Технологический расчет процесса термического крекинга может включать расчеты скорости реакции; материального баланса установки; размеров реакционных змеевика и камеры.
Определение скорости реакции. На практике для удобства за скорость реакции термического крекинга принимают количество крекинг-бензина, образующегося в единицу времени, т. е. его выход. Подобная условность допустима в пределах прямой пропорциональности выхода бензина от глубины разложения нефтяного сырья. Зависимость выхода бензина от температуры при одной и той же продолжительности реакции определяется уравнением
(4.1)
где Х1 и Х2 —выход бензина при температурах 
и 
соответственно, % масс;
а — температурный градиент.
Скорость образования бензина
(4.2)
где 
и 
— скорости образования бензина, % масс, в единицу времени;
— температурный коэффициент.
Температурные градиент и коэффициент зависят от энергии активации и температуры процесса. В среднем энергия активации процесса термического крекинга составляет 209,3—251,2 кДж/моль.
Если известно время 
,необходимое для получения определенного выхода бензина при температуре , то время, необходимое для того же выхода бензина при температуре , можно вычислить по формулам
(4.3)
где , 
— время, в течение которого получают определенный выход бензина при температуре и , мин;
, —температурные коэффициент и градиент скорости термического крекинга (табл. 4.2).
Таблица 4.2 - Температурные коэффициенты и градиенты скорости термического крекинга
| Сырье | при температуре, ºС
| при температуре, ºС
| |||||||
| Газойлевая фракция Гудрон | 1,83 - | 1,68 - | 1,58 - | 1,5 - | 11,5 12,2 | 13,3 15,0 | 15,2 17,0 | 17,2 - | |
|
|
Пример 1. Продолжительность термического крекинга газойлевой фракции при = 450 °С с выходом бензина 20% масс, составляет = 80 мин. Какова продолжительность крекинга при = 500°С и той же глубине разложения?
Решение. По таблице 4.1 находят значение для интервала температур 450—500 °С; =14,0. Продолжительность крекинга при 500 ºС подсчитывают по формуле (120)
Пример 2. Скорость реакции термического крекинга газойлевой фракции при = 450°C составляет = 0,25% масс, в 1 мин, Определить скорость реакции крекинга при = 500°С.
Решение. По табл. 2 находят значение =14,0. Скорость реакции определяют по формуле (4.2)
Варианты заданий
(выбирается согласно порядкового номера в списке группы)
1. Продолжительность термического крекинга гудрона при =425°С и выходе бензина 6,2% масс, составляет =2 мин. Определить продолжительность крекинга () при =480°С и той же глубине разложения.
2. Продолжительность термического крекинга гудрона при =450°C и выходе бензина 15,6% масс, составляет =33 мин. Определить продолжительность крекинга () при ==500°С и той же глубине разложения.
3. При термическом крекинге гудрона в течение 
=11 мин при =450°C выход бензина 5,1% масс. Сколько бензина (
) образуется за это же время при =480°С?
4. Скорость термического крекинга газойлевой фракции при =500°C составляет = 5% масс, бензина в 1 мин. Какова скорость крекинга при =460 °C?
5. Продолжительность термического крекинга газойлевой фракции при =460°С и выходе бензина 7,2% масс, составляет =3 мин. Определить продолжительность крекинга () при =540°С и той же глубине разложения.
|
|
6. Продолжительность термического крекинга газойлевой фракции при =500°C и выходе бензина 12% масс, составляет =20 мин. Определить продолжительность крекинга () при ==520°С и той же глубине разложения.
7. При термическом крекинге газойлевой фракции в течение =9 мин при =470°C выход бензина 9,2% масс. Сколько бензина () образуется за это же время при =495°С?
8. Скорость термического крекинга гудрона при =470°C составляет = 9% масс, бензина в 1 мин. Какова скорость крекинга при =450 °C?
9. Продолжительность термического крекинга гудрона при =450°С и выходе бензина 8,3% масс, составляет =3,5 мин. Определить продолжительность крекинга () при =490°С и той же глубине разложения.
10. Продолжительность термического крекинга гудрона при =500°C и выходе бензина 19,6% масс, составляет =30 мин. Определить продолжительность крекинга () при ==475°С и той же глубине разложения.
11. При термическом крекинге гудрона в течение =1 мин при =540°C выход бензина 7,1% масс. Сколько бензина () образуется за это же время при =480°С?
12. Скорость термического крекинга газойлевой фракции при =490°C составляет = 7% масс, бензина в 1 мин. Какова скорость крекинга при =500 °C?
13. Продолжительность термического крекинга газойлевой фракции при =480°С и выходе бензина 9,1% масс, составляет =2,5 мин. Определить продолжительность крекинга () при =510°С и той же глубине разложения.
