ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА РЕАКТОРНИЯ БЛОК, Материален баланс на реактора за хидропречистване, Термичен баланс на реактора,

Материален баланс на реактора за хидроочистка

Реакторът получава суровина, пресен водородсъдържащ газ и циркулиращ водородсъдържащ газ (CVSG). Съставът на CVSG е приет на база данни 6 и е представен в таблица 6.1.

Таблица 6.1 Състав на циркулиращия WASH

Средната моларна маса на CVSG Mc е равна на:

Разход на циркулиращ HSG, % тегл. на 100 кг суровини:

където =200 е скоростта на циркулация на WSG, nm3/m3;

c=845,3 плътност на суровината, kg/m3.

Въз основа на данните от материалния баланс на хидропречистването (Таблица 4.1) съставяме материалния баланс на реактора (Таблица 6.2).

Таблица 6.2 - Материален баланс на реактора за хидрообработка на дизелово гориво

Топлинен баланс на реактора

Уравнението на топлинния баланс за реактора за хидротретиране може да бъде написано, както следва:

където QC, QC - топлина, въведена в реактора с прясна суровина и CVSG;

QS, QG.N. - топлина, отделена по време на реакциите на хидрогенолиза на сяра и хидрогениране на ненаситени съединения;

? QCM - топлина, отведена от реактора от реакционната смес.

Средният топлинен капацитет на реакционната смес по време на хидротретирането се променя леко по време на процеса, така че топлинният баланс на реактора може да бъде написан, както следва:

където G е общото количество на реакционната смес, % (тегл.);

c е средният топлинен капацитет на реакционната смес, kJ/(kg·K);

DS, DSN - количеството сяра и ненаситени, отстранени от суровината,% (тегл.);

t, t0 - температура на изхода на реактора и по време на отстраняването на сярата DS, °C;

qS, qН - топлинни ефекти на хидрогениране на сяра и ненаситени съединения, kJ/kg.

Нека определим числените стойности на всички членове, включени в уравнението.

1. При оптимизиране на t0 се вземат предвид следните два фактора, действащи в противоположни посоки:с увеличаване на t0 натоварването на катализатора намалява, което е необходимо за постигане на дадена дълбочина на десулфуризация DS, но, от друга страна, скоростта на дезактивиране на катализатора се увеличава и следователно разходите, свързани с по-чести регенерации и повече дни престой на инсталацията за една календарна година се увеличават. Минималните общи разходи ще определят оптималната стойност на t0. Тогава: t0=350°C.

2. Общото количество на реакционната смес на входа на реактора е 2016983,361 тона/година (виж Таблица 6.2).

3. Количеството сяра, отстранена от суровината, DS=1,3% (тегл.). Дълбочината на хидрогениране на ненаситени въглеводороди може да се приеме равна на дълбочината на десулфуризация: DSN=CH•0,996=10•0,996=9,96% (тегл.).

4. Количеството топлина, отделено по време на хидрогенолизата на серни съединения (на 100 kg суровини) при дадена дълбочина на десулфуризация от 0,996 ще бъде:

където qSi са топлинни ефекти от хидрогенолизата на отделни органосерни съединения, kJ/kg [6];

gSi е количеството на разложените серни органични съединения, kg (когато се изчислява на 100 kg суровини, то е числено равно на съдържанието на отделни серни органични съединения в тегловни %).

5. Количеството топлина, отделена при хидрогениране на ненаситени въглеводороди, е 126 000 kJ/mol [6]. Тогава:

6. Намираме средния топлинен капацитет на CVSG въз основа на данните за топлинния капацитет на отделните компоненти [6], таблица 6.3:

Таблица 6.3 - Топлинна мощност на отделните компоненти

---