размеров реактора установки каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем катализатора
.pdf
|
G |
|
|
кмоль |
i |
=1599,96 +1221, 42 + 213,75 +124,05 + 447, 45 +316,66 + 403, 45 = 4326, 24 |
|
||
M |
|
ч |
||
|
i |
|
||
|
|
|
|
|
Рассчитаем объём паров, проходящих через свободное сечение реакторов:
|
|
|
G |
|
P |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
22, 4 |
|
|
i |
T |
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
22, 4 |
4326, 24 758 0,1 |
|
||||
V = |
|
|
i |
|
|
|
= |
=134534 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
273 |
P |
|
|
|
273 0, 2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
м |
3 |
|
,
где T - температура воздуха в реакторе K. T |
= 758 K (485 |
o |
C) ; |
|
|
||||
P |
P |
|
|
|
P0 - стандартное давление (0,1 МПа); |
|
|
|
|
PP - давление в реакторе, МПа. PP = 0, 2 |
МПа. |
|
|
|
При учете того, что для установок каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем катализатора скорость движения газов в свободном сечении принимаем 0,5 м/с, то площадь поперечного сечения определяется формулой:
S = |
V |
= |
134534 |
= 74, |
74 м |
3 |
|
|
|||||
|
|
|
||||
|
3600 |
W |
3600 0, 5 |
|
|
|
Тогда диаметр реактора будет равным:
Д |
р |
=1,128 |
74, 74 =1,128 |
62, 215 = 9, 75 |
|
|
|
|
Загрузка реактора:
м
G' |
= G + G = 285000 + 89490 = 374490 |
кг |
|||||||
|
|||||||||
c |
c |
ЦГ |
|
|
|
|
|
ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G |
' |
|
374490 |
|
кг |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
G |
= |
c |
= |
|
=187245 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
КР |
|
n |
|
|
2 |
|
ч |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
q |
|
|
|
|
|
|
36
консорциум н е д р а
Объём реакционного пространства:
|
пс |
|
|
G |
|
|
187245 |
3 |
|
VP = |
КР |
= |
|
, где |
||
|
|
500 |
= 374, 49 м |
|||
|
nc |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
- плотность псевдоожиженного слоя катализатора колеблется в пределах 450-500 кг/м3 (принимаем за 500).
Высота псевдоожиженного слоя:
|
V |
|
297, 275 |
|
|
h = |
P |
= |
|
= 5, 01 м |
|
S |
62, 215 |
||||
|
|
|
Давление в верхней части десорбера:
−5 |
= 0, 2 + (5 +6) 500 10 |
−5 |
= 0, 255 |
|
Pqa = PP + (h + h1) nc 10 |
|
МПа |
Плотность адсорбированных паров углеводородов и газообразных продуктов в условиях температуры и давления в верхней части десорбера, кг/м3:
|
|
|
|
= |
|
|
Т |
|
Р |
= |
30, 287 |
|
273 0, 255 |
=1, 241 |
кг |
||||
|
|
|
|
|
0 |
qa |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
п |
|
по |
|
T |
P |
|
22, 4 |
|
758 0,1 |
|
м |
3 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т0, Тв - соответственно температура стандартная и в верхней части десорбера, К (принимаем Тв = Тр = 758 К); |
|||||||||||||||||
Р0, Рqa - соответственно давление стандартное и давление в верхней части десорбера, МПа; |
|
|
|||||||||||||||||
|
по |
- плотность адсорбированных углеводородов и газообразных продуктов при нормальных (стандартных) условиях; |
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
М |
Г |
кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по |
|
22, 4 м |
3 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Весовая доля углеводородных паров, переносимых с потоком уходящего закоксованного катализатора:
y |
|
= |
k |
− nc |
|
|
= |
2400 − 500 |
|
1,242 = 0,0019665, где |
|
n |
|
|
n |
|
|||||||
|
|
nc k |
2400 |
500 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||||
37
консорциум н е д р а
k - плотность катализатора, принимается равной 2400
катализатора, принимается равной 2400 кг/м3 .
кг/ м3 .
Количество углеводородных паров, заключенных в объеме между частицами катализатора и адсорбированных на поверхности циркулирующего катализатора, равно:
G |
= у |
п |
G |
= 0, 002 1452, 425 = 2,9 |
п |
|
ЗК |
|
(кг/ч)
Количество паровой смеси в десорбере:
|
G |
|
= |
G |
|
+ |
G |
|
i |
п |
q1 |
||||||
|
|
|
||||||
|
M |
i |
|
М |
п |
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Мп - средняя молекулярная масса уносимых паров
= |
2,9 |
+ |
7262,125 |
= |
|
30, 287 |
18 |
||||
|
|
|
углеводородов, кг
403,54 (кмоль/ч), где
/кмоль принимаем М п = Мг .
Величина Vq |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G |
P |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
22, 4 |
|
|
T |
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
22, 4 403,54 758 0,1 |
|
|||||||||||
V |
= |
|
i |
|
= |
= 9842,57 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
q |
|
273 P |
|
|
|
|
|
|
273 0, 255 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
qa |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Площадь поперечного сечения десорбера |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
9842,57 |
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
= |
q |
|
|
= |
|
|
= 5, 46 |
|
2 |
||
|
|
|
q |
|
|
|
|
|
(м ). |
|||||||
|
|
|
|
3600 W |
|
|
3600 0,5 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр десорбера: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Дq =1,128 |
|
Sq =1,128 |
5, 46 = 2, 6 (м). |
||||||||
Определение высоты реактора
(м3/ч)
38
консорциум н е д р а
Угол, образующий конус с вертикалью, составляет 45°.
Тогда высота конической части переходной зоны:
h |
= |
Д |
Р |
− Д |
q |
|
|
||||
|
|
|
|
||
k |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
= |
9, 75 − 2, 6 |
= 3, 575 |
|
2 |
|||
|
|
(м).
39
консорциум н е д р а
Высота сепарационной зоны h3 рассчитывается по формуле:
h |
= 5,95 W = 5,95 0,5 = 2,98 |
3 |
|
Высота цилиндрической части корпуса
H |
y |
= h +h +h +h |
= 5+6 + 2,98+6 |
||
|
1 |
3 |
4 |
|
|
(м).
20
(м).
Отношение высоты цилиндрической части корпуса к диаметру:
HDy = 2,105
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Ахметов С. А. «Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов». Уфа: Гилем, 2002.
2.Кузнецов А. А., Кагерманов С. М., Судаков Е. Н.: «Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности». Изд. «Химия», 1974 г.
3.Скобло А. И., Трегубова И. А, Молоканов Ю. К: «Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности». Изд. Химия, 1982 г.
4.Перевод с английского канд.хим.наук М.Ю. Лукиной, под редакцией А.М.Рубинштейна: «Катализ в органической химии». Изд.зарубежной литературы, Москва 1953 г.
5.Б.И. Бондаренко, Д.Д. Никулин, В.П. Суханов: «Каталитический крекинг». Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы, Москва 1956 г.
40
консорциум н е д р а