催化裂化中级班培训
物料平衡和热平衡
物料平衡
• 计量计算
• 物料平衡计算
• 元素平衡
氢平衡
硫平衡
氮平衡
金属平衡
热平衡
• 热平衡计算
• 影响催化裂化热平衡诸因素的探讨
物料计量计算
• 油品计量
• 液化气计量
• 干气计量
• 焦炭计量
计量计算方法
• 已知累积量
• 已知瞬时流量
油品计量
• GB/T 1885-1998 <<石油计量表>>
• 压差式流量计校正
• 高温下油品密度计算
油罐检尺/输油体积计量
适用于不需要校正的计量
• 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 石油计量表；
等效采用国际标准 ISO 91—2：1991
GB/T 1885-1998 <<石油计量表>>
eqv ISO 91-2:1991
• 本标准规定了将在非标准温度下获得的玻璃石
油密度计读数（视密度）换算为标准温度下密
度（标准密度）和体积修正系数的方法。
• 本标准适用于原油、润滑油和其他液体石油产
品。
• 本标准所规定的标准温度为20℃。
• 本标准编制石油计量表所用油品的热膨胀数据
与ISO91-1一致。
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
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。
V20=Vt × VCF20…………………（1）
产品计量
• 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
，再乘以标准体积，就得到产品质量
（m），见公式。
• m =V20×（ρ20－）
产品数量计算举例
• 某一产品测得输油温度为40℃，输油体
积或油罐体积为，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。
• 由产品在试验温度 40℃下的视密度
kg/m3 ，查表59B，得 ρ20=
kg/m3
表59B 产品标准密度表
求输油质量
• 由标准密度
表60B得
VCF20=
V20=*
≈
输油质量＝*（）
≈ t
表60B 产品体积修正系数表
流量计校正
• 压差式流量计计量公式
体积流量计校正
重量流量计校正
液体体积流量
液体质量流量
体积流量计校正
质量流量计校正
操作条件下液体密度的计算
• GB/T 1885-1998 <石油计量表> < 150C
• 温度-密度图
• 温度-密度关系式 <50 C
温度-密度关系图
温度-密度关系式 <50 C
液化气计量
• 球罐计量/累积流量计
• 不需校正的质量流量计
• 差压式流量计计量
液化气密度
• 直接测定
• 计算
液化气密度
SH/T 0221-92
中华人民共和国石油化工行业标准
液化石油气密度或相对密度测定法
（压力密度计法）
SH/T 0230-92
中华人民共和国石油化工行业标准
液化石油气组成测定法
（色谱法）
液化石油气20℃密度计算
液化气温度下液化石油气密度的求取
• 当液化石油气温度不是20℃时，应使用
SH/T 0221—92 中的附录B中的表B2，利
用液化石油气20℃密度ρ20 和液化气温度
（-25到50℃），求出液化气温度下液化
石化油气密度ρt。
液化石化油气质量G的求取
G = Vt·ρt
差压式流量计计量液化气
• 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
液化气计量计算例题
干气计量
• 混合干气和净干气分子量计算
• 混合干气体积流量校正
• 混合干气质量流量计算
• 净干气质量流量计算
混合干气体积流量校正
干气计量方法
干气计算例题
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5500 m3 /h。
干气例题计算结果
焦炭计量
• 主风体积流量校正
• 焦炭质量流量计算
主风体积流量校正
焦炭质量流量计算
焦炭计算例题
• 已知干烟气组成为CO2=%， CO=10%
， O2=0%； 湿空气流量10000Nm
3/h；
空气分子湿度
焦炭计算结果
物料平衡计算
• 物料平衡计算的条件dW/dt=0
• 物料平衡计算系统的选取
• 进出系统物料的确定（合系统选取综合考虑）
• 物料平衡计算结果
物料平衡系统的选取
物料平衡计算结果
• 粗物料
• 细物料（生产稳定汽油）
• 细物料（生产最多的气体）
• 汽油、轻柴油干点校正到相同的基准
• 质量和体积二种表示方法
物料平衡计算方法
不需校正的流量计
• 累积流量计或油罐检尺
• 瞬时流量计
物料平衡计算方法
需校正的流量计
• 瞬时流量计
• 累积流量计
物料平衡计算结果
粗物料
催化裂化全装置物料平衡
物料平衡计算结果
细物料
物料平衡计算结果
细物料
调整油品切割点后物料平衡
最接近反应再生系统出口
方法一
将 ASTM 50% 点转化成TBP 50% 点温度
• TBP(50)=*ASTM D-86(50)
• 此处：
• TBP(50) =实沸点蒸馏50 vol%馏出温度，
0F
• ASTM D86(50)= ASTM D-86 蒸馏 50
vol%馏出温度vol%, 0F
将ASTM D-86转化为TBP切割点
• 由下列公式计算TBP相邻切割点的温度
差：
• Yi=AXiB
• 此处：
• Yi= TBP 蒸馏二切割点间的温度差， 0F
• Xi= ASTM D-86蒸馏二切割点间的温度差，
0F
• A, B =不同切割点范围的常数
常数确定
ASTM（恩氏）蒸馏数据和TBP（实沸点）
蒸馏数据的换算
（方法二）
• TTBP =a*(*TD86)b/
• TD86 = a(-1/b)*(*TTBP)1/b/
• TTBP ---实沸点温度，0， 10％， 30％，50％，70％，
90％和95％体积馏出点，K
• TD86 ---- 相应的 ASTM D86馏出温度，K
常数
举例
汽油和轻循环油切割点的调整
粗轻循环油加稳定汽油中
430oF+（221℃-）的组分，减去粗轻循环
油中430oF-（221℃-）的组分。再加上粗
油浆（澄清油）中650oF-(343℃-)的组分，
减去粗轻循环油中650oF+(343℃+)的组分。
稳定汽油加上粗轻循环油中
430oF-（221℃-）的组分，减去稳定汽油
中430oF+（221）的组分。
粗 油浆（澄清油）加上粗轻循环油
中650oF+(343℃+)的组分。减去粗油浆
（澄清油）中650oF-(343℃-)的组分。
物料平衡举例
归一化和调整干点后的物料平衡
损失分析
• 全装置是否处在稳定、平衡运转中。
• 计量仪表、装置是否按规定进行校验。
• 进出装置的物料量是否没有遗漏。
• 尽可能同时采用较多的计量方法和计算方
法，并互相对照。 采用瞬时流量计时应尽可能
多地取点（尤其是操作波动时），以便更具代
表性。
• 估计污水、污油等各处可能发生的损失，
并尽可能地计量。
物料平衡和热平衡计算的异同
• 物料平衡
物质不灭定律
有物理变化和化学变化
计算根据计量
dW/dt=0
• 热平衡
能量守恒定律
有物理变化和化学变化
计算时有多种假设
dQ/dt=0
