Лабораторная работа №2 расчет потоков блока теплообмена узла каталитического риформинга

Цель работы – рассчитать потоки газо-сырьевой и газо-продуктовой смесей в блоке теплообмена узла каталитического риформинга (рис.4).

Исходная газо-сырьевая смесь подается на риформинг в межтрубное пространство кожухотрубного теплообменника при температуре 70⁰С. Газо-продуктовая смесь поступает из последнего реактора риформинга в пространство пластинчатого теплообменника в противоток с сырьем при температуре 500⁰С. Температура сырья на выходе из пластинчатого теплообменника 470⁰С. В схеме установки предусмотрен один пластинчатый теплообменник, в котором смеси находятся в однофазном состоянии (пар), что позволяет избежать растворения в жидкой фазе имеющегося в газо-продуктовой смеси хлористого водорода, который вызывает коррозию металла теплообменника, и один кожухотрубный теплообменник с двойной фазой газо-сырьевой и газо-продуктовой смеси.

В качестве исходных (табл. 6) данных принят состав смеси для бензиновой фракции, подаваемой на узел риформинга для межтрубного пространства теплообменника (газо-сырьевая смесь) и состав потока смеси на выходе из реактора риформинга, идущего в трубное пространство (газо-продуктовая смесь или катализат).

Рис. 4. Схема рекуперации тепла каталитического риформинга

1, 3 – газо-сырьевая смесь; 8 – подогретая газо-сырьевая смесь;

2 – кожухотрубный теплообменник; 4 – пластинчатый теплообменник;

5, 6 – газо-продуктовая смесь; 7 – охлажденная газо-продуктовая смесь.

Потоки, выходящие из трубного и межтрубного пространства теплообменников, имеют тот же состав смеси, что и у материальных потоков сырья и продукта. Поэтому после размещения потоков в расчетной среде, скопируйте информацию с потока газо-сырьевой смеси в потоки входящие и выходящие из межтрубного пространства теплообменников; для потоков трубного пространства – информацию с потока газо-продуктовой смеси.

Параметры кожухотрубного теплообменника:

– взвешенная модель;

– сопротивление (трубное и межтрубное пространство): 0,7 бар;

– число интервалов тепловых кривых: 200;

– число трубных ходов –1;

– тип теплообменника – вертикальный;

– направление потока – противоточный;

– диаметр корпуса – 600 мм;

– число труб – 160;

– тип перегородки – тройная;

– термические сопротивления загрязнений внутри труб – 0,006250.

– теплопроводность материала стенки – 16.

Таблица 6

Исходные данные смеси и катализата в массовых долях

№ п/п	Компонент смеси	Газосырьевая смесь, 102 кг/кг при давлении P=20,0 бар	Газопродуктовая смесь, 102 кг/кг при давлении P=19,8 бар
		Расход Q=9,51 кг/с
1	Циклогексан C6H12	7,00	6,50
2	Метилциклогексан C7H14	7,00	6,49
3	Метилциклопентан C6H12	7,00	2,15
4	Этилциклопентан C7H14	7,00	2,17
5	Бензол C6H6	6,38	14,5
6	Толуол C7H8	6,38	12,2
7	Метан CH4	1,63	3,96
8	Водород H2	10,81	12,0
9	2-метилпентан C6H14	11,7	14,6
10	2-метилгексан C7H16	11,7	16,3
11	Гексан C6H14	11,7	0,64
12	Гептан C7H16	11,7	1,89
13	Гексен С6Н12	-	0,84
14	Октан С8H18	-	5,76

Многопоточный (пластинчатый) теплообменник (LNG)

– горячий поток – газо-продуктовый;

– холодный поток – газо-сырьевой;

– сопротивление (горячего и холодного потоков): 0,3 бар;

– взвешенная модель;

– число интервалов тепловых кривых: 200.