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催化裂化装置物料平衡与热量平衡计算
前
言
Hale Waihona Puke 催化裂化过程是石油二次加工的重要过程之一。监测一个催化裂化装置,唯一正确的 方法就是定期考察装置的物料平衡和热平衡。 通过经常收集和研究装置运行的物料平衡和热 平衡,才能更好地了解和理解装置运行的历史和现状,予期其未来,并为优化装置操作奠定 基础。理解催化裂化装置的操作,也需要深入了解装置的热平衡。进料质量、操作条件、催 化剂和设备状况的任何变化, 都将影响装置的物料平衡及热平衡。 热平衡也是预测合评价装 置变化的一个重要工具,这些变化将影响催化裂化产品的数量和质量。 要想深入了解和理解装置运行的物料平衡和热平衡, 首先就必须正确做好物料平衡和热 平衡计算。为此目的,本文首先介绍了催化裂化物料平衡和热平衡的计算方法。 物料计量是做好物料平衡的基础。本文所采用的基本方法是:
体积修正系数表 表 60A
其他石油计量表 表 E1 表 E2 表 E3 表 E4 1.1.2 表 59B——产品标准密度表和表 60B——产品体积修正系数表是 GB/T 1885—
1998《石油计量表》的组成部分。由于表格部分篇幅太长,因此按国际上的习惯作法,将其 单独编辑出版,以便用户按需要进行选择和使用。 1.1.3 表 59B 用于润滑油以外的石油产品, 由已知试验温度下的视密度 (密度计读数)
查取标准密度(20℃温度下的密度) 。表 60B 用于润滑油以外的石油产品,由标准密度和计 量温度查取由计量温度下体积修正到标准体积 (20℃温度下体积) 的体积修正系数 (VCF20) 。 1.1.4 编表常数
-6
密度计玻璃膨胀系数为 25×10
℃ 。
-1
热膨胀系数与 ISO 91-2 等同。 1.1.5 编表范围
V K P
法(压力密度计法) 。本标准等效采用国际标准 ISO 3993—1984。 中华人民共和国石油化工行业标准 SH/T 0230—92 法) 。 用混合油品密度公式求液化石油气 20℃密度。 液化石油气组成测定法 (色谱
3、焦碳计量 用主风实际条件校正主风流量计表。
用奥氏分析仪、气相色谱仪或在线分析仪 测再生烟气中的 CO2、CO、及 O2。 公式计算。 4、干气/富气 用实际条件校正干气/富气流量计表。 公式计算。 干气/富气组成测定法(色谱法) 。用石油化工科学研究院分析方法。 热平衡 1、方法一:不考虑焦碳吸附热、脱附热。 2、方法二:反应、再生过程中存在焦碳吸附热和脱附热。 参考文献 1、石油化工工艺计算图表 P113 2、梁文杰: 〈石油化学〉 P100,P477 烃加工出版社 1985. 12 石油大学出版社 1995.3
第一节
1. 油品计量
计
量
油品计量一般有二种方法:油罐检尺/输油体积法和在线流量计测定法。 1.1 油罐检尺/输油体积法: 油罐检尺法是炼厂中应用最广泛,计量也较为准确的方法之一。在通过油罐检尺/输 油体积而对油量进行计量时,应根据国家标准 GB/T 1885—1998 计算。该标准等效采用国际 标准 ISO 91—2:1991《石油计量表——第二部分:以 20℃为准标温度的表》的技术内容, 代替 GB/T 1885—83(91) , 计算结果与 ISO 91—2:1991—致。该标准与 GB/T 1885—83 (91) 相比,基础数据取样广泛,石油计量表按原油、产品和润滑油分类建立。现已为世界大多数 国家采用,在石油贸易中更具通用性。催化裂化所用原料(除原油外)及产品均应使用石油 计量表——产品部分。石油计量所采用的密度计为玻璃密度计。GB/T 1885—1998《石油计 量表》——产品部分的简要说明及使用方法如下: 1.1.1 石油计量表的组成 标准密度表 表 59A 表 59B 表 60B 表 59D 表 60D
V20=Vt × VCF20…………………(1)
计算产品在空气中的质量(商业质量)时,应进行空气浮力修正,将标准密度(kg/m ) 减去空气浮力修正值 1.1kg/m ,再乘以标准体积,就得到产品质量(m) ,见公式(2) 。 m =V20×(ρ20-1.1)…………………(2)
3 3
在对油罐进行计量时,除应采用 GB/T 1885—1998 外,还应注意以下几点: 为了获取较正确的油罐中油品温度及油品密度,应对油罐上、中、下分别取样,等量混 合后,测其温度、视密度及测密度时的温度; 视密度是在非标准温度下获得的玻璃石油密度计读数; 根据国家质检部门的要求,定期由油罐检测部门检测油罐大小。 1.2 流量计测量法
1、油品 1.1 油罐检尺/输油体积计量 国家标准 GB/ T 1884 石油和液体石油产品密度测定法(密度计法) ; 国家标准 GB/ T 1885—1998 1991 1.2 流量计计量 石油计量表; 等效采用国际标准 ISO 91—2:
2、液化石油气 2.1 球罐计量 中华人民共和国石油化工行业标准 SH/T 0221—92 液化石油气密度或相对密度测定
有些物料量不能用油罐检尺法,只能依靠流量计计量。例如,为了节约能量,常常采用 常压渣油、减压渣油等热进料。在这种情况下,只能用流量计计量。流量计有多种:采用孔 板的差压式流量计、靶式流量计、椭圆齿轮流量计、涡轮流量计等,其表示的数值均为瞬时 流量,即单位时间内流过管道某一截面的流体数量大小,常以体积流量(m /h)或质量流量 (t/h)表示。 以差压式流量计为例,用其测定的液体体积流量可用下式表示
密度,kg/m3 温度,℃
1.1.5
653~778 -18~95
778~824 -18~125
824~1075 -18~150
关于产品计量
产品按空气中的质量计算数量。 当在非标准温度下使用石油密度计测得产品的视密度时,应该用表 59B 查取该产品的标 准密度(ρ20) 。 在计算产品数量时,产品在计量温度下的体积,通常要换算成标准体积,产品的标准体 积(V20)用计量温度下的体积(Vt)乘以计量温度下的体积修正到标准体积的体积修正系数 (VCF20)获得,见公式(1) ,而体积修正系数是用标准密度和计量温度查表 60B 获得的。