14. Продолжительность термического крекинга газойлевой фракции при =520°C и выходе бензина 18% масс, составляет =26 мин. Определить продолжительность крекинга () при ==480°С и той же глубине разложения.
|
|
15. При термическом крекинге газойлевой фракции в течение =8 мин при =500°C выход бензина 15,2% масс. Сколько бензина () образуется за это же время при =480°С?
16. Скорость термического крекинга гудрона при =490°C составляет = 14% масс, бензина в 1 мин. Какова скорость крекинга при =460 °C?
17. Продолжительность термического крекинга гудрона при =450°С и выходе бензина 7,2% масс, составляет =2,3 мин. Определить продолжительность крекинга () при =475°С и той же глубине разложения.
18. Продолжительность термического крекинга газойлевой фракции при =510°C и выходе бензина 19,6% масс, составляет =21 мин. Определить продолжительность крекинга () при ==480°С и той же глубине разложения.
19. При термическом крекинге гудрона в течение =13 мин при =480°C выход бензина 6,5% масс. Сколько бензина () образуется за это же время при =500°С?
20. Скорость термического крекинга газойлевой фракции при =480°C составляет = 6% масс, бензина в 1 мин. Какова скорость крекинга при =500 °C?
21. Продолжительность термического крекинга газойлевой фракции при =490°С и выходе бензина 9% масс, составляет =2,8 мин. Определить продолжительность крекинга () при =530°С и той же глубине разложения.
22. Продолжительность термического крекинга газойлевой фракции при =520°C и выходе бензина 10% масс, составляет =18 мин. Определить продолжительность крекинга () при ==480°С и той же глубине разложения.
23. При термическом крекинге газойлевой фракции в течение =10 мин при =490°C выход бензина 12% масс. Сколько бензина () образуется за это же время при =450°С?
24. Скорость термического крекинга гудрона при =490°C составляет = 10% масс, бензина в 1 мин. Какова скорость крекинга при =530 °C?
25. Продолжительность термического крекинга гудрона при =500°С и выходе бензина 9% масс, составляет =5 мин. Определить продолжительность крекинга () при =520°С и той же глубине разложения.
26. Продолжительность термического крекинга гудрона при =470°C и выходе бензина 17% масс, составляет =25 мин. Определить продолжительность крекинга () при ==490°С и той же глубине разложения.
27. При термическом крекинге гудрона в течение =1 мин при =450°C выход бензина 8% масс. Сколько бензина () образуется за это же время при =490°С?
28. Скорость термического крекинга газойлевой фракции при =500°C составляет = 9% масс, бензина в 1 мин. Какова скорость крекинга при =470 °C?
29. Продолжительность термического крекинга газойлевой фракции при =500°С и выходе бензина 10% масс, составляет =2 мин. Определить продолжительность крекинга () при =450°С и той же глубине разложения.
30. Продолжительность термического крекинга газойлевой фракции при =500°C и выходе бензина 15% масс, составляет =20 мин. Определить продолжительность крекинга () при ==470°С и той же глубине разложения.
31. При термическом крекинге газойлевой фракции в течение =9 мин при =520°C выход бензина 19% масс. Сколько бензина () образуется за это же время при =470°С?
32. Скорость термического крекинга гудрона при =500°C составляет = 18% масс, бензина в 1 мин. Какова скорость крекинга при =450 °C?
33. Продолжительность термического крекинга гудрона при =470°С и выходе бензина 5,3% масс, составляет =2,1 мин. Определить продолжительность крекинга () при =510°С и той же глубине разложения.
34. Продолжительность термического крекинга гудрона при =470°C и выходе бензина 16% масс, составляет =19 мин. Определить продолжительность крекинга () при ==450°С и той же глубине разложения.
35. При термическом крекинге гудрона в течение =9 мин при =480°C выход бензина 9,3% масс. Сколько бензина () образуется за это же время при =520°С?
36. Скорость термического крекинга газойлевой фракции при =490°C составляет = 6% масс, бензина в 1 мин. Какова скорость крекинга при =510 °C?
37. Продолжительность термического крекинга газойлевой фракции при =530°С и выходе бензина 14,2% масс, составляет =2 мин. Определить продолжительность крекинга () при =500°С и той же глубине разложения.
38. Продолжительность термического крекинга газойлевой фракции при =490°C и выходе бензина 11% масс, составляет =15 мин. Определить продолжительность крекинга () при ==530°С и той же глубине разложения.
39. При термическом крекинге газойлевой фракции в течение =7 мин при =460°C выход бензина 10,5% масс. Сколько бензина () образуется за это же время при =540°С?
40. Скорость термического крекинга гудрона при =490°C составляет = 5% масс, бензина в 1 мин. Какова скорость крекинга при =530 °C?