【正文】 10小計45240生產(chǎn)排放含硫污水7000(H2S)工業(yè)污水20000汽油堿洗1904030mg/kg汽油脫硫醇1904025mg/kg小計方合計出方 入方影響催化裂化裝置硫平衡的因素很多，下面分別予以討論。表519 催化裂化裝置硫平衡數(shù)據(jù)項 目物流流率kg/h硫含量%（重）硫分布%（重）大慶VGO原料150000100煙氣200(mg/m3)污水10400干氣4200液化氣18000汽油78000輕柴油34500重柴油6450合計[例512]某催化裂化裝置標(biāo)定的物料數(shù)據(jù)及硫分析數(shù)據(jù)如下：流率硫含量（重）① 原料：DAO餾分油622t/d1912t/d%%② 污水：分餾塔頂罐穩(wěn)定塔頂罐③ 產(chǎn)品：干氣液化氣汽油輕柴油H2S 4650ppm%%試計算其硫平衡。由于我國原油多數(shù)屬于低硫原油，過去餾分油催化裂化原料硫?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保造成的影響并不嚴(yán)重。 [例511] 已知某催化裂化裝置的物料平衡數(shù)據(jù)如下表：項 目詳細(xì)物料平衡kg/h%（重）H2SH2CH4C2H6C2H4H2～C2小計C3H8C3H6iC4H10nC4H10C4H81iC4H8tC4H82cC4H82C3～C4小計C5—221℃汽油221℃輕柴油9522油漿1730焦炭3070損失210合計45240100%（重），試計算氫平衡。表517 氫平衡計算——產(chǎn)品的氫分布 %（重）項目產(chǎn)品中氫量占總H產(chǎn)品收率H收率/收率干氣液化氣汽油柴油焦炭損失焦炭中也有部分H，就本例來說焦炭中H含量在國內(nèi)已屬于低的，但如果從催化焦、附加焦和污染焦有更低的H/C（約小于4%）看，仍有相當(dāng)部分可汽提炭作為高H含量組分在再生器燒掉，這項損失可以通過提高汽提段效率來解決，%，因此只從H看，進(jìn)一步利用H更應(yīng)該從干氣中考慮。高C/H產(chǎn)物（焦炭和柴油）的H貢獻(xiàn)幾乎全部用于液化氣及更輕的組份。（2） 產(chǎn)品的氫分布討論對于催化裂化過程，人們總希望有較高的輕質(zhì)油收率或液體收率，因為只有液化氣、汽油、柴油才是高價值的物料，也就是從氫平衡角度看，希望原料中的H要盡量轉(zhuǎn)向這些有用產(chǎn)品中，追求一個好的氫分布。（2） %（重）。5 損失部分的含氫量（1） %（重）（詳算見表515）。④ 用核磁共振分析計算柴油的含氫量：fA= RT=SW= NW=烯烴含量O是用碘值計算的。%（重）。表513 氫平衡計算——由PONA計算汽油中含氫量 %（重）項 目組 成 %組分中含氫量汽油中含氫量PO*N*A9合計100* 組分中含氫量一項，烯烴以單烯烴計，環(huán)烷烴以單環(huán)烷烴計。%（重）。解：① 再生煙氣中的S、N：再生煙氣量59379 m3n/h, 即76778 kg/h（折成原料中硫 ），數(shù)值太小，說明該項計量分析誤差太大，如果按原料硫中10%進(jìn)入煙氣計。以餾程做蒸餾曲線，如圖53所示。