Verslag fabrieksschema: Isomerisatie van N-butaan

I I I I ' )~

.

I -;."""'/ - - - - -- - -VERSLAG FABRIEKSSCHEMA

ONDERWERP:ISOMERISATIE VAN N-BUTAAN

DELFT,September

1959

,

.

G.I.Grimmon

Koornmarkt 32a,Delft

-l

I

f! U)

~

:_:-""'--I I I..

..

f--~. I

o

1 t'('oh 11,' - ~

'!

X:,r'~ ~ ( ' ..... r)·:-" :n_J 1 ._ 1 , -r 1" 0

i

!

~ ·:-~-.lr '-I - -> ~ ____ .-.r.L1_--...: 11.

',nl,1

'.iI1'

. ,_ i.~ .. I 3-< ~ .... !i! 'f-' M· .: -i; -'~ ;-:- I • + ! ".' , \ _~

I

:

'

.

I

t

I

I! ~ _Ë ... lil

~

,

~

i

iit I , . I

...

~

~

_i

_I I, ,

r

l

; :

-, _, , , , > , >

·

, , , ,

·

, >

·

, _, ,

·

> _,

·

, _, , > , , , •

·

·

·

·

_·

·

, ,

·

, ,

·

> > > ) , , , > _, > , , > , , > , , , , , ,

·

·

, >

·

, , > >

·

>

·

, , , , , _, , , , , ,

·

, _, , , , ,

·

, , , , > >

·

> > , ,

·

·

·

,

~

J .

~~~"'~t)~

lS~ ~\....+~v,

,

)~.t,V'o\c.. '... O\-.~·~k I ~R..o("J...'( , t... (/\...~ \TM.

~ut.

V-w

t.,

'Y~u~·L4.. ~l.::.(, ~

rJ-... \À..ÀI~ M~ elt..,t- .ti ~t- ~ r",t- f\...<Aj ~ ~. c;.(..

z..o

\is t .... J..L ttr.'I'.c..t\.I.V~\ t- ()I..\J4..t....₁ I v...~\.M.lt lf ~

f"'-"t.t. ... .(.,... ~"' .... ~ ~t. v.:. rJ..,.. t~t- ~~.

'fl"vu.,k..~i~~l L~·l) ~ ~

t

r~ Á.u.J1J ....

t.

\~"iJ..

-

-

-

--t~JJ~l "f I~~ v-t.r~\'- IJI,J.. cta.,\-~tt<;h,,~~

(J\..,t er.,~ f ~ U c4. C,.e\..v-t.t\ ~ v.. tÁ.. ("~-+oo( ,AQ

c!-i.vLt.Á/;

W(.f~·

L

~,'lr

·

'1/~t)vt.r~l

v...v+

U-

~t.""i­

_r('fU.,

_I/I_~ ~ M:...\-;t.... t~~("~.

~. c...ft.,<",'",u.../ CJ\-~V\.·I~ ~lM·kt-.

f'.b, "h ~ ~ _r·<j·

?

J,~

r,l.ot-II

.L.

,\wo(t

~~~(A.

SLl~ f ~. ''t

e.-.

u. tI..od.t~1 t... J\....O+.d·i~. i;"vLl.Á..-h:{

Cl\..t~wl~. 3)<4.1'~ ~k·

f'

q.

to",+-.

O~t

t{~wh.14oI

Ll)

.

~ ~oL~~ tw~

~

W~

+v~1'k

/ b ,

~ (J.){J (\:~.

"f

~ C}\.y~\ \- ~

t

""""'~ 't' ~kvLt. ~

M(~( ~f';'

k-+

~t ~~k ~ k

NWM ~

lvt

~t-d.k. ~"",d~'t t ,kow~.

"1>L ~~ v-c.tk( \fl,o, ().... ~ t-ov€, ~ U ~~ ~rt,Jd

-~ O'f l-\t-l

ut{-

.uUv t.tv ~dt IJ., ltUJ ~~'( .

\1J-tt~

;.

k .,.(

~\-

..

~CIf!'

,

/4

.

~

4 Scheikunde en scheikundige technologie

1345 G 16

Dawydoff, W. N. Über di e EntstehuniZ der chemischen

Struk-turlehre; unter besonderer Berücksichtigung der Arbeiten.

von A. M. Butlerow. Berlin, Verla2 Technik, 1957.

21 cm. 107 blz., afbn .• blz. 103-104 lit. opgn.

1349 C 19

Debing, 1. M. (ed.) Quality control for plastics engineers.

N ew York, Reinhold; London, Chapman and Hall. 1957.

24 cm, 8+142 blz .. afhn., lito opgn.

1012 B 99

Doorn, A. B. C. van. Grafietoxyde. 24 cm. 109 blz.,

blz. 107-108 lito opgn. With English summary. Diss. Delft 1957.

Gas aiZe. Bristol. Conn., Moore,

1957-29 cm, vol. 119, no.

7-1173 E

1173 B Instrumenten- Technik; Fachzeitschrift für die

Glas-und Glasverarbeitende Industrie. Mannheim, Meissner,

1957- . 30 cm, Jg.

1-925 C 15

Hauffe, K. Oxydation von Metallen und Metallegierungen.

Berlin, Springer, 1956. 24 cm, 7+389 blz., lit. opgn.

Reine uod angewandte Metallkunde in Einzeldarstellungen, Bd. 15.

D.B 9' i

Ingram. M. The viscosity of concentrated oran2e JUlce. Jerusalem. Board for Scientific and Industrial Research,

1948. 24 cm, 2+23 blz., afbo., blz. 22 lit. opgn.

---~

\ \

-

-

8

I

g

~

f

~.

'r~

t

f

f

r

L

r

~ ~

r

t

II

~

r

t

~

t

~}

i-

t!

· ·

.

f

i

~}

r

t--

i

.}.

t

.

k

r-

~

\

~~r

.

'ir ~

\

I

~ ~ ~ ~

}

.

_.

.

~~

:

t

f

I

~

t

t

~

}.

~I

t

~

t

~ ~

,

r~ ~

t

f

t

1.

~ ~

,. I , ..

- --- - - -

~-<I~p-rvI

5.

~rtP/'·~

... 0

~.'II,

?7'n.

..AVA

..

~

-

~J....L~

~

:

- /.'C,,:

S"O/"}~/J..

/130

Á-L/~

"

,tI..-

Á.~L./1.

,." C~ : Jo 0,,:) .. •

..

t-CS: /" .. ,. • " -I- - - -

-t

I'

I . .l.J b

.Á-L

/

I,

J~

-?r~~:

l:t'1,n

u

~/k.

W~.h--

:

.-.c

.. :

""O},I

I

L·C:{: = _" I . ,.

,

I

'

~f

IJ:

wa-'lJ.

I

41-L

~

~

---

~

.-:.

.t.

~

"

I

(

6

,

..t.6~,

:i$" -

6s:d ...

b)

~I.

~

s.

t

/47 30

.Á-.Llh

!

:;--

_____

._ ..

_.0- _.

P'Y"1

1

d

~~

~ D,:{~

.

- -

_d

_L t I J~ • " ~ ~ ..AJL ... """P' " - _. -- ~ ~ ~

!

~~--"--

~ ~~U~

...

~~---/

•

.,t

-

-

q , •

l

~ ~I'.d-. ~ ~ .~ ~ 'tPM

I

"

.

I

I

_!

I

!

\ I \ I

!

I

, ,

l ; '---'"

-1-Inleiding

Isobutaan,he~ isomerisatieproduct van n-butaan,wordt voornamelijk gebruikt in alkylatieproces~en.Alkylatie wordt toegepast om een

benzinebestanddeel te vormen dat een grote bijdrage levert aan een

hoog oktaan-getal,n.l. het iso-oktaan. t~ ~,a~v \ l

?

Als bron voor het isobutaan wordt raffinaderijgas gebruikt. Dit gas

bevat gewoonlijk 47 gew.% olefinen en 18 gew So isobutaan~Da~r in het

1 alkylatieproces de olefinen en het isobutaan in ongeveer gelijke

I hoevvlheden worden verwerkt is een suppletie van isobutaan vereist~

\

Met een toenemende behoefte aan hoogwaardige motorbrandstoffen is een

stijgende productie van isobutaan waar te nemen. Gedurende de laatste

wereldoorlog zijn dan ook enkele processen ontwikkeld om in de behoefte aan isobutaan te voorzien.

\ Daar in de belanghebbende industietak raffinaderijgas van verschillende

~

samenstelling

beschikbaar is,werken alle isobutaanfabrieken met een

isomerisatieproces,uitgaande van een voeding bestaande uit n-but aan ,

isobutcian en soms isopentaan.

Om nu tot een vergelijking en een j*lste keus te komen uit de bestaande isomerisatieprocessen,volgt hieronder een overzicht van de voornaamste gegevens van een viertal tot op heden technisch toegepaste processen. ( lit.l)~

De beschouwde processen zijn achtereenvolgens:

I.Butaan dampfase isomerisatie,Shell Dev. Co.1943 (lit~la en 2)

2.V10eistof isomerisatie, idem 1944 (lit.Ib)

3.Katalytische isomerisatie, Phillips Petr.Co. (lit.1c)

I L

I

v

Proces 1 Katalysator AIC1₃ Promotor HCl

Reactortype vast bed

Procesfase gas 6nderdrukking zijreacties neen Droging voeding ja Recycle neen (L. H.) S. V. 1,01 Reactietemp.OC 100

Reactiedruk ata t9

Omzetting vol.% 47 Aanschafprijs laag Bedrijfskosten hoog

-2-2 AIC1 3,SbC13 Hel menger yloeistof H2 ja neen 2,5

la,

21 60 hoog hoog 3 AIC1 3/A1203 HCl vast bed vloeistof neen ja ja 85 hoog laag vast bed gas H 2 neen ja ~ 450 21-70 98-99 hoog laag

De processen 1 en 2 hebben hoge bedrijfskosten en het aantal bewerkingen

is bij beide beduidend groter dan bij de processen 3 en 4.

De apparatuur in aanraking met de katalysator moet van corrosie-bestendig

materiaal zijn,en veel last wordt ondervonden van gesublimeerd AlC1

3

op niet-beschermde onderdelen.

Verder is het omzettingspercentage laag.

Om deze redenen zijn de processen I en 2 verder niet in aanmerking

genomen.

\~ Proces 3 heeft het nadeel van een HCl recycle.De omzetting is ook nog

lager dah die van proces4.Dit laatste proces heeft minder zijreacties

daar waterstof als anti-kraakmiddel wordt toegepast,hetgeen echter een

waterstof recycle inhoudt.

EEn nadeel van proces 4 is de hogere druk en temperatuur.condructieve

moeilijkheden geeft dit heden echter niet meer.

o

u

o

·~--- - _.- -( ' I ,I,-I < (,,,,,, ... ~ ;\.,~ •. , ..!"~ t

Jl

L) i r" W ' \ \J' v--'\

-3-vi' lll'\>" :"~..'\" .,) ",--- \. ".t..,l') J.~ ~ ). \-' V'UU~~l,:-1 \\\'-'" I Av\f .1., • . J I ~ ,J~. .v~ I v-"" \, V" tr \j'\ \,...v\r~ IJ J). .... ,\,

:rocesbeschrijving ( blokschema en lit.3 ) ,,ul"'().l, \ ;-l" ,tl- [. .

CL \.,

I v',\ "..J. V-- l,'<l'\

1'0' sv-

t-De verse butaanvoeding,die ook isobutaan bevat, wordt naar een isobutaan afscheider gevoerd. Het bodemproduct van deze scheidingskolom,dat een hoog percentage butaan bevat,wordt voorzien van waterstof,verhit en in de reactor gebracht.

De reactor bevat een speciale,platmaa-houdende katalysator met een lange levensduur.

De reactor uitlaatstroom wordtb gekoeld in een warmtewisselaar met de

reactorvoeding~gecondenseerd,en van waterstof ontdaan in een zgn.H~D~ afscheider.De afgeblazen watersto~ wordt,t~samen met verse waDerst~~,

v_ia een compressor weer in de reactorvoedingsstroom gebracht~ A'~' /

De vloeistof uit de H.D~afscheider wordt gestabiliseerd in een zgn.

stabilisator(kolom)~Het

topproduct van deze kolom

bevat

fi

;;~

~

lichter

dan isobutaan en opgelost watersto~ uit de afscheidervloeistof~'

Het bodemproduct van de stabilisator wordt naar de isobutaanafscheider getransporteerd,waaruit een zeer zuiver isobutaan wordt gewonnen als

... ---... .-... '-'-- ... . ... -- -'--

,

topproduct ,tesamen met isobutaan uit de verse voeding~ !.A ~

Het bodemproduct van de isobutaanafscheider,bestaande uit n-butaan uit de verse voeding en onomgezet n,butaan,dient als reactorvoeding;

(knL

-I

()

,

De neiging tot koolstof afzetting op de katalysator is aanzienlijk

_-

_.-

_--

-minder dan bij katalytische "re~ormingn van "straight

run"benzine---- - I t

soorten en naphtas ~Dit is een gevolg van het lage moleculair gewicht

van de voeding en de hoge aktiviteit.! en sele~ivi~eit. v~ de katallsator;

../. !.-< :l.V>"\-v'jo(..(1 (h"V c ..

te

I lJI1LJ ,I" v/li,(./':( I

I ! .~ '

De verhouding watersto~/voeding kan dan ook laag zijn.Toch is er nog een klein chemisch waterstof verbruik ten gevolge van de vorming van kleine hoeveelheden methaan,aethaan en propaan~Verder is er een

waterstofverlies door oplossen in de sDabilisatorvoeding.

?

~\.( ... " , \~ .. ,

Opbrengs~~ga~de van 100 mol n-butaan in de voeding, a. 0,7 mol (

CH4~

_{C,HS )} uit _{C4*10 en}

~

b.. 0,4 mol C2H6 uit C4HIO en H2

\-c~' O,S mol (C3HS + C5H12 uit 2 C4HIO HE

d. 39,6 mol i-C4HIO uit n-C4HIO e. 58,5 mol onomgezet n.C4HIO

\j:

')<;,

V

~w'-"cU

(7)\\

1' 0 - -4-Materiaalbalans " _{r- '\} " f \,

De vernerking is gesteld op 2000 barrels per dag, het verbruik van een

middelgroot bedrijf.

De samenstelling van de voeding is aaggenomen in analogie

_-

_{- - -}

_.

_{_}

_-

_-

_"

_-

_{._-~} met het

Penexproces t.w. 30

_-

vol~% isobutaan en 70'vol~% n-butaan~

De voeding bestaat dan uit ( 2000 barrels/= 13~250 l/h ) :

3975 l/h isobutaan (i 04 ) = 39,27 kmol

,tt

29,05 mol % ) en

9275 l/h nTbutaan (n 04 )= 95,95 kmol /h ( 70,95 mol %

)1

13250 l/h 135,22 kmol /h

,

De conversie bedraagt 39,6 mol

%

uitgaande van 100 mol % n 04.

Daar de voeding reeds i 04 bevat,wordt minder n 04 omgezet om de

-evenwichtssamenstellitng te bereiken.De recycle wordt nu berekend

'2

op het percentage n 04 in de voeding en de conversie;deze bedraagt \

352,6 lanol /h~

, De verhouding waterstof /koolwaterstof is ~~el lager . dan bij andere

l

katalytische "reformin~'proces3en(lit~4 ).Er is daarom een

ver-houding 1:10 (mol )

aangenomen

.I)

-2::~

/

t-'e

,

s:t:l-Jt~er-:t

i?-

0,1~353

kmol =

~.

35,3 kmol H2/h~De zuiverheid van het waterstofgas is gesteld op

96 mol % (li t. 5). De verdere bestanddelen van dit tlruvve" waterstofgas

zijn propaan (03),aethaan 602) en methaan (OH4) in de verhouding

~' 3:2:1~Dit in analogiè met de waterstofsamenstelling van een

"platformertteenheid~

De reactorvoeding bestaat dus uit(per uur): 352,6 lDllOl + 3/6.0,04.35,3

kmol 03 +2/6.0,04~35,3 kmol 02 + 1/6.0,04~35,3 kmol CH4 + 33,9 kmol H2~

Dit is 354 kmol koolwaterstof(K~W~) en ~3,9 kmol H2.

De

evenwichtssamen~te~~i~g

na de reactor is: (

~..

?

j

39,6 mol

%

i 04 = 140,2 kmol/h

58,5 mol % n C4 _ = 207,1 kmol/h

Cc

9

g,7 mol ~~ CH4~3) = 2,5 kmol/he berekend op n C4) L--- C/.~~l \-?

.~m~i:x1h -;f

\ {'~" t... \ t ( v ("") \ \ F ! ol( ~

L

~

4

(t.I-.IJ~<-\.~\~·t,.

!

çu {t LV.-

~~LJ

. I

,~t.u

,\

G\"ll

UIA; k .

I V

'-.,,/

-5-0,4 mol

%

C2

₌

1,4 kmol/h (berekend op n C4)

--_ .. -~----..

_-~!~~

0,4 mol %iC5

1,4 kmol/.b. It = 1,4 krnol/.b.

De ±xmpentaan-fractie bestaat v.n.l. uit isopentaan.Daar deze fractie

bijzonder klein is wordt de gehele hoeveelheid als isopentaan beschouwd~

U\'" ç {;>., l c,' .

Volgens de r~trjléingen-(pag.}) begraagt het chemisch

waterstofverlies 1,1 mol per 1,5 mol bijproduct.Dit wordt l,l/1,5~5,3=

3,9 kmol H2/h.

Het oplossingsverlies aan waterstof in de H~D~afscheider bedraagt

'7 ca. 0,7 mOl%(lit.5),d.i.2,5 krnol H2/h.

De benodigde waterstofsuppletie bedraagt dan(2,5+3,9)/0,96=6,6 kmol/h~

terwijl de waterstof-recycleC33,9-6,4)/0,96=28,7 kmol/h bedraagt:

Aangenomen is,dat de ~geblazen w~~of lichte paraffinen bevat ih

de zelfde verhouding als de suppletie waterstof stroom.

, , '( ?

..=. ;,., f\ ~)l1 , • i, I 1. • i _ I .'

J U dl .. tli.J" (/~ ... -._,., )

In de reactor vindt een vermeerdering plaats van het aantal molen l ./

,\,liv·t.... ,

wegens de optredende ~2eacties.De 1,5 mol% lichte paraffinen bedragen

5,3 kmol berekend op n a4.In werkelijkheid zijn dit 2,5 kmol CH4,

3,9 kmol C3 en 2,8 kmol C2 ofwel in totaal 9,2 kmol.De vermeerdering

bedraagt 3,9 kmol,hetgeen overeenkomt met het chemisch

waterstof-verbruik~

Een materiaalbalans voor de lichte paraffinen en de w~erstof luidt:

Reactor H.D.Afscheider Compressor

in uit gas vloeistof vers recycle uit

CH4 0,23 2,5 0,2 2,3 0,03 0,2 0,23 C2 0,47 2,8 0,4 2,4 0,07 0,4 0,47 C3 0,7 3,9 0,6 3,3 0,10 0,6 0,7 H2 33,9 30,0 27,5 2,5 6,4 27,5 33,9 kmol/h35,3 39,2 28,7

.

16,5 6,6 28,7 35,3 'I

\ J

I~

-6-Een totale koolwatersto~ is nu als volgt ontwikkeld:

Recyclestroom 352,6 kmol/h Toevoer via compressor 1,4 n

1 + _{('{\ ",\ ~} Naar reactor 354,0 11 I Vermeerdering krool 3,9 ft + Naar R.D. afscheider _357,9 n Afblaasgas 1,2 ti

....

Naar stabilisatie kolom 356,7 n

Topproduct ti

"

ti 8,0 ti

Naar isobutaan afscheider 348,7 It

Verse voeding 135,22 ti + ti Totaal 483,92

_"

Recycle stroom 352,6 ti ti Product 131,32 n

Ten aanzien van de stabilisatie kolom is aangenomen dat het bodemproduct 0,02 mol

%

lichtere component bevat dan isobutaan(0,07 krool 03)~

De productsamenstallimg is gesteld op:

98 mol

%

i 04 d.i. 128,7 kmol/h 1,95 mol

%

n04 d.i. 00,07 If

0,05 mol

%

03 d.i. 2,55 "

100,60 mol

%

131,32 kmol/h

De samenstellingen van alle stofstromen liggen nu vast~

Door het opmaken van materiaalbalansen voor elke component,zijn

,

deze samenstellingen te berekenen.Het resultaat is samengevat in de onderstaande tabel:

-7-Component Isobutaanafscheider ütabilisator

kmo1/h top bodem voeding1 voeding2 -cop bodem

liri4 ~,3

v~

2,Lf-li.? fd-rO'/ 0,u7 3,23 0,07

i C4 128,7 50,7 39,27 140,13 0,07 140,13 n C4 2;55 300,5 95,95 207,1 207,1 i C5 + 1,4 1,4 1,4 Totaal 131,32 352,6 1.~5, 22 348,7 8,0 348,7 mol

%

0 CH4 28,78 Ca 30,0 C3 0,05 0~2 40,35 Oj.02 -_.~_._. -" _. _ ~14,4- \ i C4 -L.... _198,0 _______ - 29,05 40,18 0,87 40,18 n C4 _L~!.~5 85,2 70,95 59,4 59,4 i C5 + 0,4 0,4 0,4 Totaal 100,0 100,0 10U,0 100,0 100,0 160,0

Opmerking: voeding 1 stelt voor de verse voeding en voeding a'is het

bodemproduct van de stabilisator.

krno1/h Reactor R.D.Afscheider

voeding uitlaat top bodem

CR4 0,23 2,5 0,2 2,3 02 0,47 2,8 0,4 2,4 C3 0,7 3,9 0,6 3,3 i C4 50,7 140,2 140,2 n C4 300,5 207,1 207,1 i C5 + 1,4 1,4 ~ 1,4 Totaal 354,0 357,9 1,2 356,7

-8-Druk en Temperatuur

De in de reactor bereikte evenwichtssamenstelling geldt voor een XE

temperatuur van 450°C en een druk van 36 atm (lit~3 en 6)~

De inlaatdruk van de R.D.afscheider wordt gesteld op 35 atm en de

-

-

-'1 ütàax"È'i af]aat9:ruk_ op 10 a tm~De partiaalspanlling van de waterstof is dan

voldoende groot om koken Ge voorkomen oij een temperatuur van 25 0C.

De stabilisator kolom is berekend op een voedingsdruk van 10 atm.

Voor de toptemperatuur wordt het dauwp~t van propaan aangehouden (280C1.

De bodemtemperatuur is die van het kookpunt van het bodemproduct bij

',---,' een druk van 10 atm t.w~ 750C~

De isobutaanafscheider is berekend op een druk van

9

atm.

De voeding afkomstig van de stabilisator wordt ondersteld op kookpunt

te zijn d.i. 710C~

De verse voeding,die als vloeistof onder druk wordt aangevoerd,heeft

een temperatuur van 20°C en een druk van

9

atm~

De toptemperatuur bedraagt 63°C (dauwpunt).

De bodemtemperatuur bedraagt 74°C ( kookpunt)~

De warmtewis~elaar staat onder 38 atm vloeistofdruk~De

inlaatgas-temperatuur is 450°C en de uitlaatgastemperatuur 138°C (dauwpuntJ~

De inlaatv10eistoftemperatuur is 74°C en de aangenomen uit1aa

tv10eistof-temperatuur 1300C~

De verhitter bestaat uit tvlee delen.Het bovendeèl dient voor de

op-warming van de vloeistof tot kohktemperatuur (130-1500C),en in het

hoofdlichaam vindt de verdamping en opwarming plaats (tot 4450C1~

In de reactor stijgt de temperatuur 5 graden,berekend uit de isomerisatie

warmte (lit~2)~

Ret p~~duct wordt afgevoerd op kooktemperatuur en niet gekoeld,daar

·

X

/

/

/

'J

<

\

t

Warmtebalans De warmtewis0elaar ---" .' ,_'.~_armte-inhoud \iLn.laatgas Component B.t.u./lb CH4 C2 C3 (s. w. ) 890 800 770

m

04 \275-200) i C5+1i.par.~255-~90)

-9-(450oC): • kcal/kg B.t.u./lb 0,555 0,555 0,555 0,555 u,555 0,555 •

~

(\

;

6 ÀL.,\ ' J , 8,5.10 . kcall./.u:~. w. ca.

mol. gew. • kmol/h

=

kcal/h

10 18 32 58 72 2,5 2,8 3,9 300,5 2,8 12400 22400 53250 726500 7260 + -Totaal 872160

::varmt-&-inhoud uitlaatgas:(8,5-0,9).lo6 kcal/h = 7,6.106 kcalih

warmte-inhoud mitlaatvloeistof~X+l (2,3+0,9).106kcallh= 3,2 kcallh

De warmte-inhoud van de inlaatvloeistof is- berekend bij de isobutaan afscheider.

Isobutaanafscheider

Deze afscheider bestaat iit een schotelkolom waarvan nu eerst de terugvloeiverhouding bepaald wordt.De voedingen 1 en 2 worden ge-scheiden in de kolom ingevoerd. Daar voeding 2 een aanmerkelijk hoger percentage i C4 bevat den voeding l,komt de eerstgenoemde op een

?

hogergeplaatste schotel ~n de kolom.De terugvl~eiverhouding wordt

op deze....-Yoe4~ng b_~rek~..!1d.

c

,

-

10-Bij een gemiddelde kolomtemperatuur van g800 is de relatieve

vluchtigheid van isobutaan t.o.v: n butaan 1,35C Pi C4/Pn C4).Deze vluchtigheid is constant verondersteld over de gehele kolom(de

af-wijking is minder dan 5

%

van deze waarde)~

Uit de bekende voedings6amenstelling Xrl is ~e bijbehorende waarde van Yfl te berekenen ,n.l: yfit ~ ~3r = 1,35 • ,°,4018 = 0,476

l+ ~.Xr 1+1,35.0,4018

De minimale terugvloeiverhouding is nu te berekenen volgens Rm= xd - Yf = 0,98 - 0,476 = 6,8.

Yf - xf 0,476 - 0,4018

Daar de praktijkwaarden van de terugvloeiverhouding in de petroleum

"-industrie liggen tussen 1,5 a 2Xde minimale terugvloeiverhouding,is

I

een terugvloeiverhouding van 10 aangenomen.

~v

armte-afvoe

_

:~

Oondensoi[Verdampingswarmte bij 63°0):

_~._"'_'''''.'''R'''

Component aantal kmol/h • verd.warmteOcal/mol)= kcal/h

r n 04+03 11~'2,62 4345,6 125000 I i C4 11. 1!8, 7 3701,8 + 5250000 Destillaat(warmte-inhoud bij 63°C): 6116 5794 n C4+C3 2,62 i C4 128,7

Ketel~-inhOud

-i C4 50,7 bij 74°C): 6277 15902 + 747338 319000 1935000 5375000 763240 nC4 i C5 300,5 1,4 6438 7592 + 10650 ,. .. '::::-::-~ ~

oJ,

---- ~ ~

-11-Warmte-toevoer.

-Component aantal kmol/h~ ~ verd.warmte(kcal/kmol)~kcal/h Voeding

_~

(warmte-inhoud bij 71°C) :

i C4- 140,2 6112 860000

nC4 207,1 6408 1310000

i 05 1,4 7393 ₊ 10560

2180,560 Voeding 1 (warmte-inhoud bij 20°0 ):

iC4 39,27 4346 170657

nC4 95,95 4507 ₊ 432410

603067

Totale warmte. toevoer in kcal/h ./ 2'783627 _"

Toe te voeren warmte in de ketel:ca.

(8,4-2~al~~kcal/h

.

~

'

/5,6.106kcal/h "

( C'vf ~~ ~ f.. &.~d f'J ,

,d

t-<:.I- 2.)

16 •

Vo {. 'I

!fQ~1!:~=Q2g9:~g~2E

"'-

.~

(41(t.~lJ-tJ

{~

kd, \., ( - I 0 .

WaEIlte-inhoud uitlaatvloemstof (25°0):

(\\~\lO(([

-{~

-=-- J i

Component B.t.u./lb ~factor~' mol.gew • • kmol/h

=

kcal/h

CH4- 335 0,555 10 2,5 4650 02 195 0,555 18 2,8 5450 03 155 0,55) 32 3,9 i C4 140 0,555 58 140,2 n C4 145 0,555 58 207,1 i 05 135 0,555 72 1,4 H2 3,4 0,555 2 30,0 Condensatie-warmte: iC4 nC4 65 90 0,555 0,555 58 58

Warmte-inhoud inlaatgas ca 7,6.106 kcal/h

144,1 208,5 10800 632500 965000 7550 + 113 297000 + 610000 ,// 1626063 907000 . . 6

---

-12-Reactor en Verhitter

In de reactor stijgt de temperatuur ca. 50C ,gaande van de inlaatzijde

na.-.r de uitlaatzijde,t.g.v~de vrijkomende isomerisatie-warmte.

De isomerisatie-warmte bedraagt 0,555.44 kcal/kg geproduceerd i C4.

Dit geeft een warmteproductie:44.0,555'140,2-50,7).58 = 126500 kcal/h .

De uit de verhitter komende gas stroom heeft ~du~ een warmte-inhoud

(8,5--0,13).106 kcal/h =

8

,

37

.le~

kcal/h.De

i~laatvloeistofstro

o

m

van

de verhitter heeft een warmte-inhoud 3,2.106 kcal/h

De verdampingswarmte bedraagt ca.0,555.35~.58.350

=

0,4.106 kcal/ho

De totaal toe te voeren warmte bedraagt nu ca.(8,37-3,2+0,4).106 kcal/h= ·

5,6.106 kcal/ho

In het bovendeel van de verhitter stijgt de temperatuur van de

vloei-stof tot kooktemperatuur(130-l50 0C).De stijging van de warmte-inhoud

is ca.33kcal/kg ~W~Er is dus een warmte-overdracht nodig gàlijk aan

354.33.58

=

0,7.106 kcal/h in het bovendeel. In het hoofdlichaam moet

worden toegevoerd:(5,6-0,7).106 kcal/h= 4,9~106 kcal/ho

§:!2~È~1i§.ê-:!2Q!:

Als sleutelcomponenten zlJn hier gekozen C3 en i C4~De gemiddelde

rel. vluchtigheid bedraagt 2,5.De eis aan het topproduct geldt nu voor

de afscheider na de kolom.ln de koeler wordtFalleen de C3 fractie te

condenseren.De afbla.sgasstroom bevat dus behalve H2,CH4 en C2

3,23 kmol/h(97,9 mol%) C3 en 0,07 kmol/h(2,l mol%J i C4~

De verhouding

LID

in de afscheider is vastgelegd door de betrekking

LID=

Yd - zf ,waarin Yd de evenwichtsdampsamenstelling voorstelt die

zf - _{xd behoort bij xd.zf is de} voedingssamenstel~ing~

Het verband tussen Yd en _xd wordt gegeven door Yd= K.xd.Bij de gegeven

omstahdigheden geldt t.a.v.C3 :K = 2,5. ___

Hieruit wordt de terug"Vloeiverhouding berekend

<~~j

\r;'(\\,i

riJ

+

?

\,) d

(0- s IJ I lJ.l .

\~.v, ( It /h. +

~ I I .,~ ( - - - -13-Warmte-afvoer.

Compom.ent aantal kmol/h .verd,c.q.soort.warmte :: kcal/h

Condensor: i C4 49~0,07 0,555.58.145 16000 C3(max)49~ 3,23 0,555.44.140 + 540000 Afscheider: i C4 0,07 0,555.58.150 338 al _C3 .' _{',23 0,555.44.155 30000} + Ketelproduct: i C4 140,13 0,555.58.200 910000 n C4 207,1 0,555.58~205 1370000 i C5 1,4 6,555.72.195 10900 03 0,07 0,555.44.000 + Totale afvoer ca. (kcal/h)

War mte-teevoer. Voeding(25°): i C5 1,4 O,555.7a.135 7570 nC4 207,1 0,555.58.145 956500 i C4 140,2 O,55~).58.140 651000 tt C3" 8,0 0,555.44.--

---+ ca.

Toe te voeren warmte in de ketel:ca.(kcal/h)

55.6000 30338 ~9,09.00 , 6 2, '.10 1,6.10 6 , 6 1,3.10

\...J:

Hoofdafmetinggn apparatuur

Isobutaanafscheider

---

-14-Daar bij deze iiom sprake is van twee gescheiden voedingen,heeft

men hier te maken met drie verschillende meetkundige plaatsen t.a.v~

het verband tussen de toegevoerde damp en de afstromende vloeistof

op een schotel.Deze luiden:

L .

I

- - - -

- - - - -

_-Yn

=

~ .X

_n

+

_l

+ J;l 11 - - - -- y =

1m

.xm+l +

D~xd­

m tr:' m ~m 111 - - -

1-

_{P G}

=

~

• x _p+ 1 - K : .xk P

G

_p

Verder gelden de volgende betrekkingen:

I~Ln= 10 D,_Gn

=

11 D 3~~ :0: ~ + Q2F2,Gp= ~ - K.

,

2.1m= ~ + _qlFl,Gm=Gn

De waarde van ql bedraagt 1 daar voeding 2 kokend wordt ingevoerd en

die voor q2 volgt uit de warmte-inhoud van de verse voeding en de verdampingswarmte als 1,47.

De drie werklijnen zijn nu als volgt te schrijven:

1~C3

,

• _{Ynix= 0,909xn+l + 0,00005} iC4

,

• _Yn

=

_{0,909xn+1 + 0,08918} nC4 ; _Yn

₌

_O,909Xn+l + 0,00177 iC5 ~ _{Yn • 0,909xn+l} + -II·C3~ _Ym

₌

_{1,150xm+l + 0,00002} iC4 _Ym

=

1,150xm+l • 0,00765 nC4 _Ym

=

1,150xm+l ... 0, 014138 iC5 _Ym = _1,15Oxm+l + 0,0009_

.

III~C3 _{Yp = 1,234~+1}

_....

---iC4 Yp

=

1,234~+1 + 0,03369 nC4 _{Yp = 1,2}

34

_xp+l · 0,19937 iC5 Yp

=

1,234xp+l . 0,00094

•

.,.

\...,-'

-15-Daar de re1.v1uchtigheden over de gehele kolom constant mogen genomen worden ( 5% afwijking) is de berekening van de dampsamenstelling in

evenwicht met de bekende vloeistofsamenstelliijg eenvoudig. Hiervoor

geldt dan: Ya=xa'~Glac; Yb=xb.~c; Yc=xc·1t Yd=Xd~è(dc •

x a xb xc xd De componenten a tlm d zijn resp~ C3,iC4,nC4 eniC5~

De rel.vluchtigheden t.o.v. n C4 zijn als volgt:PiC4/PnC4= 1,34 PiC5/EnC4:: O,!?

Uitgaande van de bekende ketelproductsamenstelling komt men tot

onder-staande berekening: x k

elft

Yk Xl ~1 Y1 x2 "x2 a 9~QOOOO 0,00000 0,00000 0900000 0,00000 0,00000 0,66000 0,00000 b 0,14400 0,19396 0,18$18 0,17737 0,23768 0,22441 0,20916 0,28027 c 0,85200 0,85200 0,81341 0,82073 0,82073 0,77492 0,78865 0,78865 0, d 0,00400 0,00148 0,00ä41 0,00190 0~00070 0,00067 0,00130 0,00048 1,0 000 1,04744

m,ooooo

1,00000 1,05911 1,00000

m,999mm

1,06990 Y2 x3 .4X3 Y3 x4 D'X4 y 4 x 5 a 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 b 0,26225 6;23983 0,32137 0,29730 0,26832 0,35943 0,32959 0,29440 c 0,759~~ 0,75919 0,75919 0,70232 0,73070 0,73070 0,67004 0,704§5 d 0,00045 0,00113 0,00041 0,00038 0,00107 0,00040 0,00037 0,00106 ~ L,00017 1,00014 1,08091 1,00000 1,00000 1,09053 1,00000 1,00001 cLx5 Y5 x6

.-.x

6 Y6 x7 fAX7 Y7 a 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 b 0,39450 0,35882 0,31867 0,42702 0,38551 0,34188 0,45812 0,41066 c 0,70455 0,64088 0,68023 0,68023 0,61419 0,65701 0,65701 0,58895 d o,oocn~e 0,00035 0,00113 0,00042 0,00038 0,00en17 0,00043 0,00039 1,09944 m,00005 1,00003 1,10767 1,00008 1,00006 1,11556 1,00000

x 8 -x8 Y8 x9 alX9 Y9 xI0 _a(x10

• 9,36375 0,48743 0,43407 0,38410 0,51469 0,45554 0,40277 0,53971

c 0,6~60~ 0,6360~ 0,5~6~ 0,61472 0~61472 0,54408 0,59605 0,59605

d 0,00117 0,00043 0,00038 0,00117 0,0004"3 0,00038 0,00117 0,00043

•

-16-Y10 xII _{'" xII} Yll x 12 oC.x'1 _{Y12 x13}

b 0,47502 0,42447 0,56879 0,49714 0,'1'1'1'10 0,59550 0,51934 0,47322 c' 0,52460 0,57517 0,5(}f!ffil 0,50721 0,55109 0,55109 0f48061 0,52678 d 0,00~8 0,0004-2 0,00016 0,00013 0T00005 0,00004 0,00004-n 1,00000 1,00006 1,14412 0,99998 0,99563 1,14664 0,99999 1,00004-do.X 13 Y13 x14 04x 14 Y14 x 15 cC x_{15 Y15} b 0,63411 0,54622 0,50279 0,67374 0,57536 0,53485 0971670 0,60640 c 0,52678 0,~S67~ 0,49~~~ 0,49725 0,42464 0,46520 0,46520 0,39360 d 0,00001 0,00001 0,00001 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 1,16090 1,00000 1,00005 1,17099 1,00000 1,00005 1,18190 1,00000

~i x 16 o(x16 Yl~ x 17 ",x17 Y17 x 18 ..c. x18

b 0,5690 0,7625 0,6388 0,6046 0~8192 0,6712 0,6402 0,8579 c 0,4310 0,4310 0~3612 0~3954 0,3954 0,3288 0,3598 0,3598 1,0000 1,1935 1,0000 1,0000 1,2056 1,0000 1,0000 1,2420 Y18 x19 ",x19 Y19 x20 aU 20 Y20 x₂₁ b 0,7033 0,6756 0,9053 0,7362 0,7118 0,9538 0,7679 0,7466 c 0,2967 0,3244 0,3244 0,2638 0,2882 0,2882 _{0,2321 0,2535}

-1,0000 1,0000 1,2297 1,0000 1,0000 1,2420 1,0000 1,0000

Cl( x21 _Y21 x22 _GC.x22 _Y22 x₂₃ .,(x_{23 Y23}

b (n,0004 0,7979 0,7797 1,0447 0,8258 0,8103 1,0858 0,8512 c 0,2534 0,2021 0,2204 0,2204 0,1742 0,1879 0,1897 0,1488

-1,2538 1,0000 1,0000 1,2651 1,0000 1,0000 1,2755 1,0000 I • ~x24 Y24 x25 ~x25 Y25 x26 ., x26 '---/ x24

b

0,8383 0,1,1233 0,8'742 0,8636 m,1572 0,8946 0,8860 1,1872 c 0,1617 0,1617 0,1258 0,1364 0~1364 0,1054 0,1140 0,1140 1,0000 1,2850 1,0000 1,0000 1,2936 1,000 1,0000 1,3012

Y26 x27 ~ x2(i! _y2'7 x28 c(lr28 Y28 do. x29

b 0,9124 0,9056 1,2135 0,9278 0,9225 1,2342 0,9415 0,9376

c 0,0876 0,0944 0,0944 0,0722 0,0775 0,0768 0,0585 0,0624

1,0000 1,0000 r,~ 1,0000

r,öëJöö

I;3Dä

1,OÖÖÖ 1,0000

_x29 ;y29 x30 al x30 y30 x31 fJl x31 y31=yd

b 1,2564 0,952

7

0,9610 1,2877 0,9706 0,979'7 1,3127 0,9846

c 0,0624 0,0473 0,0390 0,0390 0,0294 0,0204 0,0204 0,0154

•

₁

Î

~--- - -

-

-17-De k lom heeft dus 31 theor etische schotels.De voeding 1 wordt

in-gevoerd op de 5e schotel van onder,de voeding 2 op de 10e.

?

Daar de kookpunten niet ver uit elkaar liggen zal het schotelrendement

- - .- . . __ . .._~. _w .. ,,~ __ ~

hoog zijn,stel 70 %~

,

Bij een dampsnelheid van 0,5 m/sec. is de lengte van de kolom:

\v~{~

,

31

~

~Ql7

_

~g

_

J2

___

=

_

~2

_

~

.

__ _

---

---

----.-

4

r

~

~\

-

.J.... \

De topdamp bedraagt 11~13l,22 kmol/h,d.i. 11.131,22t338/273~1/9 •

- _ - ' - - : : ' _ ' - _ _ . _ _ _ _ _ I

4500 M h

=

1245 L/sec • .

De damp in e bo

~Zra

1150 M3/h-

=

311 /s;c~ -­

353 kmol/h, .i.353.22,4.347/273.l/9

=

In verband m~et grote verschil in damphoeveelheid wordt de kolom

opgebouwd uit a'delen met verschillende diameter,t.w.

a.boven de 2e voedingsschotel(xm invoer voeding 2),

b.beneden deze voedingsschotel.

ad a~Bij een dampsnelheid van 0,5 m/sec. bedraagt de doorsnede

1245/5 - 249 dm2.Dit correspondee»t met een diameter van 1,8 M.

ad b.De doorsnede heeft hier een oppervlak van 311/5 = 62,2 dm2.

Dit kom; overeen met een diameter van 0,9 M~

De gekozen

dampsnelhei~

is berekent m-b-v. de formule

vd=K

\

~,

de waarde van K = 0,16. .

y

~

Het aantal theoretische sch~tels is eveneens bepaald m.b.v. de

grafische methode van McCabe-Thiele.Hierbij is alleen de aanwezigheid

van iC4 en nC4 verondersteld,hetgeen gezien de uiterst kleine

hoeveel-heden C3 elll iC5 in eerste instantie wel geoorloofd is'!:

Het resultaat hiervan bedraagt 29 theoretische schotels.

Condensor~

Het gebruikte koelwater stijgt van 1500 tot 550C.De hoeveelheid af te

voeren warmte bedraagt ca. 5,4~106 kcal/h.à_T2

=

48oC'~1= 8oC~T~22,30C. _{l._.}

KM U = 850 kcal/h.Hieruit volgt het benodigde uiywis3elingsop~ervlak,

-,,.., Q

A • 280 M2.De benodigde hoeveelheid koelwater bedraagt 5,4.10 /40 =

l32500Da kg/ho

Nodig:221 l~ buizen in 4'passes'met een lengte van 3,8M~

-18-Kookketel.

Toe te vperen warmte Q= 5,6~106 kcal/h.U = 1000 kcalKhoC M2.

Als verwarmingsmiddel wordt stoom gebruikt van 110°C • 6 T = 360C~'

Benodigd 5,6.106/532

=

10200 kg/ho

I

Hiervoor zijn nodig 500 I" buizen in 30 'passes' met een ~engte van 4 M~

,

Tota~l diameter !M.

Voorraadvat.

Dit vat moet het topproduct van de kolom MKVMBBRH kunnen bevatten

gedurende ca~ 5 min~Bij een gemid.;elde dichtheid van 0,6 Kg/I en een

gemiddeld mol.gew. van 58 kg/kmol is de vereiste effectieve inhoud

i I , I t

11.131,22.58.10/6.1/12

=

11650 L.Het praktisch volume wordt gesteld op

I v 16 M3.De afmetingen zijn dan:Lengte 5,1 M,diameter 2 M~'

I ·~

Verhitter.

---Bovendeel ;Q= 0j.l.l06kcal/h. U=4-0 kcall!b.oC M2.

~

~

"

.

l'!á

O

"T: 450-~

=

300oC.llieruit volgt Aa 58,7 M2. I ~

Nodig: 3" buizen met een lengte van 3 M. I

! 1_ 4' .oe

De totaal diameter (steel 150 mm) bedraagt 3,8 M.

i

"

"

I) ~ $",,,

6 ' 0 . ).00 loC '-1110

Hoofdlichaam;Q= 4,9.10 kcal/h.U=4-0 kcal/h C I~.

OTz 750°C. Hieruit volgt A= 161 M2 •

Nodig' 82 3" buizen metb een lengte van 9 M~

De totaal diameter wordt 3,9 M.

Totale hoogte :0,5+9+3+1,5 M=14M

Reaetor

---Bij isomerisatie-reacties over Ft-houdende katalysatoren is de

'I

kontakttijd 10 ·a 20 sec,volgens Weber(lit.l')t~n de W.H~S.V~ ca~l.

Het aantalXmolen

/h

=

358+30=388 kmol/h.Deze nemen e~n völUme in van

388~22,4.723/273~1/36=640 M3~Bij een kontakttijd van 20 sec,is het

vereiste volume 2:640/180 =7,11 M3~'Cs.gew~= 2 gr/l)~

Bij een diameter van ~is de benodigde lengte 9,05 M.De gemiddelde

porositeit bedraagt 0,7,dus bij een zelfde lengte wordt de diameter

tiO/7 ~' 1

=

1,2M ""'f' 'f \H'" ,I (lffdu (_ jL~ ~ 1""",,*

w

(l ... '" \ ~

\

J(

\l'l.

"

Î

, I

11'

-20-Topdamp:(8 kInol + 48.3,3 kmol)LW + 2,5 kInol H2 d~i~ 635 M3 gasih~ Bij een dampsnelheid van 9,5 m/sec.is de vereiste diameter 0,67 M

Damp iJb1 de bodemu-van de kolom:348,7 kInol K. W: d.i~ 995 M3/h.

De bijbehorende diameter is 0,84 M~gerekend vanaf de voedingsschotel~' Condensor.

Q-

556000 kcal/h U= 1000 kcal/hoC M2 Het koelwater stijgt in temperatuur van 15°C tot 220C.6T2=130C,AT1= 60C~(T)1.m~ -9°C

Hieruit volgt A= 62 M2. De benodigde hoeveelheid koelwater is 79500kg/h

n • .

Nodig: 133 1 buizen ter lengte van 2,75 M in 2 'passes'.Diameter 0,80 I[~

V Kookketel.

,

~ 1 ,

U

Qal,3.106 kcal/h U=lOOO kcal/hoC M2 óT -

jjj&

350C~Hieruit volgt A. 35M2

Benodigde hoeveelheid stoom van 110oC:l,3~'106 /532 -2440 kg/h

Nodig:2741 u buizen~,5 M lang~Diameter 0,75 M~ Voorraadvat~

---~

Gemiddeld mol.gew~K~W~''''''5,gem.dichtheid. 0,5 kg/l~'NUnimum inhoud

49~3,3~45 l/htd~i~ 14600 L1H.Bij een verblijf tijd van 5 min. is de

ver-eiste vloeistofinhoud 1215 L.Dampvolume:7 ,2~22,4~'348/273~Otl~12-1, 73 M3

Stel totaal volume:3 M3~Dan diameter 1 M,lengte 3,8 M:

-Literatuur

1'~. Petroleum Refiner,Process Handbook 1958, a:~'37-9,264(1958)

-- Î b~'37-9,261,(1958)

,

-2~S~MeAllister

and

al~.Am.

Inst:Chem.

W'n"'rs~

_"""""ó :: _\

c~~-9,

_. 260(1958) 42,33(1946) ,d.3Z.;9,258(1958 )

j:i:Brit.pat'~'610.421,idem610.223~idem 600.011,idem 584: 746

3:H~W~Grote,Oil and Gas J~56-13,73(1958),U~S~pat~2.433~079,idem2~798~105

D~D. H~

Belden, and

al~

'

Oil

a:n'd

Gas

J~

'

55T20,

142 ( 1957

)~:

Ref~

3:2

__

3,

~6,(19,e}

5~E.Nelson W

~S~Bonnel1,I~E~Ch~22.,2ö4(1943),Petr~l{ef~37:-9t219ç195N

....!)---?

6

'

~F.Rossini

and

al:Res~

'

Nat~Bur~Standards

J:

27,529(1940)

f\lv-tl~··

5a~'JPIfii'Di' D~Read,Petr~Ref~

31-5,97(1952,)i 7TA:B:R:Weber,Diss 1957,Delft

-Verder is gebruik gemaakt van de bekende handboeken op het gebieè van chemische gegevens en werken op het gebied van de technisch-fysische

.

s eheidingsmethodal".'

-..

_.

-• AJJIIJ8 't '~'_CNlO:B81U1t;* .. ... ~~ ;111 08.0 ~.t .ta~'1I8B..v I ; ,

"

ODOaèe

-S>

,,''':

OoU

l'SAV

, OT'.t.lne..tB

'

.

,', " ~;

... .I

/'

lll

'albe

',.,.

J

r - - - -

-

-19-Warmtewisuelaar

---Q= 6,9:106 kcal/ho

U~

100

kca1~oC

IVl2 Il (

T)l~m~=

159°C

AT2 -330°C, AT" = 96°C. Hieruit volgt A

r:róf,,7

M2

Doorstromend volume vloeistof:358.58/0,55 .. 38000 l/h,hierbij is de

gemiddelde dichtheid op 0,55 kg/l geàteld~

~

Voor warmte-uitwisseling nodig:Kü bili.zen _,,&~ in 4 'passes' van lndoorsnede

ter lengte van 3 M .De totaal-diameter wordt 0,75 M~

Kge~r-Co~~E

Q = 6,9±.106 kcal/ho U

=

150 kcal/hoC M2

4T2-

_{= ,}

98°C _4Tl

=

130C ACT)1 m_{J . •} ' = 42 0C,daar het koelwater opgewarmd wordt

van 150Ctot 25°C.

De hoeveelheid koelwater bedraagt 6,9.106~xli/25

=

280000 kg/water/h

Nodig:860 l~ ~uizen in 2'passes',ter lengte van 6 M

De totale diameter is 1,87 M

. ,

H.D.Afscheider

-De doorstroming van demv afscheider bedraagt ca~38000L/h.

Stel de verblijf tijd op 5min,dan is de blnodigde vloeistofiPhoud

3162 L.De werkelijke inhoud wordt gesteld op 6M3

Lengte 3,5 M,diameter 1,5 M.

Stabilisatiekolom

---Het aantal schtels is bepaald vo&gens de methode van McCabe-Thiele~

De beschouwing van het mengsel als e~pseudo-binair systeem is in

eerste instantie wel geoorloofd, ( C3-iC4),daar de andere ÈmK componenten

in zeer geringe mate voorkomen.De onnauwkeurigheid valt vrijwel zeker

binnen de fout ~ gemaakt bij het bepalen of aannemen van een

totaal schotelrendement(zie voor een vergelijking de resultaten bij de

isobutaan-afscheider)·De voeding wordt ingevoerd op 10e schotel van boven

Het aldus bepaalde aantal schotels bedraagt 21~De dampsnelheid is 0,5 mis

Bij een schotwlrendement van 70

~

bedraagt de lengte van de kolom 15 •

... )

~~t.(~

R.t .

t-~~~.H· •

(?