提升管反应器中催化裂化与热裂化反应的模拟

利用小型提升管催化裂化实验装置对工业提升管中的催化裂化和热裂化反应进行了实验模拟研究，考察了反应停留时间、反应温度和剂油比对催化裂化和热裂化反应的影响，在此基础上对催化裂化反应工艺条件进行了分析。结果表明，缩短反应停留时间和提高剂油比可有效抑制提升管反应器中热裂化反应的发生，提高轻质油收率；提高反应温度虽然可在一定程度上提高轻质油收率，但反应温度过高会使热裂化反应加剧，从而使产物分布变差；当采用高温、大剂油比操作时，缩短反应时间，尽量消除提升管反应后期的热裂化反应，是改善催化裂化产物分布的关键。     

催化裂化提升管反应器终止剂注入位置的确定

应用自行开发的数值模拟软件,对胜利石油化工总厂60×10     

反应条件对FCC汽油二次芳构化的研究

以兰炼催化汽油二次芳构化产品为原料,采用小型固定流化床为芳构化反应装置,考察了反应条件对芳构化产物产率、转化率、MON和RON和液体产品组成的影响规律。实验结果表明,兰炼FCC汽油的二次芳构化产物产率随反应温度的变化规律与抚顺FCC汽油非常相似。虽然兰炼FCC汽油芳构化产物二次芳构化后芳香烃的含量提高了大约5%,但是由于产物的马达法辛烷值(MON)不但没有提高反而有所下降,而研究法辛烷值(RON)并没有提高较大,并且焦炭产率较高。因此,可以说明兰炼FCC汽油的二次芳构化性能较差。     

重质油超临界流体萃取分离窄馏分的分子模型

根据大庆减压渣油超临界流体萃取分离窄馏分的分子结构参数,在保证侧链数和平均侧链长度不变的前提下,分别构建了一系列具有相同侧链长度但侧链分布不同的分子和具有相同侧链分布但侧链长度各异的分子。利用分子力学法和分子动力学法对这些可能的分子结构进行了模拟计算,得到了全局能量最低的分子结构三维构象。对这些三维分子结构及其与全局最低能量的关系进行了分析,分别提出了定量描述不同侧链分布结构和不同侧链长度结构与分子能量关系的侧链分布因数和侧链长度因数。这两个因数与相应的分子最低总能量呈良好的线性关系。根据分子能量越低结构越稳定及分子结构存在的可能性越大的原理,确定了存在的可能性最大的重质油平均分子侧链结构。     

大庆蜡油催化裂解反应动力学研究

采用重油微反装置考察了大庆蜡油催化裂解反应的主要产物随反应温度的变化规律。试验结果表明 ,乙烯的收率随着反应温度的升高而单调增加 ;丙烯及丁烯的收率随着反应温度的升高呈现先增加后降低的趋势 ,分别存在一个最佳温度点 ,且丙烯收率的最佳温度高于丁烯的。根据试验结果推导了大庆蜡油催化裂解反应的动力学表达式 ,求取了不同反应温度下的催化裂解反应动力学速率常数、指前因子及反应活化能。     

重油催化裂化反应工艺技术创新

重油催化裂化(FCC)工艺中,反应器内多相流动规律和精细数学描述是关键。基于湍流气固两相流理论和裂化反应集总动力学基础研究,详细描述和刻画FCC提升管反应器内流动传热过程及裂化反应历程,并创新性地提出以最大限度提高轻质油收率和生产清洁汽油为目标的催化裂化工艺的发展方向,应按照平行—顺序反应历程要求实现反应和转化过程的"分区调控",并根据烃分子"竞争吸附"和反应特性的差异匹配催化环境。     

催化裂化提升管反应器终止剂技术的工业化试验

在理论分析及模拟计算的基础上 ,根据胜利石油化工总厂重油催化裂化装置提升管反应器的实际情况 ,选定轻污油及直馏汽油作为终止剂进行了工业试验。试验结果表明 ,将轻污油和直馏汽油作为终止剂时 ,其轻质油收率分别提高了 1.30 %和 0 .95 %。在焦炭产率略有下降的情况下 ,干气产率大幅度降低 ,而液化气产率明显增加。注终止剂前后轻柴油的性质变化不大 ,而注入两种终止剂后 ,汽油的马达法辛烷值从 79.5分别提高到 80 .1和 80 .4,而研究法辛烷值略有降低     

石油焦燃烧器烧焦管内固体颗粒的停留时间分布实验研究

采用脉冲磷光颗粒示踪法,对一套新型内混式石油焦燃烧器烧焦管内固体颗粒的停留时间进行了实验测试,分析了烧焦管内固体颗粒的扩散特性.实验结果表明,在烧焦管轴向上距示踪剂注入位置为1.0 m的截面上,不同径向位置测得的颗粒停留时间分布呈较对称的单峰分布,从烧焦管轴心向边壁靠近,其峰高差别较大.而在示踪剂注入位置以上的4.0 m及9 4 m截面上,不同径向位置测得的颗粒停留时间分布曲线由一个尖而高的前峰和长拖尾所组成,曲线的峰高基本一致,表明颗粒沿轴向以弥散颗粒和颗粒团的形式扩散,颗粒沿径向的混合较均匀.分别对1.0 m和4.0 m及以上检测距离内的颗粒扩散行为建立了径向扩散模型和轴向两组分叠加模型,模型预测的颗粒浓度值与实验值吻合较好.     

催化裂化再生器内气固两相流动及烧焦反应的数值模拟

在气固两相流动模型的基础上,结合催化剂的烧碳、烧氧反应动力学模型,并考虑相问热量、质量传递对流动的影响,建立再生器气固两相流动及烧焦反应模型,对工业再生器进行模拟计算.结果表明:建立的气固两相流动及烧焦反应模型具有良好的预测性,对工业再生器的计算较好地揭示了再生器内的气固流动状况、组分摩尔分数变化及温度场分布等,结果与实际数据基本符合;模拟时忽略了再生器的内构件,对模拟结果有一定的影响.     

石油焦燃烧器烧焦管内固体颗粒的停留时间分布实验研究

采用脉冲磷光颗粒示踪法，对一套新型内混式石油焦燃烧器烧焦管内固体颗粒的停留时间进行了实验测试，分析了烧焦管内固体颗粒的扩散特性。实验结果表明，在烧焦管轴向上距示踪剂注入位置为1．0m的截面上，不同径向位置测得的颗粒停留时间分布呈较对称的单峰分布，从烧焦管轴心向边壁靠近。其峰高差别较大。而在示踪剂注入位置以上的4．0m及9．4m截面上，不同径向位置测得的颗粒停留时间分布曲线由一个尖而高的前峰和长拖尾所组成，曲线的峰高基本一致，表明颗粒沿轴向以弥散颗粒和颗粒团的形式扩散，颗粒沿径向的混合较均匀。分别对1．0m和4．0m及以上检测距离内的颗粒扩散行为建立了径向扩散模型和轴向两组分叠加模型，模型预测的颗粒浓度值与实验值吻合较好。