重油催化裂化12集总动力学模型的工业模拟

以实验室建立的重油催化裂化(RFCC)12集总动力学模型为基础,通过设置装置因数和回炼计算,建立了重油催化裂化工业反应器模型.编制了可用于求取装置因数和预测产物分布的12集总动力学模型的工业模拟软件.基于实验室模型获得的动力学参数及工业装置操作数据,利用RK4(Runge-Kutta)法和拟牛顿BFGS(Broyden...     

FDFCC集总反应动力学组合模型的建立

从灵活双效催化裂化(FDFCC)工艺特点和反应机理出发,以其工业提升管实际操作参数为基础,对该工艺的两个子反应体系——重油提升管和汽油提升管分别进行研究并提出了相应的重油12集总、汽油9集总催化裂化动力学模型。详细分析了重油、汽油反应体系与总反应体系相应集总组分的数学关联,提出了FDFCC工艺反应动力学组合模型。最后,采用不同原料、不同操作条件下的两组工业实测数据对该模型进行了验证。结果表明:模型计算值和实测值能很好地吻合(总物料组成的绝对误差除个别点外均在1%以下)。该模型能较好地预测产品分布及性质,对FDFCC工艺的工业装置操作优化具有指导意义。     

催化裂化动力学模型的建立及其应用

本文应用集总理论,建立了催化裂化十一集总动力学模型,开发了该模型的计算机软件(FCCLK)。利用该软件对工业催化裂化装置和掺炼渣油的中试装置进行了工业验证。结果表明,本模型能够很好地预测不同原料组成、不同操作条件下的催化裂化产物的产率,使工业催化裂化装置实现了优化操作,轻油和汽油收率提高,焦炭产率下降,取得了明显的经济效益。     

渣油催化裂化集总动力学模型的建立

根据集总指导原则，从渣油催化裂化的反应机理出发，建立了１１集总渣油催化裂化的反应网络及相应的动力学模型，该模型简单可行，具有对不同原料的适用性和良好的拟合性，能适应对工业渣油催化裂化装置反应结果的预测，以实现工业过程的优化操作和设计。     

RCCLK软件对催化裂化掺炼焦化蜡油、柴油的模拟计算

运用重油催化裂化十一集总动力学模型的工业应用软件 RCCLK,对催化裂化装置掺炼焦化蜡油和焦化柴油的工况进行了模拟。结果表明 ,模拟预测计算结果能较好地符合催化裂化反应规律 ,为催化裂化掺炼焦化蜡油、柴油选择合理的操作条件提供了依据     

洛阳维达石化工程有限公司 冷再生剂循环技术重油催化裂化装置技术

正一、技术开发背景催化裂化是炼油工业的核心工艺,重油轻质化的重要手段。我国各大炼厂原油呈现重质化、劣质化趋势,催化裂化装置的干气焦炭产率偏高,汽油烯烃和硫含量偏高,不能满足汽油的新国家标准要求。在工业装置上,进料温度和再生温度、反应温度、剂油比等操作变量都是相互关联的,受到装置热量平衡和化学平衡的制约,不能实现独立控制和优化控制。如何解决上述矛盾,一直是提高重油催化裂化技术水平的难点及研究热点,长期困扰着国内外的催化裂化工作者,成为30多年来催化裂化工程开发中一个公认的世界性难题。国内外多家科研机构进行了30多年持续不断的探索和改进,开发了许多种专利和专有技术,均未能解决上述世界性的技术难题。洛阳维达石化工程有限公司独辟蹊径,开发的冷再生剂循环技术重油催化裂化技术,成功地解决了多项世界技术难题,提高了反应选择性,降低了干气和焦炭产率,提高了目的产品的收率和质量,同时实现炼油工业的低能耗、低排放。因其巨大的经济效益和国际领先的技术水平,荣获2016年国家科技进步二等奖。     

