3.1.1 Приготовление опытного катализатора изомеризации типа Pt/Zr/so4
Катализатор изомеризации ИРР-3 типа Pt/Zr/SO4 приготавливается по специальной технологии, разработанной в компании РРТ. Полученный катализатор перед загрузкой в реактор был прокалён на специально смонтированной для этого установке прокаливания в токе осушенного воздуха (рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 – Принципиальная схема лабораторной установки для прокаливания катализатора и носителя
Воздух подаётся от компрессора К-1, проходит вентиль В-1 регулирования расхода, расходомер FI-1 и осушители Е-1 и Е-2. Далее сухой воздух с заданным расходом поступает в реактор прокаливания Р-1, в котором загружен прокаливаемый катализатор или носитель, необходимая температура в реакторе Р-1 поддерживается регулятором температуры TIRС-2, за счёт подачи напряжения на печь П-1.
Прокаливание происходило в токе осушенного воздуха (расход - 50 л/ч) в течение 2 часов при температуре 500оС. изменение температуры представлено на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 – Изменение температуры в ходе прокаливания катализатора изомеризации Pt/Zr/SO4
3.1.2 Анализ полученных данных
Во время проведения опытов отбирались режимные пробы. После чего отобранные пробы изомеризата направляют на анализ с помощью газожидкостной хроматографии. Определение массовой доли компонентов производится по ГОСТ 24676-81. Данные, полученные в ходе эксперимента на опытном катализаторе изомеризации Pt/Zr/SO4, представлены в таблицах 3 (сырье гексан х.ч.) и 4 (сырье пентан х.ч.).
Таблица 3 – Массовая доля компонентов в изомеризате; сырье гексан х.ч.
|
Название компонента |
Сырье, % масс |
Продукт, % масс |
|
C2-C4 |
0 |
3,52 |
|
изо-С5 |
0 |
2,74 |
|
н-С5 |
0 |
0,49 |
|
22-ДМБ |
0 |
26,06 |
|
23-ДМБ |
0 |
9,3 |
|
2-МП |
1 |
28,7 |
|
3-МП |
0 |
16,54 |
|
н-С6 |
99 |
12,65 |
|
|
|
100 |
Таблица 4 – Массовая доля компонентов в изомеризате; сырье пентан х.ч.
|
Название компонента |
Сырье, % масс |
Продукт, % масс |
|
C2-C4 |
0 |
1,69 |
|
изо-С5 |
1 |
64,24 |
|
н-С5 |
99 |
33,09 |
|
22-ДМБ |
0 |
0,21 |
|
23-ДМБ |
0 |
0,15 |
|
2-МП |
0 |
0,23 |
|
3-МП |
0 |
0,24 |
|
н-С6 |
0 |
0,15 |
|
|
|
100 |
3.2 Расчёт простой ректификационной колонны в системе HYSYS Ректификационные колонны представляют собой наиболее сложные модульные операции, выполняемые HYSYS. В зависимости от моделируемой системы каждая такая колонна состоит из ряда термодинамических равновесных или неравновесных ступеней разделения (тарелок). Пар с каждой тарелки направляется на вышележащую тарелку, а жидкость стекает на тарелку, расположенную ниже. На каждую тарелку может поступать один или несколько сырьевых потоков, с каждой тарелки могут отбираться жидкие или паровые продукты, каждая тарелка может нагреваться или охлаждаться боковым теплообменником [12].
Предполагается, что тарелки нумеруются сверху вниз, т.е. вышележащая тарелка имеет номер j+1, а нижележащая j-1.
Рисунок 3.4 - Типовая тарелка j ступени, где y – содержание компонента в паровой фазе; x – содержание компонента в жидкой фазе; К – константа фазового равновесия; U – расход бокового жидкого отбора; W – расход бокового парового отбора; Q – подвод или отвод тепла к тарелке; i – номер компонента; j – номер тарелки; F – расход питания; L – расход жидкости; T – температура; P – давление; HL- энтальпия жидкости; HV- энтальпия паров; V – расход пара.