反应——再生系统工艺计算讲解VIP免费

第七节反应—再生系统工艺计算1目录一、再生器物料平衡和热平衡计算------------------------------------------21．燃烧计算-------------------------------------------------------------------32．再生器热平衡-------------------------------------------------------------63．再生器物料平衡----------------------------------------------------------84．附注------------------------------------------------------------------------10二、提升管反应器的设计-----------------------------------------------------121、基础数据--------------------------------------------------------------------122、提升管直径和长度计算--------------------------------------------------13三、再生器的工艺计算--------------------------------------------------------20四、旋风分离器系统的压力平衡--------------------------------------------24五、旋风分离器工艺计算-----------------------------------------------------26六、两器压力平衡------------------------------------------------------------33七、催化剂循环量的几种计算方法-----------------------------------------382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。3（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。4下面分别对其中的主要内容予以说明：一、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）O20.5CO2/CO1.5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:1、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=10.26×103kg/h=855千摩/时烧氢量=11.4×103×0.1=1.14×103kg/h=570千摩/时 烟气中CO2/CO(体)=1.5∴生成CO2的C为：855×1.5/(1.5+1)=513千摩/时=6156kg/h生成CO的C为：5855－513=342千摩/时=4104kg/h（2）理论干空气量碳烧成CO2需要O2量=513×1=513千摩/时碳烧成CO需要O2量=342×1/2=171千摩/时氢烧成H2O需要O2量=570×1/2=285千摩/时理论需氧气量=513+171+285=969千摩/时=31000kg/h理论需Ｎ2量=969×（79/21）=3645千摩/时=102200kg/h所以理论上干空气量=969+3645=4614千摩/时或31000+102200=133200kg/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）/[CO2+CO+Ｎ2（理）+Ｎ2（过）+O2（过）]=O2（过）/[513+342+3650+O2（过）×（79/21）+O2（过）]解得：过剩氧量O2（过）=23.1千摩/时=740kg/h过剩氮量Ｎ2（过）=23.1×(79/21)=87千摩/时=2436kg/h实际干空气量=4610+23....