Принципы и критерии проектирования химических реакторов. Сущность промышленного процесса каталитической гидродепарафинизации. Основные реакции гидрирования углеводородов, принципы гидроочистки. Расчет реакторов гидропарафинизации дизельного топлива.
Аннотация к работе
Проектирование реактора для гетерогенных систем пока производится с учетом общей степени превращения (макропревращения) и полностью основано на теории, изложенной в предыдущих главах. Проектирование реакторов охватывает широкий круг реакций и аппаратов. Проектированию реакторов и управлению ими уделялось много внимания в прошлом десятилетии, благодаря чему в настоящее время целый ряд задач в этой области решается не эмпирически, а на основе рационального научного подхода. Для проектирования реактора необходимо решить вопрос о том, будет ли осуществляемый процесс периодическим или непрерывным. Для проектирования реактора необходимо решить вопрос о том, будет ли осуществляемый процесс периодическим или непрерывным.При проектировании реактора полезно определить фактор эффективности т), представляющий собой отношение скорости реакции гр, тормозящейся влиянием массо-и теплопередачи, к скорости химической реакции г, протекающей без торможения. При проектировании реакторов, в которых осуществляются процессы между газообразной фазой и твердыми частицами, необходимо учитывать три фактора: кинетику химической реакции, протекающей на поверхности одиночной частицы, распределение размеров частиц в исследуемом слое материала и гидродинамические условия, при которых находятся в аппарате газовая и твердая фазы. В тех случаях, когда кинетическая картина процесса сложна и недостаточно изучена, когда продукты реакции образуют обволакивающую среду и температура в реакторе значительно изменяется от точки к точке, исследование процесса затрудняется, расчет его в значительной степени базируется на экспериментальных данных-, накопленных многолетним опытом эксплуатации производства, и вновь создаваемые аппараты почти не отличаются от ранее действовавших. При проектировании реакторов требуются исходные данные: тип аппарата, термодинамический режим работы, длительность работы катализатора, кинетическое уравнение скорости реакции, плотность, удельная теплоемкость, вязкость и другие свойства реагентов в пределах рассматриваемой области изменения. Для расчета и проектирования реакторов, для обеспечения эффективного ведения процессов и управления процессами, протекающими в реакторах, необходимо располагать совокупностью математических зависимостей, отражающих в явной форме сущность химического процесса и связывающих его физико-химические, режимные и управляющие параметры с конструктивными особенностями реакторов.Смесь сырья с водородсодержащим газом, нагретую в теплообменнике и печи, подвергают гидроочистке в реакторах над АКМ катализатором. Верхний продукт колонны стабилизации охлаждается в конденсаторе-холодильнике и разделяется в сепараторе на углеводородный газ, отгон и воду; часть отгона возвращается в колонну на орошение, а другая теть после защелачивания и водной промывки выводится с установки. Углеводородный газ подвергается раздельной очистке от сероводорода раствором МЭА: газ из сепаратора низкого давления очищается в абсорбере под давлением) 0,5 МПА; газ из бензинового сепаратора очищается от сероводорода при 0,13 МПА, затем используется как топливо для печей. Горячая смесь продуктов реакции и водородсодержащего газа (гидрогенизат) выходит снизу реактора Р-1, проходит через трубное пространство теплообменника Т-2/1, где отдает часть тепла газосырьевой смеси и с температурой не более 300 0С поступает в высокотемпературный сепаратор высокого давления Е-1/1. Температура ввода гидрогенизата из теплообменника Т-2/1 в сепаратор Е-1/1 регулируется клапаном, который установлен на линии подачи гидрогенизата из реактора Р-1 в сепаратор минуя теплообменник Т-2/1 (на байпасных линиях теплообменников).Этот раздел охраны труда включает систему организац. мероприятий и техн. ср-в, предотвращающих воздействие на людей опасных факторов, приводящих к травмам или внезапному резкому ухудшению здоровья. К таким факторам относятся, напр., действие электрич. тока, падение предметов, мех. воздействия движущихся машин и механизмов, разл. аварии в результате неисправности транспортных устройств или технол. оборудования. К мерам защиты от воздействия электрич. тока (регламентируемые "Правилами устройства электроустановок") относят: 1) заземление - соединение с землей т. наз. нетоковедущих частей оборудования (напр., корпуса электродвигателя), по к-рым не течет ток, но к-рые могут оказаться под напряжением при нарушении изоляции электроустановки (макс. сопротивления заземления для установок мощностью до 100 КВТ-10 Ом, мощностью св. 100 КВТ-4 Ом); 2) зануление-соединение нетоковедущих частей оборудования с неоднократно заземленным "нулевым" проводом четырех-проводной трехфазной сети напряжением до 1000 В, обеспечивающее разрыв цепи, когда эти части оборудования окажутся под напряжением; 3) надежная изоляция токо-ведущих частей (применение дополнит, изоляции); 4) понижение напряжения (до <42 В) с помощью понижающего трансформатора; 5) быстрое (за время не более 0,2 с) отключение электроустановки в случае необходимости; 6) создание об
Введение
Проектирование реактора для гетерогенных систем пока производится с учетом общей степени превращения (макропревращения) и полностью основано на теории, изложенной в предыдущих главах.
Проектирование реакторов охватывает широкий круг реакций и аппаратов.
Проектированию реакторов и управлению ими уделялось много внимания в прошлом десятилетии, благодаря чему в настоящее время целый ряд задач в этой области решается не эмпирически, а на основе рационального научного подхода.
Для проектирования реактора необходимо решить вопрос о том, будет ли осуществляемый процесс периодическим или непрерывным. В последние годы в химическом производстве, особенно крупнотоннажном, применяют преимущественно непрерывные процессы. Однако для целого ряда производств непрерывные процессы невыгодны или даже невозможны. Какие-либо общие правила для выбора способа осуществления процесса сформулировать практически невозможно, поэтому мы ограничимся некоторыми полезными указаниями.
Для проектирования реактора необходимо решить вопрос о том, будет ли осуществляемый процесс периодическим или непрерывным. В последние годы в химическом производстве, особенно крупнотоннажном, применяют преимущественно непрерывные процессы. Однако для целого ряда производств непрерывные процессы невыгодны или даже невозможны. Какие-либо общие правила для выбора способа осуществления процесса сформулировать практически невозможно, поэтому мы ограничимся некоторыми полезными указаниями.
Для проектирования реактора необходимы конкретные данные о химической реакции. Эти данные могут быть получены либо экспериментально: в лабораторных или полупромышленных условиях, либо каким-либо косвенным методом.
Для проектирования реактора PRTR фирмой Дженерал электрик в Ханфорде проводились эксперименты на электрически нагреваемом макете сборки тепловыделяющих элементов.
Проблема проектирования реакторов заключается в применении уравнений скорости реакции и уравнений тепло- и массопередачи к конкретным промышленным случаям. Конечной целью при этом является создание экономичной и легкой в эксплуатации конструкции реактора с возможностью автоматизации при оптимальных условиях.