Решение. Составляют тепловой баланс реактора

Составляют тепловой баланс реактора

где G_C, G_ц.г., G_с.г., G_кат, G_б.ф - массы соответственно сырья, циркулирующего газа, сухого газа, катализата и бутановой фракции, кг/ч; I - энтальпия, кДж/кг; q_р- теплота реакции, кДж/кг.

Определяют энтальпию сырья при 525 ^оС

Подсчитывают массовую теплоемкость циркулирующего газа без учета давления, так как в данном случае поправка на нега мала. Принимают среднюю температуру в реакторе 500 °С. По графику (см. Приложение 1 ) находят значения С_р [в кДж/(кг∙К)]: 14,87 для Н₂, 4,02 С₁; 3,60 для С₂; 3,56 для С₃. Отсюда

Принимают температуру продуктов на выходе из реактора 490°С и методом подбора проверяют правильность принятия этой температуры.

Находят среднюю молекулярную массу сухого газа

Определяют энтальпию три 490°С и 3,03 МПа сухого газа

сырья

катализата

бутановой фракции

Подсчитывают среднюю молекулярную массу циркулирующе­го газа

Определяют среднюю плотность циркулирующего газа

Масса циркулирующего газа составляет

Подсчитывают теплоту прихода и расхода

Таким образом, температура выхода продуктов риформинга из первого реактора составляет 763 К, или 490 °С.

Задачи

№1. Определить выход бензина каталитического риформинга фракции 105-180 °С; если известно: суммарное содержание в исходном сырье арома­тических и нафтеновых углеводородов составляет 45,0% масс.; бензин рифор­минга имеет октановое число 80 (по мотороному методу).

№2. Определить выход дебутанизированного бензина платформинга, если известно: сырье - фракция 105-185°С с характеризующим фактором 11,6; октановое число бензина платформинга 93 (по исследовательскому методу).

№3. Определить выход дебутанизированного бензина риформинга с окта­новым числом 93 (по исследовательскому методу), если сырьем платформин­га является лигроиновая фракция со средней температурой кипения 107°С и октановым числом 50 (по исследовательскому методу).

№4. Определить выход дебутанизированного бензина с октановым числом 90 (по исследовательскому методу), если сырьем установки с платиновым катализатором является лигроиновая фракция со средней температурой ки­пения 150°С и октановым числом 52 (по исследовательскому методу).

№5. На установке каталитического риформинга с платиновым катализато­ром производительностью 100000 кг/ч по сырью перерабатывают фракцию 85-120 °С (d²⁰₄=0,724; Т_кр=541 К; Р_кр=2,72 МПа; М=100). Определить раз­меры реакторов, если известно: температура и давление в реакторе 530^оС и 2,02 МПа; объемная скорость подачи сырья ω=1,5 ч^-1; объем циркулирую­щего газа 1000 м³/м³ сырья; на установке шесть реакторов, соединенных по­следовательно по три.

№6. На установке каталитического риформинга с платиновым катализа­тором производительностью 60000 кг/ч по сырью перерабатывают фракцию 120-180°С (d²⁰₄=0,772; Т_кр=601 К; Р_кр=2,50 МПа; М=133). Определить размеры реакторов, если известно: давление и средняя температура в реак­торе 2,02 МПа и 500 °С; объемная скорость подачи сырья ω=1,0 ч^-1; объем циркулирующего водорода 1500 м³/м³ сырья; линейная скорость движения паров сырья и циркулирующего газа и =0,5 м/с; на установке шесть реакто­ров, соединенных последовательно по три.

№7. На установке платформинга производительностью 50000 кг/ч по сырью перерабатывают фракцию 85-180°С (d²⁰₄=0,757; t_ср.кип=136°С). Оп­ределить температуру продуктов реакции на выходе из первого реактора, если известно: температура сырья и циркулирующего газа на входе в реак­тор 510 °С; давление в реакторе 3,33 МПа; выход (в % масс.) Н₂=1,3, сухо­го газа 8,7, бутановой фракции (Т_кр=425°С; Р_кр = 3,6 МПа; М=58) 5,4, дебу­танизированного бензина (d²⁰₄ =0,783; t_ср.кип=126⁰С) 84,6; состав газов (в % масс.): сухого - 8,1 С₁, 32,3 С₂, 59,6 С₃; циркулирующего - 25,4 Н₂, 9 С₁, 24,2 С₂, 23 С₃, 10,4 С₄, 8 С₅; кратность циркулирующего газа 1200 м³/м³ сырья; глубина превращения сырья в первом реакторе Х=55%; теплота ре­акции q_р=503 кДж/кг превращенного сырья.