Технологический расчет реактора. Определение агрегатного состояния сырья на входе в реактор

5.3  Технологический расчет реактора

Для правильной эксплуатации установок гидроочистки, связанных с определением тепловой мощности печи и технологическим расчетом реакторов, необходимо знать расход и состав газопаровых и жидких фаз газосырьевой и газопродуктовой смесей.

5.3.1  Определение агрегатного состояния сырья на входе в реактор

       Для расчёта парциального давления компонентов необходимо знать их молекулярную массу, количество вещества и их молярные концентрации.

       Молярную массу сырья определяем по упрощённой формуле Крега.

   где α – поправочный коэффициент.

Рассчитаем молярную массу сырья:

                            

Молярная масса СВСГ и ЦВСГ см. таб. 5.3, 5.4;

Таблица 5.7

Расчёт парциального давления ГСС на входе в реактор

Компоненты	Расход, Gi, кг/ч	Молекулярная масса Mi, Кг/кмоль	Количество молей ni= Gi/Mi	Мольная доля yi=ni/∑ni	Парциальное давление Pi=Pπ·Yι, MПа
Сырьё ЦВСГ Свежий ВСГ	170497 23861 3680	197,4 7,0 6,42	864 3409 573	0,178 0,703 0,118	0,61 2,39 0,40
Итого	198038	-	4846	1,000	3,4

       В таблице 5.8 приведён расчёт парциального давления ГПС на выходе из реактора при общем давлении процесса 3,38 МПа. Предварительно сделаны вычисления молекулярной массы бензина-отгона и гидрогенизата:

 Молярная масса гидрогенизата:

      Молярная масса бензина-отгона:

   

       Таблица 5.8

Расчёт парциального давления ГПС на выходе из реактора

Компоненты	Расход, кг/ч	Молекулярная масса Mi, кг/кмоль	Количество молей Ni	Мольная доля Yi	Парциальное давление Pi=Pπ*Yi, MПа
Гидрогенизат Бензин-отгон УВГ Сероводород ЦВСГ	163610 3409 5113 1193 23861	183,8 127,2 25,11 34,0 7,0	890 27 204 35 3409	0,195 0,006 0,045 0,008 0,747	0,60 0,02 0,14 0,02 2,32
Итого	197186	-	4564	1,000	3,1

5.3.2  Определение энтальпии паров сырья, бензина – отгона, гидроочищенного ДТ, СВСГ, ЦВСГ, H₂S, газов реакции.

Для расчета энтальпии паров нефтепродуктов под давлением необходимо знать характеризующий фактор.

Характеризующий фактор рассчитываем по формуле

,

где    – средняя молярная температура кипения, К;

,

где    – среднеобъемная температура кипения, ⁰С;

;

 – поправка, ⁰С;

 – находим в зависимости от  ;

       Вычисляем энтальпию сырья при нескольких температурах и парциальном давлении 0,61 МПа и построим график зависимости энтальпии от температуры.

       Для этого определяем величину характеризующего фактора:

где    – средняя молярная температура кипения, К;

,

где    – среднеобъемная температура кипения, ⁰С;

;

 – поправка, ⁰С;

 – находим в зависимости от  [13];

;

 – плотность, г/см³.

Рассчитаем характеризующий фактор сырья:

;         ;         .

;      ;     ;

;      .

Рассчитаем характеризующий фактор гидрогенизата:

;         ;         .

;     ;        ;

        .

В зависимости от характеризующего фактора К_i и молярной массы М_i

(таб. – 5.7:5.8),  находим псевдокритические температуру и давление.

              Сырьё:        ,      .

 Гидрогенизат:       ,      .

Определяем приведенные температуру и давление паров сырья и гидрогенизата при 200⁰С.

Приведенные температуру и давление сырья рассчитаем из соотношений:

,      ,

где Р_С – парциальное давление сырья, (0,61МПа);

,      .

,      .

В зависимости от приведенных температуры и давления, находим отношение  , для паров сырья и гидрогенизата, при 200⁰С.

.                        

  .          .

Определяем энтальпии сырья и гидрогенизата при температуре 200⁰С по формуле:       ,

где  - энтальпия паров при атмосферном давлении и температуре 200⁰С;

,                             

где  - коэффициент, зависящий от температуры, кДж/кг;

Энтальпия сырья:

;

.

Энтальпия гидрогенизата:

,

.

Энтальпия бензина-отгона:

,