热载体再生(烧碳)动力学特点

对热载体再生(烧碳)动力学进行了研究,结果表明,与一般裂化催化剂对比,热载体的再生动力学有三个特点:(1)动力学仍可用一级反应(对碳)模型处理,但在含碳量较高时,用表面反应模型拟合得更好;(2)经水热老化处理的热载体的再生速度比新鲜热载体快;(3)再生反应活化能较低.     

水蒸汽对裂化催化剂烧碳动力学的影响

提出了在外加水蒸汽时测定裂化催化剂烧碳动力学的实验方法，并建立了实验装置。烧焦实验采用空气脉冲烧焦实验法，热导检测器前设有色谱柱分离反应尾气中的Ｏ＿２和ＣＯ＿２，从而排除了Ｏ＿２对ＣＯ＿２浓度测定的影响。在水蒸汽分压为０．０３８ＭＰａ、反应温度为６３０～７５０℃的条件下测得了两种催化裂化剂再生时烧碳反应动力学，并与无外加水蒸汽时的实验结果进行了比较。结果表明，工业再生条件下水蒸汽对烧碳反应动力学影响不大。     

水蒸汽对裂化催化剂烧碳动力学的影响

提出了在外加水蒸汽时测定裂化催化剂烧碳动力学的实验方法，并建立了实验装置。烧焦实验采用空气脉冲烧焦实验法，热导检测器前设有色谱柱分离反应尾气中的Ｏ２和ＣＯ２，从而排除了Ｏ２对ＣＯ２浓度测定的影响。在水蒸汽分压为０．０３８ＭＰａ、反应温度为６３０￣７５０℃的条件下测得了两种催化裂化剂再生时烧碳反应动力学，并与无外加水蒸汽时的实验结果进行了比较。结果表明，工业再生条件下水蒸汽对烧碳反应动力学影响不大。     

华东石油学院催化裂化基础研究三十年

本文回顾了近三十年来华东石油学院炼制系所做的有关石油馏份催化裂化的基础研究工作。 这些研究工作包括白土、硅铝和分子筛催化剂的制备和裂化性能,各油田原油的不同馏份的催化裂化,催化剂的裂化活性和物化性质之间的关系,酸性中心形成的机理和裂化催化剂表面酸性的测定方法,单体烃和石油馏份裂化动力学,裂化催化剂结焦与再生动力学以及催化剂在提升管反应器和其它有关设备内的流动规律等等。研究工作的结果有益于我国催化裂化技术的发展。     

催化裂化装置催化剂废渣对炼厂及周边环境的污染研究

研究了炼油厂催化裂化装置催化剂废渣对炼厂及其周边环境的污染状况,结果表明:催化裂化装置跑损催化剂会对炼厂及其周边地区的大气环境产生较为严重的粉尘污染,在距离催化裂化装置再生器烟囱1000 m处,大气环境中总悬浮颗粒物(TSP)的浓度比距离炼厂较远地区高出近一倍.通过采样分析发现,裂化催化剂废渣和炼厂飘尘中的重金属Ni、V的含量较高,分别达到0.588、0.371和0.269、0.176(w%);采用模拟酸雨对裂化催化剂废渣和炼厂瓢尘的浸溶实验表明,浸出液中重金属Ni、V的含量较高,这说明催化剂废渣会对炼厂及周边的土壤和水体产生污染.     

催化裂化装置的动态模拟与操作分析

催化裂化装置的动态模拟和操作分析是优化操作和先进控制的基础.在强调催化裂化动态机理模型的优点后,对二级裂化反应转化率经验模型和集总反应动力学模型两大类动力学模型、再生过程中烧碳、烧氢动力学模型、床层再生器流化模型、快速床再生器流化模型和反应器再生器动态数学模型进行了详细的评述,并指出运用动态机理模型对装置操作进行分析,特别是装置稳定性分析可以为催化裂化装置的设计、操作和控制提供依据.     

