中国石油大学石油炼制课后题答案

石油炼制工程第八章工作分析解决问题的想法：(1)在单级再生过程中：(2)在两阶段再生过程中：(3)W-(W1 W2):* c0c 1，C1CR W-(W1 W2)0W W1 W2问题8-19(1)总转化率=5.11%，12.03%，43.87%，10.10%，0.30%=71.41%(2)单程转化率=(5.11% 12.03% 43.87% 10.10% 0.30%)* 110000/(110000 20800 1956)* 100%=59.17%(3)空速=(110000 20800 1956)/714=185.9h-1(4)再循环率=(20800 1956)/110000=0.21(5)来料：(6)入口点：T=520 273.15=793.15，p=324000帕，S=3.14*0.92/4=0.636平方米v=833.45 * 8.314 * 793.15 * 1000/324000/3600=4.71 m3/sU=4.71/0.636=7.40米/秒(7)外出材料：问题l 8-22解决方案：查看图显示：空气的含水量为0.004千克水/千克干燥空气。湿空气中水的摩尔分数=(0.004/18)/(0.004/18 1/28.84)=6.37 * 10-3干燥空气流量=750 *(1-6.37 * 10-3)Nm3/min=745.2 Nm3/min=33.27 kmol/min干燥空气中的N2=33 . 270 . 79=26.28公里/分钟干燥空气中的O2含量=33.270.21=6.99 kmol/minN2在干燥烟气中的体积百分比=100%-8.0%-9.2%-1.4 %=81.4%干烟气量=26.28/0.814=32.29千摩尔/分钟烟气中的CO2=32 . 290 . 092=2.97千摩尔/分钟烟气中一氧化碳含量=32.290.08=2.58千摩尔/分钟烟气中过量的O2=32 . 290 . 014=0.45千摩尔/分钟二氧化碳二氧化碳2.97 2.97 2.97二氧化碳一氧化碳2.58 1.29 2.58氢燃烧的耗氧量=6.99-2.97-1.29-0.45=2.28千摩尔/分钟2H2 O2 2H2O22.28 2.28 22.28焦炭产量=2.9712 2.5812 2.2822=75.72千克/分钟焦炭产率=75.7260/(70103)=6.49%焦炭碳/氢=(2.972.58)/(2.284)=0.6(原子比)=7.3(质量比)问题8-23问题8-20解决方案：(局部热平衡)供热方：Q1催化剂提供的净热量=6800001.01 (682-520)=2.658107千卡/小时烟气Q2提供的热量=22001.01 (682-520)=8.60104千卡/小时散热器： Q=21756.5毫卡/小时I=197.8千卡/小时t=335问题8-20解决方案：(反应器热平衡)供热方：催化剂提供的净热量Q1=6800001.01(682-503)=1.23 108千焦/小时携带烟气提供的热量Q2=22001.01(682-503)=3.98105千焦/小时焦炭吸附热Q3=33463200011.5%=3.85107千焦/小时吸热侧：(1)反应热Q4总碳=11000010.10%=10554.5千克/小时额外碳=1100006.74%0.6=4448.4千克/小时可剥离碳=6800000.02%=136千克/小时/小时催化碳=10554.5-4448.4-136=5970.1千克/小时反应热Q4=5970.191270.957=5.21107千焦/小时(2)计算新鲜原料的加热和汽化热Q5新鲜原料的预热温度为T，液相焓为I；参见图3-14，原料在提升管出口的气相焓为368千卡/千克=1540.7千焦/小时Q5=110000(1540.7-I)(3)循环油和循环油浆的加热和汽化热Q6参见图3-14，循环精制的310液相焓为185千卡/千克=774.6千焦/千克，循环精制浆液的335液相焓为190千卡/千克=795.5千焦/千克。提升管出口处循环油的气相焓为370千卡/千克=1549.1千焦/小时，循环油浆的气相焓为360千卡/千克=1507.2千焦/小时。加热和汽化热Q6=20800(1549.1-774.6)1956(1507.2-795.5)=1.75107 kJ/h(4)蒸汽加热Q7水蒸汽的初始焓为706.6千卡/千克=2958.4千焦/千克，提升管的出口焓为834.7千卡/小时=3494.7千焦/小时Q7=5860(3494.7-2958.4)=3.14106千焦/小时(5)预提升干气加温Q8Q8=2430(370-214) 4.1868=1.59106千焦/小时(6)热损失Q9Q9=3343620004%=1.34107千克/小时根据反应器的热平衡：Q1 Q2 Q3=Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9，即Q5=7.42107 kJ/h I=866.2千焦/千克=206.9千卡/千克，如图3-14所示：t=342问题8-24(1)催化剂循环有5条路线该方法包括以下步骤：循环原料剂、循环半再生剂、循环再生剂、循环来自外部集热器的催化剂以及循环来自焦炭燃烧罐的催化剂(2)乏药剂的循环压力平衡动力：沉降器的最高压力：p沉降=226.3千帕沉降器稀相静态压力：P1=17.7(44.318-33.563)9.8=1.865千帕沉降器密相静压：P2=557(33.563-27.763)9.8=31.66千帕沉降器密相静压：P3=627(27.763-23.568)9.8=25.78千帕待生产斜管的静压：P4=629(23.568-17.728)9.8=36.00千帕阻力：重复顶部压力：重复压力=251.3千帕重复稀相静压：P5=16(29.349-19.808)9.8=1.496千帕重复密相静压：P6=370(19.808-17.728)9.8=7.542千帕等待滑阀压降：P阀1=61.27千帕(3)半再生剂循环压力平衡动力：重复顶部压力：重复压力=251.3千帕稀相静压：P5=16(29.349-19.808)9.8=1.496千帕重复密相静压：P7=370(19.808-9.746)9.8=36.48千帕半再生斜管静压：P8=385(9.746-3.8)9.8=22.43千帕阻力：二次再热顶部的压力：p2再热=251.3千帕二次稀释相的静压：P9=7(35.552-26.051)9.8=0.652千帕烧焦罐的粗纺丝液滴：P10=10.6千帕烧焦罐稀相静压：P11=66(26.051-11.7)9.8=9.28千帕烧焦罐浓相静压：P12=86(11.7-3.8)9.8=6.66千帕半再生滑阀压降：P阀2=33.21千帕(4)再生剂循环压力平衡动力：二次再热顶部的压力：p2再热=251.3千帕二次稀释相的静压：P9=7(35.552-26.051)9.8=0.652千帕两相密相静压：P13=1