вини:
Загальна витрата ЦВСГ складе:
На основі отриманих даних можна скласти матеріальний баланс установки.
Спочатку розраховуємо вихід сірководню за формулою (8):
(8)
Таким чином, балансовими сірководнем поглинається:
, 17 - 1,1=0,07% мас.
Кількість водню, що увійшов при гідруванні до складу продукту, так само:
, 39 - 0,07=0,32% мас.
Уточнений вихід гидроочищенних палива складає:
, 9 + 0,32=99,12% мас.
Склад ЦВСГ наведено в таблиці 9
Таблиця 9 Склад ЦВСГ
КомпонентМассовая частка% від об'емакг/чВодород Метан Етан Пропан і-бутан н-бутан Пентани0,410 0,124 0,119 0,185 0,064 0,051 0,04791,64 3,36 1,84 1,89 0,43 0 , 52 0,322422,69 88,83 48,64 49,97 11,37 13,74 8,46Всего1,00100,002643,7
Результати розрахунків матеріального балансу наведені в таблиці 10
Таблиця 10- Матеріальний баланс
ПріходКг/год% мас.РасходКг/год% мас.1.сирье 2.ЦВСГ, у тому числі водород17245,37 2643,7 2422,69100 15,33 14,051.Газопродуктовая суміш: -сероводород -гидрогенизат 2.ЦВСГ в тому числі водень 3.Потері 17295,38 201,77 17093,61 2545,41 2324,66 146,59 1,17 99,12 14,76 13,48 0,85Ітого19889,07129,38Ітого19889,07129 , 38
7.2 Механічний розрахунок реактора
Вихідні дані:
- продуктивність установки по сировині - 17245,37кг/год;
- об'ємна швидкість подачі сировини - 5 год - 1;
- тиск в реакторі - 7 МПа;
- кратність циркуляції водородсодержащего газу - 500 нм 3/м 3;
- щільність гасової фракції - 782 кг/м 3
- температура в реакторі 320-380
7.2.1 Визначення середньої молекулярної маси сировини
Знайдемо середню температуру в реакторі, 0 С за формулою (9):
(9)
де - температура початку відбору фракції, 0 С;- Температура кінця відбору фракції, 0 С
За формулою Войнова знаходимо молекулярнуюмассукеросіновой фракцій, г/моль (10):
(10)
де t - середня температура кипіння фракції, 0 С.
г/моль
7.2.2 Розміри реактора
Визначаємо обсяг сировини, м 3/год (11)
(11)
де - кількість гасової фракції РТ, кг/год;- Щільність гасової фракції
Обсяг каталізатора в реакторі визначаємо за формулою, м 3 (12)
(12)
де - обсяг сировини при 20 0 С, м 3/год;- Об'ємна швидкість подачі рідкого сировини, ч - 1.
Секундний об'єм суміші парів сировини і ЦВСГ при температурі і тиску на вході в реактор знаходимо за формулою, м 3 (13)
(13)
де - обсяг парів сировини при температурі (t) і тиску (P) в реакторі, м 3/год;- Обсяг циркулюючого і свіжого ВСГ при тих же умовах, м 3/ч.
Для цього спочатку визначаємо обсяг парів сировини на вході в реактор за формулою, м 2/с (14)
(14)
де - витрата сировини надходить у реактор, кг/год; Z - коефіцієнт стисливості;- Середня температура в реакторі, 0 С;- Середня молекулярна маса сировини; P - тиск в реакторі, МПа.
Сумарний обсяг ВСГ на вході в реактор визначають за формулою м 2/с (15)
(15)
де - щільність сировини;- Кратність циркуляції ВСГ; Z - коефіцієнт стисливості, для газу значно розведеного воднем можна прийняти рівним 1.
Визначивши сумарний об'єм суміші, знаходять перетин (F) (16) і діаметр (d) реактора (17):
(16)
(17)
де - сумарний обсяг суміші;- Лінійна швидкість руху сировини (0,3-0,5 м/с);- Математична константа.
Знаючи перетин апарату і обсяг каталізатора, визначають висоту шару каталізатора (18)
(18)
де - обсяг каталізатора в реакторі;- Перетин реактора.
Реактор заповнюють каталізатором на 2/3 висоти циліндричної частини апарату. Отже, висота циліндричної частини реактора (19):
(19) <...
