2.1 Расчет материального баланса

Материальный баланс реакторного блока сводим в таблицу 2. При этом принимаем степень превращения сырья в каждом их трех реакторов:

В первом – 58% исходного сырья подвергается риформингу, в результате чего образуется около 6,7% газа и 51,3% катализата.

Во втором реакторе риформингу подвергается около 28% исходного сырья и образуется около 3,5 %газа и 24,5% катализата.

В третьем реакторе риформингу подвергается около 14%исходного сырья и образуется около 12,5 % катализата и 1,5% газа.

Таким образом, выход на исходное сырье составляет 88,3% катализата и 11,7 % газа.

Таблица 2

Материальный баланс реакторного блока.

	вход		выход		вход		выход		вход		выход
	%		%		%		%		%		%
Сырье	100	10,8	42	4,5	42	4,5	14	1,51	14	1,51	-	-
Циркул. газы	-	9,8	-	9,8	-	9,8	-	9,8	-	9,8	-	9,8
Газы реакции	-	-	6,7	0,72	6,7	0,72	10,2	1,1	10,2	1,1	11,7	1,26
Катализат	-	-	51,3	5,58	51,3	5,58	75,8	8,19	75,8	8,19	88,3	9,54
Итого:	100	20,6	100	20,6	100	20,6	100	20,6	100	20,6	100	20,6

2.2 Расчет теплового баланса.

Тепловой баланс рассчитывается с целью определения количества тепла, проводимого в реакторный блок из печей.

2.2.1 Приход тепла

,

где - тепло, вносимое с сырьем, кВт

= *

где -энтальпия паров сырья с учетом давления.

=1456

определяется в зависимости от =

Принимаем сырье – фр 60-180°С

= °С =393 К

2.2.2 Характеризующий фактор

К=

где +5а=0,74+0,0008*5=0,744

а=0,0008

К= =11,9

2.2.3 Молекулярная масса бензина:

М=60+0,3*t+0,0001

М=60+0,3*120+0,0001* =110

=2,8 МПа

=360+273=633 К

=460+273=733 К

=3,5 МПа

=1,15

= =1,25

0,6 -> =12,6*4,19=53

1456-53=1403

- тепло, вносимое циркулирующими газами

,

где энтальпия газов с учетом давления,

Тепло, вносимое циркулирующим газом рассчитываем в таблице 3. Для водорода определяем энтальпию аналогично сырью.

Таблица 3.

Тепло с циркулирующим газом.

Компоненты				=
	0,14	1,38	6298	9561
	0,210	2,10	2128	4469
	0,272	2,6	1910	4966
	0,214	2,09	1860	3887
	0,086	0,86	1734	1491
	0,078	0,77	1722	1326
Итого:	1,000	9,8		25700

-см. табл.1

=25700 кВт

2.2.4

-тепло с катализатом;

-тепло с газами реакции;

-тепло с циркулирующим водородсодержащим газом;

-тепло, затраченное на реакцию;

-потери тепла в окружающую среду.

Принимаем температуру на выходе из последнего реактора:

=520°С

=

Принимаем = 0,744; М=110 по сырью,

=53 ;

=1656-53=1603 ;

=9,54*1603=15293 кВт

=

=1656 ;

=1,26*1656=2087 кВт

Тепло с циркулирующим газом рассчитываем в таблице 4

Компоненты
	1,38	6987	9642
	2,10	2430	5103
	2,6	2145	5577
	2,09	2137	4466
	0,86	2053	1765
	0,77	1969	1516
Итого:	9,8		28069

=28069 кВт

Тепло, затраченное на реакцию:

= *q

где q-тепловой эффект реакции

q=90*4,19=377,1 ;

=10,8*377,1=4073 кВт

Потери тепла в окружающую сферу принимаем равными 2% от количества тепла, унесенного из реактора:

=15293+2087+28069+4073=49522 кВт

= =990 кВт

Теловой баланс реактора сводим в таблицу 5

Таблица 5

Компоненты		Т, К	кВт
Приход: с сырьем с циркулирующем газом из печей	10,8 9,8	733 733	15156 25700 9079
Итого:	-	-	49935
Расход: с катализатом с газами реакции с циркулирующим газом теплота реакции потери в окружающую среду	9,54 1,26 9,8 - -	793 793 793 - -	15293 2087 28069 4073 413
Итого:	-	-	49935

Основные размеры реактора.

Объем стационарного слоя катализатора в трех реакторах.

=

где V-объемная скорость сырья

V=1,5

= =35,2

Количество катализатора в реакторах.

= *ῥ

=35,2*610=21472

Катализатор между реакторами распределяется следующим образом:

1р- 3067

2р- 6135

3р- 12270

Принимаем диаметр реактора =2,2 м

Диаметр реактора рассчитываем так, чтобы перепад давления в слое катализатора не превышал допустимого значения. Высота слоя катализатора в реакторе:

Н=

= =9,3 м