Файл: Караваев М.М. Промышленный синтез метанола.pdf

Объем катализатора на II полке:

61 500

45 500

— °>64 — °>71

61 500 +

5050 =

66 550 кг/ч

Количество метанола, образовавшегося на I и II полках:

6,08

• 61 500 =

3730 кг/ч

100

Содержание метанола в газе после смешения:

3730

5,63%

66 550 -100 =

Текущая массовая скорость равна (см. рис. 39):

106

= 51 900 кг/(см3-ч)

lg з

Текущий объем катализатора до III полки:

66 550

,

,

51 900 ~

1,28 м

5,63 +

1,72 — 7,35%

Массовая скорость газа (см. рис. 39):

10е

31 250 кг/(м3-ч)

-ß2 ~ =

Объем катализатора на III полке:

66 550

31 250 ~

1 >28 =

°>84 м3

Высота слоя катализатора на III полке:

0,84

0,82 • = 1,02 м

Высота III

полки: Іі3 — 1,02 +

0,35 =

1,37 м

Следовательно, высотой задались верно.

Объем и высота катализатора на

IV полке. Принимаем температуру смеше­

ния газов 340 °С.

Количество

холодного газа:

355 — 340

66 550- 340-

2g- =

3260 кг/ч

1,9-55 100

15- 7,33-69810

3,0 8 °С

Повышение температуры на IV полке:

15 + 3 ,0 8 =

18,08 °С

На IV полке образуется метанола:

18,06

=

1,79%

10,13

10"

=

22 700

кг/(м3- ч)

44

Объем катализатора на IV полке:

69 810

1 ,8 5 = 1,22

м:‘

22 700

Высота слоя катализатора на IV полке:

1,22

=

1,49 м

0,82

Высота IV полки:

/>„ = 1,49 + 0 ,3 5 =

1,84 м

Следовательно, высотой задались верно.

Количество холодного газа состав­

Объем и высота катализатора на V полке.

ляет:

17 900 — (900 +

5500 +

5050 +

3260) = 3190

Температура после смешения газов:

69 810-355 +

3190-35

„

69 810 +

3190

— 342 С

где количество газа, поступающего на V полку:

69 810 +

3190 =

73 000

кг/ч

Количество метанола, образовавшегося до V полки:

8,79

6100 кг/ч

—j-QQ—■- 69 810 =

Концентрация метанола в газе после смешения:

6100

73 000 •100 =

8,36%

Текущая массовая скорость равна (см. рис. 39):

“4^ 6“ =

24 100

кг/(м3-ч)

Текущий объем катализатора до V полки:

73 000

= 3,01

м3

24 100

15,79

Ж Т 3 - = 1>57о/„

Содержание метанола в газе после V

полки:

8,36 +

1,57 =

9,93%

Текущая массовая скорость (см.

рис.

39):

10s

17 250

кг/(м3-ч)

- g g -=

Объем катализатора на V полке:

73000

17 250 ~

3 '01 — 1’2 м

Высота слоя катализатора на V полке:

1,2

= 1,46 м

0,82

Высота V полки равна:

/і6=

1,46 +

0 ,3 5 =

1,81 м

Следовательно, высотой задались верно.

коробки

равна:

Таким образом, высота

катализатор ной

Н = hi + h-2+ h%+ hi +

/ig

1,12 + 1,22 + 1,3/ +

1,84 +

1,81 =

7,36 м.

Это хорошо согласуется

с конструктивным размером Н = 7,33

м, следова­

тельно, расчеты проведены верно.

Рассчитанный объем катализатора, размещенный на пяти полках составля­

ет:

Ур = 0,63 + 0,71 + 0 ,8 4 + 1 ,2 2 + 1 ,2 0 = 4 ,6 0

м3

И с х о д н ы е д а н н ы е

В колонну поступает

13266

кг/ч

метанол обезэфнренный.........................

конденсат.................................................

1326,6

кг/ч

В с е г о .............................................................

14592,6 кг/ч

Из колонны выходит

544

кг/ч

предгон

I .................................................

предгон

11..................................................

72,6 кг/ч

кубовый остаток .....................................

13976

кг/ч

Количество флегмы.........................................

10100

кг/ч

Давление в колонне .....................................

Атмосферное

Температура

в колонне

63

°С

верх..............................................................

н и з ..............................................................

впрыскиваемой смеси

80

°С

Температура

68

°С

(метанола)......................................................

Параметры греющего пара: Р =

5 кгс/см2, Т =

158 СС, теплота конденсации

пара г == 500 ккал/кг.

ху

Определение допустимой скорости паров в колонне. Количество паров ввер­

колонны:

Gn = 10 100 + 544 = 10 644

кг/ч

где

10 100 — количество

флегмы, кг/ч; 544 — количество отбора (предгон 1),

кг/ч.

Секундный объ ем паров, поднимающихся в колонне, определяется по фор­

муле*:

Gn

10 644

Ѵ~3 б 00 уп =

3600-1,4 = 2 ' и ы/ с

где Gn — количество паров, кг/ч; уп— плотность паров, кг/м3.

Массовая скорость паров в колонне W кгс/(м2-ч) рассчитывается по урав­

нению*:

И7 = 0,305-С [уп (уж - у п)]<>.3

где Уп, 7ж — плотности паров и жидкости, кг/м3;

С — коэффициент, зависящий

* А д е л ь с о и С.

В. Процессы и

аппараты нефтепереработки и нефтехи­

мии. М. Гостоптехиздат,

1963. С. 164, 231,

232.