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物料平衡培訓(xùn)資料(存儲版)

2025-05-06 04:29上一頁面

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【正文】 3370減壓渣油11870混合原料油45240100出方產(chǎn)品帶出干氣1880液態(tài)烴8960汽油19040柴油10350油漿1730焦炭3070損失210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。原料經(jīng)脫硫預(yù)處理后,由于減少了原料中生成H2S的母體,所以裂化反應(yīng)過程中生成H2S的硫分率比直餾油品要低得多,而進(jìn)入重質(zhì)產(chǎn)品和焦炭中的硫的百分?jǐn)?shù)則明顯增加。 表522 恒定轉(zhuǎn)化率下FCC汽油產(chǎn)品中的硫分布項 目REYREUSYUSYUSY+高活性基質(zhì)晶胞常數(shù) nm硫化物含量mg/g總 硫2448246126752678硫 醇331330330332噻 吩130130125126甲基噻吩310315330328四氫噻吩32383436乙基噻吩351349401402丙基噻吩252251291297丁基噻吩297297355329苯并噻吩745751809828注:原料油為VGO,%,反應(yīng)溫度為521℃,轉(zhuǎn)化率為70%(重)。而由焦炭帶入再生器的氮在燒焦過程中,絕大部分轉(zhuǎn)化成N2,少量生成NOX,隨煙氣排出。表525 催化裂化裝置鎳、釩平衡數(shù)據(jù)項 目鎳平衡釩平衡Ni含量mg/kgNi攜帶量g/hV含量mg/kgV攜帶量g/h入方:原料油190出方:油 漿 催化劑1210492 合 計出方/入方%(重) 在實際標(biāo)定中,由于新鮮催化劑加料和廢催化劑卸出的間歇性,物料的轉(zhuǎn)化和裝置操作也處于動態(tài),在某一時刻或某一段時間內(nèi)取到的鎳和釩數(shù)據(jù)看上去很難達(dá)到平衡,表525數(shù)據(jù)正是反映了這一點。 圖51 再生器燃燒計算圖(=0)圖51中各符號如下:∑——CO2+CO+O2 ,%;∑'—3(CO2+CO)+, %。5 已知某催化裂化裝置的細(xì)物料平衡數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)如下6 ① 細(xì)物料平衡項 目干 氣 液化氣 汽 油合 計%(重)kg/h%(重)kg/h%(重)kg/h%(重)kg/hH2S76611777H2202202CH4736736C2H6839106945C2H4884884C3H834911051454C3H6106935214590nC4H109513499514501iC4H1020569356954iC4H840415922242220nC4H846115101971C5220℃231565051950698220℃+柴油34717油漿3351焦炭+損失5407合 計68891219350850113407② 再生器物料平衡項 目溫度℃壓力MPa(絕)kg/h%(重)kmol/h主風(fēng)(干)166770222671主風(fēng)帶水16643224入待生劑帶水45880044注入水蒸汽198112863方焦炭4585036合計844181002802N2628590752110出CO262816895384O2628223470方H2O6286214345合計844182909再生劑帶煙氣6282467 其中:COON22285 H2O182再生劑攜帶煙氣組成與再生器稀相煙氣組成相同③ 物性數(shù)據(jù)項 目原料油回?zé)捰陀蜐{柴油汽油d420APIt中(℃)414365389267103K值苯胺點(℃)9785855846平均分子量390319340210102:試計算其氫平衡。催化裂化原料帶入的鎳和釩通常是以卟啉和非卟啉兩類化合物存在,在催化裂化反應(yīng)條件下,分解出的鎳和釩幾乎是100%沉積在催化劑上,一部分作為粉塵隨煙氣擴(kuò)散到大氣中,一部分隨卸出的廢催化劑而排棄掉,還有一部分隨反應(yīng)油氣攜帶的催化劑顆粒帶入分餾塔,進(jìn)入油漿中。此外隨著原料硫含量的增大和轉(zhuǎn)化率提高,H2S產(chǎn)品的硫分率也呈現(xiàn)升高的趨勢。表522列出了這四種催化劑在恒定轉(zhuǎn)化率條件下汽油產(chǎn)品中硫化物的分布規(guī)律。裂化速度慢和難裂化的噻吩硫則大量進(jìn)入柴油、回?zé)捰?、油漿和焦炭中。只能掌握大致的硫分布規(guī)律,要做出令人滿意的硫平衡在現(xiàn)有的分析條件下是困難的。 