Материальный баланс процесса изомеризации.

Принимают по практическим данным для катализатора ИП-62: выход изопентана на пропущенный н -пентан – 48 – 53%; на превращённый н -пентан –

97%; выход изогексана на пропущенный н -гексан – 56%; на превращённый н -гексан – 99,4%; количество образующихся продуктов крекинга от метана до бутана – 3 – 4% /8/. Сводят материальный баланс процесса изомеризации в Таблицу 1.

Состав сырья принимаем по исходным данным.

Произведем перерасчет массовых долей в мольные доли:     

C_i' =  (1)

где М_i – молекулярная масса i-компонента, кг/кмоль;

С_i – массовая доля i-компонента;

С_i' – мольная доля i-компонента.

 

Далее рассчитываем среднею молекулярную массу сырья по следующему уравнению:

М_ср.c = ∑M_i·C_i' (2)

где М_i – молекулярная масса i-компонента, кг/кмоль;

М_ср.c – средняя молекулярная масса сырья, кг/кмоль;

С_i' – мольная доля i-компонента.

 

По производительности колонны и составу сырья определяем массовые (кг/час) и мольные (кмоль/час) количества всех его компонентов:

G_i = C_i·G_c (3)

где G_c – производительность колонны, кг/час;

G_i – массовое количество i – компонента, кг/час;

С_i – массовая доля i-компонента.

G_i’=  (4)

где G_i – массовое количество i – компонента, кг/час;

G_i’– мольное количество i – компонента, кмоль/час;

М_i – молекулярная масса i-компонента, кг/кмоль.

Расчеты сведены в таблицу 1.

Рассчитывается количество водорода, необходимого для процесса изомеризации зная мольное соотношение водород: сырьё = 05:1

G_H2 =  (5)

где N - мольное соотношение водород: сырьё = 0,5:1;

G_н2 – количество водорода, кг/час;

G_c – производительность колонны, кг/час;

М_н2 – молекулярная масса водорода, кг/кмоль;

М_ср.c – средняя молекулярная масса сырья, кг/кмоль;

G_H2 =  = 345,8213 кг/ч

С учетом содержания водорода в ВСГ рассчитываем количество ВСГ:

GВСГ =  (6)

где Y_н2 – массовая доля водорода в ВСГ – 98,4 %;

G_н2 – количество водорода, кг/час;

G_ВСГ – количество ВСГ, кг/час.

GВСГ =  = 351,4444 кг/ч

 

 

 

 

Таблица 1 - Состав сырья

Cостав	Массовые %	Мольная масса, кг/кмоль		Мольная доля	Молекулярная масса, кг/кмоль	Количество
						массовое количество   i-компонента, кг/ч	мольное количество  i-компонента, кмоль/ч
С4Н10	4,9	58	0,00084	0,0611	3,5423	1225	21,121
и-С5Н12	6,3	72	0,00088	0,0633	4,5544	1575	21,875
н-С5Н12	81,0	72	0,01125	0,8133	58,5563	20250	281,250
и-С6Н14	1,1	86	0,00013	0,0092	0,7952	275	3,198
н-С6Н14	4,0	86	0,00047	0,0336	2,8917	1000	11,628
С7+	2,7	100	0,00027	0,0195	1,9519	675	6,750
∑	100,0	-	0,01383	1,0000	72,2917	25000	345,821

 

Принимают по практическим данным для катализатора ИП-62 и по исходным данным:

1. выход изопентана за однократный пропуск – 50 %;

2. выход изопентана с рециркуляцией – 95 %;

3. количество образующихся продуктов крекинга от метана до бутана – 4 %.

Материальный баланс представлен в таблице 2.

 

 

 

Таблица 2 - Материальный баланс процесса изомеризации

ПРИХОД					РАСХОД
Поток	% масс. по	% масс.	кг/ч	кмоль/ч	Поток	% масс.	кг/ч	кмоль/ч
1. Сырье, в том числе:	100,0	98,6137	25000,00	345,82	1. Углеводородные газы (С1-С3)	0,8120	205,86	6,862
С₄Н₁₀	4,9	4,8321	1225,00	21,12	2. С₄Н₁₀	5,2315	1326,25	22,87
и-С₅Н₁₂	6,3	6,2127	1575,00	21,88	3. и-С₅Н₁₂	44,9531	11396,25	158,28
н-С₅Н₁₂	81,0	79,8771	20250,00	281,25	4. н-С₅Н₁₂	39,9386	10125,00	140,63
и-С₆Н₁₄	1,1	1,0848	275,00	3,20	5. и-С₆Н₁₄	3,2804	831,64	9,67
н-С₆Н₁₄	4,0	3,9445	1000,00	11,63	6. н-С₆Н₁₄	1,7356	440,00	5,12
С₇₊	2,7	2,6626	675,00	6,75	7. С₇₊	2,6626	675,00	6,75
2. ВСГ, в том числе	100,0	1,3863	351,44	173,00	8. ВСГ, в том числе	1,3863	351,44	173,00
Н₂	98,4	1,3641	345,82	172,91	Н₂	1,3641	345,82	172,91
МЭА	1,6	0,0222	5,6231	0,09	МЭА	0,0222	5,62	0,0922
ИТОГО		100,00	25351,44	518,82	ИТОГО	100,00	25351,44	523,17