Находят объем катализатора в реакторе

м³

Принимают диаметр реактора D = 2 м, тогда сечение его составляет

м²

Определяют число слоев катализатора по уравнению (6.10)

Высота реактора составляет по уравнению (6.11)

м

где h_д — высота до верхнего и нижнего днищ в отдельности 1 м.

ПРОЦЕСС КАТАЛИТИЧЕСКОГО АЛКИЛИРОВАНИЯ

ПАРАФИНОВЫХ И АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

ОЛЕФИНАМИ

Процесс алкилирования изобутана пропиленом и бутиленами предназначен для получения алкилатов - высокооктановых компонентов бензина. Алкилирование бензола пропиленом проводят с целью получения изопропилбензола - также высокооктанового компонента бензина, либо с целью получения сырья для производства фенола и ацетона. В результате алкилирования бензола этиленом получают этилбензол, который путем дегидрирования превращают в стирол - сырье для производства каучука. Катализаторами алкилирования изобутана олефинами чаще всего служат серная и фтористоводородная кислоты. При алкилировании ароматических углеводородов олефинами применяют ортофосфорную кислоту на твердом носителе и хлористый алюминий.

При составлении материального баланса установки алкилирования подсчитывают количество каждого компонента в исходном сырье и изобутана, вступающего в реакцию, по уравнению

изо-С₄Н₁₀ + С₄Н₈ = изо-С₈Н₁₈

т. е. на 1 моль изобутана требуется 1 моль бутилена. Отсюда на 58 кг изобутана потребуется 56 кг бутиленов. Массовое отношение а изобутана к бутиленам составляет

Практически массовое соотношение реагирующих изобутана и бутиленов от 1,1 : 1 до 1,2 : 1.

Выход алкилата определяют по количеству изобутана и бутиленов, вступивших в реакцию. В состав отработанной бутан-бутиленовой фракции входят н-бутан, изобутан и бутилены, не вошедшие в реакцию. Выход пропана равен его содержанию в исходном сырье.

Пример 6.4. Составить материальный баланс установки алкилирования бутан-бутиленовой фракции производительностью G = 68 000 т/год по сырью, если известно: состав сырья w (в % масс.) С₃Н₆ 1,2; С₃Н₈; изо-С₄Н₈ 5,5; н-С₄Н₈ 26,6; изо-С₄Н₁₀ 38,8; н-С₄Н₁₀ 26,6; массовое отношение реагирующего изобутана к олефинам w_б : 1; алкилат состоит на w₁ = 90% из авиаалкилата и на w₂ = 10% из автоалкилата; глубина превращения пропилена и бутиленов 100%.

Решение. Подсчитывают общую массу олефинов

G₁ = 68000 × 0,12+ 68000 × 0,055+68000 × 0,266 = 22650 т/год

Определяют массу изобутана, вступившего в реакцию

G₂ = 22650 × 1,1 = 24915 т/год