1.2.6 Расчет скоростей потоков воздуха в регенераторе [2]

Данный расчет заключается в определении начальной и предельной скоростей псевдоожижения кипящего слоя микросферического катализатора в регенераторе.

Начальная порозность слоя

(1.36)

где γ_к – кажущаяся плотность катализатора ( γ_к = 1350 кг/м³).

Плотность дымовых газов при среднем абсолютном давлении в слое

(1.37)

где плотность дымовых газов при н.у.; Р_ср – среднее абсолютное давление в слое, принимается Р_ср = 0,1875 МПа.

Вязкость дымовых газов при 640 °С μ = 3,82·10^-6 кгс/м² [10].

Начальная скорость псевдоожижения рассчитывается по формуле

(1.38)

Предельная скорость псевдоожижения рассчитывается по формуле

(1.39)

где с – коэффициент сопротивления, зависит от критерия Рейнольдса

(1.40)

где Ar – критерий Архимеда, определяется по формуле

(1.41)

Отсюда с = 4 [2].

Таким образом, для обеспечения стабильного режима ожижения площадь сечения регенератора в зоне кипящего слоя должна быть выбрана так, чтобы рабочая скорость газов в ней была не более 0,65 м/с.

1.2.7 Расчет основных размеров регенератора [2]

Объем дымовых газов, приведенных к условиям регенератора:

(1.42)

Площадь сечения зоны кипящего слоя

(1.43)

где ω_р – рабочая скорость псевдоожижения, принимается в пределах рассчитанного диапазона ω_р = 0,5 м/с.

Диаметр зоны кипящего слоя

(1.44)

Объем зоны регенерации рассчитывается по формуле

(1.45)

где G_к – количество выгорающего в регенераторе кокса; К_н – коксовая нагрузка аппарата, принимается К_н = 50 кг/(м³·ч) [2].

Тогда высота слоя катализатора в зоне регенерации

(1.46)

Диаметр отстойной зоны (зоны циклонов) регенератора с кипящим слоем рассчитывается по формуле

(1.47)

где 1,2 – коэффициент, учитывающий фактическое уменьшение сечения зоны из-за расположения в ней циклонов и их элементов.

1.2.8 Расчет основных размеров реактора [2]

Крекинг сырья в прямоточном лифт-реакторе проходит непосредственно в объеме трубы.

Рассчитывается среднее абсолютное давление в реакторе:

Определяется средний секундный объем парогазовой смеси:

(1.48)

где α_р – расход водяного пара на распыление сырья, принимается α_р = 2 % [2].

Результаты расчета суммы отношений количества потоков к их молекулярным массам представлены в таблице 1.13.

Таблица 1.13 – Данные для расчета объема газопаровой смеси, проходящей через реактор

Продукт	Gi, кг/ч	Мi, кг/кмоль	Gi/Mi, кмоль/ч
Сухой газ	4289,22	24,67	173,86
ППФ	7877,45	42,59	184,96
ББФ	12966,70	56,8	228,29
Бензин С5 - 180 °С	64833,48	120	540,28
Легкий газойль 180 - 350 °С	19101,79	240	79,59
Тяжелый газойль > 350 °С и рециркулят	31862,75	320	99,57
Сырье	147058,82	353	416,60
Сумма			1723,15

Объем лифт-реактора

(1.50)

Площадь сечения лифт-реактора

(1.51)

где Н – высота лифт-реактора, принимается Н = 20 м [14].

Диаметр лифт-реактора

(1.52)

Количество паров в отстойной зоне реактора

(1.53)

где α_о – расход водяного пара на отпарку катализатора, принимается α_о = 1% [2].

Площадь отстойной зоны рассчитывается по формуле

(1.54)

где ω_д – допустимая линейная скорость паров, принимается ω_д = 0,5 м/с [2].

Диаметр отстойной зоны определяется по формуле (1.52)

Находим объем паров в зоне десорбции:

(1.55)

По формуле (1.54) рассчитывается площадь сечения зоны десорбции при условии, что скорость водяных паров в ней равна 0,4 м/с [2]: