Технологические расчеты основных аппаратов установки.

 

Схема реактора установки гидроочистки.

1 - корпус, 2 - распределитель и гаситель потока, 3 - распределительная непровальная тарелка, 4 - фильтрующее устройство, 5 - опорная колосниковая решетка, 6 - коллектор ввода водорода, 7 - фарфоровые шары, 8 - термопара.

Рисунок 2. Принципиальная схема реактора установки гидроочистки

 

 

Механический расчет

Исходные данные: Определение средней молекулярной массы

-производительность установки по сырью - 759803,922кг/ч;

-объемная скорость подачи сырья - 5 ч^-1;

-давление в реакторе - 7 МПа;

-кратность циркуляции водородсодержащего газа - 500 нм³/м³;

-плотность керосиновой фракции - 782 кг/м³

-температура в реакторе 320-380

 

Определение средней молекулярной массы:

Найдём среднюю температуру в реакторе, ⁰С по формуле (9):

 

(9)

 

где - температура начала отбора фракции, ⁰С; - температура конца отбора фракции, ⁰С

 

По формуле Войнова находим молекулярную массу керосиновой фракций, г/моль (10):

 

(10)

 

где t - средняя температура кипения фракции, ⁰С.Размеры реактора

г/моль

 

Размеры реактора

Определяем объем сырья, м³/ч (11)

 

(11)

 

где  - количество керосиновой фракции РТ, кг/ч;  - плотность керосиновой фракции

 

Объем катализатора в реакторе определяем по формуле, м³ (12)

 

(12)

 

где  - объем сырья при 20 ⁰С, м³/ч;  - объемная скорость подачи жидкого сырья, ч^-1.

 

Секундный объем смеси паров сырья и ЦВСГ при температуре и давлении на входе в реактор находим по формуле, м³ (13)

 

(13)

где  - объем паров сырья при температуре (t) и давлении (P) в реакторе, м³/ч;  - объем циркулирующего и свежего ВСГ при тех же условиях, м³/ч.

Для этого сначала определяем объём паров сырья на входе в реактор по формуле, м²/с (14)

 

(14)

 

где  - расход сырья поступающего в реактор, кг/ч; Z - коэффициент сжимаемости; - средняя температура в реакторе, ⁰С;  - средняя молекулярная масса сырья; P - давление в реакторе, МПа.

 

Суммарный объем ВСГ на входе в реактор определяют по формуле м²/с (15)

 

(15)

 

где  - плотность сырья;  - кратность циркуляции ВСГ; Z - коэффициент сжимаемости, для газа значительно разбавленного водородом можно принять равным 1.

 

 

Определив суммарный объем смеси, находят сечение (F) (16) и диаметр (d) реактора (17):

 

 (16)

 (17)

где  - суммарный объем смеси;  - линейная скорость движения сырья (0,3-0,5 м/с); - математическая константа.

 

 

Зная сечение аппарата и объем катализатора, определяют высоту слоя катализатора (18)

 

(18)

 

где  - объем катализатора в реакторе;  - сечение реактора.

 

Реактор заполняют катализатором на 2/3 высоты цилиндрической части аппарата. Следовательно, высота цилиндрической части реактора (19):

 

(19)

 

где  - определяют высоту слоя катализатора.

 

а общая высота реактора (20):

 

 (20)

 

где - высота верхнего и нижнего днища, то есть (21)

 

 (21)

 

где  - диаметр реактора.

 

 

Общие выводы

 

По ходу выполнения курсового проекта были изучены теоретические основы процесса гидроочистки, выполнено проектирование установки вакуумного дистиллята смеси Арыскумской нефти производительностью 6,2 млн. т/г (в том числе, произведены технологический и механический расчеты основного аппарата). В ходе выполнения проекта, были изучены типичные технологическая и поточная схема процесса гидроочистки, составлены материальные балансы установок, применяющихся при проведении процесса.

При выполнении данной курсовой работы был рассмотрен процесс гидрогенизации(гидрокрекинга). Внимание было уделено изучению физико-химических основ процесса, а также сырью и продуктам процесса.

 

 

Приложение А

 

 

Поточная схема Арыскумской нефти.

 

 

 Приложения Б

 

 

Технологическая схема Гидроочистки вакуумного дистиллята