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。     

焦化蜡油两段提升管催化裂化研究

在两段提升管催化裂化实验装置上,以克拉玛依焦化蜡油为原料,考察了常规单段操作条件(反应温度、剂油比和停留时间)对焦化蜡油催化裂化转化性能的影响及相同转化率下焦化蜡油单段和两段反应产物分布的变化,同时,还对比考察了焦化蜡油、减压蜡油单独进料和混合进料单段反应的差别.实验结果表明,与常规单段催化裂化技术相比,两段提升管催化裂化技术在焦化蜡油催化裂化转化方面具有明显优势,相同转化率下,在大幅度提高轻油收率和液收的同时,还会明显降低干气收率.此外,整体来看焦化蜡油、减压蜡油单独进料要明显优于混合进料.     

焦化蜡油两段提升管催化裂化研究

在两段提升管催化裂化实验装置上,以克拉玛依焦化蜡油为原料,考察了常规单段操作条件(反应温度、剂油比和停留时间)对焦化蜡油催化裂化转化性能的影响及相同转化率下焦化蜡油单段和两段反应产物分布的变化,同时,还对比考察了焦化蜡油、减压蜡油单独进料和混合进料单段反应的差别。实验结果表明,与常规单段催化裂化技术相比,两段提升管催化裂化技术在焦化蜡油催化裂化转化方面具有明显优势,相同转化率下,在大幅度提高轻油收率和液收的同时,还会明显降低干气收率。此外,整体来看焦化蜡油、减压蜡油单独进料要明显优于混合进料。     

催化裂化操作条件优化基础研究

以胜利油田孤岛蜡油掺回炼油为原料油 ,RHZ 2 0 0与RHZ 30 0混合剂为催化剂 ,在XTL 3型高低并列式提升管催化裂化装置上考察了反应温度、剂油比、停留时间和催化剂活性等操作条件对产品分布的影响。试验结果表明 ,缩短油气停留时间 ,可降低单位催化剂上的焦炭含量 ,提高催化剂的活性和选择性 ,改善产品分布 ;改变操作条件 ,可得到不同的产品分布。在转化率相同的条件下 ,缩短停留时间所得到的产品中汽油产率和选择性比停留时间长时略有提高     

催化裂化操作条件优化基础研究

以胜利油田岛蜡油掺回炼油为原料油,RHZ－200与RHZ－300混合剂为催化剂,在XTL－3型高低产列式提升管催化裂化装置上考察了反应温度、剂油比、停留时间和催化剂活性等操作条件对产品分布的影响。试验结果表明,缩短油气停留时间,可降低单位催化剂上的焦炭含量,提高催化剂的活性和选择性,改善产品分布;改变操作条件,可得到不同的产品分布。在转化率相同的条件下,缩短停留时间所得到的产品中汽油产率和选择性比停留时间时略有提高。     

浅析热裂化反应和催化裂化反应的特点和影响因素

研究催化裂化过程中热裂化反应和催化裂化反应的特点,综合分析影响热裂化反应和催化裂化反应的主要因素。分析反应温度、剂油比、反应时间在催化裂化过程对热裂化反应、催化裂化反应的作用规律,从而有效的控制影响因素。     

剂油比对大庆常压渣油催化裂解气体产物分布的影响

以大庆常压渣油为原料 ,针对A ,B两种不同类型的催化剂 ,采用小型固定流化床实验装置 ,考察了剂油比对催化裂解气体产物分布的影响。研究发现 ,不同类型的催化剂 ,其剂油比对裂解气体产物中各组分收率的影响规律不尽相同。对于A型催化剂 ,在反应温度为 70 0℃、水油比为 0 .6 3和停留时间为 1.8s的实验条件下 ,总低碳烯烃收率在 5 0 %以上 ,并且随剂油比的增大 ,总低碳烯烃收率线性增加 ;对于B型催化剂 ,在反应温度为 6 5 0℃、水油比为 0 75和停留时间为 1.7s的实验条件下 ,总低碳烯烃收率最高可达 4 4 % ,并且随剂油比的增加 ,总低碳烯烃收率有一个最大值。用最小二乘法对实验数据进行回归 ,得出了实验考察范围内乙烯、丙烯、丁烯和总低碳烯烃收率随剂油比的变化规律。实验结果还显示 ,催化剂对催化裂解起重要作用 ;不同类型的催化剂 ,不仅裂解产物的变化规律不同 ,其反应机理也会有很大区别     

