16

Министерство образования и науки Российской Федерации

Национальный Исследовательский

Иркутский Государственный Технический Университет

Кафедра химической технологии

наименование кафедры

Допускаю к защите ______

Руководитель Дошлов О.И.

И.О.Фамилия

Состав, структура и физико-механические свойства нефтяных дорожных битумов

наименование темы

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

Химическая технология топлив и УМ

1.000.00.00. ПЗ

обозначение документа

Выполнил студент группы ХТТ-08-1 ________ Кныш А.А.

шифр подпись И.О.Фамилия

Нормоконтролер доцент ________ Дошлов О.И.

подпись И.О.Фамилия

Курсовой проект защищен

с оценкой ______________

Иркутск 2012

Содержание

Введение 3

1. Тепловой баланс 4

2. Уточненный расчет коэффициента теплопередачи. 6

3. Гидравлическое сопротивление теплового аппарата 10

4. Механический расчет 12

4.1 Расчет корпуса теплообменника. 12

4.2 Расчет диаметров штуцеров. 13

Заключение 14

Список литературы 15

Введение

Каталитический риформинг является одним из ведущих процессов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Роль этого процесса непрерывно возрастает. В зависимости от системы, типа, назначения и применяемого катализатора технологический режим процесса, а также выход продуктов и их качество колеблются в широких пределах.

Основным назначением каталитического риформинга является: 1) превращение низкооктановых бензиновых фракций, получаемых при переработке любых нефтей, в том числе высокосернистых и высокопарафинистых, в катализат – высокооктановые компоненты бензинов; 2) превращение узких или широких бензиновых фракций, получаемых при переработке любых нефтей или газового конденсата, в катализат, из которого тем или иным методом выделяют ароматические углеводороды, в основном бензол, толуол, этилбензол и изомера ксилола. Обычно первую разновидность процесса называют каталитическим риформингом с целью облагораживания, а вторую - с целью получения ароматических углеводородов. Кроме того, каталитический риформинг можно применять для получения водорода, топливного и сжиженного нефтяного газов. Возможность выработки столь разнообразных продуктов привела к использованию в качестве сырья не только бензиновых фракций прямой перегонки нефти, но и других нефтепродуктов.

Особенностью каталитического риформинга является то, что он протекает в среде водородсодержащего газа при высоких температурах, сравнительно низких давлениях и с применением специальных высокоактивных катализаторов. При этом образуется избыточное количество водорода, которое выводится из системы в виде ВСГ (в нем содержится до 85% об. водорода). Этот в водород в 10-15 раз дешевле водорода, получаемого на специальных установках. Непрерывность получения водорода следует отнести к дополнительным достоинствам каталитического риформинга, так как это позволяет экономически целесообразно сочетать процесс гидроочисткой с другими процессами, являющимися потребителями водорода.

1. Тепловой баланс

Запишем уравнение теплового баланса аппарата в следующем виде:

где энтальпия ГПС при начальной и конечной температурах,

энтальпия ГСС при начальной и конечной температурах,

коэффициент использования тепла, равный

При

(Кузнецов А.А. приложение 2)

При для ГСС

Массовый поток:

Подставляя найденные величины в уравнение теплового баланса, получим:

Откуда

Этой энтальпии соответствует температура

Тепловая нагрузка теплообменника равна:

[2]

Рассчитаем среднюю разность температур для противотока по формуле:

,

где Δtб – большая разность температур при противотоке, ⁰С;

Δtм – меньшая разность температур при противотоке, ⁰С.

4 00 ⁰С 300 ⁰С Δtм=100 ⁰С

2 45 ⁰С 40 ⁰С Δtб=205 ⁰С

.

Теплообменник с плавающей головкой является многоходовым, в нем средняя разность температур немного меньше разности температур при противотоке.

Определим среднюю разность температур при смешанном токе, введя поправку Е.

Поправку Е определим в зависимости от параметров P и R:

,

,

где t_н, t_к – начальная и конечная температура холодного теплоносителя, ⁰С;

t^{`</sup><sub>н</sub>, t<sup>`}_к – начальная и конечная температура горячего теплоносителя, ⁰С.

Е=0,7, ⁰С.

Коэффициент теплопередачи при вынужденном движении углеводородов:

120 – 170 Вт/м²к, примем к=190 Вт/м²к.

Рассчитаем ориентировочную общую поверхность теплопередачи по формуле:

,

где Q – тепловая нагрузка, Вт;

к – коэффициент теплопередачи, Вт/м²к;

Δt^`_ср – средняя разность температур, ⁰С.

кВт,

м²,[1]

Выбираем по ГОСТ 14246 – 79 и ГОСТ 14247 – 79 кожухотрубчатый теплообменник с плавающей головкой, D=1000 мм, d_труб=25х2, число ходов – 4, площадь сечения одного хода по трубам 0,051 м, l_труб=6 м, F=301 м².[5]