Kerosinni demelkaptanlash texnologik jarayonining tavsifi
Kerosinni demerkaptanlash qurilmasi asosan kerosin tarkibidagi naften kislotalar va vodorod sul'fidlarni ajratish bilan bir vaqtda merkaptanlarni chiqarishga
mo`ljallangan. Jarayon "Merichem" firmasi texnologiyasiga asoslangan bo`lib, MERICAT II qurilmasidir. Noo`rin komponentlarni ajratish asosan kaustik soda eritmasini oksidlanish katalizatori ishtirokida boradi. Kerosinga ishlov berish texnologiyasi quyidagi pozitsiyalarni o`z ichiga oladi; naften kislotalar, vodorod sul'fidni ajratish va merkaptanlarni oksidlash; kerosinni suv bilan yuvish; tuzli quritish tizimi; gilmoyali fil'trlash tizimi. Demerkaptanlash jarayonning asosiy qismi tolasimon plyonkali kontaktorda boradi. Bundan tozalash kerosin tarkibidagi naften kislota soni merkaptanli oltingugurt miqdorini maqsulotga nisbatan qo`yiladigan texnik talablar bilan muvofiqligini ta'minlash imkonini beradi. Kerosinga kaustik soda ( NaOH ) bilan ishlov berish vaqtida ikki tipdagi reaksiya kechadi: - vodorod sul'fid va naften kislotalarni ajralishi. - merkaptanlarni ( RSH ) ajratish va kaustik sodani qayta tiklash. Kerosin tarkibidagi naften kislotalarni katta qismi quyidagi reaksiya bo`yicha ajratiladi; R COON NaOH R COONa H2O Agarda kerosinda vodorod sul'fid ishtiroki bo`lsa, u tezda va jadal kaustik soda bilan regirlanadi. NaOH 2H2 S Na2 S 2H2O Merkaptanlarni ajratish va kaustik sodani qayta tiklash quyidagi reaktsiyalar bo`yicha boradi: RSH NaOH NaSR NaSR H O O RSSR 2NaOH 2 1 2 2 2 22 Merkaptanli oltingugurt kaustik soda yordamida ajraladi va so`ngra kerosindagi erimaydigan ikkilamchi birikmalarga (disul'fidlar) muvofiq o`zgaradi va shundan keyin kaustik soda tezda kerosin ichiga qaytadi. Oxirida kaustik soda qayta tiklanadi va to`qnashuv (kontaktor) bo`yicha harakatlanishi davom etadi. Kerosin demerkaptanlash qurilmasiga xom ashyo qurilmasidan temperaturasi va sarf bilan keladi. Tozalanmagan kerosin 3,9 bar bosimida ikki parallel 150-mikronli elaksimon filtrni bir tomonidan o`lchash 150 mikrondan katta bo`lgan mexanik qo`shimchalarni ushlab qolish uchun o`tkaziladè. Fil'trlarni tez-tez almashtirish va tozalash kerosin tarkibiga tushgan mexanik qo`shimchalar miqdoriãà boqliq bo`ladi. Kerosin keyin qavoli barometrga kiritiladi va u erda uglevodorodlarga oksidlash uchuí qavo qo`shiladi. Kerosin oqimining normal sarfida (47,9 m3 /soat ga teng) qavo oqimi hajmiy tezligi taxminan 7nm3 /soat bo`lishi kerak. Havoning bu oqimi qo`lda moslashtiriluvchi sarf moslagich yordamida boshqariladi. Tarkibi qavoli kerosin va oksidlash katalizatorli retsikli kaustik soda eritmasi birgalikda bir vaqtda to`qnashuv jiqozi orqali pastga tomon o`tkaziladi va u erda naften kislotalar, vodorod sul'fid va merkaptanlar suvli fazaga diffundirlash va natriy naftenat, natriy merkaptan qosil bo`lishi bilaí boruvchi natriy gidrooksidi bilan reaktsiyaga kirishadi. Kerosin va kaustik soda kontaktor jiqozining pastki