Новая химия » Производство этилена пиролизом этана мощностью 200000 т/год » Современное технологическое оформление процесса

Современное технологическое оформление процесса

Страница 3

Количество парогазовой смеси на входе в трубчатую печь (поток 3):

51743 + 20697 = 72420 кг/ч.

По основной реакции:

С2Н6 = C2H4 + H2 (1)

расход этана составляет 892,86 кмоль/ч или 26786 кг/ч; образуется:

этилена: 892,86 кмоль/ч или 25000 кг/ч;

водород: 892,86 кмоль/ч или 1786 кг/ч.

Всего конвертируется этана:

1488,1 · 0,673 = 1001,5 кмоль/ч.

По реакции образования метана

С2Н6 + Н2 = 2СН4 (2)

расходуется:

этана: 1001,5 - 892,86 = 108,64 кмоль/ч или 3259 кг/ч;

водорода: 108,64 кмоль/ч или 217 кг/ч;

образуется метана:

108,64 · 2 = 217,28 кмоль/ч или 3476 кг/ч.

Остается этана в составе пирогаза:

1488,1 - 1001,5 = 486,6 кмоль/ч или 14598 кг/ч.

Пропилен в составе этановой фракции конвертируется по двум реакциям:

СзН6 = С2Н2 + СН4 (3)

С3Н6 + ЗН2 = ЗСН4 (4)

По реакции 3, согласно экспериментальным данным, расходуется 8,5% пропилена, что составляет:

77,7 · 0,085 = 6,6 кмоль/ч или 277 кг/ч;

образуется:

ацетилена: 6,6 кмоль/ч или 172 кг/ч;

метана: 6,6 кмоль/ч или 106 кг/ч.

По реакции 4 расходуется 26% пропилена, что составляет:

77,7 · 0,260 = 20,202 кмоль/ч или 848 кг/ч;

образуется метана:

20,202 ·3 = 60,61 кмоль/ч или 970кг/ч.

Расход водорода составляет 60,61 кмоль/ч или 121 кг/ч. Остается пропилена в составе пирогаза:

77,7 - 6,6 - 20,202 = 50,898 кмоль/ч или 2138 кг/ч.

Пропан в составе этановой фракции конвертируется по следующим реакциям:

2С3Н8 = С4Н6 + 2СН4 + Н2 (5)

2С3Н8 = С4Н8 + 2СН4 (6)

2С3Н8 = C5Hl0 + CH4 + H2 (7)

2СзН8 = С4Н10 + С2Н4 + Н2 (8)

С3Н8 + 2Н2 = ЗСН4 (9)

По реакции 5 расходуется 55,0% пропана, что составляет:

77,9 · 0,55 = 42,845 кмоль/ч или 1885 кг/ч;

образуется:

бутадиена: 42,845/2 = 21,423 кмоль/ч или 943 кг/ч;

метана: 42,845 кмоль/ч или 686 кг/ч;

водорода: 21,423 кмоль/ч или 42 кг/ч.

По реакции 6 расходуется 6,0% пропана, что составляет:

77,9 · 0,06 = 4,674 кмоль/ч или 206 кг/ч;

образуется:

бутиленов: 4,674/2=2,337 кмоль/ч или 135 кг/ч;

метана: 4,674 кмоль/ч или 74 кг/ч.

Всего содержится бутиленов в пирогазе:

2,337 + 1,3 = 3,637 кмоль/ч или 203 кг/ч.

По реакции 7 расходуется 8,5% пропана, что составляет:

77,9 · 0,085 = 6,6 кмоль/ч или 290 кг/ч;

образуется:

пентенов: 6,6/2=3,3 кмоль/ч или 231 кг/ч;

метана: 3,3 кмоль/ч или52 кг/ч;

водорода: 3,3 кмоль/ч или 6 кг/ч.

По реакции 8 расходуется 10% пропана, что составляет:

77,9 · 0,1 = 7,79 кмоль/ч или 342 кг/ч;

образуется:

бутана: 7,79/2 = 3,895 кмоль/ч или 225 кг/ч;

этилена: 3,895 кмоль/ч или 109 кг/ч;

водорода: 3,895 кмоль/ч или 7 кг/ч.

