【正文】 T——中平均沸點(diǎn)，K。③ %（重）（見(jiàn)表514）。4 焦炭中的含氫量氫碳比用式511計(jì)算：H/C=[（CO2+O2）]/[CO2+CO] C=100/（1+H/C） （522）%（重）。6 原料中的含氫量原料中的含氫量的計(jì)算方法不少，現(xiàn)舉如下幾個(gè)例子：（1） 用核磁共振法：原料油O= fA= SW= RT= NW= M=591其計(jì)算方法見(jiàn)公式（520）和（521），%（重）。表516 氫平衡計(jì)算——各方法的氫平衡匯總 %（重）項(xiàng) 目汽、柴油用經(jīng)驗(yàn)式汽、柴油用元素分析汽、柴油用PONA分析汽油用PONA柴油用元素分析汽油用PONA柴油用核磁共振干氣液化氣汽油柴油焦炭損失合計(jì)與原料中氫的誤差%%0%%7 對(duì)氫平衡的討論（1） 從表516看出五種方法的氫平衡結(jié)果是令人滿意的，由此評(píng)估其氫平衡是準(zhǔn)確的。也就是說(shuō)在本例中從C/H來(lái)說(shuō)原料與汽油是對(duì)等的。要進(jìn)一步提高H利用率，關(guān)鍵是減少干氣總量和干氣中H2含量，這將主要靠減少金屬污染影響和減少熱裂化反應(yīng)來(lái)解決。再?gòu)挠行Мa(chǎn)品氫收率來(lái)看，液化氣、汽油、%，%，其總氫收率/總收率=，接近1，很顯然，干氣、損失和焦炭三部分總和的總氫收率/總收率也接近1，從這個(gè)角度也可以看出降低干氣和焦炭總量的意義。硫含量數(shù)據(jù)主要是通過(guò)儀器分析或化學(xué)分析得到。表519給出了某催化裂化裝置的硫平衡數(shù)據(jù)。硫平衡過(guò)程可以采用列大表的形式完成，優(yōu)點(diǎn)是直觀明了。2 非直餾油品催化裂化的硫分布催化裂化原料油中硫化物的類型對(duì)裂化產(chǎn)品中硫分布的影響十分顯著。由于噻吩類硫化物在二次油品、加氫精制油品和重油原料中的比例通常較高，這就使得其裂化反應(yīng)中分布到重質(zhì)產(chǎn)品中和焦炭中的硫分率顯著提高。 表520 原料和焦炭硫含量與SOX排放濃度的關(guān)系原料硫含量%（重）焦炭硫含量%（重）煙氣SOX濃度mg/g2401952304708501000155018503400再生煙氣中含有NOX，其量決定于原料中的總氮量和再生煙氣中的過(guò)剩氧量，當(dāng)使用助燃劑時(shí)，排放量增加。 一 反應(yīng)再生系統(tǒng)熱平衡的意義 1 預(yù)測(cè)較合理的操作條件 在新建或改建裝置設(shè)計(jì)、生產(chǎn)裝置改變生產(chǎn)條件( 換催化劑、換原料及生產(chǎn)方案等）時(shí)，為保證生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定，均需對(duì)熱平衡進(jìn)行預(yù)測(cè)，以采用相應(yīng)對(duì)策，保證合理的操作條件。 二 反應(yīng)再生系統(tǒng)熱平衡的特點(diǎn) 加工減壓餾分油的流化催化裂化裝置有一個(gè)較為滿意的熱平衡狀態(tài)，圖61 給出了它的熱平衡示意圖，由圖61可以看出，熱的再生催化劑提供反應(yīng)段所需的大部分熱量。 通過(guò)內(nèi)、外取熱設(shè)施來(lái)冷卻催化劑，單程操作，外排油漿，或降低原料預(yù)熱溫度是常用的辦法。圖63是使用兩段再生器的熱平衡示意圖。 二 反應(yīng)再生系統(tǒng)熱平衡的特點(diǎn) 反應(yīng)再生系統(tǒng)熱平衡的特點(diǎn)如下： (1) 多參數(shù)相互影響 影響系統(tǒng)熱平衡的參數(shù)很多，而且互相之間有復(fù)雜的交錯(cuò)影響關(guān)系，影響因素常常是正負(fù)作用互相干擾。