ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет теплот процессов изомеризации из "Термодинамика химических процессов" При анализе промышленных процессов изомеризации можно ограничиться сравнительно простыми схемами с участием во взаимных переходах двух или трех изомеров и участием каждого из изомеров в реакциях крекинга или гидрокрекинга. [c.160] Промышленные реакторы изомеризации являются адиабатическими. Представляет интерес по данным о материальном балансе определить изменение температуры в адиабатическом реакторе ДТад. Поскольку промышленные процессы проводят в адиабатических реакторах, расчет ЛГад можно использовать для определения отклонения режима от изотермического. При значительных ЛГад необходимо секционирование реактора. [c.161] Тепловые расчеты для промышленных проточных адиабатических реакторов с неподвижным слоем катализатора можно проводить, используя уравнения для режима идеального вытеснения, хотя режим перемешивания в них может отличаться от режима идеального вытеснения. [c.161] Заметим, что, как показано ниже, для расчета АГад не нужны данные о кинетике процесса, т. е. нет необходимости в определении вида зависимости Wfj=f( i, Г). [c.161] Если заданы массовый поток, теплоемкость реагирующей смеси и изменение ее состава в реакторе, то расчет по (У.13) позволяет определить изменение температуры в реакторе. Величины ДЯ12 для разных реакций изомеризации и АЯк легко рассчитываются методами химической термодинамики. [c.162] Таким образом, и для схемы 2 расчет АГад легко выполняется, если задан материальный баланс процесса и теплоты стадий рассчитаны методами химической термодинамики. [c.163] В табл. 19 приведены результаты расчета АГад по данным о материальных балансах технических процессов. [c.164] Теплоты гидрокрекинга нормальных и изоструктур парафинов, а также ксилолов рассчитаны методами химической термодинамики. Теплоты реакций незначительно меняются с температурой для расчетов АГад теплоты реакций определены для температурных интервалов, характеризующих технические процессы. Заметим, что даже значительные изменения температуры реакций могут изменить величину АГад не больще чем на один градус. [c.164] Сырье изомеризации н-парафинов, характеризуемое величинами 2ю, 220, содержит 99% (Масс.) нормального и 1% (масс.) изопарафина. Сырье для изомеризации ксилолов, характерное для технических процессов, содержит [в % (масс.)] 22 — орто-, 50 — мета- и 23 — пара-изомеров. [c.164] Количество циркуляционного водородсодержащего газа, характеризуемое величиной а, во всех случаях выбрано так, чтобы мольное отношение Нг изомеризуемые углеводороды было равно единице. [c.164] В табл. 19 приведены также уравнения, позволяющие рассчитать АГад для различных изменений состава сырья. Коэффициенты этих уравнений определены по величинам АН, а, Ср, приведенным в таблице в соответствии с соотношениями (У.18) (для двух изомеров — схема 1) или (У.19) (для трех изомеров—схема 2). [c.164] Для изомеризации практически чистых н-бутана и н-пентана, характеризующейся слабой экзотермичностью при глубоких конверсиях и отсутствии гидрокрекинга, величины АГад не превышают 20—25 градусов. Такое повышение температуры в одном реакторе вполне допустимо. Если часть сырья подвергается гидрокрекингу (сильно экзотермический процесс), то величины АГад возрастают и при гидрокрекинге 5% сырья достигают 34— 42 градусов. Такое повышение температуры нежелательно и может ухудшить селективность основного процесса. Поэтому проведение изомеризации н-бутана или н-пентана в единичном реакторе возможно, если глубина гидрокрекинга ограничена 1-2%. [c.164] В сообщениях о модификации процесса изомеризации пен-тан-гексановой фракции указывается, что его проводят в двух реакторах [32]. Это согласуется с результатами выполненных нами расчетов и указывает на то, что используется катализатор, позволяющий получить значительные количества диметилбутанов. [c.166] В случае гидрокрекинга части сырья величины АТад возрастают, но остаются относительно небольшими. Поэтому при изомеризации ксилолов без значительного гидрокрекинга не следует опасаться больших разогревов, и этот процесс следует проводить в одном реакторе. [c.166] Обратим внимание на два случая применения формул (У.18) и (У.19). [c.166] Теплоты реакций мало меняются с изменением молекулярной массы сырья и остаются теми же (или усредняются), что и в расчетах индивидуальных веществ. [c.166] Действительное изменение температуры в этом случае есть сумма ЛГад и АТ гц. [c.167] Из приведенных расчетов, их обсуждения ясно, что использование формул для расчета АПд значительно упрощает определение теплового режима на выходе из реактора по сравнению с традиционным технологическим расчетом, выполняемым-по энтальпиям компонентов реагирующей смеси. [c.167] Вернуться к основной статье