Материал: Еvdokimova10

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Количество воды, необходимой для снятия избытка тепла процесса, вычисляется по формуле:

где Срв – теплоемкость воды, принимается равной 4,187 кДж/(кг·К); tН и tК – начальная и конечная температура соответственно охлаждающей воды, °С; принимаем соответственно 20 и 40 °С.

Подставляя значения, получим

Таблица 3.7– Тепловой баланс реактора

Компонент

Расход,

Температура, °С

Теплоемкость,

Количество тепла,

кг/с

кДж/(кг·град)

кДж/с

Приход

 

 

 

 

∑C3

0,012

70,00

2,514

2,16

Изобутан

0,049

70,00

2,406

8,26

Н-бутан

0,294

70,00

2,362

48,64

Бутен-1 + бутен-2

0,907

70,00

2,331

148,02

Изобутилен

1,187

70,00

2,330

193,54

∑C5

0,002

70,00

2,272

0,39

Свежий метанол

0,638

70,00

2,610

116,51

Циркулирующий

2,074

70,00

2,610

379,00

Вода

0,002

70,00

4,187

0,53

Тепло реакции

-

-

-

1456,41

Итого

5,166

 

 

2353,46

Расход

 

 

 

 

МТБЭ

1,754

70,00

2,511

308,20

Непрореагировавший

2,074

70,00

2,610

379,00

метанол

 

 

 

 

Непрореагировавший

0,059

70,00

2,330

9,68

изобутилен

 

 

 

 

∑C3

0,012

70,00

2,514

2,16

Изобутан

0,049

70,00

2,406

8,26

Н-бутан

0,294

70,00

2,362

48,64

Бутен-1 + бутен-2

0,907

70,00

2,331

148,02

∑C5

0,002

70,00

2,272

0,39

Изооктилен

0,006

70,00

2,129

0,84

Третбутанол

0,007

70,00

2,771

1,44

Потери

-

-

-

23,53

Итого

5,166

 

 

930,16

 

 

36

 

 

3.2.3 Геометрические размеры реактора

Общий массовый расход сырьевой смеси равен (таблица 3.4) 18595,8 кг/ч. Объемный расход сырьевой смеси GОБ = 27,25 м3/ч. Требуемая объемная скорость подачи сырья в реактор синтеза составляет ω = 1,5 ч-1.

Таким образом, необходимый объем реакционной зоны вычисляется по формуле

 

V

G

 

 

 

 

 

 

 

 

p

w

(3.17)

 

 

 

 

V

27,25

 

18,2м2

 

 

 

 

p

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем шестиугольное расположение труб в реактор. Принимаем следующие параметры реактора:

-внутренний диаметр трубок dВН = 0,1 м;

-толщина стенок δ = 0,01 м;

-наружный диаметр трубок dН = 0,12 м;

-кольцевой зазор между крайними трубками и корпусом k = 0,01 м;

-длина трубок l = 6 м.

Схема размещения труб в решетке приведена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Схема размещения труб в решетке реактора Объем одной трубки вычисляется по формуле

V

3,14 d2

l.

вн

 

Tp

4

(3.18)

 

 

37

 

Необходимое количество трубок определяется по формуле

Примем с запасом количество трубок в реакторе равным Z = 400 штук. Шаг трубок определяется по формуле

Связь между числом трубок на стороне наибольшего шестиугольника (а) и общим числом трубок (Z) выражается соотношением

При количестве трубок Z = 400, а = 12,04, округляем до а = 12 шт. Число труб, расположенных на диагонали наибольшего шестиугольника,

определяется по формуле

.

Диаметр аппарата вычисляется по формуле

Принимаем стандартное значение диаметра D = 3,5 м.

Уточненное значение кольцевого зазора между крайними трубками и корпусом с учетом нового значения диаметра реактора составит k = 0,03 м.

Список литературы

1 Танатаров М.А., Ахметшина М.Н., Фасхутдинов Р.А. и др. Технологические расчеты установок переработки нефти: учеб. пособие для вузов. – М.: Химия, 1987. – 352 с.

3 Сарданашвили А. Г., Львова А. И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа.-2-е изд., - М.: Химия, 1980. – 256с.

5Кузнецов А.А., Кагерманов С.М. и др. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. – Л.: Химия, 1974. – 343 с.

6Дубовкин Н.Ф. Справочник по теплофизическим свойствам углеводородных топлив и их продуктов сгорания. – М.-Л.: Госэнергоиздат,

1962. – 288 с.

7Флореа О., Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии. – М.: Химия, 1971. – 448 с.

8Батунер Л.М. Процессы и аппараты органического синтеза и биохимической технологии. - Л., Химия, 1966. – 520с.

38

9 Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. - М.: Физматгиз, 1963. – 708с.

10Козлов Б.И. Процессы алкилирования изомеризации и полимеризации

внефтепереработке. – М.: Химия, 1990. – 65 с.

11Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. –Уфа:

Гилем 2002. – 672 с.

12Мириманян А.А., Вихман А.Г., Мкртпычев А.Л. Нефтепереработка и нефтехимия. – 2006. - №4. - С. 22-31.

13Интернет-ресурс www.chemistry.ssu.samara.ru

14Кузора И.Е., Томин В.П., Микишев В.А. и др. Технологии производства компонентов современных автомобильных бензинов // Химия и технология топлив и масел. – 2008. - №2. - С. 33.

15Стыценко В.Д., Лавриненко А.А., Надра В.А. и др. Перспективы улучшения экологических и эксплуатационных свойств моторных топлив // Химия и технология топлив и масел. – 2008. - №5. - С. 52.

16Ахметов С.А., Ишмияров М.Х., Кауфман А.А. Технология переработки нефти, газа и твердых горючих ископаемых: учеб. пособие. – СПб.: Недра, 2009. – 832 с.

17Капустин В.М., Кукес С.Г., Бертолусини Р.Г. Нефтеперерабатывающая промышленность США и бывшего СССР. – М.: Химия, 1995. – 304 с.

18Интернет-ресурс http://www.bmcompany.ru/ru/products/bioethanol/field_ of_application401.html. Высоко-кислородные добавки (оксигенаты) к топливу.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Введение

1

1

Расчет процесса алкилирования изобутана олефинами

2

2

Расчет процесса изомеризации углеводородов

18

3

Расчет процесса синтеза метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ)

27

Редактор М.Е. Галина

Подписано в печать 01.-8.11. Бумага офсетная. Формат 60х84 1/16. Гарнитура «Таймс». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 2,4. Уч.-изд. л. 2,2. Тираж 60. Заказ .

Издательство Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес издательства:

450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

39