Технологічні розрахунки установки каталітичного реформінгу (стр. 2 из 5)
5.1 Норми технологічного режиму
Таблиця 4 - Норми технологічного режиму
| Назва стадій процесу, апарати, показники режиму | Одиниці виміру | Допустимі технологічні схеми | Вибрані параметри |
| Тиск в сепараторі | МПа | не більше 1,8 | 1,8 |
| Тиск в фракційному абсорбері | МПа | не більше 1,2 | 1,2 |
| температура верху | оС | 40 | 40 |
| температура низу | оС | 160-165 | 165 |
| температура живлення | оС | 150-160 | 155 |
| Тиск в стабілізаційні колоні | МПа | 1,2 ÷ 1,5 | 1,4 |
| температура верху | оС | 60 ÷ 80 | 65 |
| температура низу | оС | не більше 232 | 230 |
| температура живлення | оС | 185÷195 | 185 |
| Температура стабільного бензину на виході з холодильника | оС | не більше 45 | 35 |
| Тиск в ємності Е8 | МПа | не більше 1,1 | 0,9 |
5.2 Розрахунок сепаратора низького тиску
В сепаратор низького тиску поступає нестабільний каталізат (нестабільний бензин+вуглеводневий газ).
Склад газової фази, мольні (мольні частки)
| H2=C, C13 | C2H2=0,254 | C4H10= 0,13 |
| CH4=0,319 | C3H5=0,198 | C4H10=0,085 |
Температура в системі 40оС.
Визначається кіломольна частка вуглеводневого газу, що поступає в сепаратор:
(1)де xi – вміст компонентів суміші мольної частки
Mi – кіло мольна маса компонентів сміші, кг/к моль.
Мсер= 2 ∙ 0,013 + 16 ∙319+30∙0,254+44∙0,198+58∙0,13+58∙0,085=33,99кг
Об’єм газової суміші при робочих умовах сепаратора визначається за формулою [1ст.11].
(2)де Т – температура в системі, оК;
Р – тиск в систем, Мпа;
G – масова витрата тиску, кг/год;
М – Кислотна маса газової суміші,кг/к моль;
Z – коєфіцієнт стиску;
Z = 0,76 (з практичних даних)
Визначається густина рідкої фази при робочих умовах сепаратора за формулою [7 ст.9 ].
(3)де
- відносна густина нафтопродукту при даній температурі;α - середня температурна поправка на 1°С.
Густина газової фази розраховуэться за формулою [7,ст. 10 ]:
(4) 
Визначається допустима швидкість руху газового струминя за формулою [7ст. 115 ]:
(5)де
- густина рідини, кг/м3 
- густина газу при даних умовах, кг/м3 
Необхідний більший переріз апарату визначається за формулою
[7, ст.111]:
(6) 
Визначаємо необхідний діаметр в апараті на газовій струмині:
(7)Визначається секундна об’ємна витрата нестабільного бензину:
Необхідний вільний переріз апарата рівний:
де 0,004 м/с допустима швидкість руху рідини струмини в м/с [7,ст. 118]
Отже, діаметр апарату рівний:
Діаметр визначений по рідкому навантаженні більший за діаметр по газовому струмені.
Приймається стандартний діаметр апарату:
Д=2,6мм
Висота циліндричної частини – 4500 мм.
5.3 Розрахунок фракціонуючого абсорбера
Фракціонуючий абсорбер служить для вилучення метану, етану із рідкої і газової фаз.Розділення проходить на клапанних тарілках:
Мал. 2 Схема матеріальних потоків
5.3.1 Матеріальний баланс колони
Матеріальний баланс фракціонуючого абсорбера складається для встановленого режиму, матеріальних і теплових потоків, що поступають в сепаратор, вона рівна сумі залишаючи тисків.
Результати розрахунків зводяться в таблицю.
