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:

кат

= ????????, (2.10)

????

Реактор заполняют катализатором на 2/3 высоты цилиндрической части аппарата. Следовательно, высота цилиндрической части реактора:



а общая высота реактора:

цил

= 3∙ℎкат, (2.11)

2

???? = цил + 2 ⋅ дн , (2.12)

где дн

= d - высота верхнего и нижнего днища.

2

Затем определяют диаметры штуцеров, и по соответствующим нормам выбирают их размеры.

    1. 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.

  1. 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.

  1. Описание каталитического реактора гидроочистки



Реактор представляет собой цилиндрический вертикальный сосуд с ша- ровыми днищами. При 525 °С и 2 – 4 МПа водород способствует водородной