Последовательность расчета реакторного блока

1. Принятие необходимых величин и некоторые предварительные определения.

1.1. На основе промышленных и проектных данных принимаются: давление в начале процесса (первый реактор блока); температура, с которой сырье и циркулирующий газ подаются в первый реактор; объемная скорость подачи сырья; кратность циркуляции водородсодержащего газа и его состав, количество последовательно соединенных реакторов;

1.2. Рассчитывается мольный состав питания реактора и количества каждого компонента в циркулирующем газе.

1.3. Рассчитывается необходимое количество алюмоплатинового катализатора с предварительным распределением его по реакторам.

2. Расчет первого реактора.

2.1. Материальный баланс реактора рассчитывается по следующей схеме:

– определяется константа скорости реакции ароматизации (рис.1);

– определяется константа химического равновесия реакции ароматизации (рис.2);

– вычисляется уменьшение количества нафтеновых углеводородов в результате реакции ароматизации;

– определяется константа скорости превращения нафтеновых углеводородов в парафиновые (рис.3);

– определяется константа химического равновесия реакции превращения нафтеновых углеводородов в парафиновые;

– вычисляется увеличение количества нафтеновых углеводородов в результате реакции превращения парафиновых углеводородов в нафтеновые;

– определяется константа скорости реакции гидрокрекинга нафтеновых углеводородов (рис.3);

– вычисляется уменьшение количества нафтеновых углеводородов в результате реакции гидрокрекинга;

– вычисляется уменьшение количества парафиновых углеводородов в результате реакции гидрокрекинга;

– рассчитывается материальный баланс реакций в реакторе;

– определяется состав газа, покидающего реактор;

– составляется материальный баланс реактора и определяются выходы продуктов риформинга.

2.2. Составляется тепловой баланс реактора с целью определения температуры выходящего из него потока.

2.3. Принимается тип реактора (радиальный или аксиальный) и определяется его диаметр и высоту.

3. Расчет второго реактора.

3.1. Выбирается температура в начале процесса, имея в виду во втором реакторе практически полное превращение нафтеновых углеводородов. Давление в этом реакторе должно быть несколько ниже, чем в первом.

3.2. Материальный баланс второго реактора рассчитывается в том же порядке, как и для первого реактора.

3.3. Расчет теплового баланса второго реактора аналогичен расчету для первого реактора.

3.4. Определяются диаметр и высота реактора.

4. Расчет третьего реактора.

4.1. Температура в начале процесса принимается равной температуре потока, выходящего из второго реактора.

4.2. Остальные расчеты ведутся также, как для первого и второго реактора.

Исходные данные для расчета приведены в таблицах 1-3.

Таблица 1

№ вар.	Производительность реакторного блока по сырью, т/сут	Относительная плотность,	Фракционный состав, K
			н.к.	10%	50%	90%	к.к.
1	3570	0,7290	325	344	381	424	449
2	3610	0,7287	328	346	383	427	451
3	3560	0,7291	330	350	384	428	455
4	3620	0,7290	327	349	387	425	453
5	3660	0,7288	328	351	385	426	454
6	3800	0,7289	331	348	388	425	451
7	3400	0,7288	327	350	386	428	452
8	3500	0,7291	325	352	387	426	454
9	3750	0,7289	329	349	388	429	457
10	3810	0,7290	330	348	390	427	456

Таблица 2

№ вар.	Углеводородный состав, масс %			P, ат.	Tвх1, K
	ароматические	парафиновые	нафтеновые
1	10	40	50	35	805
2	11	39	50	32	810
3	12	37	51	34	809
4	13	39	48	36	795
5	11	38	51	33	803
6	13	40	47	34	806
7	12	39	49	35	804
8	11	37	52	36	811
9	10	38	52	34	807
10	12	40	48	33	805

P – давление в первом реакторе блока, атм;

T_вх1 – температура подачи сырья и циркулирующего газа в первый реактор, K;

Объемная скорость подачи сырья ч^-1;

Кратность циркуляции водородсодержащего газа м³/м³;

Число реакторов – 3;

Распределение катализатора между реакторами 1:2:4;

Типы реакторов: первый, второй – с радиальным вводом реагентов, третий – с аксиальным вводом реагентов.

Таблица 3