解： 先扣除兩物流中的非烴組分，即空氣和CO2，然后將體積組成換算成質(zhì)量組成，如下表：干 氣液化石油氣項 目%（體）%（重）扣除非烴組分后%（重）%（體）%（重）扣除非烴組分后%（重）H2AirCO2CH4C2H6C2H4C3H8C3H6iC4H10nC4H10n C4=i C4=t C4=c C4=≥C5H2S平均分子量合計100100100100100100① 干氣夾帶非烴組分：1880(%+%)=609 kg/h 干氣夾帶CC4組分：1880（%+%+%)=28kg/h 干氣夾帶≥C5組分： 1880% =27 kg/h② 液化石油氣夾帶非烴組分：8960%= 4 kg/h 液化石油氣夾帶干氣組分： 8960%=79 kg/h 液化石油氣夾帶≥C5組分： 8960%=38 kg/h③ 汽油中夾帶CC4組分： 19040% =484 kg/h④ 干氣、液化石油氣、汽油三股物流中， 干氣總量：1880 （609+28+27)+79=1295 kg/h 液化石油氣總量：8960 （4+79+38)+28+484=9351 kg/h 汽油總量：19040484+27+38=18621 kg/h五 外甩油漿夾帶輕組分催化裂化原料重質(zhì)化使生焦和再生的矛盾日益突出，為減少生焦而采取的最為有效的措施就是外甩油漿。如果焦炭產(chǎn)率不能滿足裝置熱平衡的需要，則可適當(dāng)減少汽提蒸汽量，使CS保持一定的數(shù)值。在一般操作條件下，當(dāng)汽提段床層密度ρB為500kg/m3，C1約為1%左右。表52給出了某催化裂化裝置的物料平衡及收率。在做裝置的物料平衡時，一般而言，應(yīng)盡可能采用計算而不用假設(shè)的方法求出各物料量（包括干氣、不凝氣等），如果此時損失太大，首先應(yīng)檢查各物料的計量、計算是否有誤；其次，在判斷得出其他計量、計算沒有問題時，再考慮是否是干氣計量帶來的問題，而且應(yīng)盡可能采用計算、分析的方法加以量化，以盡量排除假設(shè)帶來的影響。有的廠使用色譜分析煙氣組成，也是一種較好的方法。4 煙風(fēng)比、耗風(fēng)指標(biāo)及總濕煙氣量 煙風(fēng)比 VF/A =（2+ （512） 耗風(fēng)指標(biāo) VA/K= （513） 總濕煙氣量VF= （2+ （514）[例55] 已知某催化裂化裝置的標(biāo)定、分析數(shù)據(jù)如下：① 標(biāo)定分析煙道氣5個樣品的數(shù)據(jù)為：%（體）COO2CO212345平均值② 兩器的松動風(fēng)量經(jīng)孔板核算約為25m3n/min③ 主風(fēng)入口流量刻度：71% 全量程1465 m3n/min ，文丘里管按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)設(shè)計，干球溫度：22℃ 大氣壓力： 水蒸汽與干空氣的分子比 j=，試計算總燒焦量。 3 焦炭量查圖計算法 圖5—1為再生器燃燒計算圖，按=0作出，如果大氣中水蒸汽含量較高，應(yīng)加以校正（校正值查表51）。1 主風(fēng)量校正 主風(fēng)量一般用差壓式流量計測量，其節(jié)流裝置多為文丘里管。干氣表讀數(shù)為5500m3n/h。在計算干氣量時，應(yīng)將這部分非烴扣除。 現(xiàn)在操作溫度為360℃，=,問在操作條件下的體積流量是多少？解：由密度換算曲線得。使用儀表時，通常給出指示流量，設(shè)儀表指示流量為： V 設(shè)= C （53）式中：V設(shè)——設(shè)計條件下的液體流量， m3/h。應(yīng)用最廣泛的節(jié)流裝置是孔板，其次是噴嘴。Rc(1+RF) （ 43）式中： DCk——催化劑的焦炭差，％（重）； RF——回?zé)挶取? 催化裂化工藝計算與技術(shù)分析[例41] 已知某催化裂化裝置操作條件、產(chǎn)品分布等數(shù)據(jù)（見表46），求提升管油氣停留時間。