只有在為了滿足熱平衡的需要， 劑油比的改變引起滑閥壓降超過(guò)允許范圍時(shí)，裝置熱平衡才會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。 ⑤當(dāng)水蒸汽加入量或催化劑冷卻變化時(shí)，增加了熱負(fù)荷，但是不引起生焦或熱輸出的改變，這就必須由劑油比和再生溫度的改變來(lái)補(bǔ)償。在再生器內(nèi)燒掉的焦炭并非100%的碳，也不是純化合物，而是由高度貧氫的烴類物質(zhì)和未汽提掉的重質(zhì)烴混合物組成，這兩種物質(zhì)組成了所謂焦炭，其氫含量為6%14%。二者所用燃燒熱不同，m應(yīng)用再生條件下的燃燒熱，n應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱，關(guān)于燃燒熱在后面介紹。 一 熱平衡計(jì)算方法(一) 反應(yīng)部分熱平衡計(jì)算 反應(yīng)部分需要的熱量主要由再生催化劑帶入， 在必須時(shí)也可以通過(guò)提高進(jìn)料預(yù)熱溫度帶入一部分。 (2) 液相焓(HL)以液體比熱公式積分而得。＝{ [50+[(S)／（+S)] －(K－)} kJ/kg (4) 氣相焓(HV)以氣體比熱公式積分而得，再加上氣化潛熱(H176。 2 注入反應(yīng)系統(tǒng)蒸汽升溫?zé)酫2 注入蒸汽有來(lái)自管網(wǎng)的（；250℃）蒸汽和裝置內(nèi)過(guò)熱的蒸汽(用于汽提段)，應(yīng)分別計(jì)算。A1(T293)106 MW （63） 式中： A1──反應(yīng)系統(tǒng)（提升管、沉降器和汽提段）表面積，應(yīng)包括再生滑閥后管線，m2 T──反應(yīng)系統(tǒng)溫度, K K──總傳熱系數(shù)，視襯里材料與厚度不同，~6W/(m2 吸附熱是放熱，在反應(yīng)器熱平衡計(jì)算中應(yīng)計(jì)在入方， ~ MJ/kg焦。裂化反應(yīng)熱將在后面詳細(xì)討論。對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程，需要與反應(yīng)需熱一起研究。在忽略了硫、氮等雜質(zhì)的燃燒熱以及焦炭的生成熱之后，只計(jì)算碳和氫的燃燒熱。與之相比，過(guò)去長(zhǎng)期沿用資料1算出的焦炭燃燒熱偏高，以焦炭中含氫8%、含碳92%為例，在完全再生和常規(guī)再生兩種工況下算出的焦炭燃燒熱的差別見(jiàn)表63。值得注意的是，以上焦炭燃燒熱的計(jì)算方法未考慮焦炭的生成熱效應(yīng)。設(shè)焦炭中氫含量為8%（重），則DQ = MJ/kg焦炭，%以下。氣體的比熱隨溫度的升高而增加，近年來(lái)再生器的溫度已比60年代提高了100℃左右，同時(shí)氣體各成分的比熱隨溫度的變化不同，因此推薦按下式計(jì)算空氣和煙氣的比熱。 (2) 焦炭升溫?zé)酫7 Q7＝(CW＋HW)(T2T3)(106)1 MW (67) 式中： T3──汽提段溫度，K 對(duì)于兩段再生，上式中(CW＋HW）用一段燒焦量代替。 (3) 再生器注入蒸汽升溫?zé)酫8 Q8＝G8(Ht1－Htv)／(106) MW (68) 式中： G8─注入再生系統(tǒng)蒸汽量, kg/h Ht1─再生器稀相溫度下蒸汽的焓, kJ/kg Htv─注入蒸汽的焓, kJ/kg 若為兩段再生,則應(yīng)分別采用一、二段稀相溫度時(shí)之焓。