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.

параметры	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
G т/сут	390	400	410	420	430	440	450	460	470	480
h м	1	1,02	1,04	1,06	1,08	1,1	1,12	1,14	1,16	1,18
а м	0,56	0,58	0,6	0,62	0,64	0,66	0,68	0,7	0,72	0,74
 ч-1	0,8	0,85	0,87	0,9	0,93	0,98	1	1,04	1,06	1,1
нас т/м3	6	6,5	7	7,5	8	8,5	9	9,5	10	10,5

1. 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  (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 _б : 1; алкилат состоит на ₁ = 90% из авиаалкилата и на ₂ = 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