Расчет реакционной камеры

Обычно применяют необогреваемые реакционные камеры. В них происходит углубление реакции крекинга на 20-25% от общей глубины. Скорость движения паров в реакционной камере принимается равной 0,1-0,3 м/с. Для определения диаметра реакционной камеры необходимо подсчитать снижение температуры и объем паровой фазы в камере. Высоту камеры определяют по продолжительности пребывания в ней паров.

Пример 5.4. Определить высоту и диаметр реакционной камеры установки термического крекинга мазута, если известно: температура продуктов крекинга на входе в камеру t₁ = 490°С; давление в камере Р = 1,96 МПа; в реакционную камеру поступает газа G_Г = 3300 кг/ч, бензина G_б =13200 кг/ч, легкого газойля G_Л.Г. = 32300 кг/ч, тяжелого газойля G_Т.Г. = 66600 кг/ч и остатка G_о = 50600 кг/ч, всего G_С = 166000 кг/ч; реакция крекинга углубляется на 20% от общей глубины процесса, т. е. = 20%.

Критические параметры и молекулярная масса продуктов крекинга:

	Tкр, К	ркр, МПа	М
Газа………………………………………... Бензина……………………………………. Легкого газойля…………………………...		4,21 2,98 1,94	110,4

Решение. Бензина и газа образуется

или

Определяют температуру внизу камеры. Принимают удельную теплоемкость продуктов крекинга С = 2,51 кДж/(кг × К) и составляют тепловой баланс реакционной камеры

где t₂ - температура внизу камеры; q_р - теплота реакции крекинга, равная 1255 кДж/кг бензина.

Отсюда

Для определения объема паров продуктов на входе в камеру высчитывают приведенные параметры и коэффициент сжимаемости паров

для газа

для бензина

для легкого газойли

Объем паров продуктов по формуле на входе в камеру составляет

Аналогично определяют объем паров продуктов крекинга на выходе из камеры

для газа Z = 1,

для бензина

Для легкого газойля

Средний объем паров составляет

Принимают скорость движения паров u = 0,l м/с. Сечение F и диаметр D реакционной камеры составляют

Принимают D = 2,0 м.

Определяют скорость крекинга (х₂) при средней температуре камере по формуле (5.1), если известно, что скорость (х₁) крекинга газойля при 450°С составляет 0,25% бензина в 1 мин

Продолжительность пребывания паровой фазы в камере равна

Высота камеры