在允许设计范围内。 ③ 二级料腿负荷
假定一级旋分器的回收效率为90%，则通过二级料腿的固体流量=205×10%=20.5 kg/s 二级料腿质量流速=20.5/0.086=241.9 kg/ m3·s 在允许设计范围内。 4、 旋分器压力平衡计算 ① 旋分压降
分别由（2—8）和（2—9）式计算一、二级旋分器压降。 一旋压降△P1=4.98×10-5(u12/g）×(Kρ混 +3.4ρg) kg/cm2 令 u1=19.15m/s 查图2—3 得 K=1.75 ρ混=ρR0 =10.27
ρg =1.25×273/(273+580) ×(0.785+1.013)/1.013=0.71 kg/ m3
△P1=4.98×10-5×19.152/9.8× (1.75×10.27+3.4×0.71)=0.038 kg/cm2 二旋压降△P2=4.98×10-5×u22/g×11.6ρg
=4.98×10-5×19.92/9.8×11.6×0.71=0.0166 kg/cm2
② 一级料腿长度
Z1=[△P1+ H1ρ稀 + H2(ρ密 -ρ1) +△P阀]/ ρ1 ρ稀由式（2—5）计算
ρ稀=139.9 u稀2.59=139.9×0.707 2.59=56.9 kg/ m3 今 △P1=0.038 kg/cm2=380 kg/ m2
H1ρ稀 =6.5×56.9=369.85 kg/ m2 H2 =6-0.6=5.4 m ρ密=300 kg/ m3
ρ1取350 kg/ m3, △P阀=0
所以Z1=[380+ 369.85 + 5.4× (300 -350) ]/ 350=1.37 m
所以一级料腿长度应>Z1+ H2+1 即>7.77 m 。因一级入口中心线至灰斗底的距离约为3.9 m ，所以净空高度应>Z1+1+3.9 即>6.27米。
原设计净空高度为6.5米，大于6.27米，故能满足一级旋分器压力平衡要求。
③ 二级料腿长度
Z2=[△P1+△P2+ H1ρ稀 + H3 (ρ密 -ρ2) +△P阀]/ ρ2 今 H3= 1 m ρ2取480 kg/cm3
Z2=[380+166+ 369.85+ 1×(300 -480) +35]/ 480=1.61 m
二级料腿长度应>Z2+ H3+1 即>3.6 m 。二级入口中心线至灰斗底的距离约为3.5m ， 所以净空高度应>Z2+1+3.5 即>6.11米。
原设计净空高度为6.5米，能满足二级旋分器对压力平衡的要求。 5、工艺计算结果汇总
选用杜康Ф1404（一级）和Ф1260（二级）旋分器，5组并联，其余参数如表2 —15。
表2—15 杜康型旋分器工艺参数 项 目 一 级 二 级 19.15 19.9 入口线速，m/s 0.038(3.72) 0.0166(1.63) 压降，kg/cm2（千帕） 323.5 241.9 料腿质量速度，kg/m2. s 7.77 3.61 料腿长度，应大于，m 6.27 6.11 净空高度，应大于，m
25
六、
两器压力平衡
某12万吨提升管催化裂化装置的工艺设计计算的部分结果如表2—16所示。
表2—16 催化裂化装置的部分工艺数据
提升管总进料量， 32吨/时 再生斜管内径 0.3 m 预提升蒸汽量， 600公斤/时 提升管入口线速 4.5 m/s 带入提升管烟气量， 150公斤/时 提升管出口线速 8.0 m/s 催化剂循环量， 150吨/时 预提升段线速 1.6 m/s 再生器顶压1.24 kg/m2 (表)[121.634千帕(表)] 提升管入口油气流率 3170m3/h 沉降器顶压1.12 kg/m2.(表)[109.86 千帕(表)] 提升管出口油气流率 5650m3/h 提升管内径 0.5 m 预提升段气体流率 1132m3/h
其它数据见图2—5，试作再生剂循环线路的压力平衡并选择再生滑阀的直径。
图2—5
1、 再生剂线路压力平衡计算
（1）再生剂顶部压力P再 P再=1.24+1.033=2.273 kg/cm2(绝) （2）再生器稀相段静压ΔP1
ΔP1=ρΔh×10-4=15×(28.446-16.770)×10-4=0.0175 kg/cm2 (3) 淹流管以上密相床层静压ΔP2
ΔP2=ρΔh×10-4=250×(16.77-15.759)×10-4 =0.025 3kg/cm2
※
(4) 滑阀以上淹流管及斜管静压ΔP3
ΔP3=ρΔh×10-4=300×(15.759-4.88)×10-4 =0.326kg/cm2
※
注：上滑阀全开，下滑阀作调节用。 （5）调节滑阀以下斜管静压ΔP4
ΔP4=ρΔh×10-4
=200×(4.88-3.63)×10-4 =0.025 kg/cm2
(6) 沉降器顶部压力P沉
P沉=1.12+1.033 =2.153 kg/cm2
(7) 沉降器稀相段静压ΔP5
ΔP5=ρΔh×10-4
=10×(35.255-28)×10-4 =0.0073 kg/cm2
(8) 提升管进料口以上静压ΔP6
提升管内平均油气体积流量
=（5650-3170）/ ln(5650/3170） =4860m3/h
滑落系数等于1时的密度
≈（W固+ W气）/（V固+ V气）， ∵V气>>V固
∴ρk=1≈（W固+ W气）/ V气
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=[(150+32) × 103]/4860=37.5 kg/m3 提升管内平均油气线速
=（8-4.5）/ ln(8/4.5） =6.09m/s
