1.2.2 Расчет второй секции

Материальный баланс. При определении загрузки вто­рой и всех остальных секций в целях некоторого упрощения рас­чета будем полагать, что вся пропан-пропиленовая фракция в лю­бой секции испаряется полностью, а н-бутан, пентан и алкилат не испаряются. В соответствии со схемой работы реактора, количество сырья, подаваемого во вторую секцию, будет включать:

- пятую часть исходного (олефинового) сырья (таблица 1.1);

- не вошедший в реакцию (отработанный) изобутан свежего сырья первой секции (таблица 1.6);

- рециркулирующий изобутан с учетом его частичного испарения в первой секции ;

- н-бутан и пентан из первой секции (таблица 1.6);

- алкилат, полученный в первой секции (таблица 1.6);

- серную кислоту из первой секции (таблица 1.5).

Количество рециркулирующего изобутана, поступающего во вторую секцию (таблица 1.6):

В таблице 1.8 приведены массовые и объемные количества ком­понентов загрузки второй секции с учетом изменения плотности серной кислоты и ее концентрации (таблица 1.3, рисунок 1.2).

Таблица 1.8 – Массовые и объемные количества ком­понентов загрузки второй секции

Компонент загрузки	Количество
	кг/ч	м3/ч
С3Н6+С3Н8 С4Н8 i-С4Н10(свежий) i-С4Н10(отраб.) i-С4Н10(рециркулят) н-С4Н10 С5Н12 Алкилат Катализатор	161,766 2058,82 2705,88 573,8 66957,52 2338,23+2338,23 88,236+88,236 4190,9 339656,044	0,2672 3,2069 4,7034 0,9974 116,3871 7,86 0,2753 5,8614 187,605
Сумма	421157,662	327,1637

Из таблицы 1.8 следует, что отношение объемов катализатора и углеводородов во второй секции равно

.

По сравнению с первой секцией это отношение повысилось за счет некоторого сокращения объема углеводородов и снижения плотности кислоты.

Количество алкилата, образующегося во второй секции, будет таким же, как в первой:

_.

Количество свежего изобутана, не вошедшего в реакцию (от­работанного), равно

_.

В таблице 1.9 приведен состав углеводородов, покидающих вто­рую секцию.

Таблица 1.9 – Состав углеводородов, покидающих вто­рую секцию

Компоненты	Количество
	кг/ч	м3/ч	кмоль/ч
С3Н6+С3Н8 i-С4Н10(отработанный) i-С4Н10(рециркулят) н-С4Н10 С5Н12 Алкилат	161,766 573,8+573,8 66957,52 2338,23+2338,23 88,236+88,236 4190,9+4190,9	0,2672 1,9948 116,3871 7,8596 0,2753 11,7218	3,73 19,79 1154,44 80,63 2,45 73,59
Сумма	81501,618	138,5058	1334,63

Тепловая нагрузка второй секции. Вычисляется так же, как и для первой секции:

, (1.19)

где Q_ал.₂= 4190,9 кг/ч — количество алкилата, полученного во вто­рой секции (таблица 1.8).

.

Количество углеводородов, испаряющихся во второй секции. При допущении, которое сделано при тепловом расчете первой секции, найдем количество изобутана, испаренного во второй секции:

; (1.20)

или

Время пребывания смеси углеводородов и кис­лоты во второй секции. Полный объем второй секции такой же, как и первой: V_P2 = V_P1 = 17 м³. При степени заполнения φ = 0,7 объем смеси углеводородов и кислоты будет равен

; (1.21)

Время пребывания смеси (продолжительность контакта) во второй секции:

, (1.22)

где R₂ = 327,16 м³/ч — объем смеси, поступающей во вторую сек­цию (таблица 1.7);

Объемная скорость подачи олефинов. Объем кислоты во второй секции:

Объем углеводородов:

; (1.23)

.

Объемная скорость подачи олефинов:

; (1.24)