitaten voor de verschillende vaten zijn verwerkt in tabel

9

.

..

•

•

6. Hoge druk proces.

Een flow-sheet van het hoge druk proces is in fig:

8

te zien. Het verschil met het lage druk geval is, dat hier de

twee-trapscompressor vervangen is door een-trap.

Voor de bepaling van het compressor type zijn we uitgegaan van de volgende gegevens:

Hiervoor 06-MH-5A gegevens Z'àem.

=

0,915 k

₌

1,19 Mw

=

·28,56 [KG/KMOLJ p. _....

₌

_{5,4. 10}5

[N/

:.

1

2 ] Pu.

=

25,3; 105

[N/M

2 ] T. \..

=

313. [K

]

1v

.

=

0,51

[M

3/SJ [KG/S

J

M

=

3,U~ VI,/>

=

156. _[KJ

/Kcfl

is de centrifugaalcompressor van DEMAG type: in aanmerking zijn: D

₌

N

₌

(;l1t.et"n

=

7,..,ec~.

=

w·

I.-

₌

We

=

gekomen, 350, 15000. 0,51 0,95 960. 1070.

waarvan enkele technishe

[MM]

[UMW/iwUN]

[KW]

[KW]

De berekeningsresultaten van de enthalpieën en scheidings-vatten zijn in de verschillende tabellen opgenomen.

(hoofdzakelijk in de tabellen 1

°

tot en met 15.)

24

..

1.

Conclusie.

Als de resultaten van de twee processen naast elkaar worden gezet, dan blijkt het volgende:

In de eerste condensor zal bij het hoge druk proces ongeveer

10~ meer warmte door het koelwater moeten worden afgevoerd. Het koelend oppervlak zal daardoor in grootte toenemen. De veronderstelling dat het scheidingsvat ( eerste ) van het hoge druk proces qua afmeting zal toenemen, blijkt niet juist. De hoeveelheid vloeistof, die condenseert is in beide gevallen namelijk even groot, terwijl de dampstroom in het hoge druk proces lager is dan in het lage druk geval. Hiermee is verklaard, dat de groottevan het scheidingsvat in het hoge druk proces kleiner is (in verband met entraintment ). Wat de compressie-sectie betreft kan gesteld worden, dat er besparingen optreden. onder andere:

- De kosten van de compressor worden tot ongeveer de helft terug ge brach t.

Het aantal pompen, scheidingsvaten en condensoren wordt minder, waardoor er minder geinvesteerd hoeft te worden.

I\)

""

...

ZVl

wa~e\'" Cl: parl:.iële c.ondensor 1 C2: parl:.iële c..onden50r 2-C 3:parl:.iële c..onden~or.3 • ~

K

_g

:1

CP2

C2.

"

u=

_{/ '} 10 ~V2 watel" SV1: 5Cheidingsvat 1

Sa

V2: ~(he.i drngs Vdt 2.

5V3: sc.heiclingsval

'3 C3 12. ~V.3 water

hoge druk

_..

~a5

là~ druk

..

des~illáat.

l

Jean 0")

CP 1 : c.ompf"e:;:;or .1-c.P2.: compressor 2.

•

meng-~el 1\\2..

inerl:..g.a5 c.o

C02

k

00 \ wdte.l~t.oç­

fen

eh

wa t.e.rst.ot

-z.wa

ve I wa t.er 5 Lof

~tOO.rn

koo I

Wdt.e r

5t.ot-\en

en

Ideal-gas-state enthalpy of pure components

!

»ft'

!!f

I

!

il:!

1ili

:

i!'

I

l

:

:{

i

.

::

W : :

'i

i

i::i~<;Y:/ ;;i:I!~ iil'lllf!;I!.'[I;til~:· 11H.

H'

I+H+I+f+hI+l++-lC _{l i l li} ':~+

.

'~' lil:, _'L "':?/:ili,j.nlf ... ~!: _{'j ti! iî-Hlf} -~t H- i~

·1 . 1

'

lli~

''rl

î -,

- I

tn

L.

l

'

.,ir·

~! ,7 I1 I' 'T;-tl It~:, .. ~û· ' r-lL"~I"";"' ... ·tt I--I,·I'li:_J'''-r:7.!'t :f-!-r'''I~1 "f~! '~l ' u L .

