 |
|
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЦИКЛОГЕКСАНА
Цель работы - построить схему, моделирующую технологический процесс производства циклогексана (рис. 32).
Циклогексан может быть получен путем гидрогенизации бензола в следующей реакции:
| C6H6 + 3H2 → C6H12 | (1) |
Подаваемые в схему бензол и водород смешиваются с рециркулирующим водородом до входа в реактор с неподвижным слоем катализатора. Предположим, что степень превращения бензола составляет 99,8%.
|
Выходящий из реактора поток охлаждается, в результате чего из потока продукта выделяются легкие газы. Часть потока легких газов возвращается в реактор как рециркулирующий водород.
Жидкий поток продукта из сепаратора попадает в колонну разделения продуктов для окончательного удаления легких газов и стабилизации конечного продукта. Оставшаяся часть возвращается в реактор для подержания температуры.
Используйте пакет свойств RK-SOAVE. Сохраните под именем CYCLOHEX.BKP.
Таблица 31
Свойства потока H2IN
| Поток | H2IN |
| Условия | |
| Total flow (расход) | (330 + № варианта) кмоль/час |
| T | (50+0.1*№ варианта)°C |
| P | 25 бар |
| Состав, мольные доли | |
| H2 | 0.975 |
| N2 | 0.005 |
| CH4 | 0.02 |
Таблица 32
Свойства потока BZIN
| Поток | BZIN |
| Условия | |
| Total flow (расход) | (100 + № варианта) кмоль/час |
| T | 40°C |
| P | 1 бар |
| Состав, мольные доли | |
| Benzene (бензол) |
Таблица 33
Рекатор
| Реактор | REACT |
| T | 200°C |
| ΔP | 1 бар |
| Степень превращения бензола | 0.998 |
Таблица 34
Сепаратор
| Сепаратор | HP-SEP |
| T | 50°C |
| ΔP | 0.5 бар |
Таблица 35
Смеситель
| Смеситель | FEED-MIX |
| T | (150 + № варианта) °C |
| P | 23 бар |
Таблица 36
Колонна
| Колонна | COLUMN |
| Число теоретических тарелок | |
| Флегмовое число | 1.2 |
| Расход кубового продукта | 99 кмоль/час |
| Парциальный конденсатор | |
| Давление верха | 15 бар |
| Тарелка питания |
Добавьте типовые модели аппаратов для изменения давления на схему технологического производства циклогексана (рис. 33) и запишите необходимые данные для расчета (табл. 37-41).
|
Таблица 37
Насос
| Насос | FEEDPUMP |
| КПД насоса | 0,6 |
| КПД двигателя | 0,9 |
| Кривая напора | |
| Напор, м | Расход, м3/час |
Таблица 38
Давление на выходе насоса
| Насос | PUMP |
| Давление на выходе | 26 бар |
Таблица 39
Участок трубы
| Участок трубы | PIPE |
| Диаметр | 27 мм |
| Длина | 25 м |
Таблица 40
Клапан
| Клапан | VALVE |
| Давление на выходе | 20 бар |
Таблица 41
Компрессор
| Компрессор | COMP |
| Тип | Изэнтропический |
| Изменение давления | 4 бар |
Сохраните файл под именем PRESCHNG.BKP.
Заполните полученные результаты. Расчетная эффективная мощность (Brake power) FEEDPUMP _________.
Чистая нагрузка, необходимая для обеспечения падения давления на COMP (Net work) _________.
Общее падение давления на PIPE _________.
Введите кривую эффективности для FEEDPUMP вместо ранее заданного КПД насоса (табл. 40).
Таблица 42