qismidan chiqmaguncha va separator suvli suvli kaustik fazasiga kirmaguncha, kaustik soda metal tolalarga sochib turiladi. Sirkulyatsiyalanuvchi kaustik soda sarfi kerosin sarfini 20% ga mo`ljallangan. Suvda yuvish tizimi. Kerosin 12 E 0I dan AQUAFINING jiqoziga tushadi, u erda kaustik soda qoldiqlarini yuvish uchun retsikli suv bilan to`qnashishga kirishadi. Tozalangan kerosin 12D 02 yiqichdan kontakt jiqoziga nisbatan qarama-qarshi tomondan chiqariladi. Kontaktorda retsiklanuvchi suv tolasimon material bo`ylab o`z oqimida ikkinchi suvli qatlamgacha boradi va 12 R 03 markazdan nasoslarni biri orqali retsirkulsiyalanadi. Ishlatilgan texnologik suv ikki parallel ishlovchi 150 mikronli elaksimon fil'trda fil'trlanadi va texnologik Suvlarni sovutuvchi 12 E 02 sovutiladi. So`ngra sovutilgan suv uzluksiz AQUAFINING qurilmasiga berib turiladi, qo`shiladigan suv miqdori shunday 23 o`rnatiladiki, unda umumiy ishqorni ketuvchi suvlarda taxminan 0,05% massa sathda ushlab turish kerak. Chiqaruvchi suv neytralizatsiyalash U - 50 basseynda sathni moslashtirishda chiqariladi. Tuzli quritgich va chil tuproqli fil'trlash tizimi tuzli quritgichdan erkin qoldagi suvlarni yo`qotish va kerosindagi to`yingan suvlarni miqdorini qisqartirish uchun foydalaniladi. Kerosin 12 D 03 tuzli quritgich orqali yuqoridan pastga tomon suzib va bu vaqtda suv quritgich tubida tuzli eritma ko`rinishida davriy ravishda chiqarilib turiladi. Chiqariladigan suv miqdori ancha kam sutkasiga 0,6 m3 . Kerosin quritishdan so`ng oqartiruvchi gilmoya - attapul'gita qatlami orqali suzib o`tadi. Bu etapda Kerosinga yakunlovchi ishlov beriladi va undan qattiq jinslar, nailiq va yuza - aktiv moddalar chiqariladi
ASOSIY
QURILMANING
TEXNOLOGIK HISOBI
Reaktor diametrini shunday hisoblash kerakki, katalizator qatlamidagi bosim o’zgarishi yo’l qo’yiladigan me’yordan oshmasligi lozim.
Xom-ashyo kiritishda reaktorga kattalashgan qurulma qo’llaniladi.
Qurulma sxemasi chizmada ko’rsatilgan qurilma ichki perforatsiyalangan stakan shaklidagi idish bo’lib unga katalizator joylashtiriladi.
Gaz xom-ashyosini aralashma tirqish orqali katalizator qatlamidan o’tkazilib perforatsiyalangan stakan orqali katalizatordan chiqariladi. Katalizator qatlamidan perforatsiyalangan turbadan xom-ashyo molekulyar massasining o’rtacha qiymati quydagicha aniqlanadi
Mс = 0,4*(Т50 – 45)=0,4 *(385 – 45) =109
Maxsulot sonini hisoblaymiz, K = 1soat
Gc = 350000*1000/8160 = 42892 kg/soat
Vodorod saqlanadigan gaz soni.
Gr = Gc * h2/Se*1000=42892*1000/0.976*1000=43947 m3 /soat
Katalizator hajmini aniqlaymiz:
Buning uchun maxsulotlar hajmini keltirilgan temperaturasini topamiz.
Tkr = 550
Tpr = Tr/Tkr =610/550=1.11 С
Keltirilgan bosim: K = 5.5 koeffitsent. neft maxsulotlari uchun Pkr = 28.9
Ppr = Pr/Pkr = 22/28.9 = 0.76 MPa
Gradisitdan aniqlangan faktor. Z=0.9
Vc=P*22.4*Tr*Z/N*24*273*Pr*3600=350000*22.4*550*0.9/109*24*273*22*
3600=0.0686 m3/sek
Serkulyatsiya bo’layotgan gaz hajmini aniqlaymiz.
