Добавил:

spbguap9 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Предмет:

Добыча нефти и газа

Файл:

Термодинамический анализ

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

03.02.2021

Размер:

1.73 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 22

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

		8
		i
		b	1.0337	0.3167	0.0261 0.0873 0.1846 0.0266 0.0273
К		2	1.0337	0.3167	0.0261 0.0873 0.1846 0.0266 0.0273	0.79
		2
	пропил ен		1.0337 0.3167 0.0261 0.0873 0.1846 0.0266 0.0273 0.4501
	пропил ен	i
		i
		b
		i 8

Степень конверсии аммиака:	К ам м иак	1	и кислорода	КО	2	1	.
	К ам м иак	1		КО	2	1
						С			b
						С			i
									i
								i	8
									i
Селективность по пропилену рассчитывается по формуле:									b
Селективность по пропилену рассчитывается по формуле:									2
									2

, по

С	i
	i

аммиаку:

в табл. 1.

Таблица

d	i

di i 3

, по кислороду:

С	e	i
С

i	ei
	ei
	4

. Результаты расчетов приведены

Компонент	Селективность
Компонент
	по пропилену	по аммиаку	по О2

акрилонитрил	0.6072	0.6734	0

ацетонитрил	0.1860	0.2063	0

ацетальдегид	0.0153	0	0.1560

пропионовый альдегид	0.0513	0	0.5218

синильная кислота	0.1085	0.1203	0

формальдегид	0.0157	0	0.1592

углекислый газ	0.0160	0	0.1630

Проверка:

7 Ci

0.6072 0.1860 0.0153 0.0513 0.1085 0.0157 0.016 1

Выход на пропущенное сырье в расчете на пропилен рассчитывается по

	i	bi
	i	bi
формуле:		bi	. Результаты представлены в табл. 2:
формуле:		i 8	. Результаты представлены в табл. 2:
	Таблица 2

	Компонент			ηi

	акрилонитрил			0.4802

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

ацетонитрил	0.1471

ацетальдегид	0.0121

пропионовый альдегид	0.0406

синильная кислота	0.0858

формальдегид	0.0124

углекислый газ	0.0127

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Задание 2.

Для изомеризации н-пентана в изопентан вычислить перепад температур в зоне реакции при адиабатическом ведении процесса. Процесс протекает при давлении 1 атм. В реактор подается 10 т/час н-пентана при 650К и 25 молей водорода на 1 моль пентана при 900К. Степень конверсии н-пентана 10, 20, 50, 70%. Селективность процесса 100%. Потери тепла в окружающую среду составляют 3% от прихода тепла в реактор. Провести графическую и аналитическую зависимости адиабатического перепада температур от степени конверсии н-пентана. Аргументировать технологические приемы,

используемые при осуществлении промышленной изомеризации углеводородов.

Решение: Схема реакции представлена на рис. 1:

Н			Н			Н	2
Н			Н			С	2	СН
	2			2		С		СН
С			С					3
С			С
H С		С		СН		НС		СН
H С		С		СН	3	3
3		Н			3
		Н
		2
								СН
								3

Рис. 1. Изомеризация н-пентана.

Схема реактора представлена на рис. 2.

	н-С	Н	12
	5		12	н-С Н
				н-С Н		12
					5	12
				и-С Н		12
Н					5	12
Н	2
	2			Н
				Н	2
					2

Рис. 2. Схема теплового баланса реактора.

Тепло, входящее в реактор, определяется по формуле:

н пентан

p, н пентан

в х

н пентан

в х

p, H

н пентан

н пентан 2

)

, (1) здесь:

Gн пентан 10т / ч 10000кг / ч ,
GH2O	25	М	Н 2	Gн пентан	25	2	10000	6985кг / ч
		М н пентан				72
								,

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Cp, н пентан 218,55 Дж /(К моль) - определено для Т = 650К из полиномного уравнения, полученного по табличным данным;

C	p2, н пентан
	p2, н пентан

уравнения для Ср

216,84 Дж /(К моль)	определено для Твх	из полиномного

н-пентана с помощью функции «Поиск решения» программы

«Microsoft Excel»;

С	р,H
	2

29,87 Дж /(К моль)

- для 900К определено по табличным данным;

С	р,H	2	30,89 Дж /(К
	2

уравнения для Ср воды

моль)	- определено для Твх	из полиномного

с помощью функции «Поиск решения» программы

«Microsoft Excel»;

T	Н
	2

900К

T	650К
н пентан

Q	1608367563Дж / ч
вх

С помощью функции «Поиск решения» программы «Microsoft Excel»

методом наименьших квадратов определено значение Твх = 685К.

