Материальный баланс первого реактора

РАСЧЕТ ПЕРВОГО РЕАКТОРА

Общее количество катализатора первоначально распределенное между тремя реакторами

КОЛИЧЕСТВО КАТАЛИЗАТОРА, НЕОБХОДИМОЕ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РЕАКЦИИ

Приняв насыпную массу катализатора , найдем количество катализатора:

кг.

Риформинг бензиновых фракций осуществляет в блоке из трех или четырех последовательно соединенных реакторов. Примем число реакторов . Катализатор между реакторами распределен в отношении 1:2:4.

Таблица 3.6.

Номер реактора	Количество катализатора
,	, кг
Сумма	20,15 40,3 80,6

Константа скорости реакции ароматизации. Зная температуру подачи сырья в первый реактор К, из графика Приложения 2 при получим .

Константа химического равновесия реакции ароматизации.

При К по уравнению (14) найдем:

Уменьшение количества нафтеновых углеводородов в результате реакции ароматизации. Подставив числовые значения найденных величин в (15), определим относительное уменьшение количества нафтеновых углеводородов в реакторе в результате первой реакции:

После разделения переменных и интегрирования имеем:

Знак минус в левой части полученного уравнения указывает на уменьшение количества нафтеновых углеводородов в результате реакции их ароматизации, знак плюс в правой части – на преобладание прямой реакции. Если бы в правой части уравнения был получен знак минус, то преобладала бы обратная реакция.

Величина для первого реактора:

, где - количество сырья, подаваемого в первый реактор, кмоль/ч.

Доля нафтеновых углеводородов, подвергнутых ароматизации, равна:

Вычислим количество нафтеновых углеводородов, которое осталось после реакции ароматизации:

Количество нафтеновых углеводородов, которое превратилось в ароматические углеводороды, равно:

Константа скорости реакции превращения нафтеновых углеводородов в парафиновые. При температуре сырья К и из графика Приложения 2 найдем:

Константа химического равновесия реакции превращения нафтеновых углеводородов в парафиновые. При температуре К по уравнению (15) имеем:

Величина меньше 1 указывает на преобладание обратной реакции – превращение парафиновых углеводородов в нафтеновые.

Увеличение количества нафтеновых углеводородов в результате реакции превращения парафиновых углеводородов в нафтеновые.

Подставив числовые значения в уравнение (11), вычислим относительное увеличение количества нафтеновых углеводородов в реакторе в результате второй реакции:

Разделяя переменные и интегрируя, получим долю парафиновых углеводородов, подвергнутых превращению в результате второй реакции:

.

Количество нафтеновых углеводородов после проведения первой и второй реакций:

.

Количество парафиновых углеводородов, превращенных в нафтеновые:

.

Константа скорости реакции гидрокрекинга нафтеновых углеводородов. При К и из графика Приложения 2 найдем .

Уменьшение количества нафтеновых углеводородов в результате реакции гидрокрекинга. Подставив числовые значения величин в уравнение (12), определим относительное уменьшение количества нафтеновых углеводородов в реакторе в результате третьей реакции:

Разделяя переменные и интегрируя, получим долю нафтеновых углеводородов, подвергнутых гидрокрекингу:

Количество нафтеновых углеводородов, которое осталось после проведения первых трех реакций:

Количество нафтеновых углеводородов, которое подвергнуто гидрокрекингу:

Уменьшение количества парафиновых углеводородов в результате реакции гидрокрекинга. По уравнению (13) вычислим относительное уменьшение количества парафиновых углеводородов в реакторе в результате четвертой реакции:

При этом следует иметь в виду, что константы скоростей реакций гидрокрекинга нафтеновых и парафиновых углеводородов равны .

Доля парафиновых углеводородов, подвергнутых гидрокрекингу:

Количество парафиновых углеводородов питания, которое осталось после реакции гидрокрекинга:

Количество парафиновых углеводородов, которое подверглось гидрокрекингу и превратилось в газ, рано:

Материальный баланс реакций в реакторе.

На основе рассчитанного количества прореагировавшего сырья и стехеометрических уравнений (6)-(9) сделан расчет материального баланса реакций.

Таблица 4.1.

Дата добавления: 2015-06-04