催化裂化计算方式.docx
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催化裂化计算方式
催化裂化物料平稳和热平稳计算方式
前言
催化裂化进程是石油二次加工的重要进程之一。
监测一个催化裂扮装置,唯一正确的方式确实是按期考察装置的物料平稳、热平稳和压力平稳。
通过常常搜集和研究装置运行的物料平稳和热平稳,才能更好地了解和明白得装置运行的历史和现状,予期其以后,并为优扮装置操作奠定基础。
进料质量、操作条件、催化剂和设备状况的任何转变,都将阻碍装置的物料平稳及热平稳。
要想深切了解和明白得装置运行的物料平稳和热平稳,第一就必需正确做好物料平稳和热平稳计算。
为此目的,本文第一介绍了催化裂化物料平稳和热平稳的计算方式。
第一节计量
1油品计量
油品计量一样有二种方式:
油罐检尺/输油体积法和在线差压式流量计测定法。
油罐检尺/输油体积法:
油罐检尺/输油体积法是炼厂中应用最普遍,计量也较为准确的方式之一。
在通过油罐检尺/输油体积而对油量进行计量时,应依照国家标准GB/T1885—1998石油计量表计算。
石油计量表按原油、产品和润滑油分类成立。
现已为世界大多数国家采纳,在石油贸易中更具通用性。
催化裂化所用原料及产品均应利用石油计量表——产品部份。
石油计量所采纳的密度计为玻璃密度计。
GB/T1885—1998《石油计量表》——产品部份的简要说明及利用方式如下:
石油计量表的组成
标准密度表表59A表59B表59D
体积修正系数表表60A表60B表60D
其他石油计量表表E1表E2表E3表E4
表59B—产品标准密度表和表60B—产品体积修正系数表是GB/T1885—1998《石油计量表》的组成部份之一。
表59B用于润滑油之外的石油产品,由已知实验温度下的视密度(密度计读数)查取标准密度(20℃温度下的密度)。
表60B用于润滑油之外的石油产品,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)。
产品计量
产品按空气中的质量计算数量。
当在非标准温度下利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)取得,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取得的。
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/m3)减去空气浮力修正值m3,再乘以标准体积,就取得产品质量(m),见公式
(2)。
m=V20×(ρ20-)…………………
(2)
产品数量计算举例
某一产品测得输油温度为40℃,输油体积为,用石油密度计测得该产品40℃下的视密度为kg/m3,计算输油质量。
由产品在实验温度40℃下的视密度kg/m3,查表59B,得ρ20=kg/m3
由标准密度kg/m3和输油温度40℃,查表60B得
VCF20=
V20=×
≈m3
输油质量=×(-)
≈kg
≈t
在对油罐检尺/输油体积法进行计量时,除应采纳GB/T1885—1998外,还应注意以下几点:
为了获取较正确的油罐或输油管线中油品温度及油品密度,应付油罐上、中、下和所输油品不同时刻别离取样,等量混合后,测其温度、视密度及测视密度时的温度;
视密度是在非标准温度下取得的玻璃石油密度计读数;
依照国家质检部门的要求,按期由油罐检测部门检测油罐大小或校正输油计量表。
差压式流量计测量法
有些物料量不能用油罐检尺/输油体积法,只能依托流量计计量。
例如,为了节约能量,常常采纳常压渣油、减压渣油等热进料。
在这种情形下,只能用流量计计量。
流量计有多种:
采纳孔板流量计、靶式流量计、椭圆齿连番量计、涡连番量计等差压式流量计,其表示的数值均为瞬时流量,即单位时刻内流过管道某一截面的流体数量大小,常以体积流量(m3/h)或质量流量(t/h)表示。
校正公式
差压式流量计采纳下式计算所通过的液体体积流量:
式中V—液体在操作条件下的体积流量,m3/h
ΔP—孔板前后压差,Pa(mmH2O柱或mmHg柱)
ρ实—操作条件下液体的密度
K—常数,与孔板大小、形状等有关
用差压式流量计所测定的液体质量流量可表示为:
式中G—液体质量流量,t/h
在实际利历时,仪表人员会依照设计条件(设计孔板大小,设计液体密度等)给出仪表指示流量表,供操作人员利用。
可是,在生产进程中,由于液体的实际密度和设计时所选用的密度(液体的性质及液体通过节流装置时的温度)不同,因此,实际流量与仪表指示流量值会有不同,需进行校正。
校正方式如下:
式中V实、G实、ρ实别离为操作条件下体积流量(m3/h)、质量流量(t/h)和液体密度(kg/m3)
V表读数、G表读数、ρ设别离为设计条件下的体积流量(m3/h)、质量流量(t/h)和液体密度(kg/m3)
操作条件下液体密度的计算
在不是很高的压力下(例如催化裂化物流计量的条件),压力对液体密度的阻碍很小,一样能够忽略不计。
但温度对其阻碍那么专门大,必需予以校正。
一样能够测得实际液体在20℃时的密度,将其校正到操作温度下液体密度的方式有三种。
利用GB/T1885—1998〈石油计量表〉,查出操作温度下的油品密度。
查图法:
由图能够通过液体的比重和操作温度,查出液体在操作温度下的比重。
图见附录。
由图能够看出,油品比重与温度的关系不是直线关系。
因此,当操作温度高于《石油计量表》所给出的温度时,应利用图表。
公式法:
该公式适用于50℃以下。
式中t为操作温度,℃
d4t为操作温度t时液体密度与4℃时水的密度之比。
r可由附录查得。
举例:
回炼油流量仪表指示值为150m3/h,设计密度为630kg/m3此刻操作温度为360℃,ρ20=850kg/m3求在操作温度下的体积流量是多少?
