Файл: Материальный расчет получения стирола их этилбензола.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.01.2024

Просмотров: 335

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Для упрощения расчета принимают, что на первой ступени протекает только основная (целевая) реакция конверсии этилбензола, при этом расходуется этилбензола:где 0,31 -степень конверсии этилбензола в стирол на первой ступени дегидрирования.Образуется:стирола: водорода: В парогазовой смеси после первой ступени содержится:стирола:непрореагировавшего этилбензола:Рассчитывают состав парогазовой смеси после первой ступени катализа:Таблица 2.6. Состав парогазовой смеси после первой ступени катализа

компонент
ωi, %
mi, кг/ч
ni, кмоль/ч
xi, %

Этилбензол
22,68
24757,36
233,56
5,222

стирол
10,37
11324,56
108,89
2,434

толуол
0,46
503,34
5,47
0,122

Бензол
0,01
7,54
0,10
0,002

Вода
66,29
72359,03
4019,95
89,873

Водород
0,19
209,86
104,93
2,346

Сумма
100,00
109161,69
4472,89
100,000
Массовая доля стирола в контактном газе (в расчете на органические соединения): что соответствует нормам оптимального технологического режима (30-32%).На второй ступени дегидрирования по основной реакции реагирует этилбензола:Образуется:стирола: кмоль/ч или 8077,68 кг/ч;водорода: кмоль/ч или 155,34 кг/ч.Количество стирола на выходе из реактора дегидрирования:Расход этилбензола по реакциям 1-4 составляет 202,89 кмоль/ч, следовательно, по реакциям 2-4 расходуется этилбензола:По реакции 2 реагирует 60% этилбензола, что составляет:расходуется водорода: кмоль/ч или 24,348 кг/ч;Образуется:толуола: кмоль/ч или 1120,008 кг/ч;метана: кмоль/ч или 194,784 кг/ч.Всего содержится толуола в контактном газе:По реакции 3 реагирует 37% этилбензола, что составляет:Образуется:бензола: кмоль/ч или 585,546 кг/ч;этилена: кмоль/ч или 210,196 кг/ч.Всего содержится бензола в контактном газе:По реакции 4 реагирует 3% этилбензола, что составляет:Образуется:дибензилидена: / 2 = 0,3045 кмоль/ч или 40,803 кг/ч;метана: кмоль/ч или 9,744 кг/ч.Образовавшийся при дегидрировании этилен разлагается по реакции:С2Н4 = СН4

+ С (5).

При степени разложения этилена 0,95 его расход составит:



Остается этилена в контактном газе:



Образуется:

метана: кмоль/ч или 114,112 кг/ч;

углерода: кмоль/ч или 85,584 кг/ч.

Образовавшийся углерод конвертируют водяным паром по реакции:

С + Н2О = СО + Н2 (6).

Расходуется водяного пара: кмоль/ч или 128,376 кг/ч;

Образуется:

оксида углерода: кмоль/ч или 199,696 кг/ч;

водорода: кмоль/ч или 14,264 кг/ч.

Всего образуется метана по реакциям 2, 4, 5:



Метан конвертируют водяным паром по реакции:

СН4 + Н2О = СО + 3Н2 (7).

При степени конверсии метана 0,8 расходуется:

метана:

водяного пара: кмоль/ч или 286,776 кг/ч;

Образуется:

оксида углерода: кмоль/ч или 446,096 кг/ч;

водорода: 3 = 47,796 кмоль/ч или 95,592 кг/ч.

Остается метана в контактном газе:



Всего образуется оксида углерода по реакциям 6 и 7:



Оксид углерода конвертируют водяным паром по реакции:

СО + Н2О = СО2 + Н2 (8).

При степени конверсии оксида углерода 0,99 расходуется:

оксида углерода:

водяного пара: кмоль/ч или 410,994 кг/ч;

Образуется:

диоксида углерода: кмоль/ч или 1004,652 кг/ч;

водорода: кмоль/ч или 45,666 кг/ч.

Остается оксида углерода в контактном газе:

Общий расход водяного пара по реакциям 6-8:Остается водяного пара в контактном газе:Образуется водорода по реакциям 1, 6-8:Расходуется водорода по реакции 2: кмоль/ч или 24,348 кг/ч.Остается водорода в контактном газе:Рассчитывают состав контактного газа на выходе из реактора дегидрирования (поток 7):Таблица 7 - Состав контактного газа на выходе из реактора дегидрирования

компонент
ωi, %
mi, кг/ч
ni, кмоль/ч
xi, %

Этилбензол
13,170
14373,600
135,600
2,950

Стирол
17,777
19402,240
186,560
4,058

Толуол
1,487
1623,248
17,644
0,384

Бензол
0,537
586,326
7,517
0,164

Этилен
0,010
10,500
0,375
0,008

Метан
0,058
63,728
3,983
0,087

Диоксид углерода
0,921
1004,652
22,833
0,497

Оксид углерода
0,006
6,468
0,231
0,005

Вода
65,542
71532,954
3974,053
86,443

Водород
0,455
496,374
248,187
5,399

Дибензилиден
0,037
40,803
0,305
0,007

Сумма
100,000
109140,893
4597,288
100,000
Материальный баланс сводим в таблицу 8.Таблица 8 - Материальный баланс реактора дегидрирования

Приход
кмоль/ч
кг/ч
Расход
кмоль/ч
кг/ч

Свежий этилбензол, в т.ч.:
21549,92
203,33
Продуктовая смесь:
109161,68
4597,29

Этилбензол
21542,38
203,23
Этилбензол
14373,60
135,60

Бензол
7,54
0,10
Стирол
19402,24
186,56

 
 
 
Толуол
1623,25
17,64

Возвратный этилбензол:
15252,72
144,69
Бензол
586,33
7,52

Этилбензол
14337,56
135,26
Этилен
10,50
0,38

Стирол
411,82
3,96
Метан
63,73
3,98

Толуол
503,34
5,47
Диоксид углерода
1004,65
22,83

 
 
 
Оксид углерода
6,47
0,23

Водяной пар
72359,03
4019,95
Вода
71553,74
3974,05

 
 
 
Водород
496,37
248,19

 
 
 
Дибензилиден
40,80
0,30

Всего
109161,68
4367,97
Всего
109161,68
4597,29

Смотрите также файлы