Kimyo t e xnolo g iya

Texnologik hisob

6.1.Moddiy va issiqlik hisobi
Unumdorligi Q=22000 kg/soat bo’lgan uglevodorod gazlarini qayta ishlovchi etan blogi AGFU ni massa almashinish kolonnasini moddiy va issiqlik hisoblarini bajaring.
Qurilmaning unumdorligi 22000 kg/soat
Qurilmaning xom-ashyosi moy distilliyati
Mahsulotlar chiqishi:
Uglevodorod gazlari 4,9 %
Bitum 85,19 %
Vodorod sulfid gazi 9,26 %
Yo’qolish 0,65 %
Ushbu yig’ilgan ma’lumotlar asosida bitum ishlab chiqarish qurilmasining material balans jadvali tuziladi.
6.1 jadval

Maxsulot nomlari		Sarflar
		%		kg/soat	kg/sek
Tushayotgan modda: neft qoldiqlari	100		22000		6,11111
Jami:	100		22000		6,11111
Xosil bo’ldi:
Uglevodorod gazlari	4,9		1078		0,29944
Bitum	85,19		18741.8		5,20605
Vodorod sulfid gazi	9,26		2037.2		0,56588
Yo’qolish	0,65		143		0,03972
Jami:	100		22000		6,11111

Issiqlik hisobi.
Kolonadagi issiqlik kelishi:
а) hom-ashyo bilan Q_с,kJ/soat ^oC, C_p^oC- hom – ashyo issiqlik miqdori (gudron), C_p^oC=2 kJ/(kg*K)
b) qatlamning oksidlanishi natijasida hosil bo'ladigan issiqlik, Q_р, kJ/s
bu erda I_P^o - oksidlanish reaktsiyasining termik ta'siri, kJ / kg
Oksidlanish reaktsiyasining issiqlik ta'siri jarayonning haroratiga va tarning o'ziga xos xususiyatiga, ya'ni bu qatlamdan olinadigan yog'ga bog'liq. Oksidlanish reaktsiyasining taxminan termal ta'siri aniqlanishi mumkin
Oksidlanish reaktsiyasining 250 ° C gacha bo'lgan haroratdagi issiqlik ta'sirining qiymati va 47°C bitumning yumshatuvchi harorati 234.6 kJ / kg dir, shuning uchun:
c) siqilgan havo bilan kiritilgan issiqlik, Q_xavo, kJ / s:
bu yerda t_xavo siqilgan havo harorati, t_xavo= 60 ° C qabul qilamiz; C_Rhavo - havoning issiqlik quvvati, C_pxavo = 1,009 kJ / (kg ^oC).
Shunday qilib, issiqlik kelishi, Q kelishi, kJ / s, hosil bo'ladi
kalonnada issiqlik sarfi quyidagicha bo’ladi:
a) Q_B bitum bilan, kJ / s
bu yerda С_рБ bitum issiqlik quvvati bo'lib, С_рБ = 2.1 kJ / (kg ºC); t - jarayon harorati, t = 250°C
b) oksidlovchi gazlar bilan Q_G.O, kJ / s
bu erda G_G.O^o - Oksidlanish gazlarining miqdori, kg / s; С_рГ.О. - gazlarining oksidlanish issiqlik sig'imi, kJ / (kg ∙ K).
Oksidlangan gazlarining individual komponentlarining issiqlik quvvatini hisoblash uchun koeffitsientlar 2.5-jadvalda keltirilgan.
Tenglama bo'yicha alohida komponentlarning issiqlik quvvatlarini hisoblash uchun koeffitsientlar C_p = a ∙ t₂ + b ∙ t + c, bu yerda t^oC oksidlanish harorati
6.2 jadval

Komponenetlar	A	b	C
Аzot	3,667 ∙ 10^-7	-2,164 ∙ 10^-4	1,073
Kislarod	2,333 ∙ 10^-7	7,357 ∙ 10^-5	8,759 ∙ 10^-1
Karbanat angidrid	-7,381 ∙ 10^-7	1,425 ∙ 10^-3	4,905 ∙ 10^-1
Suv	1,523 ∙ 10^-6	-1,288 ∙ 10^-3	2,247
Uglevodorod gazlari	-3,381 ∙ 10^-6	7,230 ∙ 10^-3	-1,977 ∙ 10^-1
Distlyat	1,587 ∙ 10^-6	5,333 ∙ 10^-4	1,861

