Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Дисциплины:
2022-11-24 | 35 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Содержание
Введение……………………………………………………………………………4
1. Каталитическая изомеризация…………………………………………....5
1.1 Теоретические основы процесса изомеризации……………………..5
1.2 Технологическая схема процесса изомеризации…………………….10
2. Расчет реакторного блока установки высокотемпературной изомеризации фракции н.к. – 62 °С.……………………………………..13
2.1 Исходные данные……………………………………………………..13
2.2 Материальный баланс процесса изомеризации….…………..……14
2.3 Тепловой баланс процесса изомеризации……………….…………19
2.4 Расчет реакторного блока……………………......................................24
2.5 Гидравлический расчет реактора……………….…………..………28
Вывод………………………………………………………… ………….………32
Список использованной литературы…………………………………...……….33
Введение
Изомериз а ция - превращение какого-либо химического соединения в его изомер. При изомеризации могут изменяться углеродный скелет молекулы, характер функциональных групп и их положение, может происходить сужение или расширение цикла и т. д.
Реакции изомеризации имеют широкое распространение в нефтеперерабатывающей промышленности. Их нельзя не учитывать при рассмотрении процессов каталитического крекинга и риформинга; кроме того, они имеют самостоятельное значение и используются для повышения октановых чисел компонентов моторных топлив и получения индивидуальных изоалканов С4 и C6. Изобутан применяют в процессе алкилирования и для получения изобутилена для синтеза метил-трет-бутилового эфира. Изопентан подвергают дегидрированию с целью получения изопрена для нефтехимической промышленности.
Высокооктановый компонент бензина получают изомеризацией наиболее легкой части бензина прямой перегонки — фракции С4 — С6. Изомеризация высших алканов не дает существенного повышения октанового числа. Вместе с тем слаборазветвленные алканы с длинной цепью являются желательными компонентами реактивных и дизельных топлив, а также масляных фракций. Они имеют низкую температуру застывания и хорошие цетановые и вязкостно-температурные характеристики. Изомеризация высокомолекулярных алканов повышает качество топлив и масел и в ряде случаев успешно конкурирует с депарафинизацией нефтяных фракций.
|
Каталитическая изомеризация.
Исходные данные
1. Количество исходного сырья – 25 000 кг/ч;
2. Состав исходного сырья % масс.
№ | Компонент | Молекулярная масса i -компонента, кг/кмоль | массовая доля i - компонента | |
1 | С4Н10 | 58 | 0,0490 | |
2 | и-С5Н12 | 72 | 0,0630 | |
3 | н- С5Н12 | 72 | 0,8100 | |
4 | и-С6Н14 | 86 | 0,0110 | |
5 | н-С6Н14 | 86 | 0,0400 | |
6 | С7+ | 100 | 0,0270 | |
| итого | - | 1,0000 |
3. Состав водородсодержащего газа % масс.: Н2 – 98,4 %; моноэтаноламин –
1,6%;
4. Температура ввода сырья – 445 °С;
5. Температура вывода продуктов – 400 °С;
6. Давление – 3,5 МПа;
7. Объёмная скорость подачи сырья – 1,8ч-1;
8. Мольное соотношение водород: сырьё – 0,5:1;
9. Выход за однократный пропуск – 50%;
10. Суммарный выход с рециркуляцией – 95 %.
ПРИХОД
РАСХОД
Поток
% масс. по
% масс.
кг/ч
кмоль/ч
Поток
% масс.
кг/ч
кмоль/ч
100,0
98,6137
25000,00
0,8120
205,86
6,862
С₄Н₁₀
4,9
4,8321
1225,00
21,12
2. С₄Н₁₀
5,2315
1326,25
22,87
и-С₅Н₁₂
6,3
6,2127
1575,00
21,88
3. и-С₅Н₁₂
44,9531
11396,25
158,28
н-С₅Н₁₂
81,0
79,8771
20250,00
281,25
4. н-С₅Н₁₂
39,9386
10125,00
140,63
и-С₆Н₁₄
1,1
1,0848
275,00
3,20
5. и-С₆Н₁₄
3,2804
831,64
9,67
н-С₆Н₁₄
4,0
3,9445
1000,00
11,63
6. н-С₆Н₁₄
1,7356
440,00
5,12
С₇₊
2,7
2,6626
675,00
6,75
7. С₇₊
|
2,6626
675,00
6,75
100,0
1,3863
351,44
173,00
1,3863
351,44
173,00
Н₂
98,4
1,3641
345,82
172,91
Н₂
1,3641
345,82
172,91
МЭА
1,6
0,0222
5,6231
0,09
МЭА
0,0222
5,62
0,0922
ИТОГО
100,00
25351,44
518,82
ИТОГО
100,00
25351,44
523,17
Расчет реакторного блока.
