3.2.Тепловой расчет реакторного блока. Тепловой расчет реактора р – 2.

Уравнение теплового баланса в общем виде:

Q₁ = Q₂ + Q₃ + Q₄ , где

Q₁ - приход тепла с сырьем и ВСг

Q₂ - расход тепла на реакции риформинга

Q₃ - расход тепла с продуктами реакций и циркулирующим газом

Q₄ - потери в окружающую среду

Ввиду не очень высокого давления и значительного разбавления водородом поправка на давление величины энтальпии газового потока не требуется. Данные по энтальпии газового потока не требуется.

Для углеводородов C_nH_2n-6 , C_nH_2n+2 энтальпию определим по приложению [3 ] .

Для этого рассчитывается плотность углеводородов по величине молекулярной массы. При пересчете используется формула

44,29 * ²⁸⁸₂₈₈ 1,03 M

M = -------------------  ²⁸⁸₂₈₈ = -------------

11,03 * ²⁸⁸₂₈₈ M + 44,29

Пересчет плотности углеводородов

Таблица 3.32

Углеводороды	Относительная плотность
	На входе в Р-2	На выходе из Р-2
CnH2n-6	0,730	0,730
CnH2n	0,741	0,741
CnH2n+2	0,745	0,745

Расчет энтальпии питающей смены при Т_вых1 = 773 К

Таблица3.33

Компо-ненты	Mi	Кол-во ni кмоль/ч	Содер-жание yi = ni/ni мол.доли	Miyi	Содер-жание уi = Miyi /Мст, масс.доли	Энтальпия к Дж/кг
						gгтi	gгтi уi
1	2	3	4	5	6	7	8
H2	2	5277,7	0,7606	1,521	0,0885	7261	642,6
CH4	16	434,6	0,0626	1,002	0,0583	1496	87,2
C2H6	30	310,4	0,0447	1,341	0,0780	1325	103,4
C3H8	44	124,2	0,0179	0,788	0,0458	1296	59,4
C4H10	58	62,1	0,009	0,522	0,0304	1292	39,3
CnH2n-6	107,73	82,16	0,0119	1,282	0,0746	1600,3	119,4
CnH2n	113,73	227,67	0,0328	3,730	0,2172	1593,8	346,2
CnH2n+2	115,73	419,58	0,0605	7,002	0,4075	1591,4	648,5
Сумма	-	6938,71	1,0000	Мсм = 17,19	1,0000	-	2046,0

Тепловой эффект реакции рассчитать, пользуясь законом Гесса нельзя, из-за незнания детального химического состава сырья и продуктов реакции. Поэтому воспользуемся формулой : q_p = - 335 b ,

где b – выход в расчете на исходное сырье, масс %.

Из материального баланса реактора ( табл.3.16) следует, что в результате риформинга получен водород в количестве :

G_H2 = 5781,54 – 5277,7 = 509,84 кмоль/ч или

G_H2 = 503,84 * 2 = 1007,68 кг/ч

1007,68 * 100

Тогда b = -------------------- = 1,209 масс %

83333

а тепловой эффект реакции:

q_p = - 335 * 1,209 = - 405,089 кДж/кг

Тепловой эффект реакции платформинга лежит в пределах 356 – 838 кДж/кг.

Тепловой баланс реактора с учетом принятой величины теплопотерь в окружающую среду в количестве Q₄ = 0,01Q₁ приведен в таблице 3.33.

Величина Q₃ равна Q₃ = 119* 221 q^г_твых1

Из теплового баланса реактора имеем (см.таб.3.33)

Q₃ = Q₁ - Q₂ - Q₄ = 67,8 * 10³ – 9,374 * 10³ – 0,678 * 10³ = 57,748 * 10³ [кВт]

57748 * 3600

Тогда q^г_твых1 = ------------------ = 1743,76 кДж/кг

119 221