Расчет объема катализатора

5.1.4 Расчет объема катализатора

Данный расчет сводится к определению необходимого объема катализатора. Основным уравнением для его расчета является уравнение (1). Интегрируя его, получим:

где S₀ и S_K – начальное и конечное содержание серы, % мас.

Уравнение (24) не решается аналитическим способом, поскольку с увеличением глубины гидрообессеривания температура процесса повышается, и значение k изменяется.

Для решения этого уравнения будет использован графоаналитический метод, включающий следующие этапы:

1) составление материального баланса реактора;

2) определение

а) температуры реакционной смеси при различном остаточном содержании серы из уравнения теплового баланса;

б) k, затем r для соответствующих значений глубины обессеривания и температуры;

3) построение кривой зависимости обратной скорости l/r от остаточного содержания серы ΔS в координатах l/r – ΔS; площадь под кривой в интервале от S₀ до S_К численно равна интегралу

4) определения требуемого объема реактора по уравнению (25).

5.1.5 Материальный баланс реактора

На основе полученного материального баланса проводим расчет реакторного блока установка гидроочистки. В реактор поступает сырье, свежий ВСГ и циркулирующий ВСГ (ЦВСГ). Состав ЦВСГ приведем в таблице 3.

Таблица 3 – Состав циркулирующего ВСГ

Средняя молекулярная масса ЦВСГ М_Ц рассчитывается по формуле

М_Ц = (26)

где M_i – молекулярная масса i-го компонента ЦВСГ;

– мольная доля i-го компонента ЦВСГ.

М_Ц = 2·0,720 + 16·0,2 + 30·0,05 + 44·0,02 + 58·0,01 = 7,6 кг/моль.

Расход ЦВСГ на 100 кг сырья G_ЦВСГ рассчитываем по формуле

, (27)

На основе данных материального баланса установки гидроочистки (таблица 2) составим материальный баланс реактора (таблица 4).

Учитываем, что механические потери водорода и балансе присоединены к сухому газу.

Также учитываем, что в течение года на установке 340 суток перерабатывается газойль, 22 дня идет ремонт установки и 3 дня – регенерация катализатора.

Таблица 4 – Материальный баланс реактора гидроочистки