Расчет первой реакционной зоны реактора

Как уже отмечалось в начале занятия объем первой зоны составляет ~72,5% общего реакционного объема реактора и можно сказать, что в ней бу-дет достигнута глубина крекинга более 72,5% от необходимой (71,6%). Учи-тывая то, что в первой зоне пары сырья контактируют со свежим (регенериро-ванным) катализатором, а во второй и третьей зонах контакт паров сырья про-исходит с частично закоксованным катализатором, обладающим меньшей ак-тивностью, принимаем, что в первой зоне достигается глубина крекинга на 30% выше чем в других зонах, т.е. 72,5 · 1,3 = 94,2% от общей глубины кре-кинга.

Следовательно, в первой зоне глубина крекинга составит

71,6 · 0,942 = 67,48%

Для расчета принимаем 67%. Необходимо, чтобы при этой глубине кре-кинга (67%) средняя температура реакционной смеси была не ниже 520-525°С для получения максимального выхода бензина. Далее эта температура под-тверждается расчетом теплового баланса этой зоны (см. табл.3).

Температура выхода реакционной смеси из первой зоны

Эта температура устанавливается на основе теплового баланса для пер-вой зоны реактора (см. табл. 4.6). Принимается, что через первую зону прохо-дит 97% циркулирующего катализатора, т.е.

1469000 · 0,97 = 1425000 кг/ч где 146900 – масса циркулирующего катализатора, т.е. масса катализатора

на выходе из стояка совместно с парами сырья, кг/ч; 3% катализатора осаждается из-за потери скорости его частиц при соприкосновении со стенкой реактора.

Теплота реакции крекинга принята 289 кДж/кг сырья по данным фирмы UOP (см. Manual MSCC, стр.VIII-27).

В первую реакционную зону поступает водяной пар из отпарной зоны реактора в дополнение к водяному пару, полученному из кислой воды (12500 кг/ч) и затраченного на диспергирования сырья (2500 кг/ч). Расход водяного пара, поступающего в первую зону из отпарной принимаем 3 кг/т циркули-рующего катализатора или

3* 1469000/1000 = 4407 кг/ч (см. Manual MSCC, стр.III-7)

Общий расход водяного пара в первую зону составляет

12500 + 2500 + 4407 = 19407 кг/ч

Расчет температуры реакционной смеси на выходе из первой зоны реак-тора на основе теплового баланса ведется с применением метода приближе-ния. Работа долгая, рутинная и для ее избежания составлена программа на языке <Паскаль> < PERZONA> (см. Приложение).

В этой программе применен оператор повтора repeat, начиная с темпе-ратуры 755 К (482°С) с интервалом 0,5 К и условие окончания (until) при ра-венстве прихода и расхода тепла в первой зоне (SSE > = EEN).

Температуру равную 791 К (523°С) на выходе реакционной смеси из первой зоны можно считать удовлетворительной, хотя по данным фирмы UOP на выходе из третьей зоны реактора для данного сырья показывается темпера-тура 800 К (527°С) (см. Manual MSCC фирмы UOP, черт. 02-AL-O, 05-AL-2, 02-AL-3, поток 200 и 199).