Oksidlanish gazlarining issiqlik quvvatini hisoblash 7.3-jadvalga kamaytirildi. Uglevodorod gazlari uchun hisoblarni soddalashtirish uchun propan taxminan qabul qilinadi, distillash uchun kerosin fraksiyasi.
6.3-jadval
Oksidlanish gazlarining issiqlik quvvatini hisoblash

Moddalar	Sarf, kg/s	Massa ulushi., mi	Issiqlik sig'imi, Cрi kJ/(kg∙K)	Ci ∙ mi
Аzot	3191,1	0,634	1,0601	0,6724
Kislarod	207,2	0,041	0,9782	0,0403
Karbanat angidrid	307,7	0,061	1,0339	0,0632
Suv	587,4	0,117	1,9900	0,2323
Uglevodorod gazlari	480,8	0,096	2,6588	0,2541
Distlyat	257,1	0,051	2,5740	0,1316
Jami	3466,440666	1,000		1,3938

v) Jarayondagi issiqlik yo'qotilishi Q_pot, kJ / s:

a - issiqlik uzatish koeffitsienti, a = 25 kJ / (m² ы ∙ K); S_P - issiqlik o'tkazuvchanligi yuzasi, S_P = 109.0 m², keyinchalik Massa almashinish kalonnasinining geometrik o'lchamlari hisobidan olinadi; t_NAR - Massa almashinish kalonnasining tashqi qobig'idagi harorat t_NAR = 50 ºCni olishi; t_O^o atrofdagi havo harorati, t_O = 10 ° C deb hisoblanadi.
Jami issiqlik sarfi G_sarf, kJ / s,
Keladigan issiqlikni hisobga olgan holda, t_c, ºC kalonnaga xom ashyo kirish harorati quyidagi formula bilan topiladi
Shunday qilib, Massa almashinish kalonnasiga kirishda gudron harorati 193.0 ° C
Bitum ishlab chiqarishda Massa almashinish kalonnasining issiqlik balansi 7.4 jadvalda keltirlgan.
6.4 jadval
Massa almashinish kalonnasining issiqlik balansi

Ko'rsatkichlar	Sarf ,kg/s	Harorat , °C	Issiqli sig’imi Cрi, kJ/(kg∙К)	Issiqlik miqdori, kJ/s
Kelishi:
Gudron	22082,54919	193,0	2,00	12368628,4
Havo	2855,250812	60,0	1,0090	250891,7
Oksidlanish reaksiyasi issiqligi	-	250,0	-	7518438,3
Jami	24937,8			20137958,4
Chiqishi:
Bitum	21471,35933	250,0	2,10	16361190,8
Oksidlanish gazlari	3466,440666	250,0	1,3938	3667749,6
Yo'qotilish	-			109018,0
Jami	24937,8			20137958,4

