- •Курсовой проект
- •Пояснительная записка
- •Аннотация
- •Содержание
- •Введение
- •Технико-экономические показатели установок каталитического риформинга
- •1. Сведения о процессе каталитического риформинга
- •1.1. Назначение процесса
- •1.2. Режим работы установок
- •1.3. Химические основы процесса
- •1.4. Сырье и продукты каталитического риформинга
- •1.4.1. Сырье
- •1.4.2. Продукты каталитического риформинга
- •1.5. Катализаторы риформинга
- •1.5.1. Характеристика и свойства катализаторов
- •1.5.2. Промышленные катализаторы риформинга
- •1.5.3. Требования к катализаторам
- •1.6. Классификация промышленных процессов
- •1.6.1.Типы установок
- •2. Задание
- •Исходные данные
- •3. Принятие необходимых величин и некоторые предварительные определения
- •3.1. Необходимые исходные данные и определения
- •3.2. Состав циркулирующего газа
- •Состав циркулирующего газа
- •Пересчет состава сырья
- •Расчетные данные по количеству и составу сырья
- •3.3.Количество катализатора, необходимое для проведения реакции
- •4. Расчет первого реактора
- •4.1. Материальный баланс первого реактора
- •Материальный баланс реактора
- •4.2. Тепловой баланс первого реактора
- •Значения относительной плотности углеводородов
- •Расчет энтальпии питающей смеси
- •Значения энтальпии при данной температуре
- •4.3. Тип реактора и основные размеры
- •Динамическая вязкость углеводородов газовой смеси
- •Заключение
- •Экономическая эффективность повышения октанового числа автомобильных бензинов
- •Библиографичесий список
Исходные данные
Относительная плотность, |
Фракционный состав, K |
Углеводородный состав, масс % |
||||||
н.к. |
10% |
50% |
90% |
к.к. |
Аромати-ческие |
Парафино-вые |
Нафтено-вые |
|
0,7289 |
331 |
348 |
388 |
425 |
451 |
14 |
36 |
50 |
Исходными данными для расчета являются производительность реактора по сырью, углеводородный состав сырья, температура реакции, давление в начале процесса (на входе в реактор. Кроме того, на основе промышленных и лабораторных данных должны быть приняты: объемная скорость подачи сырья, количество циркулирующего водородсодержащего газа, число последовательных реакторов, количество катализатора и его распределение между реакторами.
3. Принятие необходимых величин и некоторые предварительные определения
3.1. Необходимые исходные данные и определения
Над платиновым катализатором при риформинге протекают следующие реакции:
превращение нафтеновых углеводородов в ароматические:
(6)
превращение нафтеновых углеводородов в парафиновые:
(7)
гидрокрекинг нафтеновых углеводородов:
(8)
гидрокрекинг парафиновых углеводородов:
(9)
где n – углеводородное число.
Для указанных реакций можно записать четыре дифференциальных уравнения, описывающих уменьшение количества углеводородов в результате химических превращений:
(10)
(11)
(12)
(13)
где - доля нафтеновых и парафиновых углеводородов в питании, подвергнутых химическому превращению, кмоль/кмоль;
- величина, обратная объемной скорости питания, кг катализатора/(кмоль/ч) сырья;
- константа скорости реакции, определяемая из графика Приложения 2, кмоль/(ч ;
- парциальные давления нафтеновых, ароматических, парафиновых углеводородов и водорода, Па;
- константа скорости реакции, определяемая из графика Приложения 2, кмоль/(ч ;
- константа химического равновесия, ;
- константы скорости реакции, определяемые из графика Приложения 2, кмоль/( .
Константы химического равновесия рассчитываются по уравнениям:
(14)
(15)
Для уменьшения коксовых отложений риформинг осуществляют при избытке водорода. С этой целью в блоке циркулирует водородсодержащий газ.
Основные реакции риформинга (6) и (8), (9) сопровождаются значительным увеличением объема, поэтому процесс протекает под повышенным давлением.
Примем давление в начале процесса (в первом реакторном блоке) (34 ат).
Риформинг бензиновых фракций проводят в интервале температур 740-810 К. По мере обработки катализатора температуру повыщают до 800-810 К. Примем в расчете температуру подачи сырья и циркулирующего газа в первый реактор К.
В промышленных реакторах объемная скорость подачи сырья равна 1-3 . В расчете используем числовое значение объемной скорости подачи сырья . Примем кратность циркуляции водородсодержащего газа по данным производства равной .