Файл: Курсовой проект по дисциплине Теория и технология химических процессов органического и нефтехимического синтеза на тему Технологическое проектирование установки гидроочистки дизельной фракции мощностью 1910 тыс тгод.docx

Построили зависимость полученных энтальпий сырья, гидрогенизата, бензина-отгона, сероводорода, СВСГ, ЦВСГ и УВГ при различных температурах (рис. 2.1-2.7) и определили энтальпии нефтепродуктов при фактических параметрах.



Рис. 2.1 – Энтальпия паров сырья при повышенной температуре


Рис. 2.2 – Энтальпия паров гидрогенизата при повышенной температуре


Рис. 2.3 – Энтальпия паров бензина-отгона при повышенной температуре


Рис. 2.4 – Энтальпия сероводорода при повышенной температуре


Рис. 2.5 – Энтальпия СВСГ при повышенной температуре


Рис. 2.6 – Энтальпия ЦВСГ при повышенной температуре



Рис. 2.7 – Энтальпия УВГ при повышенной температуре

---

2.3.8.4 Расчет потерь тепла в окружающую среду

Потери тепла в окружающую среду определяем из уравнения



где — потери тепла в окружающую среду, кДж/ч;

К — коэффициент теплопередачи, кДж/кг·м²·ºС·ч,

К = 8 – 17 кДж/кг·м² ºС·ч [27];

F – поверхность реактора, м²;

— перепад температур, ºС.

Поверхность реактора рассчитывается по формуле



где F — поверхность реактора, м²;

R— наружный радиус реактора, м;

R = 2,075 м;

Н — высота цилиндрической части реактора, м (сумма высоты слоя катализатора, верхнего и нижнего днища и пространства реактора с распределительными устройствами);

Н = 26,1 м;

Θ — коэффициент для стандартных днищ, 1,384.

Перепад температур определяем по формуле



где t_cp. — средняя температура среды внутри реактора, ºС;

t_min. — средняя минимальная температура окружающей среды (зимой, ºС),

t_min = -25 ºС.

°С.

°С.

м².

кДж/ч.

2.3.8.5 Материальный и тепловой баланс реактора

По данным ВНИИ НП для прямогонных дистиллятов тепловой эффект реакции гидроочистки в зависимости от содержания серы составляет 12-210 кДж/кг. Значение теплового эффекта реакции для проектируемой установки найдем по рисунку 4.2 зависимости теплового эффекта от содержания серы и йодного числа дизельной фракции, который приведен в [27].

---

Тепловой эффект реакции гидроочистки дизельного топлива согласно данным таблицы 2.1 равен порядка 60 кДж/кг сырья.

Материальный и тепловой баланс реактора приведены в таблице 2.25. Энтальпия паров нефтепродуктов найдена из графиков, приведённых на рис. 2.1-2.7.

Таблица 2.25 – Материальный и тепловой баланс реактора

Статьи баланса	Расход, кг/ч	Температура, оС	Энтальпия, кДж/кг	Количество теплоты, млн кДж/ч
Взято:
сырье, в т.ч.	237525	340	-	-
паровая фаза	27326	340	1125	30,74
жидкая фаза	210199	340	838	176,12
СВСГ	2510	340	4867	12,22
ЦВСГ	12225	340	4781	58,45
Теплота реакции	-	-	60	14,25
Итого	252260	-	-	291,77
Получено:
Нестаб. г-т, в т.ч.	231203	360	-	-
паровая фаза	40126	360	1175	47,15
жидкая фаза	191077	360	904	172,77
Бензин-отгон	3325	360	1180	3,92
Сероводород	3012	360	420	1,27
УВГ	2494	360	1933	4,82
ЦВСГ	12225	360	5063	61,90
Потери в окр.ср.	-	-	-	1,42
Итого	252260	-	-	293,24

---

---

2.3.9 Гидравлический расчет реактора

Правильность выбора диаметра и высоты слоя катализатора проверяется гидравлическим расчетом. Цель гидравлического расчета — определение перепада давлений в слое катализатора и сравнение рассчитанных перепадов с практическими данными.

Гидравлический расчет ведем по формуле Эргуна [27]:



где — перепад давления в слое катализатора, Па;

H — высота слоя катализатора, м;

d — диаметр шарика катализатора, м;

W — линейная скорость газопаровой смеси, отнесенная к полному сечению, м/с;

- плотность потока паров ГПС при рабочих условиях, кг/м³;

- динамическая вязкость парогазовой смеси, Па с;

- порозность катализатора, доли от единицы;

g – ускорение свободного падения, принимаем g = 9,8 м/с².

За диаметр гранул, не имеющих форму шара, обычно принимается величина, определяемая из соотношения



где d_рш— диаметр равновеликого по объему шара, м;

- фактор экструдатов или коэффициент несферичности.

Коэффициент несферичности равен отношению поверхности экструдата катализатора (F_Т) к поверхности равновеликого по объему шара (F_рш):

.

Поверхность экструдата и поверхность равновеликого по объему шара находим, приравнивая объем экструдата к объему равновеликого по объему шара и рассчитываем поверхность последнего:

,

где d_T— диаметр экструдата катализатора, мм;

d_T = 1,5 мм;

l_T — длина экструдата катализатора, мм;

l_T = 3,2 мм.

Объем экструдата катализатора (

---