表48 提升管出口處各物料流率項目重量流率，kg/h分子量摩爾流率，kmol/h氣體+損失1920042457煙氣18002962汽油58700100587柴油41000200205回?zé)捰?100035089油漿1140038030蒸汽800018444合計1711001874 = 54821m3/h = （3）計算油氣線速 提升管橫截面積： F = πD2 = = m2計算入口油氣流速： Ui = Vi/F = = m/s計算出口油氣流速： Uo =Vo/F = = m/s提升管內(nèi)油氣平均流速 = m/s （4） 計算油氣平均停留時間 t = L / Um = 25 / = s Yc＝DCk（2）差壓式流量計是利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時所產(chǎn)生的壓力差實現(xiàn)流量測量的。流體質(zhì)量流量可表示為： （52） G實——液體質(zhì)量流量，t/h 。[例52] 回?zé)捰土髁績x表指示值為150m3/h, 。2 除去非烴 混合干氣中一般還含有非烴氣體，如NCOOCO等。[例54] 某干氣表的設(shè)計條件：（絕）、溫度40℃；實際條件：（絕）、溫度56℃、 kg/m3。在做物料平衡時，無法直接獲得焦炭量，但是可以通過煙氣——主風(fēng)量平衡計算獲得。再生器燒焦量： (510)焦炭氫碳比：H/C= (511)式中： COCO、ON2——干煙氣組成%（體）；N2=100CO2COO2； ——空氣分子濕度，由表51查得； K——焦炭量， kg/h。VF/A ——煙風(fēng)比；GK——焦炭，kg焦炭/10000m3n干空氣。因此要重視奧氏分析吸收液的配制，及時更換吸收液，加大儀器的吸收表面積，在分析和操作時嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行，才能得到較好準(zhǔn)確的結(jié)果。然而損失無法計量，也無法從計算得出，因此，只能取一個大家都能接受的合理數(shù)據(jù)，也就是假設(shè)。三 裝置物料平衡及收率根據(jù)前面所述的計量、計算和假設(shè)方法，可以得出各個物料的流率和產(chǎn)品收率，借此做出裝置的物料平衡。這些油氣中約75%是催化劑顆粒之間的空隙所夾帶的油氣，約25%是顆粒內(nèi)部的孔隙所夾帶的油氣。CS 可根據(jù)裝置的熱平衡情況決定。例58]已知某催化裂化裝置的干氣、液化氣和汽油分析數(shù)據(jù)如下表：項 目干 氣液化石油氣穩(wěn)定汽油%（體）%（體）油中氣%（重）H2AirCO2CH4C2H6C2H4C3H8C3H6iC4H10nC4H10n C4=i C4=t C4=c C4=≥C5H2S()平均分子量合計100100流率 kg/h1880896019040試校正干氣和液化石油氣互相夾帶情況。解：1，說明夾帶一定量輕組分。則油漿中夾帶輕組分量為：3042%=76 kg/h例510] 已知某催化裂化裝置的標(biāo)定數(shù)據(jù)如下：① 再生煙氣量59379 m3n/h ,即76778 kg/h SOX含量： mg/kg NOX含量： mg/kg② 含硫污水流量：7000 kg/h 油、硫、酚、氰等化合物含量： mg/L③ 汽油總量： 19000 kg/h堿洗洗去硫化物： 30 mg/kg汽油脫硫醇 ： 25 mg/kg汽油脫硫排放尾氣（占汽油） ：%（重）④ 工業(yè)污水流量 ：20000 kg/h 污油等含量 mg/L⑤ 采樣損失： kg/h⑥ 原料油含水：%(重），⑦ 原料油量：45240 kg/h%(重），210kg/h,試計算加工損失量并與標(biāo)定損失比較。① 用經(jīng)驗公式：HW= （518）式中： K——UOP K值 T——中平均沸點，K。③ %（重）（詳見表513）。① 用經(jīng)驗公式計算：HW= （5—19）式中： K——UOP K值；