7. Asosiy jixozning bayoni
Kimyoviy jarayonlarni olib borilishiga va katalizatorlarninig qo’llanilishiga qarab reaktorlarning konstruktsiyasi turli xilda bo’lishi mumkin. Bir xil tipdagi konstruktsiyaga ega bo’lgan qurilmalar turli xildagi jarayonlar uchun qo’llanishi mumkin (masalan, mavhum qaynash qatlamli katalizatorli reaktorlar). Muhitninig turiga qarab,’yani gaz va suyuqlik fazasida ishlaydigan rekatorlar turli konstruktsiyaga ega bo’lishi mumkin. Oddiy reaktor tsilindrsimon qurilmadan iborat bo’lib, diametri bir xil yoki o’lcham kattaliklari xar xil bo’lib, ostki va ustki qismi qopqoq bilan zich qilib berkitilgan bo’ladi. Korpusning ichki kismiga katalizatorlar uchun tayanch to’rlari, taksimlagichlar, yo’naltiruvchi va yig’uvchi qurilmalar, issiqlik qurilmalari, ajratuvchi separatorlar, aralashtiruvchi qurilmalar joylashtirilgan bo’ladi.
-Ko’pincha reaktorlarni loyihalashda ularning asosiy funktsiyasi va qaysi sohada qo’llanishiga qarab, ularni bir necha zonaga ajratiladi. Reaktsiya olib boriladigan va katalizatorlarni qayta ishlash uchun regeneratsiya qilinadigan qismiga bo’lingan vaqtda, bu holda uzluksizlik jarayonini katalizatorni reaktor bilan regenerat o’rtasida tsirkulyatsiyasini ta’minlab amalga oshirish mumkin.
Agar bitta qurilmada katalizatorni sirkulyatsiya jarayonini amalga oshirish jarayonini ta’minlab bo’lmasa, bu holda bu qurilmada asosiy jarayon katalizatorni qayta ishlash amalga oshiriladi, yoki uni almashtiriladi.
Uzluksiz jarayonni amalga oshirish uchun bir necha qurilma bo’lishi mumkin. Kontaktlanayotgan muhitlarni yaxshi aralashtirish uchun reaktorlarga maxsus arlashtirgichlar o’rnatiladi. Reaktor ichki qismiga trubali yuzaga ega bo’lgan isitkich o’rnatiladi yoki tashqi qismdagi rubashkadan iborat bo’ladi. Ko’p hollarda issiqlikni berish va ajratish uchun hom-ashyo bilan katalizator aralashtiriladi yoki inert isituvchi bilan aralashtiriladi. Uglevodorod hom-ashyolarini qayta ishlashda ishlatiladigan ba’zi bir reaktor kurilmalarini ishlash printsipini va tuzilishini ko’ramiz.
Kimyoviy texnologiyaning asosiy jarayonlari reaktorlarda olib boriladi. Reaktorlar quyidagi talablarga javob berishlari kerak:
Reaktsiya olib boriladigan ma’lum hajmga ega bo’lishi kerak.
Berilgan unumdorlikni ta’minlash va o’zaro ta’sir qilayotgan moddalarning gidrodinamik xarakat rejimini ta’minlash, fazalarning to’qnashish yuzasini, kerakli isitish yuzasini, katalizatorlarning aktivlik sathini ta’minlashi kerak.
Raktorlarning konstruktsiyasi turli xildagi omillarni aniqlab berishi mumkin: harorat, bosim, kerakli issiqlik almashinish intensivligi, materiallarning agregat holatini, katalizatorlarning bor yo’qligini, materialllarni qayta ishlashninng kimyoviy xarakterini, qurilmaning berilgan unumdorligini va ishlab chiqarish maxsus sharoitlarini aniqlash imkonini beradi.
Reaktor ishlash printsipiga qarab davriy va uzluksiz, bosimga qarab past va yuqori bosimli, haroratga qarab past va yuqori haroratda, isitish yuzasiga qarab trubasimon, zmeeviksimon, sirtiy vertikal, gorizontal, qiya holatda aralshtirishli va aralshtirishsiz bo’ladi, korpus devori isitiladigan va isitilmaydigan bo’ladi.
Xozirgi vaqtda etilen olish uchun asosiy hom-ashyo sifatida to’yingan uglevodorodlar ishlatiladi. Etilen asosan quyuq va gaz xolatidagi uglevodorodlarni piroliz qilinib olinadi. Bundan tashqari piroliz qilish uchun neftning qayta ishlashga olinadigan og’ir fraktsiyalari (kerosin, ligroin, mazut, xom neft) hom-ashyo sifatida ishlatiladi. Tabiiy uglevodorodli gazlarni piroliz qilishda faqatgina etan va propan fraktsiyalari ishlatiladi.
Gazlardan etilen va propilen gaz ajratuvchi tsexlarda piroliz jarayoni ikki xil usulda olib boriladi: absorbtsion va past haroratda fraktsiyalash. Piroliz gazdan butan bilan -20°C da etan, propan etilen, propilenni yuttirilib absorbtsiya jarayoni olib boriladi. To’yingan absorbentdan etan va etilen ajratib olinib (rektifikatsion kolonna), so’ngra maxsus ko’p tarelkali rektifikatsion kolonnada ular ajratib olinadi. So’ngra absorbentdan propan, propilen fraksiyalari haydalib, ularni ajratish uchun ko’p tarelkali rektifikatsion kolonnaga beriladi.