用微量记录天平研究催化剂再生动力学

新建一套以CAHN2000型电子微量记录天平为核心的流动式热重反应装置,并应用该装置进行工业微球分子筛裂化催化剂CRC-1再生动力学研究。结果表明,温度在500～600℃、常压下氧浓度为10％～15.2％的反应条件下,再生反应在动力学区进行,焦炭燃烧速度与催化剂上焦炭含量和氧分压均成一级反应关系;由异丙苯或甲基环已烷生成的焦炭具有基本相同的燃烧性能。该装置具有灵敏度高、准确性好、操作简便等优点,可用于催化剂方面的多种研究。     

裂化催化剂再生动力学几个问题的讨论

本主讨论了有关裂化催化剂再生速度的几个问题。经试验及分析认为,催化剂的再生速度与催化剂上焦炭的生成速度有关,生成速度越快,再生速度也越快。工业装置渣油结焦催化剂比实验室异丙苯结焦催化剂的再生速度快。在再生过程中,催化剂本身对焦炭的燃烧速度基本没有影响,可以看作为惰性物。影响再生速度的主要因素是焦炭本身的性质,催化剂中加入某些金属可以加快或减慢再生速度,但不改变活化能。     

CO气相慢氧化动力学研究

用流动法对在裂化催化剂再生的温度、压力及CO,O_2和H_2O浓度条件下CO的气相氧化动力学进行了研究,发现在上述条件范围内的反应可根据温度及水汽浓度为三个动力学区域:低温反应区、水影响反应区及高温反应区。在低温反应区水汽对反应无影响,而在其它两区水汽对反应有较大影响。本文分别给出了这三个区域的动力学方程。     

催化裂化装置的动态模拟与操作分析

催化裂化装置的动态模拟和操作分析是优化操作和先进控制的基础。在强调催化裂化动态机理模型的优点后,对二级裂化反应转化率经验模型和集总反应动力学模型两大类动力学模型、再生过程中烧碳、烧氢动力学模型、床层再生器流化模型、快速床再生器流化模型和反应器 再生器动态数学模型进行了详细的评述,并指出运用动态机理模型对装置操作进行分析,特别是装置稳定性分析可以为催化裂化装置的设计、操作和控制提供依据     

几种含铁化合物对煤燃烧特性的影响

利用热重－差热－热重微分仪实验研究了几种含铁化合物,如ＦｅＣｌ３、ＦｅＣｌ２和Ｆｅ２Ｏ３等对煤燃烧特性的影响。结果表明,含铁化合物能够发迹煤的燃烧特性,不同种类的含铁化合物对煤燃烧特性的影响不同。ＦｅＣｌ３和ＦｅＣｌ２能够提高煤燃烧过程低温段的燃烧反应速率,其机理是ＦｅＣｌ３和ＦｅＣｌ２起催化剂的作用,改变了燃烧过程化学反应的动力学参数,从而加快了煤的燃烧速率。ＦｅＣｌ３和ＦｅＣｌ２的催化能力随其     

多孔陶瓷板城市燃气预混燃烧的数学模拟

对人工均布小孔的多孔陶瓷板内城市燃气的预混燃烧进行了研究．讨论了作为目前上海城市煤气的主要成分ＣＯ、Ｈ２、ＣＨ４的反应动力学及其参数——活化能、频率因子等,建立了反应动力学方程．通过理论分析推导出燃气－空气预混气体的连续性方程、组分方程、能量方程、状态方程及多孔陶瓷的能量方程,建立了多孔陶瓷板中城市煤气预混式燃烧的数学模型．由数值计算得到多孔陶瓷板的板内固体温度分布,并与实验数据进行比较     

渣油裂化催化剂上焦炭的沉积与分布

本文建立了测定流化催化裂化(FCC)催化剂上的焦炭以及污染金属沿径向分布的一种新方法——研磨法。用这种方法考察了多种工业待生剂,取得了确定的结果,并从理论上初步探讨了提升管反应器中的传递过程和生焦反应。研究结果表明,由于液相组份的存在和反应,渣油裂化催化剂粒内和粒间的焦炭分布都是不均匀的,而汽相反应的瓦斯油裂化催化剂粒内和粒间的焦炭分布都是均匀的。污染金属镍在这两种类型的催化剂上的径向分布也都是均匀的。     

