催化裂化装置工艺设计Word格式文档下载.docx
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93
236
403
30﹪
112
255
419
50﹪
132
286
433
70﹪
152
317
450
90﹪
173
349
489
残炭w﹪
4.34
回炼比：
0.5
υ100（厘斯）
27.50
苯胺点
121.00
表3产品收率
产品
总气体
焦炭
合计
产率w﹪
12.0
40.1
36.7
100
表4气体组成
组分
H2
H2S
C01
C02
C=2
C03
w﹪
5.04
0.29
5.13
4.75
4.09
5.23
C=3
IC04
NC04
C=4-1IC=4
TC=4-2
C=4-2
22.14
12.17
3.71
20.25
9.6
7.6
表5催化剂组成
孔体积
骨架密度
充气
密度
筛分组成wt﹪
ml/g
g/ml
＜20µ
20～40µ
40～80µ
80～110µ
＞110µ
0.146
2.86
0.85
7.1
20.2
60.5
1.0
3.2再生部分计算
3.2.1燃烧计算
（1）焦中碳量、氢量及硫量
烧焦量=1300000×
11.2%=18200kg/h
先计算干气平均分子量
M=34×
0.29+2×
5.04+16×
5.13+30×
4.75+28×
4.09+44×
5.23+42×
22.14+58×
12.17+56×
9.6+56×
7.6+56×
20.25+58×
=45.06kg/kmol
焦中硫含量=原料中硫含量-干气中硫含量
即1300000×
0.13%―1300000×
12.0%×
0.29%×
32÷
45.06
=171.566kg/h=5.36kmol/h
则烧碳量=（18200-171.57）×
93%=16766.44kg/h=1397.2kmol/h
烧氢量=（18200-171.57）×
7%=1262kg/h=631kmol/h
（2）烧焦需空气量和燃烧产物量
①理论耗O2量
碳生成二氧化碳耗氧量=1397.2×
1=1397.2kmol/h
氢生成水耗氧量=631×
0.5=315.5kmol/h
硫生成二氧化硫耗氧量=5.36×
1=5.36kmol/h
理论耗氧量=1397.2+315.5+5.36
=1718.06kmol/h=54977.92kg/h
②燃烧产物量
碳生成CO2量=1397.2kmol/h=61476.8kg/h
氢生成H2O量=631kmol/h=11358kg/h
硫生成SO2量=5.36mol/h=343.04kg/h
③理论干空气量
理论氮气量=1718.06×
79/21=6463.18kmol/h=180969kg/h
理论干空气量=1718.06×
32+6463.18×
28=235947kg/h
空气相对分子量=235947÷
8181.24=28.84kg/kmol
④实际干空气量
烟气中过剩氧体积3%
则：
3%=O2过/（理论干烟气量+O2过+N2过）
=O2过/（CO2+N2理+SO2+O2过+N2过）
=O2过/（1397.2+6463.18+5.36+O2过+O2过×
79/21）
故：
O2过=275.3kmol/h
N2过=275.3×
79/21=1035.7kmol/h
过剩干空气量=275.3+1035.7=1311kmol/h
实际干空气量=8181.24+1311=9492.25kmol/h=273756.45kg/h
⑤湿空气量（主风量）
大气温度15℃，相对湿度56%，查《石有加工工艺学》中册图6—29，得绝对湿度为0.009kg水汽/kg干空气
空气带入水量=273756.45×
0.009=2463.81kg/h=136.88kmol/h
湿空气量=9492.25+136.88
=9629.13kmol/h=215692.5[m3（N）/h]=3594.87[m3（N）/min]
此即正常主风量
依此量×
110%，可作为选主风机的依据:
3594.87×
110%=3954.4[m3（N）/min]
故选D800–33型主风机6台并联。
⑥总干烟气量
总干烟气量=CO2+SO2+O2+N2理+N2过
=1397.2+5.36+275.3+6463.2+1035.7
=9176.76kmol/h
则总干烟气的质量流率=1397.2×
44+5.36×
64+275.3×
32+6463.2×
28+1035.7×
28
=224178.36kg/h
⑦总湿烟气量
总湿烟气量=CO2+SO2+O2+N2理+N2过+空气带入水量+生成水量
=1397.2+5.36+275.3+6463.2+1035.7+136.88
+631
=9944.64kmol/h
则总湿烟气的质量流率
=1397.2×
28+136.88×