ρ20=850kg/m3
查图ρ360=574kg/m3
G=t/h
假设采纳仪表指示值,那么相对误差为
(157-150)/157=%(体积)
椭圆齿连番量计适用于测量高粘度的液体,但被测介质中不能含有固体颗粒,更不能夹杂有机械杂质,不然会引发齿轮磨损以至损坏。
靶式流量计适用于测量含有固体颗粒易于结晶的液体流量。
当液体流量较小或液体粘度较大时,仍有较高的测量精度。
在操作进程中,流量计的孔板、靶、齿轮等均会因磨损、冲洗等发生转变,同时,设计密度与操作密度相差较远时,都会造成设计表读数显现较大的误差。
因此,应按期校验流量计,调整设计密度,给出校验后的设计表读数。
2液化石油气(液态烃)计量
液化石油气计量目前尚无国家标准。
一样用球罐检尺/积存流量计或差压式流量计计量,当利用球罐检尺/积存流量计计量时先求得在球罐或积存流量计处温度下的体积,用求得的体积,乘以球罐温度下的液化石油气密度,即为液化石油气量。
液化石油气液态下密度的测量,可依照中华人民共和国石油化工行业标准SH/T0221—92液化石油气密度或相对密度测定法(压力密度计法)在压力下测得。
如无条件,可采纳计算方式求得。
液化石油气密度测定
压力密度计法
液化石油气组成测定和计算法
液化石油气组成测定:
用中华人民共和国石油化工行业标准SH/T0230—92液化石油气组成测定法(色谱法)测定。
液化石油气20℃密度计算
属性相近的液体和油品,其混合物比重可按加和法那么计算。
液化石油气中各组分属性相近。
可按式
(2)计算液化气比重和密度。
式中ρm—液化石油气密度,Kg/m3
ρi—i组分液体密度,Kg/m3
Xmi—i组分重量分率。
注意液化石油气组成份析是依照石化行业标准进行的。
测按时将液化石油气样品全数气化,在气相色谱仪(GC)上测定其组成。
其组成份析以体%表示时,是指液化石油气样品全数气化后,各组分所占的体积百与数。
其组成份析以重%表示时,那么不论液化石油气是液相仍是气相,是指液化石油气样品各组分所占的重量百分数。
因此,在计算液化石油气液相密度时,若是组成份析数据以体积百分数表示时,应先将体积百分数变成重量百分数,再按
(2)式计算。
液态条件下液化石油气各组分的密度见表。
球罐及积存流量计处温度下液化石油气密度的求取
当液化石油气球罐或积存流量计处温度不是20℃时,应利用SH/T0221—92中的附录B中的表B2,利用液化石油气20℃密度ρ20和球罐温度(-25到50℃),求出球罐温度下液化石油气密度ρt。
液化石化油气重量G的求取
G=Vt·ρt
式中G——液化石油气重量
Vt——液化石油气在t℃下的体积,M3
ρt——液化石油气在t℃下的密度,Kg/M3
用差压式流量计计量液化气时,其体积或质量校正公式同油品流量计。
3干气计量。
在催化裂化进程中,由于催化剂从反映器循环到再生器,又从再生器循环到反映器,在此循环进程中,会将再生器中的烟气携带到反映器,混合到反映产物中,最终进入干气里。
因此,在干气计量时,应先求出混合干气量,再减去非烃量。
非烃量包括干气中的全数非烃,即N2+O2、CO2及CO等。
混合干气体积流量校正
混合干气一样用差压流量计计量。
其节流装置多为孔板。
由于混合干气是能够被紧缩的,因此,混合干气的体积流量应按下式校正:
式中:
P实、T实、ρ实——别离为实际条件下混合干断气对压力MPa、温度K、密度kg/m3
P设、T设、ρ设——别离为设计条件下混合干断气对压力MPa、温度K、密度kg/m3
V实、V表读数——别离为实际条件及设计条件下混合干气的体积流量(以标准状态为基础),m3/h
混合干气在标准状态(0℃,)下的密度计算
混合干气在标准状态下的密度,是利用混合干气的组成份析(体%)进行计算求得的。
混
合干气的组成,是依照石油科学研究院分析方式在气相色谱仪(GC)上分析取得的,其中包括精准的H2分析。
式中ρh为混合干气在标准状态下的密度
Vi为混合干气i组分所占的体%
Mi为混合干气i组分的分子量
n为混合干气的组分总数
混合干气的质量流量
G混=V实×ρh,Kg/h
干气的质量流量
干气的质量等于混合干气质量减去混合干气中非烃质量流量。
式中Gft为混合干气中非烃的质量流量,Kg/h
Vi混合干气中非烃组分之占混合干气的体%
Mi混合干气中非烃组分的分子量
n混合干气中非烃组分总数
G干气=G混-GftKg/h
干气中各组分的质量流量
式中Gi——干气中i组分的质量流量,Kg/h
例题
某干气表的设计条件为:
压力(表),40℃,标准状态下密度Kg/m3。
现实际条件为:
压力(表),56℃,干气表读数为5500m3/h。
混合干气组成及计算进程见表。
混合干气密度
ρ混=(×100)= Kg/m3
3.6.2混合干气体积流量较正
混合干气质量流量
G混=4740×=5508Kg/h
非烃质量流量
Gft=4731/×(%×29+%×44+%×28)
=1302kg/h
干气质量流量
G干=5508-1302=4206Kg/h
3.6.6干气中各组分的质量流量见表。
干气计算结果
组分Vi(%)MiMiViMiVi/∑MiVi质量流量
(m%)(Kg/h)
H224824101
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