ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2023
Просмотров: 126
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
где ρc – плотность сырья; KЦВСГ – кратность циркуляции ВСГ; Z – коэф- фициент сжимаемости, для газа значительно разбавленного водородом можно принять равным 1.
Определив суммарный объем смеси (VСМ ), находят сечение ( F ) и диа- метр ( d ) реактора:
???? = ????????м, (2.8)
????
???? = √4∙????, (2.9)
????
где u – линейная скорость движения сырья (0,3–0,5 м/с).
Зная сечение аппарата и объем катализатора, определяют высоту слоя катализатора:
ℎкат
= ????????, (2.10)
????
Реактор заполняют катализатором на 2/3 высоты цилиндрической части аппарата. Следовательно, высота цилиндрической части реактора:
а общая высота реактора:
ℎцил
= 3∙ℎкат, (2.11)
2
???? = ℎцил + 2 ⋅ ℎдн , (2.12)
где ℎдн
= d - высота верхнего и нижнего днища.
2
Затем определяют диаметры штуцеров, и по соответствующим нормам выбирают их размеры.
-
Расчет гидравлического сопротивления реактора
Для расчета величины гидравлического сопротивления слоя катализато- ра можно использовать формулу:
???? = 150∙(1−????)2∙0.1∙????∙???? + 1.75∙(1−????)∙????∙????2, (2.13)
???? ????3∙????2 ????∙????∙????3
где E – порозность слоя; u–линейная скорость движения потока, м/с; µ – динамическая вязкость, Па·с;
d – средний диаметр частиц, м; ρ – плотность газа, кг/м3;
g – ускорение силы тяжести, кг/с2 Порозность слоя вычисляют по формуле
???? = 1 − ????н, (2.14)
????к
Где γН -насыпная плотность катализатора, кг/м3; γК – кажущаяся плот- ность катализатора, кг/м3.
Динамическую вязкость смеси определяют по ее средней молекулярной
массе:
Мср
=????????+????ВСГ, (2.15)
???????? +????ВСГ
????????
????ВСГ
По уравнению Фроста находят динамическую вязкость смеси (Па·с):
???? = ???? ∙ (6,6 − 2,25 ∙ log ????ср) ∙ 10−8, (2.16) где T – средняя температура в реакторе, К.
Средний диаметр частиц катализатора следует взять из характеристики катализатора (можно принять 3–5·10-3 м). За диаметр гранул, не имеющих фор- му шара, обычно принимается величина,определяемая из уравнения:
???? = ????рш, (2.17)
????ф
где dрш – диаметр равновеликого по объему (массе) шара;
ϕф – фактор гранул или коэффициент несферичности, равный отноше- нию поверхности гранул к поверхности равновеликого по объему шара.
Плотность реакционной смеси в условиях процесса можно определить
по формуле:
???? = ????????+????ВСГ, (2.18)
????????+????ВСГ
Затем рассчитывают потерю напора или гидравлическое сопротивление слоя катализатора. Потеря напора не должна превышать 0,3 МПа.
Если расчетное значение превышает допустимое, следует пересмотреть соотношение высоты и диаметра слоя катализатора, необходимо уменьшить высоту.
-
Технологический процесс гидроочистки дизельного топлива
Работа реакторного блока установки гидроочистки дизельного топлива осуществляется следующим образом.
Сырье - смесь дизельных фракций с установок ЭЛОУ-АВТ из парка, поступает на установку в емкость-отстойник поз.1.
Для создания постоянного подпора у сырьевых насосов поз.8 в емкости поз.1 поддерживается избыточное давление (0,8…2,0) кгс/см2 (0,08…0,20 МПа), создаваемое топливным (углеводородным) газом.
Давление в емкости поз.1 регулируется распределенной системой управления контуром 3 с системой двух клапанов, установленных на трубо- проводе топливного газа поз.3-5 и на трубопроводе сброса на факел поз.3-3.
Емкость поз.1 предназначена для отстоя воды и обеспечения двадцати- минутного запаса по сырью.
Уровень в емкости поз.1 регулируется РСУ контуром 2 с клапаном поз.2-3, установленным на трубопроводе приема сырья в емкость.
Уровень воды в отстойнике поз.1 регулируется РСУ контуром 4, клапан которого поз.4-3 установлен на линии в промканализацию.
