第七节反应-再生系统工艺计算

1、2021-7-20石油加工工程1 第七节第七节 反应反应-再生系统工艺计算再生系统工艺计算 2021-7-20石油加工工程2 工艺设计工艺设计：概括地讲，工艺设计就是根据一些必要的基础资：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 构尺寸及型号等构尺寸及型号等 工艺核算工艺核算：原则上讲，工艺核算是工艺设计的逆运算，它是：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、

2、操作条件和产物分布，通过一系列的根据实际的生产方案、操作条件和产物分布，通过一系列的 计算，然后根据计算结果来考察装置的实际操作状况，主要计算，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 合理等等合理等等 2021-7-20石油加工工程3 一：物平计算一：物平计算 催化裂化反应

3、催化裂化反应- -再生系统的物平计算包括全装置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物平、再生器物平、提升管反应器物平等 催化裂化装置全装置物料平衡是工艺设计或工艺催化裂化装置全装置物料平衡是工艺设计或工艺 计算的基础计算的基础 2021-7-20石油加工工程4 1 1设计装置确定总物料平衡的依据：设计装置确定总物料平衡的依据： 原料性质（评价数据、或实验室、中试结果）原料性质（评价数据、或实验室、中试结果） 根据生产方案，确定转化率根据生产方案，确定转化率产品分布产品分布 同类装置的经验数据同类装置的经验数据 设计确定的操作条件、催化剂设计确定的操作条件、催化剂产

4、品分布产品分布 根据模型计算（确定操作条件、原料条件、催化剂等）根据模型计算（确定操作条件、原料条件、催化剂等） 2021-7-20石油加工工程5 2 2标定核算确定整个装置物料平衡的原则和要求：标定核算确定整个装置物料平衡的原则和要求： 物流流量尽量以油罐检尺数据为准，并应取一段时物流流量尽量以油罐检尺数据为准，并应取一段时 间范围内的平均值（一般取间范围内的平均值（一般取48hr48hr或或72hr72hr，在检测过程中应每，在检测过程中应每 隔隔2hr2hr检尺一次，读取温度、压力、体积变化值）。检尺一次，读取温度、压力、体积变化值）。 对于无法用检尺的物流，如主风、增压风流量、循对于无

5、法用检尺的物流，如主风、增压风流量、循 环回流量、干气、不凝气流量以及一些中间物流（回炼油、环回流量、干气、不凝气流量以及一些中间物流（回炼油、 油浆、富气等）流量，就只能依据流量计读数为准，但事先油浆、富气等）流量，就只能依据流量计读数为准，但事先 应加以校正。应加以校正。 各个流量计都有设计时采用介质的比重、温度、压力数各个流量计都有设计时采用介质的比重、温度、压力数 值，如果操作条件和设计条件不同，需要对指示值加以校正值，如果操作条件和设计条件不同，需要对指示值加以校正 2021-7-20石油加工工程6 全装置物料平衡表全装置物料平衡表( (年处理量按年处理量按80008000小时计算小

6、时计算) ) 物料名称物料名称wt,%wt,%kg/hkg/h万万t/at/a 入入 方方 蜡油蜡油80.6480.6419834.7219834.7215.8715.87 常压渣油常压渣油19.3619.364761.674761.673.813.81 合计合计100.00100.0024596.3924596.3919.6819.68 出出 方方 干气干气+ +损失损失7.007.001723.811723.811.381.38 液化气液化气9.649.642371.672371.671.901.90 稳定汽油稳定汽油43.0143.0110578.0610578.068.468.46 柴

7、油柴油29.4629.467245.567245.565.805.80 油浆油浆3.103.10761.94761.940.610.61 焦炭焦炭7.797.791915.351915.351.531.53 合计合计100.00100.0024596.3924596.3919.6819.68 轻油收率，轻油收率，% %72.4772.47 液收率，液收率，% %82.1182.11 转化率，转化率，% %67.4467.44 2021-7-20石油加工工程7 再生器物料平衡计算有两种情况：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通过再生器物平确定主风量和烟气量 由现场标

8、定数据通过燃烧计算确定焦炭量，从而确定全装由现场标定数据通过燃烧计算确定焦炭量，从而确定全装 置物平置物平 入方，入方，kg/hkg/h出方，出方，kg/hkg/h 干空气干空气136380136380干烟气干烟气137520137520 水水 汽汽 主风带入主风带入13641364生成水汽生成水汽1026010260 待生剂带入待生剂带入13001300水水带入水汽带入水汽31643164 松动、吹扫蒸汽松动、吹扫蒸汽500500汽汽合计合计1342413424 合计合计31643164 循环催化剂循环催化剂12770001277000焦炭焦炭1140011400 循环催化剂循环催化剂127

