Материальный расчет алкилатора

Часовая производительность стадии алкилирования по 100% этилбензолу, кг/час:

В пересчете на кмоль:

Расход этилена с учетом селективности процесса, кмоль/ч:

Расход этиленовой фракции, кмоль/час:

Таблица 1 – Расход этиленовой фракции

Компонент	Xi, %	ni, кмоль/ч	mi, кг/ч
CH4	13.8
C2H2	0.5
C2H4	58.7
C2H6	15.8
C3H6	5.3
H2	1.3
N2	3.1
O2	0.7
CO	0.8
Сумма	100,00	272.26	∑ЭФ7373.353

Расход бензола, кмоль/час (кг/час):

С бензолом поступает воды:

Расход хлорида алюминия, кг/час (кмоль/час):

AlCl₃ + 3H₂O = Al(OH)₃ + 3HCl

Расход хлорида алюминия, взаимодействующая с водой в растворе, кмоль/ч (кг/ч):

Этилен, переходящий в отходящие газы:

Оксид углерода, переходящий в отходящие газы:

Количество бензола в газовой фазе:

Таблица 2 – Количество и состав отходящих газов

Компонент	ni, кмоль/ч	Xi, %	mi, кг/ч
CH4		38,27
C2H4		1.63
C2H6		43.84
С6H6		0.05
H2		3.61
N2		8.6
O2		1.94
CO		2.00
HCl		0.047	1.668
Сумма	∑ОГ 98.127	100,00	∑’ОГ 2301.228

По реакции переалкилирования:

C₆H_4- - (C₂H₅)₂ + C₆H₆ = 2∙ C₆H_5- - C₂H₅

Количество, получаемого этилбензола:

Бензола расходуется:

Алкилированием бензола получают этилбензола, кмоль/час:

По уравнению целевой реакции (алкилирования бензола):

C₆H₆ + C₂H₄ = C₆H₅ – C₂H₅

Количество бензола, расходуемого на целевую реакцию:

Количество этилена:

По реакции:

C₆H₆ +2C₂H₄ = C₆H₄ – (C₂H₅)₂

Количество этилена, расходуемого на эту реакцию:

Количество бензола:

По реакции:

C₆H₆ + 3C₂H₄ = C₆H₃ – (C₂H₅)₃

Количество расходуемого этилена:

Количество бензола:

Количество триэтилбензола:

На реакцию:

C₆H₆ + 4C₂H₄ = C₆H₂ – (C₂H₅)₄

Количество бензола. расходуемого на тетраэтилбензол:

Количество получаемого тетраэтилбензола:

На реакцию:

C₆H₆ + C₃H₆ = C₆H₅ – C₃H₇

расходуется весь пропилен:

Тогда расход бензола:

Получаемый изопропилбензол:

На реакцию:

2C₆H₆ + C₂H₂ = C₂H₄ – (C₆H₅)₂

расходуется весь ацетилен:

На реакцию:

2C₆H₆ + CO = (C₆H₅)– CHOH

бензола расходуется:

количество дифенилэтана:

Оставшийся бензол, переходящий в алкилат:

В алкилат уходит непрореагировавший хлорид алюминия:

Таблица 3 - Количество и состав алкилата

Компонент	ni, кмоль/ч	xi, %	mi, кг/ч	wi, %
C6H6	374,153	67.99	29183.934	58.97
C6H6 – C2H5		22.07		26.01
C6H4 – (C2H5)2		5.54		8.26
C6H3 – (C2H5)3		1.05		1.92
C6H2 – (C2H5)4		0.24		0.49
C6H5 – C3H7		2.62		3.49
C2H4 – (C6H5)2		0.24	247.702	0.5
(C6H5)2 – CHOH		0.08		0.06
AlCl3		0.17		0.25
Al(OH)3		0.003		0.002
Сумма	∑ЖА 550.434		∑’ЖА49486.235

Таблица 4 - Упрощенный материальный баланс процесса (без учета циркулирующего бензола)

Приход	Расход
Компонент	Количество, кг/час	Содержание, % масс.	Компонент	Количество, кг/час	Содержание, % масс.
Бензол (Gб)		79.43	Отходящие газы (ΣОГ)	2301.228	4.44
Этиленовая фракция (Σэф)	7373,338	1.42	Алкилат (ΣЖА)	49486.235	95.54
Диэтилбензол (GДЭ)		6.1
Хлорид алюминия (GAlCl3)		0.25
			Невязка	6.122	0.011
Итого	51793.585		Итого	51793.585	100,00

Расчет основных расходных коэффициентов:

Дата добавления: 2015-08-21