Ir

U

'

['I

.- ~ r± . tt! ti - 11 1:/ :/ ::1· 1:"7';' ::.!.>".: ~,.-~,>. I::. ::: ri. t..L_ l;~ ._ t ~- II

t

_It!·

i

llit

l'

:

_'

l1

_{u ,,~}

ll

lA

_,~~iY,;

n

~

v...;.rr

;

;.;.

_tttIT'l

dl~

_{.. .L}

~

:i::

)..(,i

_Il!

ll

,

i ::111':1;

_{lilt ." I}

lUit

_{, 'ijl'"}

lillljllm'lilmifl

_"

Im

_LI:"

I

ti

m

'

H+t+H++tIH-ttHltt_l '·It-:-:x;.-r::-t~;: rrr:7; .~,~TIII ;~IIT'--'--'-ll'lr-rtt

I'

j 11 ;-1' : II Ij , t Ir

!

1

i

l

)~?

i:;!

j

~

',11

!lIl

ij' i :1

,I

1!lti!l i!!,I!

Ir

II!

'

--

~1

:

1+I+f++-H-+++~I~

~:

~I-r~~

!

~

Ui

lil

!li!

1':1

UP

t

Wlli

l

lt!i

I/Ii

!i

jl

!i

1

-

.ffU

I r 100 - -

g

;::1

t8

.

I

1

1 ..

IHI 11;1

ii!+

,

tl,

,

!tll!

"

lilt iff,

tlÎt+~I

'

i

I

f_rtl t

,

h

:

I i I j;.f'H' : q ,I f.;

Hf

i t I i! I, j. "!!

U

.

-1

liLl fi Ii ! 1III

d

I I j H I

F7

_g

:3

Temperalure, OF,

•

Molal heat capacIty .;"Cpo (ideal ga,l state), 8TU/ib molIoR.

(l) Data Source: Selected Values of Properties of Hydrocarbons, API Research Project 44 Chemical Mol.

Gas Formula Wt. O°F 50°F 60°F 100°F 150°F 200°F 250°F 300"F ~ I '

Methane CH. 16.042 8.233 8.414 8.456 8.651 8.947 9.277 9.638 10.01 Ethyne (Acetylene) C~H2 26.036 9.683 10.23 10.33 10.71 11.13 11.54 11.88 12.22 Ethene (Ethylene) C~HI 28.052 9.324 10.02 10.16 10.72 11.40 12.08 12.75 13.41 Ethane C~Hn 30.068 11.44 12.17 12.32 12.95 13.77 14.63 15.49 16.34 Propene (Propylene) CaH" 42.078 13.63 14.69 14.90 15.75 16.80 17.85 18.87 19.89

Propane C;!H~ 44.094 15.64 16.88 17.13 18.17 19.52 20.89 22.25 2:1.56 l-Butene (Butylene) CIHK 56.104 17.96 19.59 19.91 21.17 22.71 24.25 25.70 27.15 Cls-2-Butene CIHK 56.104 16.54 18.04 18.34 19.54 21.04 22.53 24.00 25.47 Trans-2-Butene CIHs 56.104 18.84 20.22 20.50 21.61 '. 22.99 24.37 25.72 27.06 Iso-Butane ClH10 58.120 20.40 22.15 22.50 23.95 .' 25.77 27.59 29.39 31.11 N-Butane CIHIO 58.120 20.80 22.38 22.71 24.07 25.81 27.54 29.23 30.90 bo-Pentane C~Hl~ 72.146 24.93 27.16 27.61 29,42 31.66 33.87 36.03 38.14 N-Pentane C~Hl:l 72.146 25.64 27.61 28.01 29.70 31.86 33.99 36.07 38.12 Benzene _C"Hn 78.108 16.41 18.38 18.75 20.46 22.46 24.46 27;08 29.71 N-Hexane CnHIl 86.172 30.17 32.78 33.30 35.36 37.91 40.45 42.91 45.36 N-Heptane CTHln 00.198 34.96 37.00 38.61 41.01 43.47 46.93 49.77 52.60 Ammonia NH;! 17.032 8.516 8.518 8.J19 B.ó21 8.523 8.525 8.527 8.530 Air 28.966 6.944 6.951 6.952 6.960 6.973 6.990 7.009 7.0:13 Water H~O 18.016 7.983 8.006 8.010 8.033 8.075 8.116 8.171. 11.226 Oxygen O~ 32.000 6.970 6.097 7.002 7.030 7.0711 7.120 7.176 7.232 Nitrogen N~ 28.016 6.951 6.954 6.954 6.956 6.963 6.970 6.984 6.998 Hydl'ogcn H~ 2.016 6.782 6.856 6.871 6.905 6.929 6.953 6.965 6.977 Hydrogen-Sulfide H~S 34.076 8.00 8.091 8.109 8.18 8.27 8.36 8.455 8.55 Carbon Monoxide CO 28.010 6.952 6.957 6.958 6.963 6.975 6.986 7.007 7.028 Carbon Dioxide CO~ 44.010 8.380 8.698 8.762 9.004 q.282 9.559 10.31 10.05

