На установках с кипящим слоем твердого теплоносителя

Источником тепла служат коксовые частицы размером 0,25-1,0 мм. Коксовый теплоноситель нагревают в подогревателе до 900 °С. Скорость движения дымовых газов в подогревателе 0,2-0,5 м/с. При пиролизе этана на установке с кипящим слоем тепло­носителя смесь сырья и теплоносителя поступает в реактор с тем­пературой 815 °С. Продукты реакции покидают реактор с темпера­турой 805 °С. В сырье добавляют водяной пар - 0,2 кг/кг. Про­должительность контакта сырья с теплоносителем 0,1-0,6 с. Крат­ность циркуляции теплоносителя 20-30 кг/кг сырья.

При пиролизе прямогонного бензина 45-140 °С темпера­тура равна 820 °С, продолжительность контакта 0,5 с, расход во­дяного пара 0,55 кг/кг сырья. Теплота процесса пиролиза на 1 кг сырья для н-бутана+1257 кДж, для бензина +1466-+2095 кДж.

В таблице 3 приведены условия и выходы продуктов пиролиза тяжелых видов сырья в кипящем слое теплоносителя

Пиролиз нефти проводят при 750 °С и кратности циркуля­ции теплоносителя 10-15 кг/кг. Продолжительность реакции не превышает 1 с. Массовая скорость подачи сырья 0,05-0,1 ч^-1, расход водяного пара 50-75% масс, на сырье.

Таблица 6

Условия пиролиза тяжелых видов сырья и выходы продуктов

Задачи

№1. Определить размеры реактора на установке пиролиза с движущимся слоем коксового теплоносителя, если известно: сырьем служит пропан; про­изводительность реактора G_с=4500 кг/ч по сырью; насыпная и истинная плотности теплоносителя 800 и 1700 кг/м^а соответственно; условия процесса: температура 825 °С, давление 0,18 МПа и продолжительность пребывания сырья в реакторе 1,2 с; водяного пара подается 80% масс, на сырье; отно­шение высоты реактора к диаметру 2,5 : 1.

№2. Определить продолжительность контакта и размеры реактора уста­новки пиролиза в кипящем слое песка, если известно: сырьем служит пропан, которого подается 3200 кг/ч; в реактор поступает 70% масс, на сырье водя­ного пара; выход продуктов (в % масс.): газа 89,9, бензина с к.к. 200 С 9,5, кокса и потери 0,6; условия процесса: температура 800 С; давление 0,2 МПа; массовая скорость подачи сырья ω=0,1 ч^-1; плотность кипящего слоя ρ_к.с=1200 кг/м³ насыпная и истинная плотности песка 1600 и 2500 кг/м³ соот­ветственно; линейная скорость движения паров в реакторе u=0,6 м/с; плот­ность газа ρ=1 кг/м³.

№3. Определить продолжительность контакта и размеры реактора уста­новки пиролиза с кипящим слоем коксового теплоносителя, если известно: сырье -гудрон плотностью d²⁰₄=0,9960; производительность установки G_с =55000 кг/ч по сырью; условия процесса: температура 780 С, давление 0,18 МПа объемная скорость подачи сырья 6,0 ч^-1 и продолжительность контакта 9,6 с; выход продуктов (в % масс.): газа 37,2, жидких углеводоро­дов 35,5, кокса и потери 27,3; молекулярная масса газа и жидких углеводо­родов соответственно 21,5 и 200; в реактор подается водяного пара 45% масс на сырье; отношение высоты реактора к его диаметру 0,6 : 1.

№4. Определить размеры нагревателя коксового теплоносителя на уста­новке пиролиза с кипящим слоем, если известно: сырьем процесса служит пропан; производительность установки по сырью G_с =3500 кг/ч; кратность циркуляции теплоносителя 20; температура и давление в нагревателе 900 С, и 0,15 МПа; коксовый теплоноситель поступает в нагреватель с температурой 800°С; топливом служит газ с теплотой сгорания (Q^н_р=50232 кДж/кг, удельный расход воздуха 15 кг/кг кокса; скорость движения дымовых газов в на­гревателе u=0,4 м/с; продолжительность пребывания теплоносителя в нагре­вателе τ=80 мин; высота отстойной зоны h_о.з.=4,6 м.