Исходные данные для расчёта

Задача расчёта – определение доли отгона реакционной смеси, которая поступает из реактора в сепаратор высокого давления.

Для определения доли отгона необходимо рассчитать константы фазового равновесия всех компонентов реакционной смеси, которые входят в водородсодержащий газ, углеводородный газ и гидрогенизат.

Состав углеводородных газов представлен в таблице 2.8.

Таблица 2.8 – Принимаемый состав углеводородных газов

Состав циркулирующего водородсодержащего газа обозначен в таблице 2.9.

Таблица 2.9 - Состав циркулирующего водородсодержащего газа

Состав входящих в сепаратор потоков представлен в таблице 2.10.

Таблица 2.10 - Состав входящих в сепаратор потоков

Режим работы сепаратора принимаем: Т = 40°С = 313К; Р = 4 МПа.

Расчёт доли отгона на входе в сепаратор высокого давления

Расчёт доли отгона производится методом подбора из условия:

=1 (2.47)

где , – мольные доли компонентов в сырье и жидкой фазе, соответственно;

– мольная доля отгона;

– константа фазового равновесия при температуре и давлении в сепараторе.

Поскольку в сепараторах поддерживается давление выше атмосферного, то расчет констант фазового равновесия компонентов необходимо проводить с поправкой на это давление.

Значение для Н₂, H S и углеводородов С₁ – С₄ находим по номограмме [21, рисунок 2.29]:

, , , , , .

Константа фазового равновесия бензина

Константа фазового равновесия определяется через фугитивность.

, (2.48)

, (2.49)

, (2.50)

где - коэффициенты активности жидкой и паровой фаз соответственно.

Средняя температура кипения:

t= (t_HK +t_KK)/2 = (28+180)/2 = 104 C

Молекулярная масса рассчитывается по формуле Воинова:

М = 60 + 0,3∙t + 0,001∙t², (2.51)

где t – средняя температура кипения фракция, °С.

M = 60 + 0,3 * 104 + 0,001 * 104² = 107 кг/кмоль.

Плотность фракции при 15 °С:

ρ¹⁵₁₅=1,03*107/(107+44,29)=0,729

Характеризующий фактор по уравнению (2.29):

Т_кр=566 К, t_ср=114[23, график 1.12]

Критическое давление:

МПа;

;

.

Для значений и находим коэффициент активности пара [21, с. 61]: .

Фугитивность паров:

МПа

Давление насыщенных паров бензина находим по формуле Ашворта:

, (2.52)

, (2.53)

где – давление насыщенных паров;

– температура однократного испарения °С;

– средняя температура кипения фракции °С.

, (2.54)

;

;

Па = 0,0089 МПа.

Приведённое давление:

.

Для значений МПа и находим коэффициент активности жидкости .

МПа.

Константа фазового равновесия бензина при 40 °С и 4,0 МПа:

Исходные данные для расчёта доли отгона для холодного сепаратора высокого давления (Т = 40 °С; Р = 4,0 МПа) сводим в таблицу 2.11.