8.2 Энергетический баланс второго реактора

Q _ГПС

Q_S

Q _потерь

Q _ГН

Q _ГПС

Во втором реакторе происходит окончательное обессеривание дизельного топлива и окончательное гидрирование непредельных углеводородов. Уравнение энергетического баланса 2-го реактора гидроочистки запишем следующим образом:

Q _ГПС + Q_S + Q_ГН = Q _ГПС ^/ + Q _потерь, ( 8.18)

где Q _ГПС – тепло, поступающее во 2-й реактор с газопродуктовой смесью из первого реактора;

Q_S, Q_ГН – тепло, выделяемое при протекании реакции гидрогенолиза сернистых соединений и гидрировании непредельных соединений;

Q _ГПС ^/ – тепло, отводимое с газопродуктовой смесью из 2-го реактора;

Q_потерь – потери тепла в окружающую среду.

Средняя теплоёмкость газопродуктовой смеси при гидроочистке во 2-м реакторе практически не изменяется, поэтому энергетический баланс 2-го реактора можно записать в следующем виде:

G_ГПС · с_ср · t_вх + Q_S + Q_ГН = G_ГПС · c_ср · t_вых + Q_потерь (8.19)

или

t_вых = t_вх + (Q_S + Q_ГН – Q_потерь )/(G _ГПС · с_ср), (8.20)

где G _ГПС – количество газопродуктовой смеси, кг/ч;

G _ГПС = 310032,104 кг/ч;

с_ср – средняя теплоёмкость газопродуктовой смеси, кДж/(кг · К);

с_ср = 3,11 кДж/(кг · К);

t_вх, t_вых – температуры на входе и выходе из второго реактора.

Q_S = g_S · q_S,

Q_ГН = g_ГН · q_ГН,

где g_S и g_ГН – количество сернистых и непредельных соединений, вступивших в реакцию во втором реакторе, кг/ч;

q_S, q_ГН – тепловые эффекты реакций гидрирования сернистых и непредельных углеводородов, кДж/кг.

Из таблицы 7.5 материального баланса 2-го реактора имеем:

g_S = 30,917 кг/ч;

g_ГН = 3451,879 кг/ч.

Из эн ергетического баланса 1-го реактора имеем:

q_S = 850,0 кДж/кг,

q_ГН = 603,0 кДж/кг.

Тогда

Q_S = 30,917 · 850 = 26279,45 кДж/ч = 7,30 кВт,

Q_ГН = 3451,879 · 603 = 2081483,04 кДж/ч = 578,19 кВт.

Количество тепла, поступающее во 2-й реактор с газопродуктовой смесью из 1-го реактора:

Q_ГПС = с_ср · G _ГПС · t_вх = 3,11 · 310032,104 · 376,3 = 362828401 кДж/ч = 100785,667 кВт.

Определяем потери тепла в окружающую среду:

Q_потерь = 0,01 · (Q_ГПС + Q_S + Q_ГН) = 0,01 · (362828401+26279,45+2081483,04) = = 3649361,63 кДж/ч = 1014,023 кВт

Подставив найденные величины в уравнение (7.8) находим температуру на выходе из 2-го реактора.

t_вых = 376,3 + (2081483,04+26279,45-3649361,63) / (310032,104 · 3,11) = 374,7 °С

Количество тепла, выходящее с газопродуктовой смесью со 2-го реактора, равно:

кДж/ч = 100357,134 кВт

Температура во 2-м реакторе понизилась на 1,8 °С.

Таблица 8.1 – Энергетический баланс 1-го реактора гидроочистки

Приход		Расход
Наименование	кВт	Наименование	кВт
1. Тепло, приходящее в реактор с газосырьевой смесью, QГCC	93742	1. Тепло, отводимое из реактора с газопродуктовой смесью, QГПС	100785,667
2. Тепло, выделяемое при протекании реакций гидрогенолиза сернистых соединений, QS	5176,506	2. Потери тепла в окружающую среду, Qпотерь	1023,788
3. Тепло, выделяемое при гидрировании непредельных углеводородов, QГН	2890,949
Итого:	101809,455	Итого:	101809,455

Таблица 8.2 – Энергетический баланс 2-го реактора гидроочистки

Приход		Расход
Наименование	кВт	Наименование	кВт
1. Тепло, приходящее в реактор с газопродуктовой смесью из 1-го реактора, QГПC	100785,667	1. Тепло, отводимое из реактора с газопродуктовой смесью, Q / ГПС	100357,134
2. Тепло, выделяемое при протекании реакций гидрогенолиза сернистых соединений, QS	7,3	2. Потери тепла в окружающую среду, Qпотерь	1014,023
3. Тепло, выделяемое при гидрировании непредельных углеводородов, QГН	578,19
Итого:	101371,157	Итого:	101371,157