水泥窑用煤燃烧动力学研究

采用热重分析法对南宁无烟煤在加入催化剂ZnO、NaClO4、Na2Cr2O7、Fe2O3和MnO2前后的燃烧动力学特性进行研究。结果表明,添加的5种催化剂都具有催化效果,但对煤燃烧动力学特性影响程度有所不同;催化剂Na2Cr2O7能改变燃烧反应机理,提高煤的燃烧速率,更有利于煤的完全燃烧;催化剂能够不同程度地降低煤燃烧的表观活化能,使煤的着火点降低;5种催化剂的催化效果依次为:Na2Cr2O7>NaClO4>ZnO>Fe2O3>MnO2。     

生物质燃烧特性与动力学分析

为丰富农林业生物质利用方式,通过热重分析法研究生物质在不同条件下的燃烧特性及其动力学特性。研究表明,不同生物质燃烧特性明显不同。稻壳经不同温度水洗后综合燃烧特性指数增加,最大燃烧速率提高6.0~7.6 %/min,燃烧活化能高于原样,且在一定范围内水洗温度越高,焦炭燃烧阶段活化能越小;提高升温速率,生物质的着火温度、燃尽温度、残余率、最大燃烧速率及综合燃烧特性指数提高;生物质的燃烧反应遵循一级反应动力学模型,相关系数达0.955以上,挥发分析出燃烧阶段活化能均大于焦炭燃烧阶段。该实验结果可为生物质在火力发电行业应用提供参考。     

混合原料油催化裂化工业生产性能的预测

对三种原料油的催化裂化性能进行了实验研究.数据表明,渣油加氢蜡油是优质催化裂化原料.混合油及孤岛减压蜡油裂化性能较差.而且后两种原料油的产品分布均劣于渣油加氢蜡油.预计使用混合原料油进行工业催化裂化生产时,由于焦炭及汽油产率、转化率、催化剂的重金属污染等与其它两种原料油不同.生产中需要在再生器取热、反应温度、回炼比、新鲜催化剂补充量等方面相应进行调整.     

内燃机缸内冷态湍流流动及传热的二维数值计算

阐述内燃机缸内冷态湍流流动和传热的一种二维数学模型，即用数值方法求解控制缸内气体流动和传热的一组偏微分方程组，得到缸内流场及温度场，进而求出壁面处温度的变化规律．计算是基于控制容积法，采用可在轴向伸缩变化的轴对称动坐标系．在压力较正方程和Ｋ－ε湍流模型中均考虑了流体的压缩性效应，旋流也作为因变量之一纳入了计算．对平顶及带凹坑的燃烧室的模拟计算结果与实验数据相吻合．     

闭式燃烧室中丁烷燃烧的热声耦合机理

结合燃烧理论和声学理论,针对实际中出现的燃烧室空腔压力振荡问题,将声学模型和燃烧计算模型相耦合,用数学模型描述内燃机燃烧过程中的热声耦合现象.通过建立的数学模型,编制闭式定容燃烧的二维热声耦合计算程序对预混合丁烷进行计算,得出热声耦合的特性并给出了描述声场的压力云图,可以看到加入波动方程前后的燃烧过程存在差异.同时结合汽油机缸内燃烧压力实验数据与计算结果对闭式燃烧热声耦合的机理进行了分析.计算和实验数据的对比结果表明,在闭室燃烧过程中,放热与燃烧室声场存在相互影响,因此对内燃机燃烧过程进行研究时,应考虑声学因素.     

载体特性对催化裂化催化剂性能的影响

研究了制备流化催化裂化(FCC)催化剂常用载体的孔结构、酸性特点和反应性能,结果表明胶溶双铝载体和高岭土原位晶化载体具有适合制备重油FCC催化剂的条件.将胶溶双铝载体和高岭土原位晶化载体分别制备成FCC催化剂,采用固定流化床反应器对其反应性能进行了评价,表明采用原位晶化载体制备的FCC催化剂具有更好的重油转化能力.