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 6 0× 10 4 t/a重油催化装置进行了分析和计算 ,得到了提升管内催化剂颗粒浓度、温度及产物沿提升管的分布情况。从模拟结果可以看出 ,在目前的操作情况下 ,该装置中柴油出现一定程度的过裂化 ,即轻质油收率最高点不在提升管出口。对产物分布曲线进行了分析 ,确定出终止剂的注入位置为 2 3.5m ,这为下一步的工业试验提供了依据     

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。     

剂油比对大庆常压渣油催化裂解气体产物分布的影响

以大庆常压渣油为原料，针对A，B两种不同类型的催化剂，采用小型固定流化床实验装置，考察了剂油比对催化裂解气体产物分布的影响。研究发现，不同类型的催化剂，其剂油比对裂解气体产物中各组分收率的影响规律不尽相同。对于A型催化剂，在反应温度为700℃、水油比为0．63和停留时间为1．8s的实验条件下，总低碳烯烃收率在50％以上，并且随剂油比的增大，总低碳烯烃收率线性增加；对于B型催化剂，在反应温度为650℃、水油比为0．75和停留时间为1．7s的实验条件下，总低碳烯烃收率最高可达44％，并且随剂油比的增加，总低碳烯烃收率有一个最大值。用最小二乘法对实验数据进行回归，得出了实验考察范围内乙烯、丙烯、丁烯和总低碳烯烃收率随剂油比的变化规律。实验结果还显示，催化剂对催化裂解起重要作用；不同类型的催化剂，不仅裂解产物的变化规律不同，其反应机理也会有很大区别。     

基于开裂区平均化方法的混凝土开裂特性

为研究混凝土试件的开裂特性,基于细观力学理论对传统平均化方法进行了改进,提出了开裂区平均化方法。利用不同的平均化方法对级配与粒径分布相同的不同尺寸试件进行计算分析,研究混凝土试件的开裂特性和开裂尺寸依赖性的产生机理。结果表明,开裂区平均化方法能够得到具有尺寸一致性的、表征试件开裂破坏全过程的开裂特性曲线,可确定重要开裂计算参数;开裂尺寸依赖性的出现是由于在试件尺寸变化时,试件中占较小空间的局部开裂区大小及其力学特性基本不受尺寸变化影响,而占较大空间的线弹性区大小及其力学性能却受尺寸变化影响较大,导致整体宏观响应受尺寸变化较大,并由此产生尺寸依赖性。     

催化裂化条件对处理生物质热解焦油的影响

为了研究催化裂化条件对生物质热解焦油处理的影响,以秸秆热解产生的焦油为原料,在固定床反应器实验台上,研究了石灰石、白云石和高铝砖3种催化剂作用下,温度、催化剂尺寸、床高等反应条件对焦油裂化的影响规律。实验结果表明,石灰石对焦油裂化有较好的催化效果,它作用下的产气率高,而且它是天然矿石,加工成本低,煅烧后耐磨性比白云石好,很适合生物质热解工艺中作为焦油裂化的催化剂使用。实验结果还表明提高裂化温度、增加床高、减小床料粒径都能有效地促进焦油深度裂化。该文结果可为焦油催化裂化工程设计提供指导。     

Patterning by controlled cracking

Crack formation drives material failure and is often regarded as a process to be avoided. However, closer examination of cracking phenomena has revealed exquisitely intricate patterns such as spirals, oscillating and branched fracture paths and fractal geometries. Here we demonstrate the controlled initiation, propagation and termination of a variety of channelled crack patterns in a film/substrate system comprising a silicon nitride thin film deposited on a silicon substrate using low-pressure chemical vapour deposition. Micro-notches etched into the silicon substrate concentrated stress for crack initiation, which occurred spontaneously during deposition of the silicon nitride layer. We reproducibly created three distinct crack morphologies--straight, oscillatory and orderly bifurcated (stitchlike)--through careful selection of processing conditions and parameters. We induced direction changes by changing the system parameters, and we terminated propagation at pre-formed multi-step crack stops. We believe that our patterning technique presents new opportunities in nanofabrication and offers a starting point for atomic-scale pattern formation, which would be difficult even with current state-of-the-art nanofabrication methodologies.     