По реакции 9 расходуется 17,5% пропана, что составляет:

77,9 · 0,175 = 13,633 кмоль/ч или 600 кг/ч.

Расход водорода составляет:

13,633 · 2 = 27,268 кмоль/ч или 54 кг/ч.

Образуется метана:

13,633 ·3 = 40,899 кмоль/ч или 654 кг/ч.

Остается пропана в пирогазе:

77,9 - (42,845 + 4,674 + 6,6 + 7,79 + 13,633) = 2,358 кмоль/ч или 103 кг/ч.

Бутадиен взаимодействует с этиленом по реакции

С4Н6 + С2Н4 = С6Н6 + 2Н2 (10)

В эту реакцию вступает 23,5% образовавшегося бутадиена, что составляет:

21,423 · 0,235 = 5,034 кмоль/ч или 271 кг/ч.

Расход этилена составляет: 5,034 кмоль/ч или 140 кг/ч;

образуется:

бензола: 5,034 кмоль/ч или 392 кг/ч;

водорода: 5,034 · 2 = 10,068 кмоль/ч или 20 кг/ч.

Остается бутадиена:

21,423 - 5,034 = 16,389 кмоль/ч или 885 кг/ч.

Всего образуется метана по реакциям 2 - 7, 9:

217,28 + 6,6 + 60,61 + 42,845 + 4,674 + 3,3 + 40,899 = 376,208 кмоль/ч или 6019 кг/ч.

По реакции

СН4 + Н20 = СО + ЗН2 (11)

конвертируется 2,6% метана, что составляет:

376,208 · 0,026 =9,781 кмоль/ч или 156 кг/ч.

Расход водяного пара:

9,781 кмоль/ч или 176 кг/ч;

образуется:

оксида углерода: 9,781 кмоль/ч или 273 кг/ч;

водорода: 9,781 · 3 = 29,343 кмоль/ч или 58 кг/ч.

Остается:

метана: 376,208 - 9,781 = 366,427 кмоль/ч или 5862 кг/ч;

водяного пара: 1149,844 - 9,781 = 1140,063 кмоль/ч или 20521 кг/ч;

где 1149,844 - молярный поток водяного пара на входе в трубчатую печь (поток 2), кмоль/ч.

Образуется водорода по реакциям 1, 5, 7, 8, 10, 11:

892,86 + 21,423 + 3,3 + 3,895 + 10,668 + 29,343 = 960,886 кмоль/ч

или 1922 кг/ч.

Расход водорода по реакциям 2, 4, 9:

108,64 + 60,61 + 27,268 = 196,518 кмоль/ч или 393 кг/ч.

Остается водорода в пирогазе:

Страницы: 1 2 3 4 5 6

Еще по теме:

Описание технологической схемы процесса производства этилового спирта
Технологическая схема синтеза производства этилового спирта Технологические схемы синтеза этанола различаются способами получения водяного пара и системами утилизации тепла. В наиболее совершенных схемах водяной пар для синтеза получают путем рецикла воды после отделения этанола и использованием во ...

Лев Александрович Чугаев (1873—1922)
Л. А. Чугаев широко известен у нас и за границей как первоклассный органик-синтетик — автор прекрасного ксантогенного метода получения непредельных малостойких (лабильных) углеводородов, особенно из группы терпенов. Еще большую известность приобрел Л. А. Чугаев как выдающийся представитель координа ...

Создания элементов интегральной оптики
Пленочные технологии лежат в основе создания элементов интегральной оптики, устройств в которых в оптических средах создаются зоны и участки, выполняющие различные функции, что позволяет существенно миниатюризировать изготовляемые приборы (Рисунок 9.). Интегральные схемы, широко используемые в элек ...

Идеи алхимии


Идеи алхимии

Алхимия - своеобразное явление культуры, особенно широко распространённое в Западной Европе в эпоху позднего средневековья. Слово «алхимия» производят от арабского алькимия, которое восходит к греческому chemeia, от cheo — лью, отливаю.

Категории

Copyright © 2018 - All Rights Reserved - www.chemitradition.ru
Copyright © 2022 - All Rights Reserved - www.chemitradition.ru