Таблиця 5 - Матеріальний баланс колони
| Статті балансу | % мас | т/рік | т/добу | кг/год. |
| Взято: | ||||
| Нестабільний каталізат | 100,00 | 390000 | 1200,00 | 50000 |
| Нестабільний бензин | 94,00 | 366600 | 112800 | 47000 |
| Вуглеводневий газ | 6,00 | 23400 | 7200 | 3000 |
| Всього: | 100,00 | 390000 | 1200 | 50000 |
| Одержано: | ||||
| Стабільний бензин | 6,70 | 26130 | 80,4 | 3350 |
| Стабільна головка | 93,30 | 363870 | 1119,60 | 46650 |
| 100,00 | 390000 | 1200,00 | 50000 |
5.3.2 Тепловий баланс колони
Тепловий баланс абсорбера складається з метою визначення кількості тепла, яке вносять в низ абсорбера гарячий потік:
Згідно закону збереження енергії рівняння теплового балансу має вигляд:
(5.8)де: Qн.б. – тепло, яке вносять нестабільним бензином, кДж/год;
Qг.стр – тепло, яке вноситься гарячою струминею, кДж/год;
Qв.г – тепло, яке виноситься з колони вуглеводневим газом, кДж/год;
Qаб – тепло, яке заберається абсорбентом , кДж/год;
Qст.б – тепло, яке виноситься з колони стабільним абсорбентом, кДж/год;
Qг.с.г – тепло, яке виноситься з колони вуглеводневим газом, кДж/год.;
Qд.к – тепло, яке виноситься з колони дестабілізованим каталізатом, кДж/год.
Ентальпії нафтопродуктів приведені в таблиці.
Таблиця 6
| Фракції |  |  tº | Ентальпії,кдж/кг | ||
| Нестабільний бензин і (каталізат) | 0,770 | 0,774 | 40 155 | 80,04 357,27 | - 653,06 |
| Деетанізований каталізат | 0,760 | 0,764 | 165 225 185 | 372,42 534,03 420,75 | 666,52 709,28 |
| Стабільний бензин | 0,765 | 0,769 | 255 230 35 | 616,21 550,35 69,7 | 867,22 - |
| Стабільна головка | 0,600 | 0,604 | 65 35 | 150,13 78,84 | 514,38 - |
Визначається загальний прихід тепла:
Розраховується кількість тепла, що вноситься нестабільним бензином визначається за формулою [7ст. 65]
(5.9)де Gн.б. – масова витрата нестабільного бензину , кг/год;
Jtвх, іt вх – відповідно ентальпії парів та рідкого потоків при температурі входу, кДж/кг;
е – масова частка відгону;
е = 0,01 [ з практичних даних].
Нестабільний бензин в фракційний абсорбер поступає двома потоками, як абсорбент подається 3% від нестабільного бензину:
Qаб=0,03∙50000 кг/год = 1500 кг/год
тоді:
Qн.б.=50000кг/год – 1500 кг/год = 48500 кг/год
Відповідно:
Витрата тепла:
1) з абсорбентом; (3% нестабільного бензину)
(5.10) 
2) з вуглеводневим газом
(5.11)де С – теплоємність вуглеводневого газу, КДж/кг.
Таблиця 7
| Вміст вуглеводнів | % об | Mi | Mix |  | кДж/кгºК | С |
| H2 | 1,3 | 2 | 0,026 | 0,001 | 14,57 | 0,01 |
| CH4 | 31,9 | 16 | 5,104 | 0,150 | 3,255 | 0,49 |
| C2H6 | 25,4 | 30 | 7,62 | 0,224 | 2,938 | 0,66 |
| C3H8 | 19,8 | 44 | 8,782 | 0,256 | 2,890 | 0,74 |
| C4H10 | 13,1 | 58 | 7,598 | 0,224 | 2,863 | 0,64 |
| І C4H10 | 8,5 | 58 | 4,93 | 0,145 | 2,828 | 0,41 |
| Всього: | 100 | - | 33,99 | 100 | - | 2,95 |
3) з стабільним бензином (зрошення яке складає 5% від Gст.б)