- •Министерство образования и науки
- •Введение
- •1 Висбрекинг гудрона
- •1.1 Технология процесса
- •1.2 Пример технологического расчёта процесса висбрекинга гудрона
- •1.2.1 Расчет печи висбрекинга
- •1.2.1.2 Расчет процесса горения
- •1.2.1.3 Коэффициент полезного действия печи, расход топлива
- •1.2.1.4 Определение скорости продукта на входе в печь
- •1.2.1.5 Определение поверхности нагрева радиантных труб и основные размеры камеры радиации
- •1.2.1.6 Поверочный расчет топки
- •1.2.1.7 Гидравлический расчет змеевика печи
- •1.2.3 Расчет реакционной камеры
- •1.2.3.1 Материальный баланс
- •1.2.3.2 Тепловой баланс реакционной камеры
- •1.2.3.3 Геометрические размеры реакционной камеры
- •1.2.4 Варианты заданий для расчета процесса висбрекинга представлены в таблице а1
- •2 Получение нефтяных битумов
- •2.1 Технология процесса
- •2.2 Пример технологического процесса производства битума
- •2.2.1 Материальный баланс окислительной колонны
- •2.2.2 Тепловой баланс окислительной колонны
- •2.2.3 Геометрические размеры колонны
- •2.2.4 Варианты заданий для расчета колонны окисления производства битума представлены таблице а2.
- •3 Пиролиз углеводородного сырья
- •3.1 Технология процесса
- •3.2 Пример технологического расчета процесса пиролиза
- •3.2.1 Материальный баланс процесса
- •3.2.2 Тепловая нагрузка печи, кпд печи и расход топлива
- •3.2.3 Определение температуры дымовых газов, покидающих камеру радиации
- •3.2.4 Определение поверхности нагрева реакционного змеевика
- •3.2.5 Время пребывания парогазовой смеси в реакционном (радиантном) змеевике
- •3.2.6 Потеря напора в реакционном (радиантном) змеевике печи
- •3.3 Варианты заданий для расчета процесса пиролиза представлены в таблице а3.
- •4 Установка замедленного коксования
- •4.1 Технология процесса
- •4.2 Пример технологического расчета процесса замедленного коксования
- •4.2.1 Материальный баланс реактора
- •4.2.2 Расчет высоты и рабочего объема одного реактора
- •4.2.3 Определение общей продолжительности цикла процесса, составление графика работы реакторов
- •4.2.4 Тепловой баланс реактора
- •4.2.5 Определение скорости паров из реактора
- •4.2.6 Определение давления верха реактора
- •4.3 Варианты заданий для расчета процесса замедленного коксования приведены в таблице п4.
- •5 Процесс термоконтактного коксования
- •5.1 Технология процесса
- •5.2 Пример технологического расчета процесса термоконтактного коксования
- •5.2.1 Расчет реактора установки коксования в кипящем слое коксового теплоносителя
- •5.2.2 Расчет коксонагревателя установки коксования в кипящем слое теплоносителя
- •5.2.3 Материальный баланс процесса коксования
- •5.3 Варианты заданий для расчета реакторного блока термоконтактного коксования представлены в таблице а5.
- •6 Процесс получения нефтяных пеков
- •6.1 Технология процесса
- •6.2 Пример технологического расчета процесса получения нефтяных пеков
- •6.2.1 Материальный баланс установки
- •6.2.2 Расчёт реактора
- •6.2.3 Расчёт температуры верха реактора
- •6.2.4 Определение скорости паров на верху реактора
- •6.3 Варианты заданий для расчета реакторного блока производства нефтяных пеков представлены в таблице а6.
- •7 Процесс газификации твердых топлив и нефтяных остатков
- •7.1 Технология процесса
- •7.2 Пример технологического расчета процесса газификации кокса
- •7.2.1 Определение состава получаемого газа
- •7.2.1.1 Тепловой баланс процесса
- •7.2.1.2 Материальный баланс процесса
- •7.3 Варианты заданий для расчета процесса газификации представлены в таблице а7. Список литературы
- •Приложение а
- •Содержание
- •Редактор л.А. Маркешина
- •450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1
4.2.1 Материальный баланс реактора
Составляется материальный баланс одной работающей реакционной камеры.
Таблица 4.3 – Материальный баланс реактора
|
Показатель |
Gi, кг/ч |
XiL, % масс |
Mi, кг/кмоль |
|
Взято: остаток водяной пар |
37879 1667 |
100 4,4 |
- 18 |
|
Сумма: |
39545 |
104,4 |
|
|
Получено: |
|
|
|
|
газ бензин легкий газойль тяжелый газойль кокс водяной пар Потери |
1515 947 3598 10606 21023 1667 189 |
4 2,5 9,5 28 55,5 4,4 0,5 |
46 121 211 327 - 18 - |
|
Сумма: |
39545 |
104,4 |
|
4.2.2 Расчет высоты и рабочего объема одного реактора
Определяется скорость заполнения камеры коксом по формуле

(4.1)
где
ρнсд
– плотность кокса в камере, кг/м3;
Gк
– производительность установки по
готовому коксу, кг/ч;
- скорость заполнения камеры кокса,
м3/ч.
Объем цилиндрической части камеры, заполненной коксом Hц, м3:
(4.2)
Vц
= (3,14
∙7∙7)/4 = 307,72.
Объем конической части камеры:
(4.3)
где Hпол - высота полного конуса, м; hуc – высота усеченного конуса, м.
(4.4)

Vк = (3,14/12)(72 ∙7-22 ∙4) = 85,57.
Общий объем камеры:
V = Vц+ Vк, (4.5)
V = 307,72+ 85,57= 393,3 м3.
Время заполнения камеры коксом вычисляется по формуле
(4.6)

Высота пенного слоя
kвс = 4,5 + 0,11∙(486 – t), (4.7)
где kвс – коэффициент вспучивания.
kвс = 4,5 + 0,11∙(486 – 470) = 6,26.
Скорость роста коксового слоя
(4.8)
Высота пенного слоя
hпен = Uк∙ kвс, (4.9)
hпен = 0,56∙ 6,26 = 3,55 м .
Высота цилиндрической части составит
Hц = Hс - Нк+ hпен, (4.10)
Hц = 11 – 3 + 4 = 12 м.
Полная высота реакционной камеры
H = Нв +Hк +Hц, (4.11)
H = 5 + 3 + 12 = 20 м.
4.2.3 Определение общей продолжительности цикла процесса, составление графика работы реакторов
Таблица 4.4 – Цикл работы одной реакционной камеры
|
Наименование операции |
Продолжительность операции, ч |
|
Переключение камеры |
1 |
|
Пропарка |
6 |
|
Охлаждение |
3 |
|
Дренирование воды и открытие люков |
3 |
|
Гидровыгрузка кокса |
6 |
|
Проверка камеры |
1 |
|
Закрытие люков |
2 |
|
Опрессовка и разогрев |
8 |
|
Время процесса получения кокса |
30 |
|
Время общего цикла |
60 |
На случай отклонения от рассчитанной продолжительности отдельных стадий учитывается резервное время и время простоя камеры (3-5 часов).
Время общего цикла составит 40 часов.
