【正文】 ii dNu??? （ 218） wNu ? ? （ 219） 式中： 0? —— 殼程流體傳熱膜系數(shù)， W/( ?2m K)。 02 2 2 0. 3 63 0 0. 70 5( 3. 5 ) 19 ( 3. 5 ) 11 15 1. 32 0. 7 2B uhPN D ? ??? ? ? ? ? ? ? ?Pa )(1單殼程?SN 故有： 0 1 . 1 5 (2 0 1 4 9 1 1 1 5 1 . 3 ) 2 4 4 9 5 . 3P P a? ? ? ?? 610 Pa，滿足要求。 由于，管子排列方式對壓強降的校正因子， F=，殼程流體的摩擦系數(shù)： Re5 ??f ，橫過管子中心數(shù)： ? ，折流板數(shù)： 19BN ? 塊 ??00Re ude? （ 215） 其中： 01 ])(4)03 (23[44)23(4 220202?? ??????? ddtd e ??m 0 0 030 0 .7 0 5( ) 6 3 0 0 .3 ( 0 .7 1 9 0 .0 2 5 )( 1 )ss cVVu dh D n dhD t? ? ? ?? ? ? ? ??m/s 故0 30 . 0 1 8 1 0 . 9 9 6 3 0R e 2 4 5 9 . 2 2 0 0 05 . 2 1 0 ???? ? ?? 0 . 2 2 80 5 (2 4 5 9 . 2 ) 0 . 8 4 3f ?? ? ? 石化裝備設計綜合實訓總結(jié)報告 13 239。 其中流體流經(jīng)管束的壓強降 [2]： 2)1( 20039。10 ?????? （ 212） 式中 ??0P —— 殼程總壓力降， Pa； 石化裝備設計綜合實訓總結(jié)報告 12 1P? —— 流體流過管束的壓力降， Pa； 2P? —— 流體流過折流板缺口的壓力降 ， Pa。 殼程壓強降（油品走殼程） 當殼程無擋板時，流體順著管束流動，此時殼程流體壓力降可按下式計算 [2]： ssNFPPP )( 39。 據(jù)上述結(jié)果可知：管程數(shù) pN =2，串聯(lián)殼程數(shù) sN =1；對于 25mm ?? 的換熱管，結(jié)構(gòu)校正系數(shù)為 ?tF 。 溫度補償圈的選用 ℃ 60252 1 1 01 5 022 2121 ????????? ttTT ，故需考慮設置溫度補償圈。0 ??? hLNB 取折流板間距 0h =300mm，那么 6000 1 1 9300BN ? ? ? 塊。由圖可見，中心排有 21 根管時，按正三角形排列，可排 348 根，除去 6 根拉桿位置，故實際管子根數(shù) N =342 根。 ???? db m 所以 0. 03 12 5 ( 20 1 ) 2 0. 03 0 0. 65 4iD ? ? ? ? ? ?m 按殼體直徑標準系列圓整，取 D=700mm 因為 6000 ??，管長徑比合適 [2]。 由于管中心距： 320 2 0 ???? dt mm； 橫過管束中心線的管數(shù) 1 .1 1 .1 3 0 4 2 0n? ? ? 根。b—— 管束中心線上最外層管中心至殼體內(nèi)壁的距離， m；通常取039。 計算殼體內(nèi)徑 39。 故s22iV 30 0 . 4 9 93 .1 4d n 0 .0 2 3 0 4 6 3 044u ?? ? ?? ? ?m/s 因單程流速較低，為提高傳熱效果考慮采用多管程。 故 0o1 2 5 . 7 304d 3 . 1 4 0 . 0 2 5 6Sn L?? ? ??? 單程流速： nd4V2is??u （ 27） 式中： n —— 總管數(shù)； sV —— 管 內(nèi)流體的體積流量， m3 /s； u—— 管內(nèi)流體的適宜流速， m/s。 選管子規(guī)格 選用中 25mm ?? 的無縫鋼管 [3]，管長 6mL? 。 0 .9 6 8 7 .5 8 4m t mtt? ?? ? ? ? ? ?℃ ， 因此選用單殼程。 ??? ?????? ?????tt ttt m 按下式計算因數(shù) R 和 P 值： 1221 tt TTR???? 冷流體的溫降熱流體的溫降 (23) 1112 tT ttP ???? 兩流體最初溫度差 冷流體的溫升 (24) 故 1 1 01 1 5 0 ????R 5 0 2560 ????P 根據(jù) R、 P 值，查得溫度校正系數(shù) ?? ??，符合要求。mt? . 121239。 故根據(jù)以上原則我們確定原油走管程， 油品 走殼程。 ③ 流量小而粘度大的液體一般以走殼程為宜。 石化裝備設計綜合實訓總結(jié)報告 5 原則： ① 不潔凈和易結(jié)垢的流體走易于清洗的一側(cè)。 兩流體的溫度變化情況： 熱流體（油品）進口溫度 1 150T? ℃ , 出口溫度 2 110T? ℃ 冷流體（原油）進口溫度 1 25t? ℃ ，出口溫度 2 60t ? ℃ 從兩流體溫度來看，估計換熱器的 管、殼程壁溫溫差小于 70℃ ， 同時為了便于清潔殼程污垢，初步確定選用固定管板式換熱器 [1]。根據(jù)列管式換熱器的結(jié)構(gòu)特點主要分為固定管板式換熱器、 U 型管式換熱器、浮頭式換熱器、填料函式換熱器。列管式換熱器是一種通用的標準換熱設備。 石化裝備設計綜合實訓總結(jié)報告 4 第 2 章 換熱器的選用與工藝設計 換熱器的概述 換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞 給冷流體，使流體溫度達到工藝流程規(guī)定的指標的熱量交換設備，又稱熱交換器。未 冷凝的油氣（富氣）送到氣體壓縮機加壓后進入吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，冷凝的粗汽油用泵送往吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，有時也可作為塔頂冷回流。 輕柴油系統(tǒng) 輕柴油 (200~300℃ )自 21 層塔盤進入汽提塔 （ T302/1） 與過熱蒸汽逆向接觸，汽提掉其中的汽油組分，油氣返回分餾塔第 21 層塔盤上部，汽提后的輕柴油用P303/ 3 抽出依次進輕柴 焦化蠟油換熱器 （ E312/A， B） 、輕柴 富吸收油換熱器（換 701/1）、輕柴油 軟化水換熱器（換 701/2）換熱，再經(jīng)空冷 305/13 冷卻至 75℃，一路作為產(chǎn)品送至裝置外；另一路進冷 306/1， 2 冷至 40℃，送至再吸收塔作為吸收劑。 