9、70001277000 合计合计14279441427944合计合计14279441427944 2021-7-20石油加工工程8 提升管反应器物平计算：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）计算提供基础是为提升管反应器工艺设计（或核算）计算提供基础 数据数据 2021-7-20石油加工工程9 二：热量平衡二：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和焦炭及各种蒸汽的升温需

10、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：催化剂循环量： )(262. 0 21 TT Q R 2021-7-20石油加工工程10 2 2两器热平衡的计算两器热平衡的计算 两器热平计算有两种情况：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 算反应热算反应热 入方热量为焦炭燃烧热；入方热

11、量为焦炭燃烧热； 出方热量有下列几项：出方热量有下列几项： 湿空气升温热和水蒸气升温热湿空气升温热和水蒸气升温热 两器散热损失两器散热损失 原料油和回炼油（油浆）升温气化热原料油和回炼油（油浆）升温气化热 反应热反应热 2021-7-20石油加工工程11 反应热反应热 反应热可以通过两器热平衡的方法求得反应热可以通过两器热平衡的方法求得 油品升温气化热油品升温气化热 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收的热量为油品升温热 两器热量分配两器热量分配 2021-7-20石油加工工程12 项项 目目 再再 生生

12、器器 两两 器器 10105 5kcal/hkcal/h% %10105 5kcal/hkcal/h% % 入方入方烧烧 焦焦 放放 热热78.7278.72100.00100.0078.7278.72100.00100.00 出出 方方 焦炭脱附热焦炭脱附热9.059.0511.511.5/ / / 湿空气升温热湿空气升温热18.1618.1623.0623.0618.1618.1623.0623.06 水蒸气升温热水蒸气升温热1.261.261.611.611.901.902.412.41 散散 热热 损损 失失5.515.517.007.0010.2310.2313.0013.00 给催

13、化剂净热给催化剂净热44.7444.7456.8356.83/ / / 油品升温热油品升温热/ / /36.4036.4046.2446.24 反反 应应 热热/ / /12.0412.0415.2915.29 合合 计计78.7278.72100.00100.0078.7278.72100.00100.00 2021-7-20石油加工工程13 三：压力平衡三：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通过压力平衡计算可以确定两器的相对位置 高低

14、并列式催化装置的两器保持着一定的压差，改变装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在进行压力平衡分析计算时，注意取高压端作为平衡点 2021-7-20石油加工工程14 再生再生- -待生线路压力平衡待生线路压力平衡 再 生 剂 线 路 推 动 力阻 力 项 目 MPakg/cm2 项 目 MPakg/cm2 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 再生斜管蓄压 合 计 0.1474 0.0010 0.0112 0.0155 0.0160 0

15、.1911 1.5027 0.0102 0.1140 0.1585 0.1632 1.9486 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 0.1224 0.0001 0.0033 0.0382 0.0271 0.1911 1.2479 0.0014 0.0335 0.3894 0.2764 1.9486 待 生 剂 线 路 推 动 力阻 力 项 目MPakg/cm2 项 目MPakg/cm2 沉降器顶压（表） 沉降器稀相蓄压 沉降器过渡段蓄压 汽提段蓄压 待生立管蓄压 合 计 0.1224 0.0001 0.0017 0.0311 0.0577 0.2

16、130 1.2479 0.0014 0.0173 0.3175 0.5887 2.1728 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 0.1474 0.0010 0.0112 0.0155 0.0379 0.2213 1.5027 0.0102 0.1140 0.1585 0.3874 2.1728 2021-7-20石油加工工程15 2021-7-20石油加工工程16 2021-7-20石油加工工程17 2021-7-20石油加工工程18 2021-7-20石油加工工程19 2021-7-20石油加工工程20 2021-7-20石油加工工程2

17、1 2021-7-20石油加工工程22 2021-7-20石油加工工程23 2021-7-20石油加工工程24 2021-7-20石油加工工程25 2021-7-20石油加工工程26 2021-7-20石油加工工程27 2021-7-20石油加工工程28 2021-7-20石油加工工程29 2021-7-20石油加工工程30 2021-7-20石油加工工程31 2021-7-20石油加工工程32 2021-7-20石油加工工程33 2021-7-20石油加工工程34 2021-7-20石油加工工程35 2021-7-20石油加工工程36 2021-7-20石油加工工程37 2021-7-20石油加工工程38 2021-7-20石油加工工程39 2021-7-20石油加工工程40