Проект установки легкого гидрокрекинга для условий ОАО «КНПЗ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.19

Расчет энтальпий СВСГ при давлении 5,2 МПа в зависимости от температуры

 

Компонент		Температура, 0С
		60		100		250		300		350		400
		Hi, кДж/кг	кДж/кг	Hi, кДж/кг	кДж/кг	Hi, кДж/кг	кДж/кг	Hi, кДж/кг	кДж/кг	Hi, кДж/кг	кДж/кг	Hi, кДж/кг	кДж/кг
1. Водород	0,9921	841,0	834,3	1408,0	1396,8	3642,5	3613,6	4371,0	4336,3	5099,5	5059,0	5828,0	5781,7
2. Метан	0,0079	523,8	4,2	628,0	5,0	1025,1	8,1	1193,3	9,5	1360,5	10,8	1570,0	12,5
Итого	1,0000		838,5		1401,8		3621,7 1		4345,8		5069,8		5794,2

 

 

Таблица 2.20

Расчет энтальпий УВГ при давлении 5,2 МПа в зависимости от температуры

 

Компонент		Температура, 0С
		60		100		250		300		350		400
		Hi, кДж/кг	кДж/кг	Hi, кДж/кг	кДж/кг	Hi, кДж/кг	кДж/кг	Hi, кДж/кг	кДж/кг	Hi, кДж/кг	кДж/кг	Hi, кДж/кг	кДж/кг
1. Метан	0,0073	523,8	3,8	628,0	4,6	1025,1	7,5	1193,3	8,8	1360,5	10,0	1570,0	11,5
2. Этан	0,0356	498,6	17,7	565,7	20,1	878,8	31,3	1025,1	36,5	1172,4	41,7	1402,3	49,9
3. Пропан	0,1809	490,2	88,7	553,0	100,0	850,9	153,9	1022,1	184,9	1168,2	211,3	1339,6	242,3
4. И-Бутан	0,2418	448,3	108,4	511,2	123,6	837,0	202,4	983,3	237,8	1151,5	278,4	1078,4	260,8
5. Н-Бутан	0,2177	473,5	103,1	557,3	121,3	848,7	184,7	1019,1	221,8	1159,3	252,4	1339,6	291,6
6. И-Пентан	0,3167	460,9	146,0	544,7	172,6	786,5	249,1	950,4	301,0	1130,6	358,1	1067,9	338,2
Итого	1,0000		467,7		542,2		828,9		990,72		1151,9		1194,3

 

Таблица 2.21

Энтальпия газообразного сероводорода

 

Температура, 0С	Энтальпия, кДж/кг
50	53
100	105
150	161
200	218
250	278
300	339
350	406
400	476

 

где Нt – энтальпия нефтяных паров при температуре t, кДж/кг;

t – температура нефтяных паров, ;

α = .

Энтальпию паров нефтепродуктов при повышенном давлении (выше 0,4 МПа) находим по формуле

,

где - энтальпия нефтяных паров при температуре tи давлении Р, кДж/кг;

- энтальпия нефтяных  паров при температуре t и атмосферном давлении, кДж/кг;

ΔН – поправка к энтальпии нефтяных паров при температуре tи давлении Р, кДж/кг.

Поправку ΔН можно вычислить из уравнения

,

где ΔН – поправка к энтальпии нефтяных паров при температуре tи давлении Р, кДж/кг;

М – молярная масса нефтепродукта, кг/кмоль;

Ткр – критическая температура, К;

Рпр – приведенное давление;

Тпр – приведенная температура.

Энтальпии при повышенном давлении определяем только для сырья и гидрогенизата, т.к. их парциальные давления выше 0,4 МПа (см. табл. 5.7 и 5.8).

Ниже представлены расчеты молярных масс, плотностей, критических и приведенных параметров для сырья, гидрогенизата, дизельной фракции, бензин-отгона и УВГ.

Плотности продуктов и сырья при 20 0С см. табл. 1.1.

Критические температуры и давления нефтяных фракций могут быть определены по формулам[1]:

;

;

где Ткр – критическая температура, К;

tср – средняя объемная температура кипения фракции, ;

Ркр – критическое давление, МПа;

М – молярная масса фракции;

К – постоянная, для нефтепродуктов может быть принята равной 5,5[1].

Критические параметры сырья:

;

;

.

Критические параметры гидрогенизата:

;

;

.