石化裝備設計綜合實訓總結(jié)報告 3 一中循環(huán)回流系統(tǒng) 一中循環(huán)回流 （ 280~300℃ ） 自 17 層集油箱用 P304/1， 2 抽出，先作穩(wěn)定塔重沸器 （ E403） 熱源，再進原料油 一中換熱器 （ E313A， B） 換熱，經(jīng)空冷 305/4 冷卻后返回分餾塔二十層 ,以控制柴油質(zhì)量。 油漿系統(tǒng) 油漿 （ 350℃ ） 自塔 301 底油漿泵抽出，一部分作為產(chǎn)品油漿經(jīng)油漿冷卻槽后送往罐區(qū)；一部分直接進 提升管反應器回煉；絕大部分作為循環(huán)油漿先送至常減壓裝置同初頂油換熱，再返回催化裝置進入原料油加熱器 （ E300） 與原料油換熱，再進入油漿蒸汽發(fā)生器，發(fā)生 中壓飽和蒸汽 ,油漿降溫后 ,分上下兩股返回分餾塔，上返塔返回分餾塔人字形檔板上，同反應油氣逆向接觸，脫除油氣過熱并洗滌油氣中攜帶的催化劑；下返塔返回分餾塔人字形擋板下，調(diào)節(jié)塔底溫度。輕柴油、重柴油先通過汽提塔，再經(jīng)換熱冷卻后出裝置。 從反應器來的高溫油氣，夾帶少量粉末進去分餾塔下部的脫過熱段，與冷卻到 250℃左右的油漿在人字擋板上逆流接觸換熱，脫除油氣混合物在分餾段分成幾個中間產(chǎn)品。反應油氣（ 500℃）自沉降器集氣室頂出來，經(jīng)大油氣線進入分餾塔（ T301） 底部，經(jīng)脫過熱段脫去油氣過熱，再經(jīng) 30 層塔盤分離切割。結(jié)焦的催化劑在再生器用空氣燒去焦炭后循環(huán)使用，再生溫度為 600～ 730℃ 。反應油氣與催化劑在沉降器和 旋風分離器 (簡稱旋分器 )，分離后，進入 分餾 塔分出汽油、 柴油 和重質(zhì)回煉油。原料噴入提升管 反應器 下部，在此處與 高溫 催化劑混合、氣化并發(fā)生反應。異構(gòu)化和 芳構(gòu)化 使低辛烷值的直鏈烴轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝镣橹档漠悩?gòu)烴和芳烴。 催化裂化的反應機理 與按 自由基反應 機理進行的熱裂化不同，催化 裂化是按 碳正離子 機理進行的，催化劑促進了裂化、 異構(gòu)化 和芳構(gòu)化反應，裂化產(chǎn)物比 熱裂化 具有更高的經(jīng)濟價值，氣 體中 3C 和 4C 較多，異構(gòu)物多；汽油中異構(gòu)烴多， 二烯烴 極少， 芳烴 較多。主要反應有分解、異構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移、芳構(gòu)化、縮合、生焦等。石化裝備設計綜合實訓總結(jié)報告 I 目錄 第 1 章 催化裂化工藝及流程圖概述 .................................. 1 催化裂化工藝 ................................................ 1 催化裂化的反應機理 ...................................................................... 1 催化裂化的工藝流程 ...................................................................... 1 分餾塔部分流程概述 .......................................... 2 油漿系統(tǒng) .......................................................................................... 2 回煉油系統(tǒng) ...................................................................................... 2 一中循環(huán)回流系統(tǒng) .......................................................................... 3 二中段循環(huán)回流系統(tǒng) ...................................................................... 3 輕柴油系統(tǒng) ...................................................................................... 3 粗汽油系統(tǒng) ...................................................................................... 3 頂循環(huán)回流系統(tǒng) .............................................................................. 3 第 2 章 換熱器的選用與工 藝設計 .................................... 4 換熱器的概述 ................................................ 4 選擇換熱器的類型 .......................................................................... 4 流體流入空間的選擇 ...................................................................... 4 確定物性數(shù)據(jù) ................................................ 5 估算傳熱面積 ................................................ 5 熱負荷 .............................................................................................. 5 傳熱平均溫度差 .............................................................................. 6 初算傳熱面積 .....................