反应再生系统工艺计算Word下载.docx
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（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：
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）
O20.5
CO2/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×
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：
855－513=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+23.1+87=4729.1千摩/时或=136380kg/h
（4）需湿空气量（主风量）
大气温度25℃，相对湿度50%，查空气湿焓图（“图表集”图7—6—17）得。
空气的湿含量=0.010kg水汽/公斤干空气量
所以空气的水汽量=136380×
0.010=1364kg/h=75.9kmol/h
湿空气量=4729.1+75.9=4805kmol/h
或=4805×
22.4=1.076×
105ｍ3/h=1795ｍ3/ｍin
此即正常操作时的主风用量。
（5）主风单耗
即湿空气量/烧焦量=1.076×
105/（11.4×
103）=9.44m3/kg（焦）
（6）干烟气量
由以上计算已知干烟气中各组分的量如下：
CO2513kmol/h22570kg/h
CO342kmol/h9570kg/h
O2（过剩）23.1kmol/h740kg/h
Ｎ2（理论+过剩）3737kmol/h104640kg/h
总干烟气量=4615.1kmol/h或137520kg/h
（7）湿烟气量及烟气组成见表2
表2湿烟气量及烟气组成
组分
流量
分子量
组成（mol）%
kmol/h
kg/h
干烟气
湿烟气
CO2
513
22572
44
11.1
9.62
CO
342
9576
28
7.4
6.45
O2
23.1
739
32
0.5
0.42
Ｎ2
3737
104636
81.0
69.57
总干烟气
4615.1
137520
29.8
100.0
生成水汽
570
10260
18
13.93
待生剂带入水汽①
72.2
1300
主风带入水汽
75.9
1364
吹扫、松动蒸汽②
27.8
500
总湿烟气
5361
150947
1按每吨催化剂带入1kg水汽及设催化剂循环量为1300吨/时计算
2粗估算值
2.再生器热平衡
（1）烧焦放热（按ESSO法计算）
生成CO2放热6156×
33873千焦/公斤碳
=20852×
104千焦/时
生成CO放热4104×
10258=4210×
生成H2O放热1140×
119890=13667×
合计38729×
再生条件下C、H2燃烧反应热如下：
C+O2CO233873千焦/公斤碳
C+1/2O2CO10258千焦/公斤碳
H2+1/2O2H2O119890千焦/公斤氢
（2）焦碳脱附热
脱附热=38729×
104×
11.5%=44.54×
（3）主风由140℃升温至650℃需热
①干空气升温需热=136380×
1.09（650-140）
=7.581×
式中1.09是空气的平均比热，千焦/公斤.℃
主风机出口温度：
T出=T入（P出÷
P入）（k-1）÷
kη
T入—主风机入口温度，按30℃计；
P出，P入—分别为主风机出、入口压力，MPa（绝），
K—绝热指数，1.4
η—多变频率（0.6—0.8）此处取0.8
②水蒸汽升温需热=1364×
2.07（650-140）
=144.0×
式中2.07是水汽的平均比热，千焦/公斤.℃
（4）焦碳升温需热
焦碳升温需热=11.4×
1.097（650-470）
=225.1×
104千焦/时
假定焦碳的比热与催化剂的相同，也取1.097千焦/公斤.℃,即0.262千卡/公斤.℃
（5）待生剂带入水汽升温需热
待生剂带入水汽升温需热=1300×
2.16（650-470）
=50.5×
式中2.16是水汽的平均比热，千焦/公斤.℃
（6）吹扫、松动蒸汽升温需热
Q=500（3816-2780）=51.8×
式中括弧内数值分别为10公斤/厘米2（表）饱和蒸汽和1.42巴（表）及650℃过热蒸汽的焓。
（7）散热损失
散热损失=582千焦/公斤（碳）×
烧碳量（kg/h）
=582×
855×
12=597.1×
（8）给催化剂的净热量
给催化剂的净热量=焦碳燃烧热-[第
（2）项至第（7）项之和]
=38729×
104–（4454+7581+144.0+225.1+50.5+51.8+597.1）×
104
=25625.5×
（9）催化剂循环量
催化剂循环量G的计算
给催化剂的净热量=G×
即25625.5×
104=G×
G=1325吨/时与假设接近
（10）再生器热平衡汇总见表3
表3再生器热量汇总
入方，104千焦/时
出方，104千焦/
焦碳燃烧热38729
焦碳脱附热4454
主风升温7725
焦碳升温225.1
带入水汽升温102.3
散热损失597.1
加热循环催化剂25625.5
合计38729
合计38729.0
3．再生器物料平衡见表4
表4再生器物料平衡
入方，公斤/时
出方，公斤/时
干空气136380
干烟气13
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