18+631×
18
=294420.48kg/h
⑧湿烟气组成
表6烟气量及组成数据
组分
流量
相对分子量
组成（mol）﹪
Kmol/h
Kg/h
干烟气
湿烟气
CO2
1397.2
61476.8
44
15.23
14.05
SO2
O2
5.36
275.3
343.04
8809.6
64
32
3.00
0.05
2.77
N2
7498.9
209969.2
28
81.7
75.41
总干烟气
9176.76
280598.64
30.6
100.0
生成水汽
631
11358
7.72
主风带入水汽
136.88
2463.8
总湿烟气
9944.64
294420.48
29.6
⑶物料平衡核算
总干空气量+焦碳量=273756.45+18200=291956.45kg/h
总干烟气量+生成水汽量=280598.64+11358=291956.64kg/h
则总干空气量+焦碳量=总干烟气量+生成水汽量，即物料平衡，上述计算显然正确
烧焦耗风指标=总湿空气量/烧焦量=215692.5/18200=11.83[m3/kg焦]
烟风比=总湿烟气量/总湿空气量=9944.64/9629.13=1.033
注：
公式里的湿烟气不包括各项吹入水蒸汽量
3.2.2反应系统热平衡计算
表7进入反应系统的水汽表
项目
性质
温度℃
依据
新鲜原料雾化蒸汽
回炼有雾化蒸汽
预提升蒸汽
汽提蒸汽
汽提段锥底松动蒸汽
再生滑阀松动蒸汽
再生滑阀吹扫蒸汽
膨胀节吹扫蒸汽
提升管上段采样口吹扫
提升管下段采样口吹扫
上进料事故蒸汽嘴吹扫
下进料事故蒸汽嘴吹扫
防焦蒸汽
安全阀吹扫蒸汽
再生催化剂带入蒸汽
再生催化剂带入烟气
过热蒸汽
饱和蒸汽
400
180
720
8125
4062.5
0.8Gs
2.5Gs
220
250
192
48
150
900
0.05Gs
1Gs
451.4
225.7
0.04Gs
0.14Gs12.22
13.89
10.7
10
2.67
8.33
50.0
进料5%
回炼5%
0.8KgH2O/tCAT
2.5KgH2O/tCAT
经验
96Kg汽/阀
24Kg汽/样口
武汉炼有厂
05KgH2O/tCAT
1kg烟气/tCAT
以Gs（t/h）来表示催化剂循环量，通过计算来确定催化剂循环量和剂有比。
（1）供热方
①再生催化剂带入热Q1
再生后的高温催化剂来自二密相取720℃，催化剂比热取1.1kJ/kg.K
Q1=催化剂循环量×
催化剂比热×
（t再-t反）
=Gs×
103×
1.1×
（720-510）=231×
103GsKJ/h
②焦碳吸附热Q2
根据经验，每千克焦碳吸附放出2.22×
103KJ热量
Q2=18200×
2.22×
103=40404×
103KJ/h
③再生催化剂带入烟气及水蒸汽带入热Q3
根据经验，每吨催化剂带入1kg烟气，0.05kg水蒸汽，根据经验烟气比热取1.09KJ/kg.K，水汽取2.1KJ/kg.K。
Q3=Gs×
烟气比热×
（720-510）+Gs×
水蒸汽比热×
（720-510）
10-3×
1×
1.09×
（720-510）+Gs×
0.05×
2.1×
=0.25095×
103GsKJ/h
Q供=Q1+Q2+Q3=231×
103Gs+40404×
103+0.25095×
103Gs
=（231250.95Gs+40404×
103）KJ/h
（2）耗热方：
①反应热Q4
由于目前国内的设计多采用催化碳的方法，故本设计也采用催化碳的方法
催化碳=总碳－附加碳－可汽提碳
总碳=16766.44kg/h（再生烧去焦碳总的量）
附加碳=新鲜原料量×
残炭%（重）×
0.6
=1300000×
103÷
8000×
0.05%×
0.6=4875kg/h
可汽提碳=循环催化剂×
0.02%=0.2Gskg/h
所以催化碳=19348.3-0.2Gs-4875=（11891.44-0.2Gs）kg/h
所以：
Q4=2180×
4.1868×
（11891.44-0.2Gs）
=（108535836.6-1825.4Gs）kJ/h
②水蒸汽升温热Q5
Q5=（雾化+预提升+汽提+松动）蒸汽×
比热容×
（t反-t过热）+各处吹扫蒸汽×
（t反-t饱和）
=（8125+4062.5+0.8Gs+2.5Gs+470）×
2.09×
（510-400）+（192+180+48×
4+150+900）×
（510-180）
=（1.113×
106+2.91×
106+758.67Gs）kJ/h
③散热热损失Q6
Q6=F（提升管与沉降器的总表面积）×
2.2
假设提升管内径=1.4米，长度=41米，沉降器内径=7.4米，高=14.1米，汽提段内径=3.8米，长度=7.7米
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