2.3.4 Потери водорода с отдувом
В таблице 2.3 приведен состав водородсодержащего газа, подаваемого на установки гидроочистки.
Таблица 2.3 – Состав водородсодержащего газа
Содержание компонента |
H2 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
∑C4H10 |
C5+ |
% (об.) |
85,0 |
7,0 |
5,0 |
2,0 |
1,0 |
0 |
% (масс.) |
29,4 |
19,4 |
26,0 |
15,2 |
10,0 |
0 |
Для нормальной эксплуатации установок гидроочистки содержание водорода в циркулирующем газе должна быть не ниже 70 % (об.). Уменьшению концентрации водорода способствует следующие факторы:
– химическое потребление водорода на реакции гидрирования и гидрогенолиза;
– растворение водорода в жидком гидрогенизате, выводимом с установки;
Концентрация водорода в системе повышается за счёт растворения углеводородных газов в жидком гидрогенизате и увеличения концентрации водорода в водородсодержащем газе, поступающем с других установок (например, установки каталитического риформинга).
В зависимости от требуемой степени очистки сырья определяется оптимальное нормальное давление водорода.
Расход водорода на отдув появляется в связи с тем, что для поддержания оптимального его парциального давления приходится непрерывно выводить (отдувать) из системы небольшую часть циркулируемого ВСГ и заменять его свежим водородом.
Примем расход 100%-го водорода на отдув Gотд=0,4% (масс.).
Общий расход водорода:
|
GH2 = G1 + G2 + G3 + G4+Gотд |
(2.10) |
GН2= 0,17+ 0+ 0,028+ 0,037+0,4 = 0,635 % масс.
Расход свежего водородсодержащего газа на гидроочистку равен:
|
|
(2.11) |
=
GH2
/ 0,29где 0,29 – содержание водорода в свежем ВСГ, % масс.
= 0,635 / 0,29 = 2,19 % масс.
2.3.5 Материальный баланс установки гидроочистки
Выход сероводорода рассчитывается по уравнению:
|
ВH2S = ∆S · МH2S / МS |
(2.12) |
BН2S = 0,955 · 34 / 32 = 1,015 % масс.
Таким образом, балансовым сероводородом поглощается
1,015 – 0,955 = 0,06 % масс. водорода.
Количество водорода, вошедшего при гидрировании в состав гидрогенизата, равно:
|
GН2 = G1 + G2 - 0,075 |
(2.13) |
GН2= 0,17 + 0 - 0,075 = 0,095 % масс.
Уточненный выход гидрогенизата:
ДТ = 97,80 +0,095 = 97,895 % масс.
Выход сухого газа, выводимого с установки, складывается из углеводородных газов, поступающих со свежим водородсодержащим газом, газов, образующихся при гидрогенолизе, а также абсорбированного гидрогенизатом водорода:
2,19 · (1 – 0,29) + 0,2865 + 0,027 = 1,87% масс.
На основе полученных данных составляем материальный баланс установки (таблица 2.4).
Таблица 2.4 – Материальный баланс установки гидроочистки
Наименование |
% (масс.) |
т/год |
т/сут |
кг/ч |
Взято Сырье Водородсодержащий газ в том числе 100 % H2 |
100,000 2,192 0,635 |
2 000 000 43 840 12 700 |
5 882,35 128,94 37,35 |
245 098,04 5 372,55 1 556,37 |
Итого |
102,192 |
2 043 840 |
6 011,29 |
250 470,59 |
Получено ДТ очищенное Сероводород Сухой газ Бензиновая фракция Потери |
97,895 1,015 1,870 0,955 0,457 |
1 957 900 20 300 37 400 19 100 9 140 |
5 758,53 59,69 110,00 56,18 26,89 |
239 938,73 2 486,98 4 583,33 2 340,69 1 120,86 |
Итого |
102,192 |
2 043 840 |
6 011,29 |
250 470,59 |