Проектирование поточной схемы НПЗ. Характеристика нефти и выпускаемых нефтепродуктов. Технологический расчет блока каталитического риформинга, страница 29

-  смеси углеводородных газов, входящих в состав циркулирующего водородсодержащего газа.

Кроме вышеуказанных расчетных значений теплосодержаний, в расходные статьи теплового баланса включается величина суммарного теплового эффекта реакции.

1.1.  Теплосодержание сырья на входе и на выходе из реактора.

Температура и давление на входе в 1 реактор t1 = 520°C, P1 = 3,3 МПа; на выходе из реактора t2 = 470°C, P2 = 3,28 МПа.

Теплосодержание бензина в паровой фазе при температуре 520°С, давлении 0,1 МПа и r1515 = 0,7557 равно q0,11сырья = 1665,4 кДж/кг.

Рассчитываем среднюю мольную температуру кипения (СМТК) бензиновой фракции сырья каталитического риформинга, имеющей состав, указанный в таблице 3.2, по формуле:

СМТК = СОТК + Dt.

Средняя объемная температура (СОТК) кипения:

t10 + t30 + t50 + t70 + t90

СОТК = ---------------------------- ,

5

где t10, t30, t50, t70, t90 – температуры, соответствующие выкипанию 10, 30, 50, 70 и 90% исходного объема нефтяной фракции.

87 + 111 + 129 + 152 + 170

СОТКсырья  =  ----------------------------------- = 129,88 °С.

5

Средний наклон линии разгонки рассчитываем по формуле

t90 –  t10      170 – 87

aсырья  =  ----------- = ----------- = 1,04 °С/ %. 

80                80

По известному наклону линии разгонки определяем поправку для расчета средней мольной температуры кипения [6, рис.2, с.21] :

Dt = -10 °C.

Рассчитываем среднюю мольную температуру

СМТКсырья = 129,88 – 10 = 119,88 °С.

Определяем характеристический фактор сырья по формуле:

___________                    __________

1,216   3ÖСМТК + 273      1,216  3Ö119,88 + 273

Ксырья = ----------------------------- = --------------------------- = 11,79.

r1515                                    0,7557

Определяем молекулярную массу сырья:

М = 60 + 0,3  СМТК + 0,001  (СМТК)2

Мсырья =  60 + 0,3 *119,88 + 0,001*119,88 2 = 110,3  кг/кмоль.

Определяем критические параметры сырья по формулам:

Tкр = 355,1 + 0,97 *а – 0,00049* а2 (°K),

А* Ткр

Pкр = 0,1  --------- (МПа),

М

где а = (1,8 СМТК + 132) r1515 асырья = (1,8*119,88 + 132) *0,7557 = 261,08

Ткр сырья = 355,1 + 0,97*261,08 – 0,00049 *261,082 = 574,95 °К

Асырья = 6,25

6,25*574,95

Ркр сырья = 0,1 ------------- = 3,26  МПа.

110,3

Определяем приведенные температуру и давление по формулам:

t +273                                         Р

t = ----------                             p = ------Ткр                                           Ркр

Для сырья на входе в реактор:

520+273                                         

t1 сырья = ------------- =  1,38                          

574,95                                          

3,3

p1 сырья = ------- = 1,01

3,26

С использованием приведенных значений температуры и давления определяем поправку к теплосодержанию при повышенном давлении по формуле:

18,44* Т *p

Dq = ----------------М *t3

 

18,44*(520 + 273)*1,01

Dq1 сырья = ----------------------------- = 51,2 кДж/кг

110,3 * 1,383

q3,31 сырья = 1665,4 – 51,2 = 1614,2 кДж/кг.

Сырьевая фракция имеет характеристический фактор меньше 12, поэтому вводим поправочный коэффициент [6, рис.3, с.24]

Dqк = 16,0 кДж/кг.

qр3,31 сырья = q3,31 сырья – Dqк = 1614,2 – 16,0 = 1598,2 кДж/кг.

Теплосодержание бензина в паровой фазе при температуре 460°С, давлении 0,1 МПа и r1515 = 0,7557 равно q0,11сырья = 1464,1 кДж/кг.

Для сырья на выходе из реактора

470 +273                                         

t2 сырья = ------------- =  1,27                          

574,95                                          

3,28

p2 сырья = ------- = 1,01

3,26

18,44 *(470 + 273)*1,01

Dq2 сырья = ----------------------------- = 60,94 кДж/кг

110,3 *1,273

q3,282 сырья = 1464,1 –  60,94 = 1403,2 кДж/кг

Dqк = 11,0  кДж/кг

qр3,282 сырья = q3,282 сырья – Dqк = 1403,2 – 11,0 = 1392,2  кДж/кг.

1.2.  Теплосодержание риформата на выходе из реактора.

Теплосодержание риформата в паровой фазе при температуре 470°С, давлении 0,1 МПа и r1515 = 0,76 равно q0,11риф = 1461,1 кДж/кг.