Сырье из емкости поз.1 насосом поз.8 подается в тройник смешения на смешение с циркулирующим водородсодержащим газом, нагнетаемым дожим- ными компрессорами.
Расход сырья, подаваемого на смешение, регулируется РСУ контуром 5 с клапаном поз.5-4, установленным на трубопроводе нагнетания насоса поз.8.
Расход циркулирующего водородсодержащего газа от компрессоров в
тройник смешения контролируется контуром 8.
Сигнал на блокировку по уменьшению расхода циркулирующего водо- родсодержащего газа поступает от СПАЗ на клапан поз.8-4.
Газосырьевая смесь с давлением (44,5…46,0) кгс/см2 (4,45…4,60 МПа) и температурой не более 70 °С направляется в межтрубное пространство сырье- вых теплообменников поз.21 –поз.23, где нагревается до температуры не более
324 оС за счет тепла газопродуктовой смеси, поступающей из реактора поз.3 в трубное пространство теплообменников.
Из сырьевых теплообменников газосырьевая смесь поступает на нагрев в реакторную печь поз.4, где нагревается до температуры не более 410 °С поз.9- 1 и с давлением (3,5…4,2) МПа поз.18-1 поступает в реактор поз.3.
В реакторе поз.3 на катализаторе происходит глубокое гидрообессери- вание исходной смеси дизельных фракций, удаление азот- и кислородосодер- жащих веществ с образованием сероводорода, аммиака и воды.
Температурный режим газосырьевой смеси на входе в реактор регули- руется РСУ контуром 10 с клапаном поз.10-4, установленным на трубопроводе подачи топливного газа к основным горелкам реакторной печи поз.4.
Температура в слоях катализатора контролируется при помощи много- зонных термопар поз.15-1 и поз.17-1. Максимальная температура сигнализиру- ется.
Температура поверхности реактора (среднеарифметическое значение) контролируется поз.14-1 и поз.16-1.
Давление между слоями катализатора контролируется прибором поз.20-
1.
Перепад давления в каждом слое реактора контролируется приборами
поз.19-1 и поз.21-1 и должен быть не более 0,4 МПа.
Давление в реакторе поз.3 регулируется РСУ контуром 12 с клапаном поз. 12-3, установленным на трубопроводе очищенного водородсодержащего
газа.
Сигнал на блокировку по понижению давления газопродуктовой смеси поступает в СПАЗ.
Перепад температуры в слое катализатора не более 20 оС контролирует- ся РСУ.
Газопродуктовая смесь с температурой не более 415 оС поз. 13-1и давле- нием не более 4,2 МПа поступает в трубное пространство сырьевых теплооб- менников поз.21-поз.23, где охлаждается газосырьевой смесью до температуры
не более 185 °С и далее направляется в аппараты воздушного охлаждения поз.51 – поз.52.
После аппаратов воздушного охлаждения газопродуктовая смесь с тем- пературой не более 60 °С поступает в водяной холодильник поз.6, где охлажда- ется оборотной водой до температуры не более 50 °С и поступает в сепаратор высокого давления поз.7.
Температура газопродуктовой смеси на входе в сепаратор поз.7 регули- руется РСУ контурами 22 и 23, частотой вращения электродвигателей вентиля- торов воздушных холодильников.
В сепараторе поз.7 при давлении (31,0…39,0) кгс/см2 ((3,1…3,9) МПа) и температуре не более 50 °С происходит разделение циркулирующего водород- содержащего газа и нестабильного гидрогенизата.
Циркулирующий газ из сепаратора поз.7 направляется в абсорбер высо- кого давления на абсорбционную очистку от сероводорода регенерированным (25…55) % водным раствором амина. Очищенный циркулирующий водородсо- держащий газ затем поступает на всас компрессоров и возвращается в реактор- ный блок.
Нестабильный гидрогенизат из сепаратора высокого давления поз.7 вы- водится в сепаратор низкого давления.
Уровень нестабильного гидрогенизата, выводимого из сепаратора поз.7, регулируется РСУ контуром 26, клапан которого поз.26-3 установлен на трубо- проводе нестабильного гидрогенизата в сепаратор низкого давления.
-
Описание каталитического реактора гидроочистки
Реактор представляет собой цилиндрический вертикальный сосуд с ша- ровыми днищами. При 525 °С и 2 – 4 МПа водород способствует водородной