Qarshi muhandislik-iqtisodiyot instituti “Neft va gaz” fakulteti “Texnologik mashinalar va jihozlar” kafedrasi

Reaktor (R-1) moddiy balansi.

Material oqimlar	Belgi lani shi		M	Miqdori
				kg/ soat	% (mass.) xomashyoga	kmol/ soat
Kirishi xomashyo retsirkulyat Jami:	L R	0,897 0,937 -	350 360 -	100,0 10,0 110,0	100000 10000 110000	285,6 27,8 313,4
Sarfi Gaz (S1 – S4 fraks.) Benzin (S5 - 195 ^0S fraks.) Yengil gazoyl Og‘ir gazoyl Koks Yо‘qotilishlar Retsirkulyat	G B YE O K - R	- 0,735 0,898 0,937 - - 0,937	32 112 240 360 - - 360	15,0 43,3 24,0 11,1 6,0 0,6 10,0	15000 43300 24000 11100 6000 600 1000	468,8 386,6 100,0 30,8 - - 27,8
Jami:	-	-	-	110,0	110000	1014,0

Yechish. Reaktor bilan regenerator orasida katalizatorni uzluksiz sirkulyatsiyasi sababli, xomashyoning reaktorga kirishidagi solishtirma entalpiyasi (h_L, kJ/kg), katalizatorning sirkulyatsiya karraligi (ks) va regeneratordagi ortiqcha issiqlikni kattaligi (Q_ort, kJ/kg) mos ravishda issiqlik balanslari yordamida о‘zaro bog‘lanishi kerak.
Ma’lumki, reaksion-regenerator uzelining texnik hisoblash tartibi kо‘rsatilgan parametrlardan (h_L , ks yoki Q_ort) qaysi biri dastlabki kattalik sifatida qabul qilinganiga bog‘liq, quyidagi hisoblar xomashyoni reaktorga suyuq holatda t_L=300⁰C bilan kiradi deb taxmin qilinib, amalga oshirilgan. Bu haroratda xomashyoning solishtirma entalpiyasi h_L=694,9 kJ/kg.

8-Amaliy mashg‘ulot
Termik jarayonlar uchun reaksion qurilmalarning hisobi
8.1. Termik kreking va og‘ir neft xom ashyosini visbrekinglash.
Jarayon tavsifi. Oxirgi yillarda neft distillyatlari termik krekingi orqali yuqori oktanli benzin komponentlarini olish о‘zining ilgarigi mohiyatini yо‘qotdi. Hozirgi vaqtda asosan kо‘p tarqalgan termik kreking yengil formasi – visbrekingdir, u 2 MPa bosimgacha va temperatura to 450 ⁰S gacha bо‘lgan vaqtda amalga oshiriladi. Visbreking maqsadi boshlang‘ich xom ashyo gudronni qovushqoqligini kamaytirish hisobidan qozonxona yoqilg‘isini olish bilan yakunlanadi. Qozonxona yoqilg‘isi bilan birgalikda bir oz miqdorida gaz, benzin va dizel fraksiyasi ham hosil bо‘ladi.
Maxsulotlarni о‘rtacha chiqishi pastda kо‘rsatilgan:
Massali chiqish, %
Gaz 3-4
Benzin 7-8
Dizel fraksiyasi 8-9
Qozonxona yoqilg‘isi 79-82
Visbrekingni asosiy reaksion apparati quvurli pech hisoblanadi, unda temperatura ostida xom ashyoni bir qism krekingi va uning “yengillashishi” sodir bо‘ladi. Jarayon tezligini aniqlashda, xom ashyoni belgilangan temperaturada reaksion zonada bо‘lish vaqti, maxsulotlar chiqishi va zmeyevikli pechni geometrik о‘lchamlari visbreking pechini hisoblash uchun kiritiladi.
Jarayon tezligi. Termik kreking jarayoni yig‘indi tezligi alohida kimyoviy reaksiyalar bо‘linishlari, kondensatsiyalanishi, polimerizatsiyalanishi va boshqalarni natijasi hisoblanadi.Xom ashyo katta hajmdagi kо‘p kо‘rinishli uglevodorodlar va nouglevodorod komponentlarda bо‘lganligi sabab, barcha kimyoviy reaksiyalarni hisobga olib bulmaydi. Shuning uchun amaliyotda shartli ravishda jarayon tezligi ostida vaqt birligi ichida benzin chiqishi tushuniladi. Bu holatni kreking jarayonida birinchi tartibli reaksiya sifatida taxminan deb qarash mumkin.
Benzin chiqishini bir vaqtdagi va xuddi shu jarayon davomiyligi quyidagi tenglama orqali ifodalaniladi:
(8.1)
yoki (8.2)
bu yerda X_b1 va X_b2 – t₁ va t₂ temperaturalarda benzinni massali chiqishi, %; a – temperatura gradiyenti; k_t – temperatura koeffitsiyenti.
Temperatura gradiyenti va koeffitsiyenti qiymatlari 4.1. jadvalda keltirilgan.
8.1. Jadval.
Kreking tezligi temperatura koeffitsiyentlari va gradiyentlar kattaliklari.

Xom ashyo	Kt temperaturada, ^0S				a temperaturada, ^0S
	400	450	500	550	400	450	500	550
Gazoyl	1,8	1,7	1,6	1,5	11,5	13,3	15,2	17,2
Gudron	1,7	1,6	-----	-----	12,2	15,0	17,0	-----

Odatda massa foizni sekund nisbatida ifodalangan Xi benzin xosil bulish tezligi uchun (4.1) va (4.2) formulalar haqqoniydir.
Benzin chiqishini о‘zgarmas holatlarida temperatura bilan jarayon davomiyligi orasidagi bog‘liqlikni quyidagi tenglama yordamida о‘rnatiladi.
(8.3)
yoki (8.4)
bu yerda τ₁ va τ₂ – t₁ va t₂ temperaturalarda benzinni bir xil benzin chiqishiga erishish uchun zarur bо‘ladigan vaqt.
Misol 4.1. Visbreking pechiga gudronni 420 ⁰S da bо‘lish vaqti 3000 s ni tashkil etadi.
Agar xom ashyoni о‘zgarish darajasi oldingidek saqlansa, 450 ⁰S da bulish vaqti qanday bо‘ladi?
Yechish. 4.1. jadvalga kо‘ra interpolyatsiya usuli yordamida о‘rtacha temperatura gradiyeanti va 420 – 450 ⁰S temperatura orligidagi о‘rtacha temperatura koeffitsiyenti topiladi:
a = 142; k_t = 1,65.
(8.3) formulaga kо‘ra,
;
lg τ₂ = lg 3000 – 2,1 lg² = 2,84; τ₂ = 692c.
Natijalarni (4.4) formula bо‘yicha tekshiramiz:
τ₂ = 3000 ^. 1,65^{-0,1(450-420)} = 3000 ^. 1,65^-3;
lg τ₂ = lg 3000 – 3lg 1,65 = 2,82 : τ₂ = 661c.
Natijalarni kanoatlantiruvchi qiymatini oldik.