Технологический расчет процесса гидроочистки бензиновых фракций. Минимально допустимое содержание сероводорода в очищенном циркулирующем газе, страница 6

p - общее абсолютное давление в аппарате, атм.;

y – равновесная объемная концентрация водорода в циркуляционном газе, доли единицы;

a - абсорбционный коэффициент Бунзена, м³Н₂/м³ растворителя при температуре опыта и абсолютном давлении 1 атм.;

V_г – объем гидрогенизата, м³/ч.

Для приближенных расчетов общего расхода водорода рекомендуются ориентировочные данные расхода водорода на растворение, в % масс.:

Холодная сепарация      Горячая сепарация

БЕНЗИН                                   0,058 – 0,063             0,06 – 0,096

Потери водорода через неплотности не поддаются точному расчетному определению. Поэтому можно пользоваться литературными и практическими данными. В среднем можно принимать величину потерь водорода через неплотности 1 – 1,5 % от общего объема циркулирующего газа; 0,009 – 0,002 % масс. на сырье.

3. СОСТАВ ВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ

Свежий водородсодержащий газ (технический водород), необходимый для процесса гидроочистки, водород может быть получен либо со специальных установок по производству водорода, либо с установок каталитического риформинга. Себестоимость водородсодержащего газа в 10 – 15 раз ниже, чем себестоимость водорода специального производства (например, методом каталитической конверсии). На нефтеперарабатывающих заводах, где имеются установки каталитического риформинга, водород для процессов гидроочистки нефтяных фракций поступает с установок этого процесса.

В таблице 5 приведена характеристика водородсодержащего газа, используемого на установках гидроочистки, который поступает с установок каталитического риформинга различного типа.

Зная количество расходуемого на процесс водорода, рассчитывается весовое и мольное количество «свежего» водородсодержащего газа. Расчет при этом ведется относительно водорода. Результаты сводятся в таблицу 4.

Таблица 4.

Компонент	% масс.	% объем.	Кг/с	Кг/ч
Водород
Метан
Этан
Пропан
Бутан
Водород
ИТОГО:

Состав циркулирующего водородсодержащего газа.

Состав циркулирующего водородсодержащего газа определяется минимальной концентраций в нем водорода и сероводорода. Снижение парциального давления водорода и повышение содержания сероводорода приводит к уменьшению степени обессеривания сырья установок. Так, по данными ВНИИНП при гидроочистке газойлевых фракций прямой перегонки при общем давлении 5 МПа (50 кгс/см²) рекомендуется концентрацию водорода поддерживать в циркулирующем газе не менее 65 % об., а при гидроочистке смесей фракций дизельного топлива прямой перегонки с дистиллятами вторичных процессов – не ниже 75 % об.

Содержание сероводорода в циркулирующем газе не рекомендуется допускать выше 0,5 % масс.

4.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ЦИРКУЛИРУЮЩЕГО ГАЗА

Количество циркулирующего водородсодержащего газа, подаваемого в реакционную систему, находится как произведение количества сырья (м³/ч) на кратность циркуляции газа (нм³/м³) сырья:

V_ц.г. = V_с* К_ц,

где V_с – количество сырья, м³/ч;

К_ц – кратность циркуляции газа, нм³/м³ сырья.

При гидроочистке дизельных топлив, вакуумных газойлей и дистиллятов имеют место большие тепловыделения в реакторах. Количество циркулирующего газа, подаваемого на охлаждение второго и последующих реакторов, определяется по тепловому эффекту реакций.

Таблица 5.

СОСТАВ ВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА С УСТАНОВОК КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА