催化裂化装置设计工艺计算方法
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第一章 再生系统工艺计算
1. 1再生空气量及烟气量计算
烧碳量及烧氢量
烧焦量=8000
10101603
4⨯⨯×%=1700kg/h
H/C=7/93(已知)
烧碳量=17000×=15810kg/h=131705kmol/h 烧氢量=17000×=1190kg/h=595kmol/h
设两段烧碳比为85∶15且全部氢Ⅰ再生器中燃烧掉，又已知在I 段烟气中 CO 2% (O)= CO%(O)= Ⅱ段不存在CO 则Ⅰ段生成CO 2的C 为： ××
5
.78.128
.12+=h=h
Ⅰ段生成CO 的C 为××5
.78.125
.7+=h=h
Ⅰ段烧焦量=++595=h=h
Ⅱ生成CO 2的C 即为Ⅱ段烧焦量=×=h=h
理论干空气量的计算
Ⅰ段碳燃烧生成二氧化碳需O 2量×1=h Ⅰ段碳燃烧生成一氧化碳需O 2量×=h
Ⅰ段氢燃烧生成水需O 2量595×=h 理论需O 2量=++=h=38736kg/h 理论需N 2量=×79/21=h=h Ⅰ段理论干空气量=O 2+N 2 =h=h Ⅱ段碳燃烧生成CO 2需O 2量=h=h Ⅱ段碳燃烧生成CO 2需N 2=×79/21=h=h
Ⅱ段碳燃烧生成CO 2需N 2== O 2+ N 2=941kmol/h=h 实际干空气量
Ⅰ段再生烟气中过剩量为%, 则%=
8.455321
79
7.4131.70622(2+⨯O +O ++O （过剩）
（过剩）过剩）
过剩02量=h=h 过剩N 2量=×
21
79
=224kmol/h=h Ⅰ段实际干空气量=理论干空气量+过剩的干空气量
=h=h
Ⅱ段烟气中过剩02为%=（过剩）
（过剩）
）（2221
79
14.7436.197O +++O
过剩O 2量= kmol/h=h 过剩N 2量=×
21
79
=h=h Ⅱ段实际干空气量=1300 kmol/h=h
湿空气量（主风量）
由已知大气温度30℃相对温度70℃查空气湿焓图 空气的湿含量为(水)/kg(干空气) 则Ⅰ段空气中的水气量=h=h
Ⅱ段湿空气量=干空气量+水气量=³/h 主风单耗
Ⅰ段=Ⅰ段烧焦量
Ⅰ段湿空气量 =³湿空气/kg.焦
Ⅱ段=
Ⅱ段烧焦量
Ⅱ段湿空气量
=³湿空气/kg.焦
干烟气量
由以上计算可知干烟气中各组分的量如下：
湿烟气量及烟气组成
I段再生器结果如下：
按每吨催化剂带入1kg水气及设催化剂循环量1050吨
Ⅱ段再生器结果如下
烟风比
Ⅰ段=3
.1779118
.195087=Ⅰ段主风量Ⅰ段湿烟气量=
Ⅱ段=
9
.381621
.41034=Ⅱ段主风量Ⅱ段湿烟气量=
主风机选型
根据所需主风量及外取热器吹入总流化风选 轴流式主风机一台型号AV56—12 主要性能参数 入口压力
出口压力 MPa 人口温度 ℃ 主风机出口温度）（
入
出出P P =T k-1/k λ
×T 入==155℃ 取管线温降20℃，则主风入再生器出口温度为135℃
再生器热平衡及催化剂循环阀的计算
烧焦放热（按ESSO 法计算）
生成CO 2放热=生成CO 2的C 量×生成CO 2发热值
=（+）×33873=×10 4 KJ/h
生成CO 放热=生成CO 的C 量×生成CO 发热值
=4965×=×104KJ/h
生成H 2O 放热=生成H 2O 的H 量×生成H 2O 的发热值
=1190×119890=×104 KJ/h
合计（++）×104KJ/h=×104KJ/h
焦炭脱附热
解吸催化剂上的焦炭燃烧总放热量的%, 则焦炭脱附热=×104×%=×104KJ/h
外取热器取热量
Ⅰ再外取热器取热量×104KJh（取三催的标定数据）
Ⅱ再内取热器取热量×104KJ/h （取三催的标定数据）Ⅰ段主风升温热
Ⅰ段主风由135℃升温到671℃需热
干空气升温需热 =干空气量×空气比热×温差
=××（671—135）=×104KJ/h
水汽升温需热量=水汽量×水汽比热×温差
=×104KJ/h
段主风升温热
干空气升温需热=×（710—135）=×104KJ/h
水气升温需热=×（710—135）=×104KJ/h
焦炭升温需热
全部焦炭在Ⅰ段再生器中升温所需热量
焦炭量×焦炭比热×（Ⅰ段再生温度—反应器出口温度）
=17000××（671—500）=×104KJ/h
Ⅱ段烧焦量在Ⅱ再升温需热量
=Ⅱ段烧焦量×焦炭比热×（Ⅱ段再生温度—Ⅰ段烧焦温度）=××（710—671）=×104KJ/h
焦炭升温总热量为×104KJ/h
待生剂带入水气升温需热
水汽量×水比热×温差(Ⅰ段)=1050××(671—500)=×104KJ/h
水汽量×水比热×温差（Ⅱ段）=1050××（710—671）=×104KJ/h
合计：待生剂带入水汽升温需热×104KJ/h
松动吹扫蒸汽升温需热
Ⅰ段蒸汽量×焓差=1500×（3860—2812）=×104KJ/h
Ⅱ段蒸汽量×焓差=500×（—2812）=×104KJ/h
式中3860，2812分别为671℃。，过热蒸汽和183℃， Mpa的饱和蒸汽焓散热损失
582×烧碳量=582×15810=×104KJ/h
给催化剂的净热量
给催化剂的净热量=焦炭燃烧热—（2－9项之和）＝23276×104KJ/h
催化剂循环量
G×103××（710—500）=23276×104
解得G=1010t/h