Hydrocarbon fluid densities

- - -++++++

_I :LLLLLLLLLL~

From lection on. "Nolurol gOlollne ond .ololile _

hydrocorbonl" by 8rown, Kali, Ob.rf.11 ond Ald.n ,

= -~t-~I+H- - -q~~+~+~

--

-

-

-I:j=!

-I ti _--1--H-++-++-H H- H--100 0 100 200 300 .00 .500 600 700 Temp.rafur. 0 f.

h'g:5

30

"

'.

'.

'

, ,.

.'

,

.

Separators end Accumulators

FLOW INDE X LlNES ~O,OOO 200 3 12 1,000 40,000 I1 &0,000 SO,OOO

,

I

10 - 40,000 700

I

60 20,000 30,000 70 I 500

I

40 400 60 I ~ _CD 20,000

I

Lo.J 300 07 30 0: 100 _{10,000 40} ~ Lo.J Z I- ₈₀ Lo.J ₁₀ 05 ::e

...

..J W _{60 0:} ZOU ::> Lo.J "-8 ::> z _0.4 q 0: Lo.J _><

.

0 a 10 0 _"- Lo.J _{:z: :z:}

--

20 ~

,

0 I- 6

_'"

:;; _(f) 0.3 "-

.

Z _{" 0 :}

'"

LU ₀ 0: l!) & _{- / w} 7,000 a: lAl z I- 40 w z .. 0 a.. 100 a: I-

...

W W W _{'- 0.2} 4 -~ ..J _{Z Lo.J} ...J

...

5,000 a.. Q :2 Lo.J :;; ct V) ~~ la ; ..J V)

-

>< u _{3 0: Z} 4,000 z 70

...

.

ct d :I w 0: ₀ a a: uJ • 10 0 Lo.J 0 _~:z: 0 ..J 3,000 j ct • w ' Z 0...

....

_..J ~o m \.I.. V)

...

lAl 9 _{2 ~} ct ::i - Ol :& 8 7 l!) l!) ₄₀

...

a ₅ u I-7 _S

...

2,000 :z:

=-007 0 ₃₀ 1,000

...

.

"

:I: a ~ ~ .6 ::e

rr

::> 3 • Î- 00<' 0 0: 20 100 ILI ~ • .J _& 0

...

~

...

_Q

..

_1,000 '1 . 004 :.- 0: : 4- ~

_>

₀₀₁ 100 O..J .' • :t 0 : . 10 u. ..J' u. I·

"

300 ~- 007 7

-t

200 0.7 I 300 5 FLOW 4 ::: OOI RATE 200 3 ₁₀₀ 2 70 0.005 100 60 0.004 0.2

US8 this nomograph to find drum al ze for holding tIme.

. . '- ~.. .. •• _a .. __ _..

F7

g:

6

.

\ \ \

I

I

;

'

.

, ' 110·· 100 90 80 ' 70 60 ~ &0 x u z • 11.1 .. 0 U ~ 11'1 ct: o Go 30 ~ •

•

20 15 12 0:: o Q. ;! >-CD 080 ~ 70 Q.

BSO

u 050 ct ~ 40

'"

:i!30 :;) 0:: o

1

ct I II.J Z -J ) ( W o z

'W

1

1

,

1

, I . . , , , co I II.J Z -J ) ( W o z 0,25 0,2 ~ ct 0:: >-0,15

=

_ u - 0 . - J - ....

