диплом гидроочистка. готовый диплом ДТ испр (Автосохраненный). Бакалаврской работы
 Скачать 0.63 Mb.
|
3.5 Материальный баланс реактора гидроочисткиВ реактор кроме сырья и свежего водородсодержащий газ поступает еще циркулирующий водородсодержащий газ, состав которого приведен в таблице 3.3. Средняя молекулярная масса циркулирующего водородсодержащего газа Мц равна: Мц = ∑ Мiy’i = 2* 0,720+16* 0,2+30* 0,05+44 *0,02+58* 0,01= 7,6 кг/кмоль Таблица 3.3 - Состав циркулирующего водородсодержащего газа
Расход циркулирующего водородсодержащего газа на 100 кг сырья Gц равно: Gц = (100 *  * Мц )/ ( 22,4 *ρ 1515 ) (3.15)Gц = (100 *400 *7,6) /(22,4*837) = 16,21 На основе данных материального баланса гидроочистки составляем материальный баланс реактора (таблица 2.4). Так , как установка работает по двух блочной схеме , а в каждом блоке по два потока то при составлении материального баланса реактора берем 1/4 часть от материального баланса установки . Таблица 3.4 - Материальный баланс реактора гидроочистки
3.6 Тепловой баланс реактораУравнение теплового баланса реактора гидроочистки: Qc + Qц +Qs = ∑ Qсм где Qс, Qц – тепло, вносимое в реактор со свежим сырьем и циркулирующим водородсодержащим газом, кДж/ч. Qs, - тепло, выделяемое при протекании реакций гидрогенолиза сернистых соединений, кДж/ч. ∑ Qсм - тепло, отводимое из реактора реакционной смесью, кДж/ч. Средняя теплоемкость реакционной смеси при гидроочистке незначительно изменяется в ходе процесса, поэтому тепловой баланс реактора можно записать в следующем виде:   где G - суммарное количество реакционной смеси, % (масс.);  - средняя теплоемкость реакционной смеси, кДж/(кг К);∆S - количество серы , удаленной из сырья, % (масс.); t, t0- температуры на входе в реактор и при удалении серы ∆S, °C; qs, - тепловой эффект гидрирования сернистых соединений, кДж/кг Принимаем температуру на входе в реактор t0 = 350 °С. Суммарное количество реакционной смеси на входе в реактор составляет 117,67кг (таблица 3.5). Глубина гидрирования ПЦА ∆Cпца=0,89*11=9,79 % (масс.). Количество серы, удаленное из сырья ∆S = 0,649 % (масс.). Количество тепла выделяемое при гидрогенолизе сернистых соединений (на 100 кг сырья) при заданной глубине обессеривания, равной 0,99 составит: QS = ∑qSigSi, (3.16) где qSi - тепловые эффекты гидрогенолизасероорганических соединений, кДж/кг; gSi - количество разложенных сероорганических соединений, кг (при расчете на 100 кг сырья оно численно равно содержанию отдельных сероорганических соединений в % масс.). Таким образом, QS = 0,0325 *2100 + 0,325* 3810 + 0,0065 *5060 + 0,004*8700 = 1374 кДж. Количество тепла, выделяемое при гидрировании ПЦА:  (3.17)Среднюю теплоемкость циркулирующего водородсодержащего газа находят на основании данных по теплоемкости отдельных компонентов (таблица 3.5). Таблица 3.5- Теплоемкость инвидуальных компонентов циркулирующего водородсодержащего газа
Теплоемкость циркулирующего водородсодержащего газа можно найти: Сц = ∑ cРiyi, (3.18) где cРi - теплоемкость отдельных компонентов с учетом поправок на температуру и давление, кДж/(кг К); yi - массовая доля каждого компонента в циркулирующем водородсодержащем газе Тогда Сц = 14,57* 0,192+3,35* 0,427+3,29* 0,201+3,23 *0,103+3,18* 0,077 = 5,45 кДж/(кг К). Энтальпию паров сырья при 350 °С определяют по графику (1, приложение 4) ρ 204 = 0,833, I350 = 1113кДж/кг. Поправку на давление находят по значениям приведенной температуры и давления. Абсолютная критическая температура сырья определяется с использованием графика, представленного на рисунке 1.14 [12]. К = (1,216*  ) / ρ1515 = (1,216 * )/0,837 = 11,88 (3.19)Для К = 11,84 и М = 192,07, то Ткр = 723 К. Приведенная температура равна Тпр = (350+273)/723 = 0,861. (3.20) Критическое давление сырья вычисляют Ркр= 0,1 Ткр К/М=0,1 *11,88* 723/192,07=4,47 МПа. (3.21) Приведенное давление Рпр = Р/Ркр = 4/4,47 = 0.894 (3.22) Для найденных значений Тпр и Рпр, по рис 1.17 [12, с. 63] имеем ∆ I *М/ (4,2*Т) = 4,19 (3.23) ∆I =4,19*723/192,07=15,77 кДж/ кг Итак I350с =Iс -∆I = 1113 – 15,77= 1097 кДж/кг. Теплоёмкость сырья с поправкой на давление: Сс=I350c/350 = 1097/350=3,13 кДж/(кг· ºС). (3.24) Средняя теплоёмкость реакционной смеси:  = (Сс 100 + Сц *16,45)/G (3.25) = (3,13* 100+ 5,45* 16,45)/117,67 = 3,42 кДж/(кг·°С).Температура на выходе из реактора: t = 350+( 1374+10907 /(117,67* 3,42)) =380 ºС. |