Розрахунок реактора першої ступені каталітичного реформінгу

 

Кінематичну в’язкість газової суміші в нашому випадку обчислюємо за формулою Манна [4, с. 65]:

                                            (6.44)

де – вміст компонентів в газовій суміші, яка покидає реактор, мольні долі; – кінематична вэзкість компонентів при середній температурі в реакторі, .

Кінематична в’язкість водню, метану, етану, пропану, бутану і пентану при температурі дана в таблиці 6.19[4. c. 56. 57]. Кінематична в’язкість вуглеводнів , , при температурі T = розраховується за формулою:

                                                       (6.45)

де  - динамічна в’язкість, Пас; - густина вуглеводнів, .

Динамічна в’язкість вуглеводнів [4. c. 53]:

                                       (6.46)

де  - динамічна в'язкість вуглеводню при температурі 273 К, Па • с; - температура (середня) в реакторі, К; С = 1.22 ; - температура кипіння вуглеводню, К.

Динамічну в'язкість  вуглеводнів за відомою величиною їх середньої молекулярної маси М, можна визначити за рис. 6.6, а температуру кипіння за рис. 6.7.

Без шкоди  для точності розрахунку кінематичної в'язкості вуглеводнів , , можна прийняти величини їх динамічної в’язкоcті при температурі однаковими і рівними

Розрахунок  кінематичної в’язкості вуглеводнів наведений в табл. 6.19.

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 6.19 - Розрахунок кінематичної в’язкозті вуглеводнів

Компоненти	Мольна частка , (таб. 6.15 )	Кінематична в’язкість при ,
Сума	0.7917 0.0478 0.029 0.0213 0.0112 0.0059 0,0419 0,0046 0,0466 1.0000	515,13 87,43 44,56 27,09 19,67 14,95 0,281 0,266 0,261	0,001537 0,000546 0,000651 0,000786 0,000569 0,000395 0,149110 0,017293 0,178544 0,349431

 

Кінематична в'язкість газової суміші, згідно з формулою Манна і даних таб. 6,19 дорівнює:

 

Підставивши у формулу для розрахунку втрати напору числові значення величин, отримаємо:

 

Товщина шару каталізатора в склянці (рис. 6.5):

                  (6.47)

Втрата  напору в шарі каталізатора:

 

Отримана  числова величина = 14357 Па не перевищує     [] = =26 300 Па. При отриманні > [] необхідно зменшити товщину шару каталізатора, що досягається зменшенням діаметра апарату.

Повна висота реактора дорівнює (рис. 5.6):

 [6].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6.1 Графік для визначення константи .

 

 

 

 

Рисунок 6.2 Графік для визначення константи .

 

 

Рисунок 6.3 Графік для визначення константи та .

 

 

 

 

Рисунок 6.4 Графік залежності =

Рисунок 6.5 Схема до розрахунку основних розмірів реактора

 

Рисунок 6.6 Залежністьдинамічної в’язкості парів вуглеводнів від молекулярної маси при T=273.

Рисунок 6.7 Номограма  для визначення характеристик палива за двома заданими параметрами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висновки

Каталітичний  реформінг в даний час є  невід'ємним елементом нафтопереробного заводу. Основне призначення процесу - підвищення детонаційної  стійкості (октанового числа) бензинів і одержання індивідуальних ароматичних вуглеводнів, головним чином, бензолу, толуолу і ксилолів. На установках каталітичного реформінгу отримують сухий вуглеводневий газ, головку стабілізації, водневмісний газ і каталізат(реформат).

Установки каталітичного реформінгу зі стаціонарним шаром каталізатора отримали найбільше поширення серед процесів каталітичного риформінгу бензинів. Вони розраховані на безперервну роботу без регенерації протягом 1 року та більше.

В результаті виконання курсової роботи було розглянуто призначення, суть і хімізм процесу каталітичного реформінгу; характеристика сировини, одержаних продуктів і каталізатора; параметри контролю і регулювання на установці; описано технологічну схема установки і будову реактора каталітичного реформінгу; розрахувано реактор першої ступені та визначено:

• константу швидкості реакції ароматизації ), реакції перетворення нафтенових вуглеводнів в парафінові та гідрокрекінгу нафтенових вуглеводнів ;
• константу хімічної рівноваги реакції ароматизації та реакції перетворення нафтенів вуглеводнів в парафінові                  ;
• зменшення кількості нафтенових вуглеводнів в результаті реакції ароматизації та гідрокрекінгу                       ;
• збільшення кількості нафтенових вуглеводнів в результаті реакції перетворення парафінових вуглеводнів в нафтенові                           ;
• матеріальний та тепловий баланс реактора;
• основні розміри реактора (діаметр та висоту );
• що перепад тиску Па в шарі каталізатора не перевищує допустимого значення Па.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  посилань на літературні джерелa

1. Гаэва Л. І. Виробничі процеси та обладння об’єктів автоматизації. – Електронний конспект лекцій. – Івано-Франківськ, 2011. – с.169
2. Братищак М. М., Гринишин О. Б. Технологія нафти і газу. Навчальний посібник. – Л.: Львівська політехніка 2002.
3. Смидович Е. В. Технология переработки нефти и газа. – М.: Химия. 1968.
4. Дубовкин Н. Ф. Справочник по углеводородным топливам и их продуктам сгорания. – М.: Госэнергоиздат, 1962. – с.228
5. Демидович Д. П. Марон И. А. Основы вычислительной математики. М.: Наука, 1966. – 664 с.
6. Кузнецов А. А., Кагерманов С. М. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. М.: Химия, 1974.
7. Эмирджанов Р. Т. Основы технологических расчетов в нефтепереработке. М. – Л.: Химия, 1965. – 544 с.
8. http://dlt.mail.ru/output/classic/00/9a/f8/ce
9. Суханов В. П. Каталитические процессы в нефтепереработке. М.: Химия, 1979.