Катлитический крекинг

 

Тор биіктігін (45) формуламен есептейміз

 

H_қаб = 3,64 – 0,4 = 3,24 м

 

Құбыр торының ауданын  (44) формуламен есептейміз

 

F_c =  3,14 *0,5 *3,24 = 5,1 м²

 

Сүзгілеу жылдамдығын есептеу үшін (41) формулаға шыққан сандық мәндерді қоямыз

 

W =

= 1,15 м/с

 

Реактордан шыққан газды қоспаның тығыздығын (48) формуламен анықтаймыз

 

pcм = Ʃ рiy'i

(48)

 

мұндағы р_i – газ қоспасының компонеттерінің тығыздығы,кг/м³;

y'_i – газ қоспасының компонеттерінің құрамы,моль үлес.

Реактордағы орташа температура  кезіндегі Т_орт = 763 К газ қоспасының компонеттерінің құрамын (49) формуламен шығарамыз

 

рi =

(49)

 

мұндағы  – Кесте 11-дегі компонеттердің орташа молекулярлы массалары. Есептелген тығыздық нәтижелері Кесте 16 - да көрсетілген.

 

Кесте 16 – Газды қоспаның тығыздығы

 

Компонеттер	Құрамы у'i, мольдік улес	Тығыздық  рi,кг/м3	рi у'i
CnH2n-6	0,0382	55,88	2,135
CnH2n	0,0027	59,15	0,160
CnH2n+2	0,0367	60,24	2,211
H2	0,9224	3,59	3,311
CnH2n+2
Сумма	1,0000	-	7,817

 

Біздің жағдайда газды  қоспаның кинематикалық тұтқырлығын Манн формуласымен анықтаймыз (50)

 

vсм =

(50)

 

мұндағы , – реактордан шығатын газ қоспасының компонеттер құрамы, моль үлес;

, – реактордағы орташа температура кезіндегі компонеттердің кинематикалық тұтқырлығы,м²/с.

Т_орт = 763 К температурада сутек, метан, этан, пропан, бутан және пентанның кинематикалық тұтқырлығы Кесте 17 -  де көрсетілген. Т= Т_орт температурадағы ароматты, нафтенді, парафинді көмірсутектердің кинематикалық тұтқырлығын (51) формуламен есептейміз

 

Vт =

(51)

 

мұндағы – динамикалық тұтқырлық, Па*с;

                – Кесте 17 - дегі көмірсутектердің тығыздығы, кг/м³ .

Көмірсутектердің динамикалық  тұтқырлығын  (52) формула бойынша табамыз

 

(52)

 

мұндағы – 273К температурадағы көмірсутектердің динамикалық тұтқырлығы, Па*с;

                Т = Т_орт  – реактордағы температура (орташа),К;

      С = 1,22 Т_қай

Т_қай  – көмірсутектің қайнау температурасы, К.

Көмірсутектердің динамикалық  тұтқырлығын  Сурет 5 - те көрсетілген график бойынша, ал қайнау температурасын Сурет 6 - да көрсетілген график бойынша анықтауға болады.

 

Сурет 5 – Т 273 К температурадағы  көмірсутек буларының динамикалық тұтқырлығының молеклярлы массаға тәуелділігі.

 

 

Сурет 6 – Берілген параметрлер бойынша отынның мінездемесін анықтауға арналған номограмма.

Көмірсутектердің кинематикалық  тұтқырлығының нәтижелері Кесте 17  - де келтірілген

 

Кесте 17 – Көмірсутектердің кинематикалық тұтқырлығы

 

Компонеттер	Құрамы у'i, мольдік улес	Торт = 763 К температурадағы кинематикалық тұтқырлық
H2	0,7905	522,90	0,001512
CH4	0,0364	88,83	0,000410
C2H6	0,0447	45,32	0,000986
C3H8	0,0335	27,53	0,001027
C4H10	0,0101	19,73	0,000512
C5H12	0,0072	15,22	0,002510
CnH2n-6	0,0382	0,286	0,133576
CnH2n	0,0027	0,270	0,010000
CnH2n+2	0,0367	0,266	0,137670
Сумма	1,0000	-	0,2886831

 

Газ қоспасының кинематикалық тұтқырлығы (50) формулаға байланысты есептейміз

 

v_см = 1/ 0,2886831 * 10^-6  = 3,364 *10^-6  м ²/с

 

Алынған мәндерді (37) формулаға қойып,  арын жоғалуын есептейміз

 

= * ( )^0,35= 21 210 Па/м

 

Стакандағы катализатор  қабатының жуандығын (53) формула бойынша анықтаймыз

 

Н1 =

(53)

 

Н₁ =

= 0,79 м

 

Катализатор қабатындағы  арынның жоғалуын (53) формуламен есептейміз

 

∆ р_қаб = 21210 *0,79 = 16756 Па

 

Алынған ∆ р_қаб = 16756 Па сандық мәні [∆ р_қаб] = 26300 Па -дан асып кеткен жоқ. Егер ∆ р_қаб [∆ р_қаб] - тан үлкен болса, онда катализатор қабатының жуандығын азайту керек. Ол үшін апараттың диаметірін азайтуымыз керек.

Реактордың толық биіктігін (54) формула бойынша  табамыз

 

Нп = Hқаб + 0,2 + Dр + 0,225 + Dр + 0,425

(54)

 

Н_п = 3,64 + 0,2 + 2,2 + 0,225 + 2,2 + 0,425 = 8,89 м

 

Штуцердің диаметірін есептейміз. Бу-газды қоспаның ағын жылдамдығын 30 м/с деп алып, штуцердің диаметірін (55) формуламен есептейміз

 

Ду =

(55)

 

мұндағы   v – қоспаның көлемдік шығыны, м³/с.

Қоспаның көлемдік шығынын (56) формуламен есептейміз

 

V =

(56)

 

V = 15950/(87,2  3600) = 5,66 м³/с

 

Штуцер диаметірінің мәндерін (55) формуламен шығарамыз

 

Д_у =

= 0,490

 

Алынған штуцер диаметірлерінің мәнін  ГОСТ бойынша нақтылаймыз   Д_у = 500 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қорытынды

 

 

Бұл курстық жобада каталитикалық  риформинг процесі карастырылған. Бензин фракциясын өңдеудегі сипаттаған процесс жоғары октанды бензин мен ароматты көмірсутектерді алуға арналған. Орындаған курстық жоба үш бөлімнен тұрады. Бірінші бөлім – Технологиялық бөлім, бұл бөлімде біз процестің теориялық негіздерімен, прцесстің химизімімен, қондырғының технологиялық сызбасымен және құрылғы мен қондырғыны жабдықтаудағы аппараттың жұмыс принципімен таныстық. Осы жұмысты орындай отырып, оларда орындалатын қауіпсіздік техника ережелерімен таныстық. Екінші бөлім – есептік бөлім, бұл бөлімде біз өзімге берілген өнімділік бойынша қондырғы мен аппараттың материалдық балансын және аппараттың жылулық балансын есептедік. Сонымен қатар, біз негізгі аппараттың технологиялық есебінде: аппараттың көлемін, биіктігін, орташа температурасын, қимасын, диаметрін анықтадық. Негізгі қондырғының есеплеуі жүргізілді. Реактордың далпы биіктігі 8890 м. Үшінші бөлім – графикалық бөлім, бұл бөлімде өзімізге берілген негізгі аппараттың сызбасын А1 форматына орындадық. Осы курстық жобаны орындай отырып, біз кітаппен жұмыс жасап, берілген қондырғы мен аппарат туралы кең мағлұмат алдық.