Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 208
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
среднемолекулярная температура кипения (приближенно можно взять температуру 50%-ной точки разгонки); и температуры 70 и 10% отгона от кривой разгонок, оС; относительная плотность ; молекулярная масса.
Относительную плотность нефтепродукта при 15оС можно определить по следующему уравнению:
(3.13)
где относительная плотность нефтепродукта при 20оС; α-средняя температурная поправка.
Для 0,9102; = 0,000620 [10].
0,9102+5∙0,000620=0,9133
Молекулярную массу нефтепродукта можно определить по формуле Крэга [12]:
(3.14)
Отсюда:
МПа
Приведенной температурой называют отношение температуры вещества к его критической температуре
(3.15)
где
критическая температура,
Приведенным давлением называют отношение давления вещества к его критическому давлению :
(3.16)
где критическое давление, МПа.
[10].
Отсюда: кДж/кг.
Находим энтальпию паров нефтепродуктов при атмосферном давлении по формуле:
(3.17)
где энтальпия паров нефтепродуктов в зависимости от температуры [10].
кДж/кг
Энтальпия паров вакуумного газойля при атмосферном давлении:
кДж/кг
Энтальпия паров вакуумного газойля при 7 МПа.
кДж/кг
В процессе гидрокрекинга используется циркулирующий водородсодержащий углеводородный газ следующего состава (6% масс.): Н2=58,8; С1–5; С2–6,8; С3–29,4. Кратность циркулирующего газа 1000 м3/м3 сырья.
Подсчитаем массовую теплоемкость циркулирующего газа без учета давления, так как в данном случае поправка на него мала. Подсчитаем среднюю температуру в реакторе 440оС. По графику [10] находим значение :
для Н2 14,73 кДж/(кг∙К)
для С1
3,3 кДж/(кг∙К)
для С2 3,1 кДж/(кг∙К)
для С3 3,05 кДж/(кг∙К)
Отсюда:
кДж/кг∙К
Энтальпия циркулирующего газа
кДж/кг
Находим среднюю молекулярную массу сухого газа, имеющего следующий состав (в % масс.): С2Н4–21,0; С2Н6–27,0; С3Н8–41; С4Н10–11,0
Определим энтальпию сухого газа при 460оС и 7,0 МПа
кДж/кг
Энтальпия бензина:
кДж/кг
кДж/кг
Энтальпия дизельного топлива:
кДж/кг
кДж/кг
Энтальпия остатка:
кДж/кг
кДж/кг
Средняя молекулярная масса циркулирующего водородсодержащего газа:
Средняя плотность циркулирующего газа:
кг/м3
Масса циркулирующего газа определяется по следующей формуле:
(3.18)
где расход сырья, кг/ч; кратность циркуляции газа, м3/м3 сырья; плотность циркулирующего газа, кг/м3; плотность сырья, кг/м3.
кг/час.
Подсчитываем теплоту прихода и расхода.
Приходящее тепло:
кДж/ч
Уходящее тепло:
кДж/кг
Согласно справочным данным [10] 419 кДж/кг.
Так как по тепловому балансу кДж/кг, в реакторе в процессе реакции выделяется избыточное сырье, что требует дополнительного охлаждения, поэтому для процесса гидрокрекинга вакуумного газойля нефти месторождения Танатар необходимо выбрать политропический реактор с промежуточным охлаждением слоев катализатора.
Размеры реактора гидрокрекинга определяют следующим образом:
1. Определим объем катализатора в реакторе:
(3.20)
где объем сырья при 20оС, м3/час; объемная скорость подачи сырья, час
-1.
Объем сырья при 20оС определяют по следующей формуле:
(3.21)
где температура системы, давление в системе, МПа; расход компонента, кг/час; молекулярная масса компонента.
Если давление паров и газов выше 0,4 МПа, то формулу (3.21) необходимо ввести величину .
(3.22)
где фактор сжимаемости.
Коэффициент (фактор) сжимаемости зависит от величины приведенных параметров:
ƒ ( (3.23)
При и [10].
