年产10万吨润滑油加氢改质基础油——物料衡算 - 副本.doc

-  PAGE 23 - 全装置工艺数据： 生产规模：年产45万吨焦化汽油加氢； 生产时间、年工作时：8000小时； 氢气用量、加氢反应： 焦化汽油 仅H2，冷H2，循环H2， 加氢改质基础油， C5、C9； H2，H2S，NH3，损失掉的油，H2； 加氢 改质 焦化汽油油的进料量： 其中加氢处理段体积空速为：0.5h-1；而精制段加氢段体积空速为1h-1； 加入脱水去杂质的焦化汽油料的量为： M油= 由文献查知，实际参加反应的H2的量为： MH2= 又因为在反应器R-102内的氢油体积比为：1000：1， 则进入反应装置的氢气的量为：（标况下） 在标准况态下氢气的密度为： 故加入反应器内循环氢（不参加反应的氢气）的量为： M循环氢气= 出反应器的各物质的量： 此反应器内氢气参加反应的转化率为：80%，参加反应的基础原料油的反应转化率为：93%；由此可知： 未参加加氢反应的反应H2的量：； 加氢改质油的量：； 损失的改质油的量为： 未参加反应的基础油料的量为： 其中基础原油料损失的量为： 故混合油料的总损失为：； 生成H2S的量为：（0.35×10-6×11608.74×0.93×34）/32=4.01×10-3kg/h 生成NH3的量为：（（350+250）×10-6×11608.74×0.93×17）/14=7.9kg/h。 （3）令此反应器内所有H2的损失量为：0.1%，剩余的反应H2的量为： 故损失的反应H2的量为：； （4）计算进入加氢改质反应器内作为降温的冷氢的量： 氢气的比热容是：Cp=a+bT+cT2, 其中，a=13.44KJ/(kg*K)，b=2.174×10-3 kJ/(kg*K),c=-0.163×10-6 kJ/(kg*K) 故不同温度下氢气的Cp=13.44+2.174×10-3T-0.163×10-6T2，其中T=273.15+t 在加氢改质反应器内润滑油原料油和循环氢气的进口温度为：t1=360OC,其出口温度为：t2=376OC;其中用来加氢的原料油的量为：14151.15Kg/h，循环氢气中预参加反应的氢气的量为：283.02 kg/h，而参加加氢反应的氢气的量为：228.17 kg/h，进入下个反应的氢气的量为：54.85 kg/h；循环氢气中有1132.08 kg/h，的氢气作为PH氢分压。在此反应器内将要打入冷的氢气作为降温原料,冷氢进口的温度为t1’=40OC,它将与原料油一起进入下个反应器故冷氢的出口温度为：t2’=376OC 。 加氢改质反应器： 因为不知道冷氢的进入量，也不知道加氢反应中氢气释放的能量为多少，故假设参加反应的氢气释放的能量为：Q，打入用以降温的冷氢的量为：M。 对加氢反应器和加氢改质反应器进行热量恒算，先假设两个反应塔的热损失令其忽略不计； 计算各个温度下氢气的比热容； 当t=40OC时；Cp1=13.44+2.174（273.15+40）-0.163（273.15+40） （273.15+40） =14.11 kJ/(kg*K) 当t=360OC时；Cp2=13.44+2.174（273.15+360）-0.163（273.15+360） （273.15+360）=14.75 kJ/(kg*K) 当t=376OC时；Cp3=13.44+2.174（273.15+376）-0.163（273.15+376） （273.15+376）=14.79 kJ/(kg*K) 计算各个温度下润滑油混合油的比热容； 由《炼油单元过程与设备》中的图《石油馏分的液体比热容图》知； 当t=360OC时；Cp1油=3.14 kJ/(kg*K)， 当t=376OC时；Cp2油=3.31 kJ/(kg*K)； B 加氢精制反应器： 在加氢精制反应器内由已知的资料可以设计混合油料进入反应器的进口温度为：t1’=295OC，经过反应器后它们的出口温度为：t2’=303 OC，经过论证此种假设是成立的。 在此反应器内混合油与氢气进行的是烯烃与芳烃的再饱和加氢反应，其中参加反应的氢气的量为：21.98 kg/h, 不参加反应的混合氢气的量为：(1132.08+32.87+M) kg/h。 由前面的物料衡算可知： （1）进入此反应器的混和油的一些数据： 进入此反应器的混合油料的量为：812.45+10979.66=11792.11 kg/h， 从此反应器出来的混合油料的量为：11792.11+21.98=11814.09 kg/h. 混合油料进入此反应器的进口温度为：t1=295OC,加氢精制后的混合油出此反应器的出口温度为：t2=303 OC。 计算各个温度下润滑油混合油的比热容；当t=303OC时；Cp2油=3.01 kJ/(kg*K)； 由《炼油单元过程与设备》中的图《石油馏分的