基于动态等级PSO-ELMAN的乙烯裂解深度模型及其优化控制

提出一种自适应动态等级粒子群算法(ADHPSO)。该算法保持粒子多样性,能摆脱局部极值,有良好的全局收敛性。将ADHPSO训练ELMAN神经网络,建立乙烯裂解炉裂解深度的在线预测模型。研究一种集成ADHPSO-ELMAN过程建模的裂解深度智能优化控制方法,得到裂解过程的最优操作条件。仿真计算表明,该方法显著提高了乙烯及丙烯的收率,具有良好的稳定性和适应性,对实际生产具有极大的应用潜力。     

Failure analysis of corrosion cracking and simulated testing for a fluid catalytic cracking unit

The failure of a fluid catalysis and cracking unit (FCCU) in a Chinese refinery was investigated by using nondestructive detection methods, fracture surface examination, hardness measurement, chemical composition and corrosion products analysis. The results showed that the failure was caused by the dew point nitrate stress corrosion cracking. For a long operation period, the wall temperature of the regenerator in the FCCU was below the fume dew point. As a result, an acid fume NO_x-SO_x-H₂O medium presented on the surface, resulting in stress corrosion cracking of the component with high residual stress. In order to confirm the relative conclusion, simulated testing was conducted in laboratory, and the results showed similar cracking characteristics. Finally, some suggestions have been made to prevent the stress corrosion cracking of an FCCU from re-occurring in the future.     

钻孔直径对静态破碎剂致裂性能影响试验分析

进行岩石切割或开采时,静态破碎剂(简称SCA)致裂性能受多种因素的影响。为了研究钻孔直径对SCA致裂效果的影响,研究设计三种不同的SCA浆液水剂比;通过五种不同直径的高强度钢管来模拟不同的钻孔直径,测试了试件中SCA产生的膨胀压力。结果表明:1大直径的钻孔易发生喷孔现象,且首次喷孔时产生的膨胀压力最大;2当SCA浆液水剂比一定时,SCA产生的膨胀压力随着钻孔直径的增大而增大,但不同钻孔直径的钻孔达到最大膨胀压力所需时间基本相同。     

16Mn(HIC)钢硫化物应力腐蚀开裂实验研究

采用恒应变和慢应变速率拉伸实验的方法,研究了16Mn(HIC)和16Mn钢母材、焊缝在H2S环境中应力腐蚀开裂.结果表明:两种材料在酸性H2S介质中均发生穿晶型硫化物应力腐蚀开裂(SSCC);与16Mn钢相比,16Mn(HIC)钢有更好的抗SSCC性能,钢中的C,Mn,P和S的含量降低有利于提高钢的抗SSCC性能.焊缝及热影响区在焊接过程中,产生的粗大魏氏组织、偏析、缩孔和夹杂等缺陷,降低了焊缝的抗SSCC能力.但是,通过焊后热处理可以适当提高焊缝的抗SSCC能力.     

裂解炉管结构对裂解产物收率影响的数值模拟

利用计算流体力学(CFD)软件Fluent 6.3,在相同温度边界条件下分别对3种不同结构的炉管管内石脑油的裂解反应进行了三维数值模拟,深入分析了3种不同结构炉管的轴向、径向的温度分布和主要裂解产物浓度的分布规律。模拟结果表明,炉管结构对炉管长度方向上以及炉管径向上的温度分布和主要裂解产物浓度的分布规律有着显著影响。用数值模拟方法裂解炉管对掌握管内部的裂解反应和主要裂解产物的分布规律有着重要作用,可以为炉管的结构优化设计提供理论依据。