80万吨年催化裂化装置设计计算书 - 图文

温度和气温,查图得水蒸汽和干空气的分子比为??1.4%。

所以空气中的水汽量=实际干空气量×φ （2-6）

?5767?0.014

?80.7kmol/h

?1452kg/h

湿空气量?5767?80.7

?5847.7kmol/h

5847.7?22.4?130988Nm3/h

?2183m3/min

此即正常操作时的主风量，此风量乘110%可作为选主风机的依据。 4. 主风单耗

? 主风单耗湿空气量 （2-7）

烧焦量13.1?104?g

9560?13.7m3/k

5. 干烟气量

由以上计算已知干烟气量的各组分的量，将其相加，即总干烟气量。 总干烟气量 ?CO2?O2过?N2?N2过 （2-8）

?653?128?4074?482

?5337kmol/h

按各组分相对分子质量计算各组分的质量流率，相加即得总的干烟气的质量流率。

干烟气的质量流率=烟气各组分的量×相应分子量 （2-9） ??653?44???128?32???4074?28?482?28?

?1.60?105kg/h

6. 烟风比

烟风比?湿烟气量 （2-10）

主风量?5959 5847?1.02（体积比）

7. 湿烟气量及烟气组成

表2-3 湿烟气量及烟气组成

组分 CO2 O2 N2 总干烟气 生成水汽 主风带入水汽 待生剂带入水汽① 吹扫、松动蒸汽②

总湿烟气

流量

相对分子 质量 44 32 28 30 18 ____ ____ ____ 28.8

组成（摩尔分数） % 干烟气 12.25 2.4 85.4 100 ____ ____ ____ ____ ____

湿烟气 11.3 2.2 79 ____ 7.5 ____ ____ ____ 100

kmol/h

653 128 4556 5337 430 80.8 55.6 55.6 5959

kg/h 28732 4096 127568 160396 7740 1454 1000 1000 171590

① 按每吨位催化剂带入1公斤水汽计算。 ② 粗略估算值

2.5.3 再生器物料平衡

表2-4 再生器物料平衡

入方 kg/h

干空气 水汽 主风带入 待生剂带入 松动、吹扫 焦炭 循环催化剂 合计

168481 2952 1452 1000 500 9560 1000000 1183945

干烟气 水汽 生成水汽 带入水汽 循环催化剂

____ ____ 合计

出方 kg/h

174381 10694 15480 2952 1000000 ____ ____ 1203507

2.6 再生装置热量平衡

2.6.1 再生装置烧焦放热

根据大庆炼油厂内部资料，计算：

生成CO2放热=每小时烧碳量×单位放热 （2-11）

?7839.20?33873

?2.655?10?8kJ/h

生成H2O放热=每小时烧氢量×单位放热 ?1720.80?119890

?2.063?108kJ/h

合计放热：Q放?2.655?108?2.063?108 ?4.718?108kJ/h

式中：33873，119890是再生条件下C，H2燃烧反应单位放热，C?O2?CO2 33873kJ/kg H?122O2?H2O 119890kJ/kg

由以上计算得到再生器烧焦放热 Q1?4.718?108kJ/h

2.6.2 焦碳脱附热

按目前工业上仍采用的经验方法计算有，

Q2=焦炭脱附热=焦炭吸附热 ?4.718?108?11.5% ?5.426?107kJ/h

2.6.3 主风升温需热

主风由200?C升温至700?C需Q3。 1. 干空气升温需热

干空气升温需热=干空气的量×空气平均比热×空气升温差?166061?1.09?(700?200)

2-12）

2-13）

2-14）

（

（ （?9050?104kJ/h

式中：166061是反应需要的干空气的量，kgh，1.09是空气的平均比热，

kJ/(kg??C)

2. 空气带入水汽升温需热 空气带入水汽升温需热

=空气中含有水汽量×水汽平均比热×水汽升温差 （2-15）

?1454?2.07?(700?200) ?1504890?150?104kJ/h

式中：1454是反应需要的空气中含有水汽的量，kgh，2.07是水汽的平均比热kJ/(kg??C)

Q3?(9050?104?150?104)?9.200?107kJ/h

2.6.4 焦炭升温需热

焦炭升温需热Q4，

Q4?焦碳量?催化剂比热容?反应温度差 （2-16）

?9560?1.097?(700?510)?1.98?10kJ/h6

式中：假定焦炭比热和催化剂比热相同1.097kJ/(kg??C)，700是催化剂在再生器中的反应温度，?C，510是催化剂吸附碳进入再生器时的温度，?C。

2.6.5 待生剂带入水汽热量

待生剂带入水汽热量Q5

=催化剂每小时循环量×水汽的平均比热×反应温度差 （2-17）

?1000?2.16?(700?510) ?41?104kJ/h

式中：2.16是水汽的平均比热, kJ/(kg??C)，700是催化剂在再生器中的反