乳化油（纯重油）催化裂化集总动力学模型研究

通过文献查阅和实验室研究工作,对纯重油及乳化重油催化裂化(FCC)反应进行了较为系统的考察和研究。建立了重油FCC四集总动力学模型。结合模型给出了合适的反应网络和数学描述。通过非线性最小二乘法,用MATLAB软件对模型求解,验证了模型的正确性,最终可借助模型对重油及乳化重油FCC进行产品预测。并建立了二者FCC反应四集总动力学模型。     

先进控制在300万t/a重催装置应用

以兰州石化公司300万t/a重油催化裂化先进控制项目为背景,介绍了基于模型的鲁棒多变量预测控制技术（RMPCT）在催化裂化装置上的应用,重油催化裂化的过程控制策略、控制器设计及控制器与DCS的接口设计。     

传统催化裂化提升管反应器的弊端与两段提升管催化裂化

通过文献调研、实验研究和重油催化裂化工业装置现场采样,对传统重油催化裂化提升管反应器进行了研究.结果显示,传统重油催化裂化普遍存在反应时间过长、平均催化剂活性低和选择性差及不同反应组分之间存在恶性竞争等弊端.在此基础上,提出了两段提升管催化裂化新概念,并分析了其技术优势.     

传统催化裂化提升管反应器的弊端与两段提升管催化裂化

通过文献调研、实验研究和重油催化裂化工业装置现场采样，对传统重油催化裂化提升管反应器进行了研究。结果显示，传统重油催化裂化普遍存在反应时间过长、平均催化剂活性低和选择性差及不同反应组分之间存在恶性竞争等弊端。在此基础上，提出了两段提升管催化裂化新概念，并分析了其技术优势。     

天然气管网系统性能评价指标及方法研究进展

目前中国对天然气的需求与消费扩大,天然气管网建设势必要加快.天然气管网系统在服役过程中的事故率和安全风险难以控制,从而会极大影响天然气管网供应格局的形成.近年来,中外对天然气管网系统的性能评价指标及方法已经取得了大量的研究成果,但是中国油气管道领域的应用实例仍然较少,未形成一套完整的、全面的天然气管网系统性能评价指标及方法体系.通过总结现有研究成果发现,管网结构可靠性评价主要是采用故障树分析、蒙特卡洛模拟方法来计算管网系统的失效概率,从而量化管网系统的可靠性.管网供气可靠性评价主要是基于概率统计方法,建立天然气管网系统日需求-日供给干涉模型,并结合TGNET软件或蒙特卡洛模拟法,求解出管网系统的供气可靠度;管网经济性评价主要侧重于投资估算和财务评价;管网适应性评价主要是通过模拟软件建立管网水力计算模型,从而分析管网在不同工况下的输送效率.同时也指明了建立管网系统评价模型、划分评价指标等级是未来的研究重点;采用极限状态设计理论,并准确计算管网系统发生失效或故障的概率是未来的研究难点.以上综述内容对于开展天然气管网系统性能评价指标及方法的理论研究与现场应用具有一定的借鉴价值.     

川中地区油气矿地面集输管网系统适应性评价

川中地区油气矿地面集输管网系统经过快速发展，现已运行多年．随着川中地区油气矿产气能力进一步提升，带来了水产量的提升等一系列影响集输管网系统安全运行的问题．对川中地区油气矿集输管网的现状和特点进行了分析，利用TGNET分析软件建立油气矿管网模型，并对该集输管网进行了适应性分析和评价．实例验证表明，本研究结论对川中地区油气矿集输管网系统的适应性评价符合实际工况．     

海上稠油热化学驱三维物理模拟

依据渤海某稠油油藏的地质特征自主研发设计大型三维物模设备,研究在蒸汽驱过程中伴注化学剂和烟道气等增产措施对稠油热采的强化作用,分析模型温度场和剩余油饱和度场的分布特征,根据三维物模实验条件建立数值模型,验证三维物模实验结果的精确性。结果表明:相比于普通蒸汽驱,热化学驱的单井采收率可提高5.89%,加入烟道气进行强化热化学驱后,气体的隔热增能作用和泡沫的调堵驱油作用可以大幅度扩大油层的热波及面积,提高原油采收率,模型的单井含水率下降了28.17%,采收率提高了37.19%;数值模拟结果与物模实验结果具有良好的拟合程度。     

