Приход тепла. С бензольной шихтой при температуре 35 0С

35440 15,6 = 552864 ккал/ч ,

где: 15,6 ккал/кг – теплосодержание 1 кг бензольной шихты при температуре 35 0С.

2

. Тепло реакции алкилирования.

По практическим данным тепловой эффект реакции алкилирования равен 621 ккал/кг поглощенного пропилена и 811 ккал/кг поглощенного этилена

5507,4 621 + 94 811 = 3496329,4 ккал/ч

где: 5507,4; 94 кг/ч количество поглощенных соответственно пропилена и этилена.

3

. С пропан пропиленовой фракции при температуре 15 0С

13641 0,4 15 = 81846 ккал/ч

где: 0,4 ккал / кг 0С – теплоемкость ППФ при 15 0С.

4

. С суспензией катализатора при Т = 65 0С

1023,2 30,0 = 30696 ккал/ч

где: 30,0 ккал/кг – теплосодержание 1 кг суспензии катализатора при 65 0С.

5

. С фракцией ПАБов при температуре 1 0С

4118,8 0,44 = 1810 ккал/ч,

где: 0,44 ккал/кг – теплосодержание 1 кг фракции ПАБ.

6

. С бензольным конденсатом при Т = 40 0С

(x - 79) 0,43 40 = 17,2 x – 1360 ккал/кг

где: x – количество испаренного бензола и изопропилбензола;

0,43 ккал / кг 0С – теплоемкость 1 кг бензола при 40 0С.

Общий приход тепла

552864+3496329+81846+30696+1810+17,2 x – 1360 = 4162185+17,2 x

Расход тепла

1

. С реакционной массой при t = 122 0С

50992,6 59,5 = 3034059,7 ккал/ч

где: 59,5 ккал/кг – теплосодержание 1 кг реакционной массы при 122 0С.

2

. С отходящими газами при температуре 122 0С

7830,8 0,48 125 + (0,47 122 + 86) x = 458572 + 143,3 x

где: 7830,8 – количество паров, выходящих из алкилатора (кг/час);

0,48 и 0,47 ккал / кг 0С – теплоемкость пропана и бензола при 122 0С.

3

. Потери тепла в окружающую среду

176000 ккал/ч

Общий расход тепла

3034059,7 + 458572 + 143,3 х + 176000 = 3668631,7 + 143,3 х

Общий баланс тепла

4162185,4 + 17,2 х = 3668631,7 + 143,3 х

Количество испарившихся углеводородов

х = (4162185,4 – 3668631,7) / (143,3 – 17,2) = 3900 кг/ч

Всего уносится углеводородов

3260 + 250 = 3510 кг/ч,

что приблизительно совпадает с количеством испаренных углеводородов определенным из теплового баланса алкилатора.

К установке принимается алкилатор диаметром 1600 мм. и высотой столба реакционной жидкости 8,0 м.

Объем реакционной жидкости в алкилаторе

1,62 0,785 8 = 16,1 м3

По практическим данным в 1 м3 реакционной жидкости содержится 330 кг изопропилбензола.

Производительность одного алкилатора составит

16,1 ∙ 330 = 5300 кг/ч изопропилбензола.

Необходимое количество рабочих алкилаторов

14882 / 5300 = 2,81 ≈ 3 шт.

где: 14882 кг/ч – количество ИПБ, полученного при алкилировании.

К установке принимается алкилатор в виде полой колонны со следующей характеристикой:

- диаметр – 1600 мм.

- высота цилиндрической части – 10305 мм.

- материал – сталь углеродистая

- количество – 4шт. (+ 1 – резервный)