м3/ч
м3/ч = м3/сек
Определим объем циркулирующего газа (фактор сжимаемости для водорода ).
м3/сек
Общий объем паров и газов:
Относительную плотность нефтепродукта при 15оС можно определить по следующему уравнению:
(3.13)
где относительная плотность нефтепродукта при 20оС; α-средняя температурная поправка.
Для 0,9102; = 0,000620 [10].
0,9102+5∙0,000620=0,9133
Молекулярную массу нефтепродукта можно определить по формуле Крэга [12]:
(3.14)
Отсюда:
МПа
Приведенной температурой называют отношение температуры вещества к его критической температуре
(3.15)
где
критическая температура,
Приведенным давлением называют отношение давления вещества к его критическому давлению :
(3.16)
где критическое давление, МПа.
[10].
Отсюда: кДж/кг.
Находим энтальпию паров нефтепродуктов при атмосферном давлении по формуле:
(3.17)
где энтальпия паров нефтепродуктов в зависимости от температуры [10].
кДж/кг
Энтальпия паров вакуумного газойля при атмосферном давлении:
кДж/кг
Энтальпия паров вакуумного газойля при 7 МПа.
кДж/кг
В процессе гидрокрекинга используется циркулирующий водородсодержащий углеводородный газ следующего состава (6% масс.): Н2=58,8; С1–5; С2–6,8; С3–29,4. Кратность циркулирующего газа 1000 м3/м3 сырья.
Подсчитаем массовую теплоемкость циркулирующего газа без учета давления, так как в данном случае поправка на него мала. Подсчитаем среднюю температуру в реакторе 440оС. По графику [10] находим значение :
для Н2 14,73 кДж/(кг∙К)
для С1
3,3 кДж/(кг∙К)
для С2 3,1 кДж/(кг∙К)
для С3 3,05 кДж/(кг∙К)
Отсюда:
кДж/кг∙К
Энтальпия циркулирующего газа
кДж/кг
Находим среднюю молекулярную массу сухого газа, имеющего следующий состав (в % масс.): С2Н4–21,0; С2Н6–27,0; С3Н8–41; С4Н10–11,0
Определим энтальпию сухого газа при 460оС и 7,0 МПа
кДж/кг
Энтальпия бензина:
кДж/кг
кДж/кг
Энтальпия дизельного топлива:
кДж/кг
кДж/кг
Энтальпия остатка:
кДж/кг
кДж/кг
Средняя молекулярная масса циркулирующего водородсодержащего газа:
Средняя плотность циркулирующего газа:
кг/м3
Масса циркулирующего газа определяется по следующей формуле:
(3.18)
где расход сырья, кг/ч; кратность циркуляции газа, м3/м3 сырья; плотность циркулирующего газа, кг/м3; плотность сырья, кг/м3.
кг/час.
Подсчитываем теплоту прихода и расхода.
Приходящее тепло:
кДж/ч
Уходящее тепло:
кДж/кг
Согласно справочным данным [10] 419 кДж/кг.
Так как по тепловому балансу кДж/кг, в реакторе в процессе реакции выделяется избыточное сырье, что требует дополнительного охлаждения, поэтому для процесса гидрокрекинга вакуумного газойля нефти месторождения Танатар необходимо выбрать политропический реактор с промежуточным охлаждением слоев катализатора.
Размеры реактора гидрокрекинга определяют следующим образом:
1. Определим объем катализатора в реакторе:
(3.20)
где объем сырья при 20оС, м3/час; объемная скорость подачи сырья, час
-1.
Объем сырья при 20оС определяют по следующей формуле:
(3.21)
где температура системы, давление в системе, МПа; расход компонента, кг/час; молекулярная масса компонента.
Если давление паров и газов выше 0,4 МПа, то формулу (3.21) необходимо ввести величину .
(3.22)
где фактор сжимаемости.
Коэффициент (фактор) сжимаемости зависит от величины приведенных параметров:
ƒ ( (3.23)
При и [10].
м3/ч
м3/ч = м3/сек
Определим объем циркулирующего газа (фактор сжимаемости для водорода ).
м3/сек
Общий объем паров и газов: