Практична робота № 16

Тема. Розрахунок реактору каталітичного риформінгу.

Мета. Навчитися визначати основні параметри реактора каталітичного риформінгу.

Методичні вказівки

Задача 1.

1. Об’єм сировини визначається за формулою:

, м³/год, (16.1)

де ρ_с – густина сировини при 20⁰С;

G_с – загрузка реактора по сировині, т/добу.

2. Загальний об’єм каталізатора у реакторах:

V_{кат.заг} = V_с/W, м³, (16.2)

де V_с – об’єм сировини при 20⁰С, м³/год;

W – об’ємна швидкість подачі сировини, год^-1.

3. Об’єми каталізатора по реакторах:

V_кат1 : V_кат2 : V_кат3 = Р₁ : Р₂ : Р₃

, м³ (16.3)

, м³ (16.4)

, м³ (16.5)

Перевірка:

V_{заг.кат} = V_кат1 : V_кат2 : V_кат3

Задача 2.

1. Об’єм парів сировини:

, м³, (16.6)

де G_сир – продуктивність установки, т/добу;

ρ_сир – густина сировини, кг/м³;

t – температура процесу, ⁰С;

T₀ = 273 К – температура при нормальних умовах;

Р₀ = 0,1 МПа тиск при нормальних умовах;

Р – тиск процесу, МПа;

Z – коефіцієнт стисливості Z = f (T_пр : Р_пр);

T_пр, Р_пр – приведені значення температури та тиску.

T_пр = Т/Т_пр (16.7)

Р_пр = Р/Р_пр (16.8)

По таблицях знаходимо Z = f(T_пр : P_пр). (Сардинашвили А.Г. Примеры и задачи по технологи переработки нефти).

2. Об’єм циркулюючого газу (коефіцієнт стисливості для ВМС Z = 1).

(16.9)

де . (16.10)

3. Загальний об’єм каталізатора у реакторах:

V_{кат.реак} = V²⁰_сир/W, м³, (16.11)

де V_сир – об’єм сировини при 20⁰С, м³/год;

W – об’ємна швидкість подачі сировини, год^-1.

4. Об’єм суміші сировини та циркулюючого газу:

V_сум = V^t_сир + V^t_ц.ч, м³/с (16.12)

5. Переріз та діаметр реактора:

F = V_сум/И, м², (16.13)

де И – лінійна швидкість руху сировини та ВМГ, м/с.

, м. (16.14)

6. Загальна висота шару каталізатора:

, м. (16.15)

7. Висота h₁ (м) шару каталізатора в одному реакторі, вважаючи, що у всіх реакторах вона однакова:

h₁ = h_кат/n, м, (16.16)

де n = 3 – прийнята кількість реакторів.

8. Висота циліндричної частини реактора:

h₂ = h₁ · 3/2, м. (16.17)

9. Загальна висота реактора:

Н = h₂ + Д, м. (16.18)

Загальна висота реактора містить висоту циліндричної частини та двох півкуль днищ. Якщо на установці у реакторах різний розподіл каталізатора, то висоту каталізаторних шарів слід розсувати за зразком пункту 3 і потім рахувати діаметри і загальні висоти кожного реактора.

Задача 3.

Кількість циркулюючого газу:

, кг/год, (16.19)

де G_с – продуктивність ректора по сировині, кг/год;

n – кратність циркуляції (м³ газу/м³ сировини);

ρ_с – густина сировини, кг/м³;

ρ_с.г – густина циркуляційного газу, кг/м³.

ρ_ц.г = М_ц.г/22,4, кг/м³, (16.20)

де М_ц.г – молярна маса циркуляції газу.

М_ц.г = ∑М_і · У_і, кг/кмоль, (16.21)

де М_і – молярна маса і компонента газу, кг/кмоль;

У_і – молярна доля і компонентна.

_{Таблиця 16.1 – Таблиця перерахунку масової долі компонента Х1 у молярну долю У}і

Компоненти газової суміші	% мас.	Масова доля, Хі	Мі	Хі/Мі	Молярна доля Уі = (Хі/Мі)/∑(Хі/Мі)	Уі·Мі
	100	1,00000		∑(Хі/Мі)	1,00000	∑УіМі = Мц.г

Тобто М_ц.г = ∑У_і·М_і.