'"

-

u

.

o

"'

.

3 100 50 II.J ... - 0 : : >

0-_

.

..:I 0,10 0:'" 0,09 0,08 0,07 0,06 0.05 0.04 a. § 6 :5 2,& 2 90 80 70 60 50 40

.'. Usa thls nomograph to flnd slze for antrainment reduotlon; .

32

, , U I liJ ~ :; ) ( w c

::

... I .'

I

/

/X

;

-2 1.5

V4 V4

..

..

Cl

~Vl

watev-C

1:

parl-.iëLe

conden&or

1

C.

2.:

pal"tië

Le

eonden s>or

2-CP:compcessor

C2..

_{r---. ..}

~o~e cU-~k ga~

~=-r) ₈

SV2..

-f,oge MlAk at'Still8élt.

~

..vaier /"' (ó} Ldge;clr~k dt'6tiH&at:. ~ L 1e.4ln

01\)

F7

_{g ;}

8

5V1:

5c.hei

,

dingsvat.

1 ~V'2: ~c.heicling5Vdt 2..

VI ~ ....

..

-Tabel

1- Lompul::erinvDer'

z

w

_<

_{~ ~} Ir

....

V) I- W "l ::::>

z

« _UI ::;, tu _{u -} I-I- :3: Ul ~ :r

-

-l Ul < IJ ~ ~

-UI v _L" Z _{~ on} ~ 10 _{l- c c:O}

-

LU

-

_{:z r <} 0

<

l- a.. I- ~ :::> Q. - l _!"

-

:::> III u ..1 c:( ~ 0 a: IJl C!rt ~ v < 0 < L ~ _{l- x 0} < lL 0/} ~ 0 (.)

k1{

0

f:tJ

i

kmo!

K

ba-ra.

-52'

_{2,02 33,20 12,80 O.}

_3,250

CH4

16,04 191,06 45,80 o.

5,680

C2D

_{28,05 282,78 50,50 0,0949 6,080}

C2N

30,07 305,56 48,30 0,1004 6,050

C3D

42,03 365,10 45,40 0,1451 6,430

C3

N

_{44,09 369,97 42,10 0,1538 6,400}

C4D

56,10 419,60 39,70 0,2085 6,160

C41

58,12 408,13 36,00 0,1825

,

6,730

C4N

58,12 425,17 37,47 0,1953 6,730

C5D

70,13

473,80

39,90 0,2 198 7,055

C5!

72,15 460 ,99 32,90

0,2104

7,021

c6

:

86,18 507,88

29, 94

i

O,297 2 7,266

CS -

_{114,23 569,06 24,64}

₁

_{0,3992 7,551}

C11

156,31 640,90 19,2010,5210 7,790

40

.

MOL FR.ACTI E I~ DE I~GA-NG

~ _• :::> _..n -. CON DENSoR :::> VAN I- '-.D _"2

Wtu

<-"' ~

-~~ cL< -wa: ~ U.I < I-<:> X<l.<t Q _~

-1..1 o~~ _{~ er!. LAGE DR.tJK} HOGEDR.UK

Q ( ) _{Ow"'" W .<} ~ > 'X. \-IV '> ~ I I

mx,

I)

1moL

I

gmol

K

1

:2

,; 1 2 -I I ---"I

31,0 20,36

.

904,176 0,1152 0,1638 0,1638 0,1189 0,1387

52,0 111,67 8182,771 0,037 2 1°,0524 0,0524 0,0680 0,0783

61,0 169,16 13548,782 0,0165 0,0229 0,0229 0,0146 0,0166

68,0 184,53 14710,780 0,0379 0

2

0529 0,0529 0,0460 0,0518

79,0 225,36 18406,590 0,0942 0,1254

1

0,'1254 0,0668 0,0717

84,0 228,66 18780,900 0,0395 0,05 24

i

o,05 24 0,0627 0,0670

95,3 266,86 21924,158 0,0642 0,0763 0,0763 0,0452 0,0451

105,5 261,43 21302,500 0,0533

0,0646~_, 0,0646

0,03581°,0361

101,4 27 2,66 22404,606

0,0329

0,0379

I

1

°,0379

0,0395

0,0389

110,4 310 ,96 25064,510 0,0003 0.

