Расчет реакционного змеевика печи висбрекинга.

Расчет геометрических размеров змеевика печи осуществляется по методу Обрядчикова (2). Скорость движения сырья (V_с , м/с) по трубам змеевика подсчитывают по формуле

(7),

где G_с – расход сырья, кг/с;

ρ_с – плотность парожидкостной смеси при 470°С;

d_вн - внутренний диаметр труб змеевика, м.

Длина змеевика (L, м) составляет

L = V_с*τ (8),

где τ – время пребывания сырья в реакционной зоне, с.

Тепловой расчет реакционной печи. Особенностью теплового расчета нагревательно – реакционной печи проявляется в составлении баланса. Химические превращения сырья протекает с поглощением (чаще) или выделением (реже) теплоты. Суммарный тепловой эффект необходимо включать в приходную или расходную часть теплового баланса. Полезная тепловая мощность печи (Q_пол.,,Вт) термического крекинга

(9),

где G_с – расход сырья, кг/с;

е – массовая доля отгона;

, , - энтальпия парообразных, жидких продуктов и жидкого сырья на входе (t₁ ) и выходе (t₂) из печи, Дж/кг;

– глубина превращения сырья, доли от его первоначального количества;

- удельный тепловой эффект реакции, Дж/кг.

Удельный тепловой эффект реакции висбрекинга составляет от 120 до 230 кДж/кг. Остальной расчет можно проводить по аналогии с расчетом нагревательной печи [ 1].

Коксование нефтяных остатков.

Характеристики процесса. Основной целью процесса коксования является получение нефтяного кокса – продукта реакций уплотнения, протекающих под действием высоких температур. Одновременно образуются газ, бензин, легкий и тяжелый газойль, которые могут быть использованы в качестве сырья других процессов. В нефтеперерабатывающей промышленности в основном распространен способ получения кокса в необогреваемых камерах на установках замедленного коксования. Этот процесс осуществляется при температурах 470 - 490°С и давлениях 0,3 – 0,5 МПа [3, 4].

 

Материальный баланс процесса коксования. При составлении материального баланса обычно возникает необходимость определения выхода продуктов коксования. Для этой цели существует ряд эмпирических формул.

Массовый выход кокса (X_к, %) подсчитывается по формуле

X_к = 2 + 1,66 К_с (10),

где К_с - коксуемость сырья, % (может изменяться в широких пределах от 6,5 до 25%).

Выход бензина можно определить по формуле З.И.Сюняева

(11),

где X_σ – массовый выход бензина (40 - 205°С), %;

ρ_ост. – относительная плотность исходного сырья.

Примерные выходы продуктов, получаемых на промышленных установках замедленного коксования, приведены ниже.

Массовый выход, %

Газ 4 -8

Бензины (нк - 205°С) 7 – 16

Лёгкий газойль (205 - 350°С) 12 – 40

Тяжёлый газойль (>350°С) 23 – 35

Кокс 15 – 35.