4 Пример расчета пиролиза лигроина

4.1 Обработка экспериментальных данных

Условие: Сырьё лигроин, Т=720⁰ С, скорость подачи 50 мл/ч.

m приемника со смолой 110 г

m приемника с пробкой 106 г

m смолы 4 г

количество лигроина 20 мл

остаток лигроина 1 мл

Объем использованного лигроина составило 19 мл. Масса поданного сырья (лигроин), ρ- плотность лигроина равна 0,81 г/мл

G=0,8119=15,39 г

Расчет содержания отдельных компонентов пирогаза по хроматограмме определяем по формуле (2.3), определяем S_i- площади пика (сырье лигроин), затем S_i = a_i  H_i (на основании хроматограммы 1)

Значения SiMiKi

S_CH4= 1,5  86=129 мм S_CH4 M _CH4K _CH4 = 129  100  2,33=30057

S_C2H6= 1,5  31=46,5 мм S _C2H6M _C2H6K _C2H6 = 46,5  100  1,67=7765,5

S _C2H4= 2  53=106 мм S _C2H4 M _C2H4K _C2H4= 106 100  1,67=17702

S _C3H8= 2  17=34 мм S _C3H8 M _C3H8K _C3H8 = 34  20  1,30=884

S _C3H6= 3,5  155=542 мм S _C3H6 M _C3H6K _C3H6=542  20  1,30=14105

S _C4H10= 7  101=707 мм S _C4H10 M _C4H10K _C4H10 = 707  5  1,03=3641,5

S _C4H8= 8  17=136мм S _C4H8 M _C4H8K _C4H8 = 136  5  1=680

S _C4H8= 6  26=156 мм S _C4H8 M _C4H8K _C4H8= 156  5  1=780

 SiMiKi = 75614,55

Расчеты по формулам (2.1)-(2.3) дают:

4.2 Газовый анализ

CO₂ =1,6 % об, Общ. непр. = 44,2 % об, СО = 0 % об,

m CO₂ =   c_i = 1,96  1,6 = 3,14 г m CO = 0 г

Плотности [г/л]

,

,

,

,

Концентрации :

4.3 Динамика пиролиза

Начало реакции 14³ (0)

3 1000 мл 12 780 мл

6 840 мл 15 1050 мл

9 660 мл 18 1000 мл 21 850 мл

V_пр =6180 мл = 6,18 л

Масса компонентов пиролиза

1. 100 мл – 39,11 %

6180 мл –

2. 100 мл – 10,11 %

6180 мл –

3. 100 мл – 23,04 %

6180 мл –

4. 100 мл – 1,15 %

6180 мл –

5. 100 мл – 18,36 %

6180 мл –

6. 100 мл – 4,74 %

6180 мл –

7. 100 мл – 0,88 %

6180 мл –

8. 100 мл – 1,02 %

6180 мл –

G_пр = G_i = 7,6 г

4.3 Составление материального баланса и характеристик пиролиза

Экспериментальные результаты по пиролизу при Т=720 С
Приход			Расход			Масса, приход	Масса, расход
Вещество	кг/час	масс.	Вещество	кг/час	масс.
Метан	158,6618	0,02129	Водород	179,3568	0,024	158,6944	178,89
Этан	5041,307	0,67633	Метан	223,628	0,03	5041,324	223,61
Пропан	106,2344	0,01425	Ацетилен	17,144	0,0023	106,2187	17,14
Вод пар	2122,481	0,28475	Этилен	3428,813	0,46	2122,51	3428,81
Н2S	14,114	0,00189	Этан	1193,617	0,1602	14,08795	1194,12
К2С03	11,143	0,00149	Пропилен	112,33	0,01507	11,10637	112,33
			Пропан	24,598	0,0033	0	24,59
			C4 –C6	96,901	0,013	0	96,90
			СО	17,889	0,0024	0	17,88
			СО2	1,49	0,0002	0	1,49
			Смола	10,436	0,0014	0	10,435
			Водяной пар	2122,481	0,28475	0	2122,50
			Н2S	14,114	0,00189	0	14,08
			К2С03	11,143	0,00149	0	11,10
ИТОГО	7453,9412	1	ИТОГО	7453,941	1	7453,941	7453,94

Сырье/топливо	Этан/МВФ	Бензин	Керосин
Gc,ттонн/год	200	200	200
Олефины,т/год	57,248	64,88889	33,64943
Олефины,%	28,62	32,44	16,82
Расх. коэффиц	3,49	3,08	5,94
Избирательность	6,52	73,04	99,51
Жесткость	7,58	8,21	4,33
Пирогаз, %	99,711	78,36	50,66
Смола,	0,0014	2,9	4,98
QП, МВт	123,78	147,12	106,76
qП, КВт/тонна	2,16	2,27	3,17
QЗ МВт	61,27	57,24	56,38
КПД	49,50	38,91	52,81

Контрольные вопросы

1. Назовите реакции, протекающие при пиролизе

2. Как влияет давление на процесс пиролиза

3. Как влияет температура на процесс пиролиза

4. Сформулируйте принцип Ле Шателье

5. Каким образом опредляется состав пирогаза

6. Как минимизировать количество кокса и смолы

7. Что такое регрессионная модель пиролиза

Литература

1. Методическое пособие. Пиролиз нефтепродуктов. КХТИ, 19 с.

2. Мухина Т.Н. Пиролиз углеводородного сырья. -М.:Химия,1987. - С.368.

3. Лебедев Н.Н. Технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1988. С.840

Мухина Т.Н., СЕ. Бабыш, Е.А. Фейгин. Влияние состава сырья на распре­деление продуктов пиролиза. Производство низших олефинов. М.: Химия, 1974. -С.150.

4. Тучинский М.Р., Родных Ю.В. Математическое моделирование и оптимиза­ция пиролизных установок. - М.:Химия,1979. - С. 168.

5. Масальский К.Е.. Голик В.М. Пиролизные установки. М. «Химия», 1968.