0.

0,0004 0,0005

117,4

301,07

24454,55 1 0,0985

0,0959

0,0959 0,0961 0,0891

131,6 341,16 29033,118 0,1765 0,1259 0,1259 0,1739 0,1581

163,5 398,16 34997,027 0,1502 0,0047

0,0847

0,1494

0,1339

212,2 468,18 38038,000 0,0836 0,0449 0,0449 0,0826 0,0736]

~: 1 ₁ 1 f

1

~ -- ---

-~

Tabe

L

2-

Comtoul:.er~a.voer (L~ge d!t.uk 1OI"OCe!»

SCI-ltJDI klGSYAi 1 SC t-\E"I DINGS YAT ~ .5C#ËIDI NGS\'AT ₃

z KOOL. W'4-n::-R5TOFDRUK = 1.1 bar.a KOOLW4n::R5.îO!=DR.Vk:= 6,j.bal"éil KOOLWI\-T€R.!:.ïOFt>R.U~ .. 21,3> bara

U1 1 - -"

t- VLOEI STOf: VAMP VLDEI STeF :DAMP VLOE I STOF DAMP

•

z

w

:z MOL- 110LE.N- MOL- MoU:N- tw10L- "'tOLEN - MOL- MOLEN" MOL - 1v10LEN - I-10L-

"1oLEN-0 _{FRACTIE: ~ TRoOM FR. .... CTlé .sT~OOW1 FRACTIE S~OOM FRAC.TIE} STROOM FR.ACTIE" _{STROOM FRACTIE. 5TROOM}

fi.

L 0

km0Ys

Ic

"mOll

1çmo~{

~0:ls.

_kmoX

_.

Ivrno~.

U

-

-

-

-

-

-$. S.

.

B2 0,0003 0. 0,2190 0,0350 0,0017 0,0001 0,3147 0,0349 0,0105 0,0016 0,5222 0,0334 CH4 0,0007 0,0001 0,0702 0,0112 0,0037 0,0004 0,0977 0,0108 0,0170 0,0025 0,1351 0,0087 C2D 0,0010 0,0001 0~0305 0,0049 0,0047 0,0005 0,0399 0,0044 0,0153 0, 002 3 0,0407 0,0026 C2N 0,003 0 0,0004 0,0695 0,0111 0,0138 0,0014 0,0893 0,0099 0,0405 0,0061 0,0819 0,0052 C3D 0,0192 0,0028 0,1619 0,0258 0,0130 0,0075 0,1141 0,0 193 0,1345 0,0201 0,1041 0,0067 C3N 0,0092 0,0013 0,0669 0,0107 0,0338 0,0035 0,0697 0,0077 0,0581 0,0087 0,0391 0,0025 C4D 0,0363 0,005 2 0,0894 0,0143 0,089 2 0,0092 0,0643 0,0071 0,0986 0,0147 0,0242 0,0016 C41 0,0264 0,0038 0,0776 0,0124 0,0698 0,0072 0,0591 0,0066 0,0820 0,0123 0,0239 0,0015 C4N 0,0204 0,003 0 0,0442 0,0070 0,0467 0,0048 0,0291 0,0033 0,0495 0,0074 0,0108 0,0007 C5D 0,0003 0,0001 0,0003 0. 0. 0.

o.

o.

0. 0.

o.

o.

C5I 0,1047 0,0151 0,0929 0,0148 0,1543 0,0159 0,0415 0,0046 0,1315 0,0197 0,0127 0,0008 c6 _{0,2961 0,04 28 0,0619 0,0108 0,2424 0,0250 0,0175 0,0019 0,1717 0,0266 0,0048 0,0°°3} C8 0,3061. 0,0441 0,0093 0,0015 0,1138 0,0178 0,0018 0,0002 0,1207 0,0181 0,0005

o.

C11 0,1757 0,0254 0,0004 0. 0,0931 0,0096 0,0001

o.

0,064 1 0,0096 0.

o.

L-. - -- - . " -

-::::;;

L~

1

q1.qQ2,

₁

0.15"3'5

1

0, 10~O

1

0, 11

°1

1

0, 1491

1

0,06.'10 --~-

-'VI 0'\ STROOM NO: . FASe: ; 1.0 .5:2 . CH4 ; C2D iC2N

l

C3D :C3N

z

~ L11 LIl _u- C4J)

t-

iL 0 : C4I f-IC4N

:zo

_'"

_ct l.1J

~

_:C5D 2 _~ ct , :C51 0 J I n. Q 0 _C6 ~ ' 2 _:C8 0

u

:C11

co

~

4J C02 z

-

!U2 STOOM

I

EI20

2

=

,

Tabel

~

L

dYlAk

1 l. 3 _Lf

.DAMP DAM-P VLOEISTOF \'LOEI5WF

0,0350 0,0350

o.

0,01 1

3

0,0112 0,0001 0,0050 0,0049 0,0001 0,0115 0,0111 0,0004 0,0286 0,0258 0,0028 0,0120 0,0107 0,0013 0,0195 0,0143 0,0052 0,0162 0,0124 0,0038 0,0100 0,0070 0,0030 0,0001 0. 0,0001 0,0299 0,0148 0,0151 0,0536 0,0108 0,0428 0,0456 0,0015 0,0441 0,0254 0. 0, 0254 .- - --- _-". -0,0009 -0,0009 , ' 0,0018 0,0018 - _ .. - , . 0,0083 0,0083 - - , 0,1128 0,0069 0,1059 a/JO ~T _0,1174 0, 10 IJ ~ 0,1442

c

.

k

+ig:

.1)

MoL EN 5TROOM

[

~l

IsJ

cr

6 _{f 6 .9} 10 11 11 13 tij

VL.DE!srot= .DAI'ofP ~AMP VLOEISTOf' VLOEIS-mF VAMi' J>AMP VLoEISTOF vL.O€/S TC>F

VLOEI51t)f 'I-

t-'(LOE'I STOF VLoel~TDF

0.

o.

0,0350 0,0349 0,0001 0,0350 0,0334 0,0016 0. 0,0001 0,0112 0,0108 0,0004 0,0112 0,0087 0,0025 0. 0,0001 0,0049 0,0044 0,0005 0,0049 0,0026 0,0023 0,0002 0,0002 0,0113 0,0099 0,0014 0,0113 0,0052 0,0061 0,0010 0,0018 0,0268 0,0193 0,0075 0,0268 0,0067 0,0201 0,0005 0,0008 0,0112 0,0077 0,0035 0,0112 0,0025 . 0,0087 0,0020 0,003 2 0,0163 0,0071 0,0092 0,0163 0,0016 0,0147 0,0014 0,0024 0, 01 38 0,0066 0,0072 0,0138 0,0015 0,0123 0,0011 0,0019 0,0081 0,0033 Og0048 0,0081 0,0007 0,0074 0. 0,0001 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0,0057 0,0094 0,0205 0,0046 0,0159 0,020

5

0,0008 0,0197 0,0161 0,0267 0,0269 0,0019 0,0250 0,0269 0,0003 0,0266: 0,0166 0,0275 0,0181 0,0002 0,0179 0,0181 0. ' 0,0181 0,0096 0,0158 0,0096 0. 0,0096 0,0096 0. 0,0096 0~0009 0,0009 0,0009 0,0009 0,0018 0,0018 0.0018 0.0018 0,0083 0,0083 _{0,0083 0,0083} 0,0069 0, 001 3 0,0056 0, 001

3

0,0002 0,0011

0,0 '5"4

:t

o,o~oo

O,l~16

_O,H30 0,0056 0.1030 10,HGO O,OlS1 0,001 _t 0,14'31-_ L . . . .

T8bel

':i

.

EY\l:.haL?ieYe,,"~nderin8 over Cl (Lagedr-\AkphlCes)

f: voor de conde~- Yl"d O'le condenSor

~

Sar CT" i20°C) CT:: l;o·c') D.

H

..,

~

H~

Hg

\-I~

à Ganp

Hsvloe;~l:.or

Hd.J.

\-lvI

~ t.k~AmolJ

[k'l/sl

[k1A<n1OQ

[k'dAmoIJ

[kJ/sJ

[\<:J/-s]

H2 '

!

i

I

25, 1

b

CH4

16479,6

~6

!