Расчёт реакторного блока проводится для параметров: температура ввода сырья 445 °С, температура вывода продуктов 400 °С, давление в реакторе 3,5 МПа.
Объём паров смеси сырья и циркулирующего газа, а так же паров катализата проходящих через сечение реактора определяется:
Vсм = Vc + Vвсг, (16)
где Vсм – объем паров смеси, проходящей через сечение реактора, м3/ч;
Vвсг – объём циркулирующего водородсодержащего газа, м3/с;
Vс – объём сырья, м3/с.
Vc = ·Σ , (17)
где Vс – объем сырья, м3/ч;
П – давление в реакторе, МПа;
t – температура в реакторе, °С;
Z – коэффициент сжимаемости;
P – атмосферное давление, равное 0,1 МПа;
Gi – расход i-го компонента, кг/ч;
Mi – молекулярная масса i-го компонента.
Объем циркулирующего водородсодержащего газа рассчитывается тоже по формуле 17.
Коэффициент сжимаемости рассчитывают через приведенные параметры процесса (Тпр, Рпр), расчет которых производится по формулам 10 и 11, представлен в таблице 3.
Тпр = 1,5299
Рпр = 1,0020
Коэффициент найдем по формуле:
Z = 0,990 + , (18)
где Z – коэффициент сжимаемости;
Tпр – приведенная температура;
Pпр – приведенное давление.
Z = 0,990 + = 0,9123
Для ВСГ коэффициент сжимаемости газов может быть принят равным 1, так как водород относится к несжимаемым в этих условиях газам. Расчет объема паров смеси представлен в таблице 7.
Таблица 7 – Расчет объема паров смеси.
Состав | Молекулярная масса, г/моль | Масса, кг/ч | Vc, м³/с | Vвсг, м³/с | Vсм, м³/с |
С4Н10 | 58 | 1225 | 0,0101 | 0,0784 | 0,2429 |
и-С5Н12 | 72 | 1575 | 0,0104 |
|
|
н-С5Н12 | 72 | 20250 | 0,1339 |
|
|
и-С6Н14 | 86 | 275 | 0,0015 |
|
|
н-С6Н14 | 86 | 1000 | 0,0055 |
|
|
С7+ | 100 | 675 | 0,0032 |
|
|
∑ | - | 25000 | 0,1646 |
|
|
Рассчитываем площадь поперечного сечения реактора (м2):
S = , (19)
где U – линейная скорость движения сырья и ВСГ, м/с; из практических данных принимают U = 2 м/с /8/;
Vсм – объем паров смеси, проходящей через сечение реактора, м3/ч;
S = = 0,1215 м2
Рассчитываем объём катализатора (м3) в реакторе:
Vк = , (20)
где W – объёмная скорость подачи сырья, ч-1;
|
rс – плотность сырья, кг/м3;
Vсм – объем паров смеси, проходящей через сечение реактора, м3/ч;
Vк – объем катализатора, м3.
Плотность сырья найдем по уравнению:
ρс = Σρi·Yi, (21)
где rс – плотность сырья, кг/м3;
ρi – плотность i-го компонента, кг/м3, /2/;
Yi – мольная доля i-го компонента.
ρс = 0,5789·0,0611 + 0,0633·06196 + 0,8133·0,6262 + 0,0092·0,6594 + 0,0336·0,6594 + 0,0195·0,6838 = 0,6245 кг/м3
Vк = = 0,2155 м3
Диаметр реактора (м) рассчитывается:
D = , (22)
где D – диаметр реактора, м;
S – площадь поперечного сечения реактора, м2;
π – 3,14.
D = = 0,40 м
Общую высоту слоя реактора определяем по формуле:
hк = , (23)
где Vк – объем катализатора, м3;
hк – общая высота слоя, м;
S – площадь поперечного сечения реактора, м2.
hк = = 1,7741 м
Принимают число реакторов n = 2, тогда высоту слоя катализатора в каждом реакторе рассчитываем:
h1 = , (24)
где hк – общая высота слоя,м;
n – число реакторов;
h1 – высота слоя катализатора в аппарате, м.
h1 = = 0,8870 м.