表518 催化裂化反應(yīng)氫平衡 (單位:%(重))原料大慶餾分油大慶常壓重油管輸油摻渣油催化劑及工藝特點3A分子篩沸石催化劑取熱沸石催化劑%,不取熱沸石催化劑%,取熱項目總物料氫總物料氫總物料氫總物料氫總物料氫原料油100100100100干氣液化石油氣汽油輕柴油重柴油————————油漿————————焦炭損失0000合計100100100100二 硫平衡從催化裂化裝置的硫平衡可以了解硫的去向和量的多少,從而對設(shè)備防腐和產(chǎn)品質(zhì)量控制以及環(huán)境治理采取更為有效的措施。再看液化氣及更輕組分,它們在本例中幾乎是H得益者的全部,%。各方法計算的氫平衡結(jié)果匯總于表516。%(重)表514 氫平衡計算——用PONA計算柴油的含氫量 %(重)項 目組 成%(重)HW①柴油中含氫量%(重)PO②一環(huán)N二環(huán)N三環(huán)N一環(huán)A二環(huán)A三環(huán)A合 計① HW——任一個組分(P、O一環(huán)N……三環(huán)A)中的含氫量;② 因質(zhì)譜分析柴油中的烯烴含量檢測不出來,所以使用輕柴油碘值計算出其烯烴含量。而用核磁共振分析的數(shù)據(jù)計算的含氫量準(zhǔn)確度高。表512 氫平衡計算——干氣和液化氣中的含氫量干 氣液 化 氣項目 分子量氫占組分%(重)(查表510)干氣組成%(重)含氫量(占干氣)%(重)組成%(體)組成%(重)含氫量(占液化氣)%(重)CH416C2H630C2H428C3H844C3H642iC4H1058nC4H10581 C4=56i C4=56反2 C4=56順2 C4=56≥C572H2S34H22100合計2 汽油中的含氫量汽油中含氫量采用如下三種方法計算,三種方法各有其優(yōu)點。(四) 總的氫平衡計算及分析得出各個產(chǎn)物含氫數(shù)據(jù)后,即可得到反應(yīng)部分總的氫平衡。表54 催化裂化原料的含氫量原 料含氫量,%(重)原 料含氫量,%(重)減壓餾分油:大港大慶中原中原勝利管輸混合孤島管輸混合減壓渣油:勝利大慶新疆大港孤島管輸混合常壓渣油:勝利大慶任丘延長 表55 催化裂化汽油含氫量催化裂化原料含氫量 %(重)中原減壓餾分油中原減壓餾分油中原減壓餾分油 加脫瀝青油中原減壓餾分油 加15%減渣%渣油表56 催化裂化輕柴油含氫量原 料 含氫量%(重)原 料含氫量,%(重)中原減壓餾分油管輸減壓餾分油中原減壓餾分油管輸減壓餾分油 摻減渣 —— —— ——中原減壓餾分油 加脫瀝青油中原減壓餾分油 加15%減渣中原減壓餾分油 加33%減渣大港減壓餾分油 摻減渣表57 催化裂化重柴油含氫量原 料含氫量%(重)中原減壓餾分油中原減壓餾分油加脫瀝青油中原減壓餾分油加15%減渣中原減壓餾分油加33%減渣表58 催化裂化澄清油含氫量原 料含氫量,%(重)大慶餾分油大慶常渣管輸減壓餾分油,%減渣管輸油摻渣油 表59 催化裂化產(chǎn)品含氫量產(chǎn) 品含氫量,%(重)C2以下氣體19CC4組分15汽油~輕柴油~重柴油或循環(huán)油~澄清油~焦炭*~* 為實驗室結(jié)果,工業(yè)上可能會更高。但應(yīng)注意,儀器分析有一定誤差,現(xiàn)有儀器測量的含氫量的絕對誤差為177。沒有低H/C的焦炭、油漿的生成,就不可能產(chǎn)生高H/C的汽油和液化氣。過去要做催化裂化裝置的氫平衡相當(dāng)困難,而當(dāng)今采用先進(jìn)的分析手段和較完善的計算方法,已能對催化裂化裝置做出比較接近真實值的氫平衡。360℃的餾分認(rèn)為是輕柴油組分,由蒸餾曲線可以讀出,夾帶輕組分的量為3%(體),%(重)。因為干氣和液化石油氣的各組分?jǐn)?shù)據(jù)在分析時容易得到,故物料衡算時這部分校正容易實現(xiàn)。解: 汽油中含有C%(重)62016%=3696 kg/h這是一個很大的量,在做反應(yīng)部分詳細(xì)物料平衡計算時必須加以校正。汽油按其用途分為航空汽油和車用汽油,我國的車用汽油又分為普通汽油和優(yōu)級汽油。由于汽提不完全所增加的焦炭占新鮮原料的產(chǎn)率和汽提效率之間有如下的關(guān)系: (516)式中: CS ——由于汽提不完全所增加的焦炭產(chǎn)率,%(重); RF ——回?zé)挶龋? RC;——劑油比; ES——汽提效率,%。汽提效率低,輕組分損失多,物料衡算中焦炭量就增加,輕組分量減少。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。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)
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