Пример технологического расчета процесса термоконтактного коксования

Технология процесса

Процесс термоконтактного коксования

Варианты заданий для расчета процесса замедленного коксования приведены в таблице П4.

Определение давления верха реактора

Таблица 4.10 – Состав паров верха реактора

Компонент	Gi, кг/ч	Mi, кг/кмоль	ρ4^20, г/см^3	tкип, ^оС	xiL	Gi/Mi, кмоль/ч	yi	Mi∙yi
Газ	1515,0		0,0133	-60	0,0909	33,2237	0,3778	8,3910
Бензин	947,0		0,745		0,0568	7,8251	0,0890	5,2450
Легкий газойль	3598,0		0,889		0,2159	17,0881	0,1943	19,9278
Тяжелый газойль			0,913		0,5227	29,8035	0,3030	58,7423
Итого	16666,0				1,0000	87,9403	1,0000	92,3061

Количество углеводородных паров G_п = 4,62 кг/с.

Давление верха реактора рассчитается по методу однократного испарения. Исходные данные для расчета и результаты однократного испарения представлены в виде таблиц 4.11 и 4.12.

Таблица 4.11 – Исходные данные

Исходные данные	Значение
Температура верха, ^оС	538,2
Количество водяного пара Gвп, масс. доля	0,063
Массовая доля отгона, е	1,000
Количество углеводородных паров Gг, кг/с	10,5

Давление на входе в реактор P_н = 0,303 МПа, давление на выходе из реактора P_в = 0,116 МПа. Перепад давления по высоте реактора:

∆P = P_н – P_в; (4.34)

∆P = 0,301 – 0,116 = 0,185 МПа.

Таблица 4.12 – Результаты расчетов однократного испарения

Наименование параметра	ОИ	Единица измерения
Массовая доля отгона	1,0000	-
Мольная доля отгона	1,0000	-
Давление (на выходе)	0,116	МПа
Температура (на выходе)	538,2	°C
Критическая температура	1008,3	K
Критическое давление	1,214	МПа
Плотность жидкости	0,949	г/см^3
Плотность пара	0,947	г/см^3
Молекулярная масса сырья	1433,3	г/моль
Плотность сырья	1599,6	г/см^3
Количество водяного пара	5,3	моль/моль

При термоконтактном коксовании организован непрерывный вывод кокса из зоны реактора.

Установка состоит из двух блоков: реакторный и блок фракционирования. Основными аппаратами реакторного блока являются реактор и коксонагреватель (рисунок 5.1). Сырьё поступает в реактор при умеренной температуре – около 300˚С, что позволяет использовать в качестве сырья даже остатки типа битум, плотностью более 1.

В качестве теплоносителя используются коксовые частицы, которые в результате контакта с сырьём покрываются тонким слоем вновь образовавшегося кокса. Некоторое количество частиц кокса, наиболее укрупнённых за счет многократного обрастания, непрерывно выводятся из системы.

Исходные данные:

- производительность установки по сырью равна 800000 т в год;

- установка работает 330 дней в году;

- кратность циркуляции коксового теплоносителя равна 8;

- плотность кипящего слоя - 450 кг/м³.

Рисунок 5.1 – Реактор и коксонагреватель процесса термоконтактного коксования

Принимаем следующие параметры работы реактора установки термоконтактного коксования:

- температура в слое 530 °С;

- абсолютное давление над слоем 0,18 МПа;

- расход пара на отпарку кокса 0,2 % на циркулирующий кокс;

- кратность циркуляции кокса 8,0;

- продолжительность пребывания кокса в реакторе 6 мин;

- скорость движения паров над слоем 0,4 м/с.

Параметры работы коксонагревателя следующие:

- температура в слое 600 °С;

- абсолютное давление над слоем 0,18 МПа;

- длительность пребывания теплоносителя в коксонагревателе 10 мин;

- скорость дымовых газов над слоем 1,0 м/с.

Дата добавления: 2015-06-27