Материал: Курсовой проект по дисциплине Теория и технология химических процессов органического и нефтехимического синтеза на тему Технологическое проектирование установки гидроочистки дизельной фракции мощностью 1910 тыс тгод

где G_H₂_S – выход сероводорода, %масс.на сырье;

S₀– содержание серы в исходном сырье,

S₀= 1,1 % масс. (табл. 2.1);

S_i – содержание серы в конечных продуктах,

S_i = 0,00088 % масс. - содержание серы в гидроочищенном дизельном топливе; 0,0001 % масс. - содержание серы в бензин-отгоне.

x_i– выход продуктов на установке, в массовых долях от единицы,

34 – молярная масса сероводорода, кг/кмоль;

32 – атомная масса серы, кг/кмоль.

Выход продуктов реакции взят по заводским данным и приведен в разделе «Материальный баланс установки».

Выход сероводорода равен

2.3.5 Материальный баланс установки

Выход продуктов реакции (гидроочищенной дизельной фракции, бензин-отгона, углеводородных газов) были взяты по заводским данным. Материальные балансы установки представлен в таблице 2.7

Таблица 2.7 – Материальный баланс установки

Статьи баланса	Расход
Статьи баланса	% масс.	кг/час	т/сут	тыс. т/год
Взято:
Сырье	100,0	237525	5701	1910
СВСГ	1,1	2510	60	20
в т.ч. водород	0,8	1900	46	15
Итого	101,1	240035	5761	1930
Получено:
ГО ДТ	96,9	230063	5522	1850
Бензин-отгон	1,3	3087	74	25
Сероводород	1,2	2849	68	23
УВГ	1,0	2374	57	19
Потери	0,7	1662	40	13
Итого	101,1	240035	5761	1929,9

При расчете материального баланса реактора учитываем ЦВСГ и распределяем потери пропорционально статьям расхода. Материальный баланс реактора установки гидроочистки приведен в табл. 2.8.

Таблица 2.8 – Материальный баланс реактора

Статьи баланса	Расход
Статьи баланса	% масс.	кг/час	тыс. т/год
Взято:
Сырье	100,0	237525	1910
СВСГ	1,1 (1,057)	2510	20
ЦВСГ	5,1 (5,147)	12225	98
Итого	106,2	252260	2028
Получено:
ГО ДТ	97,3 (97,334)	231203	1859
Бензин-отгон	1,4	3325	27
Сероводород	1,3 (1,268)	3012	24
УВГ	1,1(1,05)	2494	20
ЦВСГ	5,1 (5,147)	12225	98
Итого	106,2	252260	2028

2.3.6 Расчет размера реактора

Объем катализатора в реакторе гидроочистки со стационарным слоем катализатора находим из соотношения:

где V_к – объем катализатора, м³;

W_с— объемная производительность установки, м³/ч;

V₀ — объемная скорость подачи сырья, ч^-1.

Диаметр и высоту слоя катализатора находим на основании заводских данных о соотношении «высота : диаметр».

Отношение «высота : диаметр» (H/D) слоя катализатора в промышленных реакторах составляет 4:1 [28].

Найденный ранее объем реакционной зоны V_к реактора можно выразить как произведение внутреннего сечения реактора S_р на высоту слоя катализатора:

тогда

Внутренний диаметр реактора равен

Принимаем внутренний диаметр 4000 мм.

При рассчитанном диаметре слоя катализатора определим общую высоту слоя катализатора определяем по формуле:

где H_к — общая высота слоя катализатора, м;

F_к — площадь сечения слоя катализатора, м².

Для проведения процесса гидроочистки дизельного топлива был выбран один реактор с аксиальным вводом сырья, что снижает капитальные и эксплуатационные затраты при проектировании новой установки. Чертеж реактора гидроочистки с указанием основных размеров приведен в Приложении В.

Оптимальный перепад давления в реакторах с аксиальным вводом сырья составляет 0,004-0,01 МПа на 1 м высоты слоя катализатора [27].

Согласно табл. 2.4 перепад давления по реактору

составляет 0,2 МПа. Тогда перепад давления на 1 м катализатора будет равен

2.3.7 Расчет толщины корпуса и эллиптического днища реактора

Рассчитаем толщину стенки реактора по формуле:

где P – расчетное давление, МПа;

P = 4,0 МПа (табл. 2.4);

D – внутренний диаметр, мм;

С – общая прибавка на коррозию, мм;

σ - допускаемое напряжение, МПа;

- коэффициент прочности сварного шва;

[29].

Находим допускаемое напряжение:

где

- поправочный коэффициент;

= 1,0 [29];

- нормативное допускаемое напряжение;

= 114 МПа [29];

Общую прибавку на коррозию рассчитываем по формуле

где

- прибавка на коррозию;

- прибавка на минусовой допуск места;

- конструктивная прибавка, учитывающая утонение стенки элемента аппарата при технологических операциях.

Прибавка на коррозию зависит от срока эксплуатации аппарата и скорости коррозии:

где

– скорость коррозии, мм/год;

Принимаем

= 0,1 мм/год [30];

- срок эксплуатации аппарата, лет. Принимаем

лет [30];

Принимаем, что суммарное значение

не превышает 5% от номинальной толщины листа [29].

Тогда

Толщина стенки реактора:

Принимаем толщину стенки аппарата равной 75 мм [31].

Рассчитаем толщину днища и крышки аппарата по формуле

где P – расчетное давление, МПа; Р = 0,71 МПа;

R – радиус кривизны в вершине днища (крышки), R = D, мм [30];

С – общая прибавка на коррозию, мм;

- допускаемое напряжение, МПа;

- коэффициент прочности сварного шва;

= 1.

Принимаем технологическую прибавку для компенсации утонения равной нулю [29].

Толщина крышки для реактора будет равна

Принимаем толщину днища и крышки реактора равной толщине стенки реактора – 75 мм [31].

Чертеж реактора гидроочистки дизельного топлива с рассчитанными геометрическими характеристиками приведен в Приложении Б.

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/133266

Смотрите также:








Анализ эффективности инвестиций предприятия на примере ООО «СпецПримСтрой»
Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
Проактивные методы PR-деятельности российских авиационных компаний «Россия», «Азимут»