.. 186,22 13329,13110253,17 \ 150,90 1 _35,92 ... - .. , - - - . - - - --_. . , .- -- t---=-- - . t - - - -C2D; 24515,56 122,58 20538,31!14670,221 102,13 1 20,45

C2~

1

_

~844 7

'

:

-

8~

3

-

2

7-:152'34 15,29! 16775,13 1 271,75

I

5

_

?~~

C3Di 37222,5J 1064,58 31263. !16706,17 1 853,34 ! 211,24 • f . . . ..•. '.. ... . ••.• _ _ -t--.. 1 I C3N

i

_{39251,84 471. 32795,28:17832,441 374.09 : 96.9 1} ~4D; 48639,96 948,46 40815,82:21125,12 693,56

i

254,90

~4I

;

48229,78 781,34 39718,63121075,19! 572,62 ! 208,72 C4Ni 51066,801 510,66

4

2150,3~21615,58/35"9,

~o

I

15

ö

-

,76

_

~5D

L

61130,29 6,10

5020

8.0

_

~

_:

~?~~

.

~2

L_

~~

.?

_

~

.L_

!..!..?2

C51 , 60375,44! 1805,23 49474,30 , 25156_!_~~l222~.08_. __ ~~~,_12. c6 ; 73117,3öI3919,J7 6J096,49 t2964r,60 1917,92 2001,15

ce1

~426

')

,

:5

1

1

4

2

~

'

8,

29 '('(j'Yl, f)l) 136642,

12

···

·

·17

31$256

·

6

-

~

·

9

·

Ö

<;1'1

!

12) 35\1,651 3

ib3

,

,

"J

10:;7

}

4

·

~

--'

4

·

(;506

-

:9

7

:·

·

11

·

81

~26

'T

2ÖÖ2~

-

64

1-- ".. ....--. - - -. - - - -. ---r--'--' -~- -~o 11459,011 10,30 ::Ii15,12 i i 8,20; 2,10 (;02 13094,311 23,57

982

;

)~73T

·---·---·]-

17~

·

6

·

ë

·--·

5~

8

9

N2 11459,01 95,11 9115,12

!

75,64 19,47 tl20 48.960. : 5522 t 69 4633.9. ! ...2,)14,.

i

6.3.8 82 lA88...L. 8~

ToL~

\e

e

n

t

hólp

i_{evo-and8fiYlg in \.-<';1/5 . . i.6}

LA

_H"

_13238,16

s: _{VOo ... ei e c.on den-}

_na

_{cle. Con den~or}

~ _sor

_T::

_{ILj jOe T,: 40}

_oe.

Á~

5 c:

H~

0

Hf

HSd3WLf'

H~v'oe,!k~

\-\i

Hv,l 0-E 0

L

\.<'j

Ik

11101] [k ~

Is ]

_[kó

Iv.

_mei1

[k':lbono€3

lk':!/sl

[k1/51

<..I H2 !

-

--

--

-

---I

---

---L

---

--

t

-

-

}

-

?

-

~

CH4 17449,01; _{195,43 133 29,13}' 10253,171148,05i 47,38

-

_.

". _{--- - - -- ! --•.}

---

!

---

---,

--

-

-

--- -t -~2DI _25}5A-,-3]~~26, 2_~ I ' 1 20538~--;t14670,22i 97,67: 28,55 - - -- -- -- - -- - - -- - - i j--_ _ _ _ _ C2NI 30055,43 333,61 _{23415,29 16775,131251,921 81,69} ----1- --- - - -- 1 - - - -- --- --

---

-

---

-

r-

----

--

--

- ---

-

---

_{-----1'---- ---} ----C3D

I

39078, 78! 1008,21

!~ 2~3

~

_{____}

1

?I?

~

_

!

_

1

)

_l

J.~]

ä6

1

-

2~

~!

?

?

?

_

3

N_[

4H

~

13,97

!

_{447,42 32795,28; 17832,441306,041141,38} • I I_ r 1 ~4~i 51508,80 736,56 4 08 1 5 , 8 2: 211 25 , 1 2 ; 44 1 , G 9' 294, 67 : i - - I C4I

i

5 n37 , 02 636, 57 _{39718,63-21075,191384,341252,23} -- ~ --- --- --- -- - - - . - - _.. - --- - -: -. I --C4N: 54038,95, 378,30 _{42150,38' 21615,58j219,081159,22} C5D 1-6-4390,591 _{0. -}--- ! - -ï--

---

r

---

-.--50 208,34 25104,17 : O • .

o

.