查流化基本原理图8，滑落系数为1.17。
所以， 提升管内实际密度≈1.17×37.5=43.8 kg/m3 ΔP6=ρΔh×10-4=43.8×(28-4.9)×10-4 =0.1014kg/cm2
(9) 预提升段静压ΔP7
3
预提升段滑落系数等于1时的密度≈150×10/1132=132.5 kg/m3 取滑落系数为1.5 则实际密度≈132.5×1.5=199 kg/m3
所以 ΔP7=ρΔh×10-4=199×(4.9-3.63)×10-4 =0.0252kg/cm2 (10) 再生斜管摩擦阻力ΔPf1
因此在ΔP3和ΔP4中实际上 在计算再生斜管静压ΔP3和ΔP4时采用的密度是视密度，
已包含了再生斜管的摩擦阻力。或者说，前面计算的ΔP3和ΔP4应当是再生斜管的蓄压。因此，在这里不必要再单独计算再生斜管的摩擦阻力。 (11) 提升管直管段摩擦阻力ΔPf2
22
ΔPf2=7.9×10-8×（L/D）ρ U =7.9×10-8×(28-4.9)/0.5×37.5×6.09 =0.0051kg/cm2 （12）由于加速催化剂、出口伞帽处转向及出口损失引起的压降ΔPa
22
ΔPa =N U出ρ/2g×10-4=(1+1.25×2+1)/(2×9.8)×8×37.5×10-4=0.0688 kg/ cm2 （13） 预提升段摩擦压降ΔPf3
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ΔPf3=7.9×10-8×（L/D）ρ U =7.9×10-8×(4.9-3.63)/0.5×132.5×1.6 =0.0001kg/ cm2 （14）压力平衡计算汇总见表2—17
表2—17 压力平衡计算汇总表
推动力， kg/ cm2 阻力，kg/ cm2 再生器顶压P再 2.2730 沉降器顶部压力P沉 2.1530 再生器稀相段静压ΔP1 0.0175 沉降器稀相段静压ΔP5 0.0073 再生器密相段静压ΔP2 0.0253 提升管进料口以上静压ΔP6 0.1014 滑阀以上斜管蓄压ΔP5 0.3260 预提升段静压ΔP7 0.0252 滑阀以下斜管蓄压ΔP4 0.0250 提升管摩擦压降ΔPf2 0.0051 提升管ΔPa 0.0688 预提升段摩擦压降ΔPf3 0.0001 再生滑阀压降ΔP阀 合计 2.6668 合计 2.3609+ΔP阀 所以，再生滑阀压降 ΔP阀=2.6668-2.3609=0.3059 kg/ cm2 一般要求滑阀的压降在0.2~0.4左右，因此计算结果是合适的。 2、 再生滑阀直径
计算滑阀流通面积A
22
ΔP阀=7.65×10-7×G/(ρA )
22
A= 7.65×10-7×G/ (ρΔP阀 ) = 7.65×10-7×150/(300×0.3059)=0.01378 m2 根据国内生产的单动滑阀型号，与斜管直径较接近的是Ф250的滑阀。该滑阀的流通面积为：
2
π/4×0.25/=0.0491 m2
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滑阀开度=(0.01378/0.0491) ×100%=28%
七、催化剂循环量的几种计算方法
1、 热平衡法
具体计算过程见第一节第二部分再生器热平衡计算 2、 碳平衡法
由于再生与待生催化剂含碳量相差不太大，因此要求含碳分析可靠，略有误差或取样代表性不好，便将引起计算结果大幅度的波动，计算方法如下： 催化剂循环量=烧碳速度(kg/h)/{[待生剂含碳量(kg)/1kg催化剂] - [再生剂含碳量(kg)/1kg催化剂]} (kg/h) 烧碳速度的计算方法：
①按氮气平衡原理求烧碳速度：
3
再生空气量×79%=烟气量×（1- CO2%-CO% - O2%） 标 米/时
3
即烟气量=（再生空气量×79%）/（1-CO2%-CO%- O2%）标 米/时 烧碳速度=12/22.4×烟气量×（ CO2% + CO% ） (kg/h) 其中 12——为碳原子量，
3
22．4（标米）——为1mol烟气在标准条件下的体积。
由于焦碳燃烧生成CO、CO2，因此烟气中CO、CO2分子数的总和即等于焦碳中可燃碳 分子数（假定不使用燃烧油）。
②由进入再生器的总主风量估算
3
根据进入再生器的总主风量A（标米/时），可直接估算焦碳产量(kg/h)，根据经验数
3
据,燃烧1公斤焦碳需主风量10标米。 ∴ 焦碳产量=A/10
3
A=总主风量（标米/时），由主风机出口流量仪表读数，经过主风机出口温度和出口压力与设计温度压力的校正
3
A= Q仪表× [(T设×P实)/ (T实×P设)] （标米/时）
Q仪表，为主风机入口流量仪表或主风机出口流量仪表读数。 T设，为设计温度K； T实，为实际温度K； P实，为实际压力； P设，为设计压力 H/C比的计算
H/C = [8.86×(（100- O2 - CO2- CO）-33.3×(O2 +0.5 CO + CO2)]/( CO + CO2) 烧碳速度=焦碳产量/(1+ H/C) (kg/h) 3、滑阀压降法
由ΔP阀=7.65×10-7×G/(ρA ) 可计算出循环量G（吨/时）。
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式中 P阀——滑阀压降 kg/ cm2 ρ——滑阀上部斜管密度 kg/ m3 A——滑阀流通面积 m2
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