(Vodorod faktori ZH2=1) 14,9
Vuch = Vs*1000* (Tr +273) * 1 * 1 = 350000 *1000 * 500+273
273 Pr 3600 976*24 273*22*3600
= 0.53 m3/sek
Reaktordagi katalizatorlarning hajmi.
Vc = 2725 m3
W = 24*0.796 *1.3
Vkr = VC/W= 2725/24*0.976*0.53=219.5 m3
Reaktor kesmasi va diametrini aniqlaymiz.
(F,m2) , (D,m)
F=Vsm/V=(0.9+0.53)/0.4=3.575 m2
D=4F/=4*3.575/3.14 = 4.554 m.
Panjara balandligi
Hc = Hce-0.4=4.554-0.4 = 4.154m.
Reaktorning jami balandligi
H=h2+D=12.2+4.154=16.354 m.
Quvurlar ichidagi panjara maydonini topamiz
Fc=*Dc*Hc=3.14*0.5*2.1=3.297 m2
Hisob kitob qismi
Boshlang’ich ma’lumotlar ishlab chiqarish quvvati 350 000 t/yil
Xom-ashyo tavsifi fraksion tarkibi 220-270С
Zichligi p=840 kg/m3
Oltingugurt tarkibi 0.6-1.5 % mass.
Shu jumladan merkaptan Sm=0.011 sulfidli- Sc=0.009 tiofelli Sm = 0.03
Xom ahyo tarkibida oltingugurt tarkibi 0.1 % olinadi.
Oltingugurtdan tozalash chuqurligi 99.8 % katalizatorda gidrotozalash o’tkaziladi. P=4MPa Serkulyatsiya VSG-H 200 H m3/m3
Kirish temperaturasi t=282С xom ashyoni uzatish hajmi tezligi W0=1.5c
Katalizator zichligi Pnor= 670kg/m3.
Quydagi formula orqali reaktorning issiqlik balansini topamiz.
Q=Q2+Q3+Q4
Reaktordagi kiruvchi oqimning tezligi chiqayotgan oqim tezligiga teng bo’ladi , shuning uchun.
Q=Cq*Tchiq=239500*2170*560*106 J/kg=144.4*102 kvt
Q2=Gc *Cp * ∆T3
Gc – mahsulot miqdori kg/sek.
Cp – reaktoga kiruvchi mahsulotning issiqlik hajmi
∆T3 – reaktor ichidagi harorat oqimi
Cp = Cpc – C
Cpc = 3.61*1*0.976 = 3.72 kJ/sek.
ρ = 1000, ρ230 = 1000*0.84 = 840 kg/m3
nisbati
n*M/ P250 = 1500/ 840 = 1.78
Cp = 3.52+4.5 = 8.02 kJ
∆T = dT/dwn3 = dNn3/dwR3 = Gp/NCp
Q = 610815 * 8.02 * 0.8 =881772.53 kJ=2451 kWt=2.451MWt
Issiqlik yo’qolishi.
Qn = 0.01 * 1444 * 103 = 14.4 * 103kWt
Reaktorning issiqlik balansi,bunda:
Q3=Q1-Q2-Q4=144.4 * 103 – 0.245 * 103-0.144*103=142.7*103kWt.
Mehanik hisob
Reaktorning qalinligini aniqlash.
δ=Dk * P/2*σ*ρ=Cx+Coxp=2*3*0.1/2*1.38*0.8=0.104 m yoki 104 mm
Yuqoridagi qopqoqning qalinligini aniqlaymiz.
δ=Dn*P/2*σ*ρ*ck=2.3*0.1/2*1.38*0.21+0.1=0.105 m yoki 105 mm.
