炼油工艺学第十章 催化裂化第七节 反应-再生系统工艺计算

2020/10/17
石油加工工程
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再生-待生线路压力平衡
推动力
阻
项目 再 生 再生器顶压（表） 剂 再生器稀相蓄压 线 再生器过渡段蓄压 路 再生器密相段蓄压
再生斜管蓄压 合计
MPa kg/cm2
项目
0.1474 1.5027 0.0010 0.0102 0.0112 0.1140 0.0155 0.1585 0.0160 0.1632 0.1911 1.9486
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①反应热 反应热可以通过两器热平衡的方法求得
②油品升温气化热 总进料从炉出口温度（预热温度）到提升管出口温度所吸 收的热量为油品升温热
③两器热量分配
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再生器
两器
项
目
105kcal/h % 105kcal/h %
入方 烧 焦 放 热 焦炭脱附热 湿空气升温热 水蒸气升温热
待生立管蓄压 合计
MPa kg/cm2
0.1224 1.2479 0.0001 0.0014 0.0017 0.0173 0.0311 0.3175 0.0577 0.5887 0.2130 2.1728
阻
项目
再生器顶压(表) 再生器稀相蓄压 再生器过渡段蓄压 再生器密相段蓄压 待生塞阀压降
合计
力
MPa
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再生器物料平衡计算有两种情况：
➢通过再生器物平确定主风量和烟气量
➢由现场标定数据通过燃烧计算确定焦炭量，从而确定全装
置物平
入方，kg/h
出方，kg/h
干空气
136380
干烟气
137520
主风带入
1364
生成水汽
10260
水 待生剂带入 汽 松动、吹扫蒸汽
1300 500
水 带入水汽
汽
合计
3164 13424
100.00 /
23.06 2.41 13.00
/ 46.24 15.29 100.00
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三：压力平衡
➢催化剂在两器间的循环流动是依靠两器间的压力平衡来实 现，即推动力克服阻力 ➢通过压力平衡计算可以确定两器的相对位置 ➢高低并列式催化装置的两器保持着一定的压差，改变装置 的两器压差可以改变藏量和循环量 ➢在进行压力平衡分析计算时，注意取高压端作为平衡点
计算，然后根据计算结果来考察装置的实际操作状况，主要
从处理量、转化率、产品收率及质量以及催化装置各部分的
工艺操作参数是否达到了设计要求，存在哪些问题，并提出
具体技改措施，如装置是否可以提量、分馏塔回流取热是否
合理等等
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一：物平计算
➢催化裂化反应-再生系统的物平计算包括全装置 物平、再生器物平、提升管反应器物平等
19.36
4761.67
100.00
24596.39
7.00
1723.81
9.64
2371.67
43.01
10578.06
29.46
7245.56
3.10
761.94
7.79
1915.35
100.00
24596.39
72.47
82.11
67.44
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万t/a 15.87 3.81 19.68 1.38 1.90 8.46 5.80 0.61 1.53 19.68
0.1474 0.0010 0.0112 0.0155 0.0379 0.2213
kg/cm2
1.5027 0.0102 0.1140 0.1585 0.3874 2.1728
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第七节 反应-再生系统工艺计算
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➢工艺设计：概括地讲，工艺设计就是根据一些必要的基础资 料，比如原料油性质、加工方案、基本操作条件及产物分布
等，通过详细的工艺计算，确定装置有关工艺参数、设备结
构尺寸及型号等
➢工艺核算：原则上讲，工艺核算是工艺设计的逆运算，它是 根据实际的生产方案、操作条件和产物分布，通过一系列的
沉降器顶压(表) 沉降器稀相蓄压 沉降器粗旋蓄压 提升管压降 再生滑阀压降
合计
力
MPa kg/cm2
0.1224 1.2479 0.0001 0.0014 0.0033 0.0335 0.0382 0.3894 0.0271 0.2764 0.1911 1.9486
推动力
项目 待 生 沉降器顶压（表） 剂 沉降器稀相蓄压 线 沉降器过渡段蓄压 路 汽提段蓄压
出 散热损失 方 给催化剂净热
油品升温热 反应热 合计
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78.72 100.00
9.05 11.5
18.16 23.06
1.26 1.61
5.51 7.00
44.74 56.83
/
/
/
/
78.72 100.00
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78.72 /
18.16 1.90 10.23
/ 36.40 12.04 78.72
焦炭
合计
3164 11400
循环催化剂
1277000
循环催化剂
1277000
合计
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1427944 合计
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1427944
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提升管反应器物平计算： ➢是为提升管反应器工艺设计（或核算）计算提供基础 数据
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二：热量平衡
➢再生器热量平衡计算的目的是确定催化剂循环量
➢再生器热平衡计算主要包括烧焦放热、焦炭吸附热、主风 和焦炭及各种蒸汽的升温需热、散热损失的计算等等
➢将上述各项汇总以后，剩余的热量即为给催化剂的净热量
➢催化剂循环量：
R
Q
0.262(T1T2)
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2．两器热平衡的计算 ➢两器热平计算有两种情况：
★设计新装置时，通过两器热平确定原料预热温度，为 计算加热炉负荷提供依据 ★由现场标定数据进行工艺核算时，通过两器热平可计 算反应热 ➢入方热量为焦炭燃烧热； ➢出方热量有下列几项： ★湿空气升温热和水蒸气升温热 ★两器散热损失 ★原料油和回炼油（油浆）升温气化热 ★反应热
➢催化裂化装置全装置物料平衡是工艺设计或工艺 计算的基础
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全装置物料平衡表(年处理量按8000小时计算)
物料名称
蜡油
入 方
常压渣油
合计
干气+损失
液化气
稳定汽油
出 方
柴油
油浆
焦炭
合计
轻油收率，%
液收率，%
转化率，%
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wt,%
kg/h
80.64
19834.72