K） (5)外供熱量Q10 當(dāng)前，一般都采用內(nèi)、外取熱器發(fā)生蒸汽。 △H△H△H3──分別為排污水與給水、發(fā)生的蒸汽與給水、 過(guò)熱蒸汽與入過(guò)熱段蒸汽的焓差，kJ/kg。 (7) 給催化劑凈熱Qc Qc＝Q入Q6Q7Q8Q9Q10Q11 MW （611） (8) 催化劑循環(huán)量Gc Gc＝Qc103[Cp (T2T3 )] 1 t/h （612） 式中： Cp──催化劑在T2與T3之間的平均比熱，推薦采用下式計(jì)算： Cp = Al2O3%＋ kJ/(kg相等的條件是多種多樣的，下面通過(guò)實(shí)例說(shuō)明。[例61］ 某單器再生裝置熱平衡標(biāo)定數(shù)據(jù)如下： 濕主風(fēng)量(校正后) 63000 m3n/h 空氣分子濕度(ψ) 干煙氣分析：CO2 %(體) CO %(體) O2 4 %(體) 注入再生系統(tǒng)蒸汽量(523K) 1000kg/h 再生器密相溫度 940K 再生器煙氣出口溫度 988K 主風(fēng)入再生器溫度 435K 再生系統(tǒng)散熱表面積 700m2 再生器外供熱量 0 原料油量 80t/h 回?zé)捰土? 44t/h 回?zé)捰蜐{量 8t/h 原料油密度 20℃ 回?zé)捰兔芏? 20℃ 回?zé)捰蜐{密度 20℃ 原料油K值 回?zé)捰蚄值 回?zé)捰蜐{K值 原料油入反應(yīng)器溫度 523K 回?zé)捰腿敕磻?yīng)器溫度 538K 回?zé)捰蜐{入反應(yīng)器溫度 623K 注入反應(yīng)系統(tǒng)蒸汽量(523K) 1200kg/h 汽提蒸汽量(673K) 3600kg/h 沉降器出口(油氣、待生劑)溫度 748K 反應(yīng)部分散熱面積 500m2試做反應(yīng)再生系統(tǒng)的熱平衡。 項(xiàng)目一再二再 濕主風(fēng)量（校正后），m3n/h 空氣分子濕度（Ψ） 主風(fēng)溫度，K 密相溫度，K 煙氣出口溫度，K 煙氣組成，%（體） CO CO2 O2 SO2 mg/m3 注入再生器蒸汽(558K)量，kg/h 汽提段出口溫度，K993 440 913 9391281 793750 452 987 981 0 400 ／ 解： 一再燒碳量 CW1＝(12／)［(+)／(())］［993／(1+)］ 60 ＝ 一再燒氫量 HW1＝（4／）［(++)／(( ))］ [993／(1+)］60 ＝506kg/h 一再燒焦量 +506= 同樣 CW2＝＝ 二再燒焦量 += 總燒焦量 += 一再燒焦放熱量 Q入＝[(／(+)+／(+)) +506]/3600 ＝ 一再空氣升溫?zé)? Q6＝ 一再焦炭升溫?zé)? Q7＝(939793)／（106） ＝ 一再注入蒸汽升溫?zé)? Q8＝1281(939558)／（106） ＝ 一再散熱損失(按589kJ/kg焦炭 計(jì)) Q9＝589／（106）= 一再取熱器取熱 Q10＝0 一再焦炭脫附熱 Q11＝／（106） ＝ 給催化劑凈熱 QC＝ ＝ MW 催化劑循環(huán)量＝3600／((913793)) ＝ 二再燒焦放熱量 Q入＝ 二再空氣升溫?zé)? Q6＝ 二再焦炭升溫?zé)? Q7＝(981939)／（106） = 二再注入蒸汽升溫?zé)? Q8＝400(981558)／（106） = 二再散熱損失 Q9＝589／（106）= MW 二再取熱器取熱 Q10＝0 二再焦炭脫附熱 Q11＝／3600＝ MW 二再給催化劑凈熱 QC ＝ = 催化劑循環(huán)量＝3600／((987913)) ＝955t/h 再生系統(tǒng)熱量分配見(jiàn)表66