Ish chiziqlari tenglamalari bo'yicha o'rtacha bug ' kontsentratsiyasini hisoblang:
a) ustunning yuqori qismida:
b) ustunning pastki qismida:
,
Bug'ning molekulyar massalari ekanligini bilib, bug'ning o'rtacha molekulyar massasini aniqlang: = 76,13 кг/кмоль; = 153,84 кг/кмоль;
=76,130,332+153,84(1-0,332)=125 кг/кмоль
=76,30,792+153,84(1- 0,792)=92 кг/кмоль
Ustunning yuqori va pastki qismidagi bug ' zichligi mos ravishda tengdir:
Ustunning yuqori va pastki qismidagi bug ' miqdori mos ravishda tengdir:
Tuzatish ustunining issiqlik hisob-kitobi
Ustundagi issiqlik oqimi:
a) deflegmator-kondansatördeki sovutish suvi tomonidan berilgan issiqlik
(при ) (4, c.815)
(при (4,c.815)
где и
(при ) (4, c.815)
(при (4,c.815)
где и uglerod va uglerod tetraklorid bug'lanishining issiqligi.
= 3,53 105 0,9 + 1,95 105 0,1=3,37 105 K/j
b) isitish bug ' dan olingan issiqlik
при
Дж/(кгград) при ; [4, c.809]
Дж/(кгград) при ; [4, c.809] tP = 47oC, tF = 57oC,tW = 75oC-rektifikatsiya qaynash nuqtasi, boshlang'ich aralashmasi, qoldiq (t – x,y diagrammasi bilan belgilanadi).
Bu erda issiqlik yo'qotilishi foydali bo'lgan issiqlikning 5% miqdorida olinadi.
C) boshlang'ich aralashmaning bug ' isitgichida olingan issiqlik
Isitgichni hisoblash
Issiqlik hisob-kitobini amalga oshiring va katalogga ko'ra, asl aralashmaning isitgichi uchun issiqlik almashtirgichning asosiy strukturaviy o'lchamlarini tanlang, tuzatish va qaynoq nuqtasiga qizdiring.
Rektifikatsiyaga kiruvchi boshlang'ich aralashmaning miqdori F = 40000 kg / s, boshlang'ich aralashmada (uglerod va to'rt xlorli uglerod aralashmasi) XF = 0,46 mol bo'lgan past qaynash komponentining tarkibi. XP = 0,985 mol.
isitgichga kiradigan dastlabki aralashmaning harorati, 180S.
Dastlabki aralashmani qaynoq nuqtasiga isitish uchun isitgichga to'yingan suv bug'lari p = 2 ATM bosimi bilan quvurlararo bo'shliqqa beriladi.
quvur maydoniga va quvurlararo – bug ' ga yo'naltiramiz.
Issiq va sovuq sovutgichlarning boshlang'ich va yakuniy haroratini aniqlang. tб = tк.г – tн.х = 119,6 – 18 = 101,6 0 С; t + tм 101,6 + 62,1 163,7
tср = ----------------- = ------------------ = ------------ = 81,8 820С
2 2 2
tм = tн.г – tк.х = 119,6 – 57,5 = 62,1 0 С;
P = 2 ATM tn bilan.G. = tk.o'tish: saytda harakatlanish, qidiruv
Boshlang'ich aralashmaning qaynoq nuqtasiga teng bo'lgan sovuq sovutgichning yakuniy harorati t – x,y diagrammasi bilan aniqlanadi.
XF = 0,46, tk da.x=57,50 S
6.4.3. Sovutish suvi oqimining diagrammasini tanlang va o'rtacha harorat bosimini hisoblang
см = А . + В (1 – ) = 1236,6· 0,297 + 1560,6·(1- 0,297) = 1464 кг/м3;
cсм = cА . + cВ (1 – ) = 1012 .0,297 + 889·(1- 0,297) = 926 Дж/кг·К;
см = А . +В(1 – ) = 0,1612. 0,297+ 0,111·(1- 0,297)=12,6·10-2Вт/м·К;
lgсм = xА lgА +(1-xА) lgВ = 0,46 lg 0,2970 +(1-0,46) lg 0,7426 = -0,3132;
см = 0,487 сП Uopt = Bσ
B = 0,065 [7, с.319]
Uoptв = Uoptн = Bσ = 0,065 · 140 = 9,1
Gaz bug` massa uzatish koeffitsienti
|