Qпот 0,03 Qвх 0,03 1608367563 48251027 Дж / ч

Энтальпия реакции при данной Твх:

и пентан

н пентан 181,02

173,15

7,87кДж /(К моль)

вх

Теплота реакции определяется величиной энтальпии реакции, массового

расхода реагента, степенью конверсии реагента.

Рассмотрим пример, когда степень конверсии 0,1.

Q		H	0	G ( 7.87) 10000 0.1 7874706
			0
	p	r	T
			вх

Дж

Согласно уравнению теплового баланса:

Q	Q	Q	р	Q	п	1608367563 7874706 48251027 1567991242 Дж / ч
в ых	в х		р		п

вых

,вых

p, H

,вых

p, н пентан,вых

вых

н пентан,вых

и пентан,вых

и пентан	)

Здесь: GH 2 ,в ых GH 2 ,в х ,

C	p, H	,вых
	2

уравнения с

Excel»;

30,82 Дж /(К моль)	- определено для Твых	из полиномного

помощью функции «Поиск решения» программы «Microsoft

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

G	н пентан,в ых	(1 ) G	н пентан,в х	0,9 10000
	н пентан,в ых		н пентан,в х

9000кг

Cp, н пентан,вых 214,15Дж /(Кмоль) - определено для Твых из полиномного уравнения для Ср н-пентана с помощью функции «Поиск решения» программы

«Microsoft Excel»;

Gи пентан,в ых		Gн пентан,в х	0,1 10000 1000кг / ч		,
					,
C	p, и пентан	220,07 Дж /(Кмоль)		- определено для Твых		из полиномного
				- определено для Твых		из полиномного

уравнения для Ср и-пентана с помощью функции «Поиск решения» программы

«Microsoft Excel»;

С помощью функции «Поиск решения» программы «Microsoft Excel»

методом наименьших квадратов определено значение Твых = 687К.

	Аналогично определяем значения Твых для различных значений степени
конверсии. Полученные значения представлены в таблице 3.
	Таблица 3
α	Твых
0,1	662
0,2	663
0,5	667
0,7	669

Графическая зависимость перепада температур на входе и выходе от степени конверсии представлена на рисунке 3.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Перепад температур, К

14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0

0	0,2	0,4	0,6	0,8
			Степень конверсии

Рис. 3. Зависимость адиабатического перепада температур от степени конверсии.

При увеличении степени конверсии перепад температур в зоне реакции линейно уменьшается.

У Р АЛЬ СКИЙ Ф ЕДЕР АЛЬ НЫ Й

О КР У Г

ЯМАЛО -НЕНЕЦКИЙАВТО НО МНЫ ЙО

КРУ Г

КАРТАМЕСТО РО ЖДЕНИЙГО РЮ ЧИХ

П О ЛЕЗ НЫ Х

ИСКО П АЕМЫ Х

60°00'

66°00'

72°00'

00'

84°00'

90°00'

78°

м.Белый

о.Вилькицкого

О.БЕЛЫЙ

коева

о.Неупо

м.Скуратова

п ро л

ив

на

Мал ыги

о.Шокальского

1&!

2°

ен

00'

3&! &!2

! !

Юрацк

губа

ая

5%#

Ес

9&!

м.

8#$

10&!

Хонарасаля

У Б А

ки

11%$

%$14%

оз.Ярато

залив

Шарапов

Шар

сё

16%#

22"

17%$

18#$

оя

м.БелужийНос

рт

ха

24&"

КИ

РС

19&$

БИ

ЫЙ

20#

Нгарка-

45"$

СИ

25%$

ЛЬ

ыбнаг

РА

ДЕ

ФЕ

о.Литке

26%

28!

! !!

%$а

36%"

30#$

То

! !

31%#

49#!

Т34

48#"

38#"

39%" #$40

37&"

68°

! !

