Расчет потерь тепла из реактора Р-201 в окружающую среду, страница 4

 и  – коэффициент сжимаемости паров ГСС и ГПС;

Для определения коэффициента сжимаемости паров ГСС и ГПС необходимо предварительно вычислить приведенные температуру и давление для ГСС и ГПС из соотношений

,                 ,

,                 ,

где  и  – приведенные температуры ГСС и ГПС;

 и  – приведенные давления ГСС и ГПС;

 и  – температура паров ГСС на входе в реактор и ГПС на выходе из реактора, К;

= 341 + 273 = 614 К;

= 345 + 273 = 618 К;

 и – псевдокритические температуры ГСС и ГПС;

 и – псевдокритические давления ГСС и ГПС;

;

;

;

;

где  и  – критические температуры компонентов ГСС и ГПС;

 и  – критические давления компонентов ГСС и ГПС;

 и  – мольная концентрация компонентов ГСС и ГПС.

Критические температуры и давления нефтяных фракций определим по формулам

,

,

,

где Т_КР (t_КР) – критическая температура фракции, К (⁰С);

t_СР – средняя объемная температура кипения фракции, ⁰С

;

Р_КР – критическое давление фракции, МПа;

М – молярная масса фракции, кг/кмоль;

К – постоянная;

К = 5,5

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Расчеты критических температур и давлений приведены в таб.5.23 – 5.24.

Таблица 5.23

Расчет критических температуры и давления ГСС.

Компонент	уi	Критические параметры
		температура, К	давление, МПа
Н2	0,6273	33,2	1,82	20,8	1,14
СН4	0,1452	191,5	4,68	27,8	0,68
С2Н6	0,0347	305,2	4,92	10,6	0,17
С3Н8	0,0115	369,8	4,28	4,3	0,05
SC4H10	0,0028	407,0	3,76	1,1	0,01
SC5H12	0,0009	426,1	3,67	0,4	0,003
Сырье	0,1775	729,0	20,3	129,4	3,60
Итого	1,0000	-	-	194,4	5,66

Таблица 5.24

Расчет критических температуры и давления ГПС.

Компонент	уi	Критические параметры
		температура, К	давление, МПа
Н2	0,5728	33,2	1,82	19,0	1,04
СН4	0,1525	191,5	4,68	29,2	0,71
С2Н6	0,0469	305,2	4,92	14,3	0,23
С3Н8	0,0167	369,8	4,28	6,2	0,07
SC4H10	0,0046	407,0	3,76	1,9	0,02
SC5H12	0,0008	426,1	3,67	0,3	0,003
Гидрогенизат	0,1947	726,0	21,6	141,4	4,21
Бензин-отгон	0,0044	604,0	26,1	2,7	0,11
Сероводород	0,0066	373,4	8,89	2,5	0,06
Итого	1,0000	-	-	217,4	6,46

Рассчитаем приведенные температуру и давление для паров ГСС и ГПС:

,                 ;

,                 .

Зная приведенные температуру и давление определим  коэффициент сжимаемости паров ГСС и ГПС.

Коэффициент сжимаемости паров ГСС = 0,99.

Коэффициент сжимаемости паров ГПС = 0,99.

.

Определим среднеарифметический объемный расход паров в реакторе по формуле:

,

где V – среднеарифметический объемный расход паров в реакторе, м³/с

.

Рассчитаем скорость газопаровой смеси в реакторе по формуле:

,

где W – скорость газопаровой смеси в реакторе, м/с

.

Определим плотность ГСС на входе в реактор по формуле:

,

где  – плотность ГСС на входе в реактор, кг/м³;

.

Определим плотность ГПС на выходе из реактора по формуле:

,

где  – плотность ГСС на входе в реактор, кг/м³;

.

Рассчитаем среднеарифметическую плотность паров в реакторе по формуле:

,

где  – среднеарифметическая плотность паров в реакторе, кг/м³

.

Определим вязкость паров ГСС на входе в реактор по формуле Фроста:

,

где  – вязкость паров ГСС, Па·с;

– молярная масса паров ГСС, кг/кмоль;

;            

.

Определим вязкость паров ГПС на выходе из реактора по формуле Фроста:

,

где  – вязкость паров ГПС, Па·с;

– молярная масса паров ГПС, кг/кмоль;

;

.

Рассчитаем среднеарифметическую вязкость паров в реакторе по формуле:

,

где  – среднеарифметическая вязкость паров в реакторе, кг/м³

.

Долю свободного объема катализатора находим по формуле:

,

где  –  доля свободного объема;

 – насыпная плотность катализатора;

 = 764 кг/м³ (см. табл.2.5);

 – кажущаяся плотность катализатора;

 = 1100 кг/м³ [16];

;

;

.