Приведенные параметры рассчитываем по формулам:

;

,

гдеи Т– приведенная температура и температура в системесоответст-венно, К;

Рпр и Р– приведенное давление и парциальное давление компонента в системе соответственно, МПа.

В табл. 5.18 — 5.20  представлены результаты расчетов энтальпий паров сырья игидрогенизата, дизельной фракции и бензин-отгона.

 

Таблица 2.22

Определение энтальпий паров сырья при давлении 0,46 МПа

 

Показатели	Значения показателей
Температура, 0С	100	250	300	350	400
Температура, К	373	523	573	623	673
Приведенная температура, Тпр	0,426	0,597	0,654	0,711	0,768
Приведенное давление, Рпр	0,29	0,29	0,29	0,29	0,29
Отношение , кДж/(кмоль 0С)	9,8	4,9	3,9	2,9	2,9
Поправка на давление , кДж/кг	28	14	12	10	8
Энтальпия при атмосферном давлении, кДж/кг	502	810	930	1060	1199
Энтальпия при повышенном давлении, кДж/кг	499	809	929	1059	1198

 

Энтальпия жидких нефтепродуктов может быть рассчитана по формуле

,

где ht – энтальпия жидкого нефтепродукта, кДж/кг;

 – плотность  нефтепродукта, кг/м3;

.

Таблица 2.23

Определение энтальпий паров гидрогенизата при давлении 0,68 МПа

 

Показатели	Значения показателей
Температура, 0С	60	100	250	300	350	400
Температура, К	333	373	523	573	623	673
Приведенная температура, Тпр	0,4	0,4	0,6	0,7	0,7	0,8
Приведенное давление, Рпр	0,038	0,038	0,038	0,038	0,038	0,038
Отношение , кДж/(кмоль 0С)	1,1	0,9	0,4	0,4	0,3	0,3
Поправка на давление , кДж/кг	3,6	2,8	1,4	1,2	1,0	0,9
Энтальпия при атмосферном давлении, кДж/кг	439	507	817	938	1069	1209
Энтальпия при повышенном давлении, кДж/кг	435	505	815	937	1068	1208

 

Таблица 2.24

Энтальпии дизельной фракции и бензина-отгона, которые находятся в паровой фазе

 

Температура, 0С	60	100	250	300	350	400
Дизельная фракция,
α	57,24	62,50	86,20	95,50	105,50	116,20
Энтальпия, кДж/кг	449	519	832	956	1088	1230
Бензин-отгон,
α	57,24	62,50	86,20	95,50	105,50	116,20
Энтальпия, кДж/кг	475	547	872	999	1136	1283

 

Энтальпии сырья, гидрогенизата, дизельной фракции и бензин — отгона, находящихся в жидком состоянии представлены в таблице 2.25.

 

 

2.4.1.10 Определение теплового эффекта реакции

 

Тепловой эффект гидроочистки находим с помощью аналитического уравнения[1,c.91] Тепловой эффект

 * α*(-16))

Где - тепловой эффект реакции, кДж/кг сырья;

- молярная масса  сырья, кг/кмоль

-молярная масса  продуктов гидроочистки,кг/кмоль

а- выходы продуктов гидроочистки, массовые доли от единицы

 

 

 

 *((306,6 - 16) -*0,87*(259,8-16)-*0,09

               *(193,3 - 16) -*0,013*(106,1-16)-*0,015

               *(55,3 - 16) -*0,017*(34-16)=70,8

 

 

 

 

2.4.1.11 Определение размеров реакторов

 

Реактор гидроочистки является сосудом, предназначен для работы под давлением водорода (до 7 МПа) и температуры до 490 °С. Он должен обладать необходимой механической прочностью, а также стойкостью против водородной коррозии в условиях реакции.

Таблица 2.25

Энтальпии жидких сырья, гидрогенизата, дизельной фракциии бензина — отгона

 

Температура, 0С	60	100	250	300	350	400
Сырье,
α	25,63	44,35	126,06	157,35	190,66	226,00
Энтальпия, кДж/кг	113	196	556	694	841	997
Гидрогенизат,
α	25,63	44,35	126,06	157,35	190,66	226,00
Энтальпия, кДж/кг	114	198	563	702	851	1009
Дизельная фракция,
α	25,63	44,35	126,06	157,35	190,66	226,00
Энтальпия, кДж/кг	117	203	577	720	872	1034
Бензин-отгон,
α	25,63	44,35	126,06	157,35	190,66	226,00
Энтальпия, кДж/кг	126	218	619	772	935	1109