反应——再生系统工艺计算..doc

PAGE 1 PAGE 29 第七节 反应—再生系统工艺计算 目 录 再生器物料平衡和热平衡计算2 1．燃烧计算3 2．再生器热平衡6 3．再生器物料平衡8 4．附注10 提升管反应器的设计12 基础数据12 提升管直径和长度计算13 再生器的工艺计算20 旋风分离器系统的压力平衡24 旋风分离器工艺计算26 两器压力平衡 33 催化剂循环量的几种计算方法38 反应—再生系统工艺计算 这一章的主要目的是通过几个具体的例子掌握反应—再生系统工艺计算的基本方法。 还有一点必须强调的是，由于对催化裂化反应、再生过程和流态化等问题还没有完全认识，因此在工艺设计中常常是依靠经验而不是理论计算。即使有些设计计算可以依靠某些计算公式或计算方法，但是仍然要十分重视用实际生产数据来比较、检验计算结果。 在工艺设计计算之前，首先要根据国家的需要和具体条件选择好原料和生产方案，例如主要是生产柴油方案还是生产汽油—气体方案。第二步是参考中型试验和工业生产数据，制定总物料平衡和选择相应的主要操作条件。 催化裂化反应——再生系统的工艺设计计算主要包括以下几部分： （1）再生器物料平衡，决定空气流率和烟气流率 （2）再生烧焦计算，决定藏量。 （3）再生器热平衡，决定催化剂循环量。 （4）反应器物料平衡、热平衡，决定原料预热温度。结合再生器热平衡决定燃烧油量或取热设施。 （5）再生器设备工艺设计计算，包括壳体、旋风分离器、分布板（管）、溢流管（淹流管）、辅助燃烧室、双动滑阀、稀相喷水等。 （6）反应器设备工艺设计计算，包括汽提段和进料喷嘴的设计计算。 （7）两器压力平衡，包括催化剂输送管路。 （8）催化剂贮罐及抽空器。 （9）其它细节，如松动点的布置、限流孔板孔径等。 下面分别对其中的主要内容予以说明： 再生器物料平衡和热平衡计算 某提升管裂化装置的再生器主要操作条件如表1 表1再生器主要操作条件 再生器顶部压力， 巴（表） 1.42 再生温度， ℃ 650 烟气组成， %（体） O2 0.5 CO2/CO 1.5 焦碳组成， H/C（重） 10/90 再生剂含碳， % （重） 0.3 主风入再生器温度，℃ 140 待生剂温度， ℃ 470 大气温度， ℃ 25 大气压力， 大气压 1.0 空气相对湿度， % 50 烧焦炭量, 吨/时 11.4 再生器物料平衡和热平衡计算如下: 燃烧计算 （1）烧碳量及烧氢量 由 烧焦量=11.4×103公斤/时， 焦碳中 H/C=10/90 故 烧碳量=11.4×103×0.9=10.26×103 烧氢量=11.4×103×0.1=1.14×103 ∵ 烟气中 CO2/ CO (体)=1.5 ∴ 生成CO2的C为： 855×1.5/(1.5+1)=513 千摩/时=6156 kg/h 生成CO的C为： 855－513=342 千摩/时=4104 kg/h （2）理论干空气量 碳烧成C O2需要O2量=513×1=513 千摩/时 碳烧成C O需要O2量=342×1/2=171 千摩/时 氢烧成H2 O需要O2量=570×1/2=285 千摩/时 理论需氧气量=513+171+285=969 千摩/时=31000 kg/h 理论需Ｎ2量=969×（79/21）=3645 千摩/时=102200 kg/h 所以理论上干空气量=969+3645=4614 千摩/时 或 31000+102200=133200 kg/h （3）实际上干空气量 烟气中过剩氧为 0.5％　（Ｖ），即0.5％(ｍol) 所以： 0.5％= O2（过）/[ C O2+ C O +Ｎ2（理）+Ｎ2（过）+ O2（过）] = O 2（过）/[ 513+ 342 +3650+ O 2（过）×（