диплом гидроочистка. готовый диплом ДТ испр (Автосохраненный). Бакалаврской работы

• Название: Бакалаврской работы
• Анкор: диплом гидроочистка
• Дата: 13.06.2022
• Размер: 0.63 Mb.
• Имя файла: готовый диплом ДТ испр (Автосохраненный).docx
• Тип: Реферат; #588304
• страница: 11 из 21

3.8 Регенерация катализатора гидроочистки

Исходные данные:

- количество отложений на катализаторе 8,5 % (масс.). Состав отложений, %(масс.): С ­ 81; S­ 10, Н₂­ 9; отложения сгорают полностью с образованием СO₂, SO₂ и Н₂О соответственно;

- предельно допустимая температура разогрева катализатора при регенерации составляет 570 °С;

- остаточное содержание кислорода в газе регенерации после реакторов 0,5% (масс.).

Необходимо определить расход и состав газа регенерации для полного удаления отложений без перегрева катализатора, а также продолжительность регенерации.

Количество кислорода, теоретически необходимое для полного сжигания 1 кг отложений, равно:

- до С0₂ 0,81 32/12 =2,16 кг;

- до SО₂ 0,13 2/32 = 0,1 кг;

- до Н₂О 0,09 16/2 = 0,72 кг.

Итого теоретическая потребность кислорода составляет 2,98 кг на 1 кготложений.

Количество газа регенерации для выжига 1 кг отложений: ,

где - массовая доля кислорода в исходном газе регенерации;

0,005 - то же, в газе после регенерации.

Искомые значения и находят из теплового баланса регенерации:





Если пренебречь потерями тепла в окружающую среду, тепловой баланс регенерации 1 кг отложений запишется в следующем виде:
,

где , - температуры газа на входе и выходе из реактора, °С;

- средняя теплоемкость газа регенерации, кДж/(кг∙К) (принимается равной теплоемкости азота 1,025 кДж/(кг∙К));

- массы газа на входе и выходе из реактора, кг ( = 1 так как тепловой баланс составляется на 1 кг отложений);

- тепловой эффект реакции сгорания отложений, кДж/кг.

В уравнении теплового баланса величиной можно пренебречь, так как эта величина обычно на два порядка меньше тогда можно записать:

.

Величину вычисляют по формуле Менделеева:

= 4,19*(81*C + 246*H + 26*(S – O)),

= 4,19 *(81* 81 + 246* 9 + 26 *10) = 37856,65 кДж/кг.
Принимаем максимально допустимую температуру на выходе из реактора = 570 °С, на входе в реактор = 450 °С (по практическим данным при меньших температурах резко снижается скорость горения и увеличивается продолжительность регенерации ). При этом




(3.39)


Концентрация кислорода в инертном газе равна:

. (3.40)

Таким образом, концентрация кислорода в инертном газе должна быть около 1,5 % (масс.); остальные компоненты: N₂ ≈ 82 - 86 % (масс.), СО₂≈ 7 - 10 % (масс.), SO₂ ≈ 2 - 4 % (масс.).

Общий объём газа, подаваемого на регенерацию, приведённый к нормальным условиям , вычисляют по (2.51):

, (3.41)

где , - объём катализатора в реакторе (м³) и его насыпная плотность (кг/м³);

0,085 - количество отложений в долях от массы катализатора;

- расход газов регенерации, кг/кг;

- молекулярная масса газов регенерации.

Таким образом:

м³.

Газ на регенерацию подается в реактор циркуляционными компрессорами процесса гидроочистки. Требуемая мощность циркуляционных компрессоров составляет:

, (3.42)

где - кратность циркуляции водородсодержащего газа, нм³/м³;

- плотность сырья, кг/м³.

Тогда

м³/ч.

Если кинетические факторы не лимитируют процесс регенерации, минимальная продолжительность регенерации составит:

.