Высота цилиндрической части реактора рассчитываем:
h2 = , (25)
где h1 – высота слоя катализатора в аппарате, м;
h2 – высота цилиндрической частит реактора, м.
h2 = = 1,3306 м.
Высота реактора связана с диаметром и определяется:
Н = h2 + D, (26)
где h2 – высота цилиндрической частит реактора, м;
D – диаметр реактора, м;
Н – высота реактора, м.
Н = 1,3306 + 0,40 = 1,724 м.
Вывод
Катализатор ИП-62, представляет собой фторированный оксид алюминия с нанесенной платиной, которая равномерно распределена по поверхности гранул. Данный катализатор обладает большой селективной способность, высокой активностью и механической прочностью при данных условиях процесса.
Применение процесса высокотемпературной изомеризации фракции н.к. – 62 °С в промышленности играет важную роль, так как можно получить большой спектр продуктов, которые затем можно использовать как сырье в других областях. Для получения каучука, высокооктановых компонентов к бензину, метил-трет-бутилового эфира, а так же использование в процессах алкилирования и полимеризации.
Список используемой литературы
1. Бусыгина Н.В., Бусыгин И. Г. «Технология переработки породного газа и газового конденсата»- Оренбург: ИПК «Газпромпечать», 2002;
|
2. Введенский А.А. Термодинамические расчеты нефтехимических процессов. Л.: «Гостоптехиздат», 1960 г- 576с;
3. Дж. Перри. Справочник инженера-химика. М.: «Химия», 1969;
4. Кикоин И.К. Таблицы физических величин. Справочник. М: «Автомиздат». 1976;
5. Кузнецов А.А, Кагерманов С.М, Судаков Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. М.: «Химия», 1966;
6. Николаев В.В., Бусыгин И.Г., Бусыгина Н.В., Паламарчук В.С., Туманян Б.П. Основные процессы химической переработки газа. М., «Недра», 1996;
7. Рид Р. Свойства газов и жидкостей. Л.: «Химия», 1982;
8. Бусыгина Н.В., Бусыгин И.Г. «Основы технологии процессов газохимического синтеза». Учебное пособие. – Оренбург: ИПК «Газпромпечать», 2009.
Содержание
Введение……………………………………………………………………………4
1. Каталитическая изомеризация…………………………………………....5
1.1 Теоретические основы процесса изомеризации……………………..5
1.2 Технологическая схема процесса изомеризации…………………….10
2. Расчет реакторного блока установки высокотемпературной изомеризации фракции н.к. – 62 °С.……………………………………..13
2.1 Исходные данные……………………………………………………..13
2.2 Материальный баланс процесса изомеризации….…………..……14
2.3 Тепловой баланс процесса изомеризации……………….…………19
2.4 Расчет реакторного блока……………………......................................24
2.5 Гидравлический расчет реактора……………….…………..………28
Вывод………………………………………………………… ………….………32
Список использованной литературы…………………………………...……….33
Введение
Изомериз а ция - превращение какого-либо химического соединения в его изомер. При изомеризации могут изменяться углеродный скелет молекулы, характер функциональных групп и их положение, может происходить сужение или расширение цикла и т. д.
Реакции изомеризации имеют широкое распространение в нефтеперерабатывающей промышленности. Их нельзя не учитывать при рассмотрении процессов каталитического крекинга и риформинга; кроме того, они имеют самостоятельное значение и используются для повышения октановых чисел компонентов моторных топлив и получения индивидуальных изоалканов С4 и C6. Изобутан применяют в процессе алкилирования и для получения изобутилена для синтеза метил-трет-бутилового эфира. Изопентан подвергают дегидрированию с целью получения изопрена для нефтехимической промышленности.
Высокооктановый компонент бензина получают изомеризацией наиболее легкой части бензина прямой перегонки — фракции С4 — С6. Изомеризация высших алканов не дает существенного повышения октанового числа. Вместе с тем слаборазветвленные алканы с длинной цепью являются желательными компонентами реактивных и дизельных топлив, а также масляных фракций. Они имеют низкую температуру застывания и хорошие цетановые и вязкостно-температурные характеристики. Изомеризация высокомолекулярных алканов повышает качество топлив и масел и в ряде случаев успешно конкурирует с депарафинизацией нефтяных фракций.
|
Каталитическая изомеризация.
|
|
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!