C

5

I

₁

₆₄

₅

_68,1

₆₁

_955,

₆

₃

- • - _ . L • __ • ---i----.---~-- ---49474,30:25156,421484,171471,46

--- -

..

-

-

--.- "---

1

""

..

-

---

. - _____ L _____ . _____ . _ 1' __ - - - - -. C6 77724,79 839,40 _.

6

~?

9

_

~~ ~

9.

J

~

9

_

6

_

4J!

_

?gb

7BL01

_j

₄

₆

~

_

,

_

2

~

(~8-- -1

00

'8'9

8

~

58

r

-1-51~--33 _{_}

TI0

~~

, 56

1

_

~

6642,

_{121 63,}

08

_~

_{_}

~

~!

_

25

_

C11 134070,88:

_,

0. -_{101734. 46506,97j}

_o.

_I

_o

_.

CO 12045,01

i

10,86 9-115,12 I _2,66 .. C02 14117,28i ; _{25,42 9820,73 7,74} e---- - ---, - - - --- -N2 12045,01 1 100. 9115,12

_i

_24,36 - " -H20 _{49897. 344,29 46339. 3014. 72,79 271,50} Tolále enthal pleVenl nde t' i

ng

in k'j/s is LAH ~ 2661,54

•

,.

Tabe \ b

Entha,pieveranderin~ over L'S (b"e dr-uk pröc.e-s)

s: voor àe COIJdenSot" \I ~ (T= \75PCJ 'IJ

i

H~

Hg

E

8

[\<

~/Krnol]

l.k

':lIs

1

H2 38,42 - -- - -- - - -·--··--·t- - - - --t-- -- - - t - - - f ' -CH41 18828,56 203,35 13329,13 10253,17 137,5°,

_,

65,85 C2D 27710,42 121,91 205380JJ.14670~_79,80! 42,1~_

C2~

.

)~~?~~!

-1

.318,

31 23415,29' 16775,131200,6011_17, 7!..-_ C3D1 41716,55 805,13 31263. !16706,17 1419,961385,17 - ' "1 - ---.. '-. <0. • - - -- - --·--·---·-t---·--·--~-·---·-·--··r--· .----.. -C3 N

I

45093,49\347,03 32795,28!17 832 ,44174,721172,50 . .. ,- - -.' . . "1- --- .. -- - ---.... ~ - --.--- .. ., --.. -.. - .--•. ---- -

.-~4.D

[

55~

.

20

_

,B4

:

393!.49

_

4

_

0

!3

15,8~

;

2112~,

_

1?

_~

~8

_

~

..

d~

~

.~

.

1

.~~

_

....

c:fI

._22

0~?,

~

1

37

o

... -'!X

_

m~!l

.

,

6

3

.

~2.

! ()75 ... J.9

.

:

1.

6

1,

o~

+

'-9.:1...2l

C4N. 58767,34 193,93 42 150,38:2161_{5,58 ' 85,TO!1:)8,23} -- ---.-.. --. - ... --... --- .. --- - - - -.... -.-- - - - . -.-. --~--.--.-.-. -t-·--- -C5D 69770,.?~ 1 __ .0. 50208 '.~~~~9~!_~Li

_

_

~_1

o.

C5I

69934,8~

t

_,

321,70

.49474,30;_. 25 156,42 1135,17 196,53 -+I~~~~~~·t C6 84135,07 1159,86 60096,49 :29647,60

I

65,46 94,40

C8

'-'~'

10ë

-

864,27

1

21,7777001,56 136642,12 r 7,33 14,44 I I C11 :145325,01 : 0. 101734. ;46506,97 0. 0.

co

:

13021,60 i 11,72 9115,121 8,20 3,52 , I C02 : 15344,87 1 27,629820,73 1 17,68 9,94 N2

i

13021,60 :108,08 9 11 5, 12

i

75,64 32,44 -.----4.---..:-~-+----+---'----t---+_-_i H20 i 49897.

i

59,88 46339. 1 30Hr. 12,28 47,60

Tob;!e en !::.n81p1'cver.:mdet-ing- in I,.("JI":J I ~

L

bH:; 1743,83