Материальный баланс реактора р2

Таблица3.16

Компоненты	Кол-во ni, кмоль/ч	Содержание уi=ni/ni мол.доли	Средняя молекуляр- ная масса Mi	Кол-во Gi = ni Mi кг/ч
Приход
CnH2n-6	82,46	0,0119	107,73	8883,4
CnH2n	827,67	0,0328	113,73	25892,9
CnH2n+2	419,58	0,0605	115,73	48556,7
H2 	5277,7	0,7606	5,78	35888
CnH2n+2	931,3	0,1342
Сумма	6938,71	1,0000	-	119221,0
Расход
CnH2n-6	265,84	0,0355	107,69	28628,3
CnH2n	37,9	0,0051	113,69	4308,9
CnH2n+2	402,6	0,0538	115,69	46576,4
H2 	5781,54	0,7727	5,86	39707,4
CnH2n+2	994,6	0,1329
Сумма	7482,48	1,0000	-	119221,0

Материальный баланс реактора р 3.

Величина давления в реакторе Р 3

₂ = ₁ - ₁ = 3,04 * 10⁶ – 0,1 * 10⁶ = 2,94 *10⁶ Па

Состав смеси, риформируемой в реакторе Р3

Таблица3.17

Компоненты	Количество nс2i, кмоль/ч	Содержание ус2i=nс2i/nс2i мол.доли
CnH2n-6	265,84	0,3764
CnH2n	37,9	0,0537
CnH2n+2	402,6	0,5699
…	706,34	1,0000

Расчет парциальных давлений компонентов газовой загрузки

Таблица3.18

Компоненты	Содержание yi (таб.3.16) мол.доли	Парциальное давление P2 = 2yi = 2,94 *106 y’i, Па*10-6
CnH2n-6	0,0355	0,1044
CnH2n	0,0051	0,0149
CnH2n+2	0,0538	0,1582
H2 	0,7727	2,2717
CnH2n+2	0,1329	0,3908
Сумма	1,0000	2,9400

Константа скорости реакции ароматизации :

k₁ = 2,6 * 10^-7 кмоль/(ч*Па*кг. кат-ра)

Константа химического равновесия :

kp₁ = 4,31 * 10²⁰ Па³

Уменьшение количества в результате реакции (1) :

dN_H21 2,6*10^-7

- ---------- = 2,6 – 10⁷*0,0149*10⁶ - ------------ * 0,1044*10⁶*(2,2717*10⁶)³ =

dυ_R2 4,31*10²⁰

= 0, 0027 кмоль/(ч*кг*кт.кат-ра)

G_K2 14,300 кг.кат-ра

Величина υ_R2 . = ----- = ---------- = 20,25 -------------------

n_c2 706,34 кмоль/ч сырья

Доля нафтенов, подвергнутых ароматизации :

• N_H21 = 0,0027 * 2025 = 0,054 кмоль/ч*кг.кат-ра

Определим новое значение υ’_R2

y_СH2 0,0537 кг.кат-ра

υ_R2 = ------- = ---------- = 19,52 --------------------

N_H21 0,0027 кмоль/ч. сырья

Количество катализатора в Р-3 :

G_К2 = υ_R2 * n_c2 = 19,52 * 706,34 = 14238 кг

Таким образом, расчёт показывает, что количество катализатора соответствует расчёту доли нафтенов в питании.

Количество нафтенов, оставшихся после реакции ароматизации :

n_H21 = (y_CH2 – N_H21)n_c2 = (0,0537 – 0,0537) * 706,34 = 0

Константа скорости k₂ = 1,6 * 10^-15 кмоль/(ч * Па² кт.кат-ра)

Константа равновесия kp2 = 2,61 * 10^-6 Па^-1  1

Увеличение количества нафтенов в результате реакции (2):

dN₂₂ 1,6*10^-15

----- = 1,6*10^-15*0,0149*10⁶*2,2717*10⁶ - -------- * 0,1582*10⁶ = -0,00004

dυ_R2 2,61*10^-6

Знак минус в правой части говорит о преобладании обратной реакции. Так как теоретически нафтенов не осталось после проведения реакции (1) (она идет с большей скоростью), то реакция (2) не идет.

Уменьшение количества парафинов в результате гидрокрекинга:

dN_n2 0,1582 * 10⁶

- -------- = 0,035 * ---------------- = 0,0019

dυ'_R2 2,94 * 10⁶

-N_n2 = 0,0019 * 17,32 = 0,0326 кмоль/ч*кг кат-ра

Количество парафинов, оставшихся после реакции гидрокрекинга :

n_П24 =(у_СП2–N_П2) n_C2 =(0,5699–0,0326)*706,34 = 379,34 кмоль/ч.

Количество парафинов, превратившихся в газ :

n_ПГ2 =n_П2–n_П24 =402,6–379,5 = 23,1 кмоль/ч.