催化裂化两器内的气固流动与压力平衡设计计算

中石化继续工程教育专题技术讲座教材

催化裂化两器内的气固流动

与压力平衡设计计算

卢春喜

石油大学（北京）

催化裂化两器内的气固流动

与压力平衡设计计算提纲

石油大学 卢春喜

一、 两器流态化问题

1. 颗粒分类及流态化相图

2. 流化床的整体特性

二、 提升管内的气固流动

1. 输送床的一般规律

2. 提升管底部的催化剂流型，预提升段

3. 提升管催化剂密度分布与计算

4. 提升管总压降的计算

三、 提升管出口气固快分系统

1. 现状与问题

2. 国外新型快分系统的进展情况

3. 国内新型快分系统

四、 催化剂输送管线内的流动

1. 催化裂化气固为两相流流型的划分

2. 催化剂在立管中实际流型

3. 气固混合物在料腿中的流动

4. 工业立管流动问题分析

五、 埃索压力平衡设计准则

1. 设计准则

2. 立管及斜管流动压降

3. 滑阀压降

4. 旋风分离器压降

5. 旋风分离器系统压力平衡

六、 压力平衡的设计计算实例

七、 再反差压操作区

1.再生剂输送线压力平衡

       2.待生剂输送线压力平衡

       3.反再系统安全操作区

八、 实际生产装置压力平衡核算

九、 合理的压力平衡图及计算表格

十、 不合理的压力平衡的分析

催化裂化压力平衡设计及计算

   为了使流化催化裂化装置中的催化剂和气体按照预定方向作稳定流动，不出现倒流、架桥、串气等现象，保持各设备之间的压力平衡是十分重要的。通过压力平衡的计算可以确定两器的相对位置，并确定在各种不同处理量条件下两器顶部应采取的压力，而两器顶部压力的变化，又会引起藏量、循环量的变化。

同高并列式装置两器的顶部保持着大致相同的压力，两根Ｕ型管很象两根连通管，在Ｕ型管的一端施加压力时，催化剂就会从另一端流出。同样，Ｕ型管一端的压力降低时，催化剂就可由这根Ｕ型管的另一端压过来，使Ｕ型管的一条腿为重腿，一条为轻腿时就可以达到这一目的。  

高低并列式装置的两器保持着较大的压差，再生催化剂斜管相当于同高并列式装置Ｕ型管的重腿，提升管则相当于Ｕ型管的轻腿。改变两类装置两器压差都可以改变藏量和循环量。但对于高低并列式装置来说，改变藏量和循环量主要是靠改变待生斜管上滑阀的开度来调节的。      

目前，国内催化装置绝大部分属于立管一提升管输送系统。有的还包括斜管、快速床输送系统，含有Y型、半Ｕ型及直角弯头，粗旋分、弹射分离、三叶型快分等组件。使压力平衡的设计计算更复杂化。

一． 埃索压力平衡设计准则[1]

埃索设计准则可归纳为；

    (1) 将FCC装置反应器一再生器压力平衡系统分别按再生剂输送线及待生剂输送线两条独立线路的压力平衡来计算。

    (2) 在再生剂(或待生剂)输送线上，以线路标高取低点为基准，按催化剂流动方或划分该线路的上、下游。上游的压力及静压头总和为催化剂流动的推动力，下游的压力、静压头及滑阀压降之总和为催化剂流动的阻力。

    (3) 维持催化剂平衡循环流动的条件为：推动力=阻力。

对图1所示的装置，两条输送线上的推动力项及阻力项分别为；

	再生剂输送线	待生剂输送线
推        动       力	再生器顶压	沉降器顶压
	再生器稀相静压	沉降器稀相静压
	二密相静压头	汽提`段静压头
	再生立管静压头	待生剂斜管静压
阻         力	沉降器顶压	再生器顶压
	沉降器稀相静压	再生器稀相静压
	提升管粗旋压降	稀相管粗旋压降
	提升管总压降	稀相管压降
	预提升段静压头	烧焦罐静压
	再生滑阀压降	待生滑阀压降

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2021-1-9 14:38 上传

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