现代油船液货系统气体管网工况仿真研究

针对现代油船液货系统气体管网的特点，将大压差气体管道流动模型应用于管元，将有限元理论应用于管网系统，建立了仿真模型；通过仿真气体管网的实际工况，验证了模型的可靠性和实用性；形成的软件丰富了油船模拟器项目的内容并为油船优化作业提供了平台。     

超临界CO2在稠油中的溶解度以及体积系数研究

采用超临界状态的CO2对稠油或原油进行降黏,进而实现长距离管道输送是一项全新的稠油降黏输送工艺。采用实验手段和流体相平衡模型相结合对CO2在稠油中的溶解特性以及超临界CO2稠油物理特性进行了研究,得到了CO2在超稠油中的溶解特性。且模拟计算结果与实验结果比较接近,误差较小,并确定了适用于超临界CO2在稠油溶解度计算公式和体积系数计算公式。     

深层稠油油藏注天然气吞吐泡沫油流特征数值模拟研究

深层稠油油藏的有效开采是世界性的难题,天然气吞吐开采是有效的方法之一。其中天然气吞吐回采阶段泡沫油流的驱油特征研究尚不深入。本文采用考虑泡沫油的数值模拟方法,以吐哈鲁克沁油田深层稠油油藏天然气吞吐为实例,从模拟网格尺寸、油藏非均质程度、注入气溶解速度等角度,对吞吐回采阶段的“泡沫油流”的渗流特征展开描述。研究结果表明,数值模拟研究要建立适宜的网格模型才能反映真实的泡沫油流动态;注气气体扩散水平较高时,非均质的影响效果显现,气体优先从储层突破影响原油的生产;当注入气体溶解速率低时,微气泡少,影响稠油的流动性,累积采油量减少。     

一种用于处理宾汉非牛顿稠油渗流的热采模型

温度对稠油流变性有一定的影响,且存在某一临界温度Ｔｃｒ．当温度高于Ｔｃｒ时,稠油可以视为牛顿流体;当温度低于Ｔｃｒ时,为非牛顿流体,并存在一个初始剪切应力,可以用宾汉型本构方程来描述。根据宾汉流体的渗流方程,建立了新的热采数值模型,该模型中考虑了稠油在低于临界温度时呈现为宾汉流体的特性。采用粘度校正法和系数校正法对采油参数进行了计算,并引入了初始压力梯度项。为了测试这两种方法的优劣,对新疆风城某采油方案进行了试算。试算结果表明,后一种方法在模拟精度、计算速度和计算稳定性方面比前一种方法更好。对曙１７５油藏进行的实例分析结果表明,数值模型模拟的渗流情况符合稠油地下渗流的实际情况,可用于实际的热力采油计算。     

图论法在基于混合网格的油藏数值模拟软件设计中的应用

在油藏数值模拟中 ,井模型的选取直接影响整个计算结果。充分考虑了井附近的渗流特征 ,建立了更符合井区域渗流规律的井模型。将图论理论应用于油藏数值模拟软件的设计中 ,使计算变得迅捷 ,有效地实现了对复杂形状网格的管理。根据图论网格管理系统的特点 ,采用全隐式和IMPES相结合的数值算法 ,编制了油藏数值模拟软件。简单算例的计算结果表明 ,采用新井模型的油藏数值模拟软件 ,其计算结果比传统的数模软件更能准确合理地反映井底流压的变化。     

既有重载铁路简支梁桥提速适应性分析

以朔黄线温塘河特大桥为例,采用一系轴箱悬挂货车模型,建立重载列车-有砟轨道-桥梁的空间动力学方程组,采用迭代求解,编制了相应重载铁路车-桥耦合振动分析程序.通过仿真计算和现场试验分析了重载列车速度对重载铁路简支梁桥的各种动力性能指标的影响;借助现有的铁路桥梁检测规范,对既有重载铁路桥梁提速适应性进行了分析,给重载列车通过该铁路桥梁的最高速提出建议.