МысКаменный

хя

51&"

00'

ла

52&#

рк

42#"

оё

СЕВЕРО

ут

оз.Ярато 2-е

57&"

Щучья

аяха

оз.Ярато 1-е

айдарат

ЗАПАД

Ме59 %$

! !

ФЕДЕРАЛЬН

НЫЙ

ха

55# &#54

вая

! !

ЫЙО

65#!

КР

ло

РУГ

УГ!

Та

ут

ЛЯРНЫ

Хад69#!

68!$ !

от

ВЕРНЫ

ъе

ган

76#

ха

#$67

75%$

ъя

! !

аб

#74

Т80

73!$ !

78#

82&"

101

! ! !

! !

ях

аб

100

Об

-Т

102

ка88

ар

ады

Нг

мск

бь

ыда

ая

89#

104

#$103

98!$

83#"

108

! !

Еваяха

105

106

97&# 114

112#$

! ! !

94&"

#$ #

109

92&$

115

117

119

107#

113

! !

#$110

117

127 128&#!

#$116!

126

120

150#"!$ 129

118#"

111

125

! !

121

#$ 123

! ! !

152#"!$

130

179

##$

163

122#$

143144

162

134!

160

165

137

171

124

182

151156 #"159

161

131

!$164

181

64°

133

145

!$ !

175#$

178!$

&$180#$

136!$

138&

! !

166

132

146

157

139

167!"

140

!$173

!!#

155&

#"153

176

177

147

158

174

186!#

141!

154

!$183

142!

#$148

204

169#"

209!

187

210

211"#

! !

#" !$

168

208

212

! ! !

192

189!191

# 149#

220

214

188!#

190#

207

206

219!$

199!#201

218

184

189"$ 194!

213

185

203

205

"$ 217

221!$

196!$

216

АНТЫ -М

198

215

АНС

ИЙСКИЙАВТО НО МНЫ ЙО

КР

197!$

222

193

200

224!$

195!

223#"

Картасоставленапосостоянию на01.09.2019г.

в1сантиметре50километров

П одготовленоФ ГБУ

«ВСЕГЕИ»в рамкахвыполнения

СведенияополезныхископаемыхприведеныпоГБЗ на01.01.2019.

100

150

200

250

км

Государственного

задания

Ф едерального агентства

понедропользованию от27.12.2018г.№049-00013-19-00

У СЛО ВНЫ ЕО БО З НАЧЕНИЯ

Топографическаяоснова:

Нефть(крупное)

Горючие полезные ископаемые:

Газгорючий(среднее)

Нефтьигазоконденсат(уникальное)

Границы:

! !

Ф едеральныхокругов

Нефть(среднее)

Нефтьигазоконденсат(крупное)

Газгорючий(малое)

! !

Субъектов РФ

Районов иавтономныхокругов

Нефть(малое)

Нефтьигазоконденсат(среднее)

Газоконденсатигаз(уникальное)

Гидрография:

Моря,озера,водохранилища,реки

" Нефтьигаз(крупное)

Нефтьигазоконденсат(малое)

&" Газоконденсатигаз(крупное)

Речнаясеть,береговаялиния

"# Нефтьигаз(среднее)

Газгорючий(уникальное)

&# Газоконденсатигаз(среднее)

"$ Нефтьигаз(малое)

Газгорючий(крупное)

Газоконденсатигаз(малое)

<<< < Предыдущая 12 / 22

Соседние файлы в предмете Добыча нефти и газа

#
14.02.2021304.86 Кб3Теплота реакции термического крекинга-1.pdf
#
14.02.2021304.86 Кб1Теплота реакции термического крекинга.pdf
#
02.01.2021176.62 Кб16Термические процессы технологии переработки нефти.pdf
#
03.02.20211.24 Mб3Термический крекинг-1.pdf
#
03.02.20211.31 Mб11Термический крекинг.pdf
#
03.02.20211.73 Mб4Термодинамический анализ.pdf
#
02.01.2021226.23 Кб5Тест ремонт скважин.pdf
#
03.02.20211.38 Mб3Тетюхинских месторождениях.pdf
#
14.02.20211.64 Mб5Техника безопасности при ремонте электрооборудования.pdf
#
22.01.20212.99 Mб50ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НЕФТЕПРОВОДЫ НЕФТЕБАЗ.pdf
#
07.02.20211.21 Mб8технологические решения. Строительство наклонно- направленных эксплуатационных скважин.pdf