人工神经网络在汽柴油混合加氢脱硫中的应用

在温度320～360℃、空速1.2～2.0 h-1、氢油体积比350～550、压力6.0～8.5 MPa的条件下,采用Ni-Mo-P/Al2O3加氢精制催化剂在100 mL加氢评价装置上,对5种劣质汽柴油进行混合加氢脱硫评价。应用LMBP神经网络建立了用于预测汽柴油混合加氢脱硫率的模型,并应用LMBP神经网络考察了原料油性质和工艺条件对加氢脱硫反应的影响。实验结果表明,LMBP神经网络对脱硫率和脱硫反应温度的预测精度较高,平均相对偏差分别为0.55%和0.28%;原料油性质对加氢脱硫影响大小的顺序为:密度>溴值>90%馏出点>氮含量>硫含量>运动黏度,工艺条件对加氢脱硫影响大小的顺序为:温度>空速>氢油比>压力,为汽柴油混合加氢脱硫工艺条件的优化提供了指导。     

人工神经网络在柴油馏分油加氢脱硫中的数学模拟

用３层前馈网络根据柴油馏分油性质、工艺条件对产品中硫的质量分数进行了预测,考察了原料油性质和工艺条件对加氢脱硫反应的影响。结果表明,工艺条件对ＨＤＳ反应深度影响的顺序为：反应温度〉空速〉氢对原料油体积比〉氢分压;原料油性质对反应深度的影响顺序为：密度〉５０％馏出点〉氮质量分数〉硫质量分数。     

页岩油加氢脱氮集总动力学模型

针对页岩油加氢改质过程中氮化物脱除特点,将原料油中氮化物依据脱除活性划分为2、3、4或5个集总,建立4种相应的加氢脱氮集总动力学模型。模型考虑了反应压力、液时空速、氢/油体积比及氮化物自阻碍因素对不同集总加氢脱氮反应的影响。以60个实验数据点为基础,求解得到动力学模型参数。对比4种动力学模型拟合效果和外推效果,并选用最佳模型预测原料油加氢脱氮最佳工艺条件。结果表明,4种模型相关系数均大于0.9983,均方差均小于1.9,较为合理。五集总模型拟合效果最好,拟合相对误差小于5%,可以较好地描述页岩油中氮化物脱除反应。五集总模型预测的龙口页岩油加氢脱氮最佳工艺条件为反应温度693.15 K、反应压力9 MPa、液时空速0.5h~(-1),与工艺条件考察实验结果一致。     

页岩油加氢脱氮集总动力学模型研究

针对页岩油加氢改质过程中氮化物脱除特点,将原料油中氮化物依据脱除活性划分为2、3、4或5个集总,建立4种相应的加氢脱氮集总动力学模型。模型考虑了反应压力、液时空速、氢/油体积比及氮化物自阻碍因素对不同集总加氢脱氮反应的影响。以60个实验数据点为基础,求解得到动力学模型参数。对比4种动力学模型拟合效果和外推效果,并选用最佳模型预测原料油加氢脱氮最佳工艺条件。结果表明,4种模型相关系数均大于09983,均方差均小于19,较为合理。五集总模型拟合效果最好,拟合相对误差小于5%,可以较好地描述页岩油中氮化物脱除反应。五集总模型预测的龙口页岩油加氢脱氮最佳工艺条件为反应温度69315 K、反应压力9 MPa、液时空速05 h-1,与工艺条件考察实验结果一致。     

蜡油加氢装置脱氮反应影响因素及改进措施

为解决蜡油加氢装置产品碱性氮含量不合格的问题,考察了焦化蜡油原料性质、反应温度、反应压力、空速、氢油比等因素对蜡油加氢脱氮率的影响,并提出降低加氢蜡油产品碱性氮含量的改进措施。结果表明:减压蜡油掺炼量为68.84%时,原料碱性氮含量最低;适当提高反应温度和压力,可提高脱氮率;空速为0.94 h~(-1)时,脱氮率最小,空速降低至0.77 h~(-1)时,脱氮率最高;氢油体积比约为750时,蜡油脱氮率低,氢油体积比约为1 300时,蜡油脱氮率高;改善原料性质、降低空速是提高蜡油加氢装置脱氮率最简单易行的方法。     

反应条件对沸腾床渣油加氢催化剂脱金属性能的影响

以高硫劣质渣油为原料,用自行研发的沸腾床渣油加氢微球催化剂,在STRONG沸腾床试验装置上进行了加氢脱金属试验,考察了温度、空速和氢油体积比对渣油脱金属率的影响。结果表明：在沸腾床全混流的状态下,在试验所考察的温度范围内,渣油加氢脱金属率随着反应温度的增加呈上升趋势,最适合的反应温度为380 ℃;在试验所考察的空速范围内,原料的脱金属率随着空速的增加呈下降趋势,且下降趋势明显,最适合的空速为1.6 h-1;在试验所考察的氢油体积比范围内,脱金属率先随氢油体积比的增大而提高,达到一个最佳反应区域（氢油体积比450~550）后,又随氢油体积比的增大而降低。     

炼厂加氢脱氮反应条件模拟优化

对原油中典型的含氮化合物(喹啉和吲哚)的加氢脱氮反应进行了热力学分析,建立了非线性规划数学模型,考察了反应温度、反应压力、氢油比,化学平衡组成等因素对脱氮率的影响,并以最小消耗为目标进行了反应条件的优化。结果表明:低温、高压、高氢油比有利于脱氮反应的进行;利用该模型对柴油加氢装置工艺进行优化,在进料的含氮量为800μg/g,加氢反应过程氢油比为600(体积比),脱氮率为99%的条件下,达到相同的脱氮率,氢气的消耗相同。     

轻循环油加氢工艺条件对精制油性质的影响

以催化裂化轻循环油(LCO)为原料,利用NiMo/Al_2O_3催化剂,在100 m L固定床加氢装置上考察了反应温度、反应压力、氢油比、液时空速(LHSV)等工艺条件对精制油性质的影响。结果表明,在加氢反应温度、反应压力、氢油比(体积比)、LHSV依次为330℃,6.0 MPa,1 500∶1,1.0 h-1的优选工艺条件下,LCO加氢精制脱硫率为97.9%,脱氮率为98.9%,四氢化萘质量分数由14.81%提高至39.29%,多环芳烃质量分数则由51.51%降低至26.32%。     

上流式反应器用于劣质渣油加氢处理的初步探索

以3种典型渣油为原料,考察了上流式反应器的原料适应性和胶体稳定性,对上流式反应器加氢反应过程的反应温度、反应压力、液态空速(LHSV)和氢油体积比等工艺条件进行优化,并进一步对上流式反应器与固定床反应器组合的加氢性能进行了评价。实验结果表明,上流式反应器对渣油原料适应性好,脱杂质性能(尤其是脱金属性能)优异。反应条件对上流式反应器加氢反应过程影响大小的顺序为:反应温度LHSV反应压力氢油体积比。适宜的工艺条件为:360~390℃,15~19 MPa,LHSV=(0.8~1.3)h~(-1),V(H2)∶V(oil)=(250~450)∶1。原料经过上流式反应器加氢处理后,沥青质含量(w)从6.81%下降至3.87%,脱除率达43.17%。经上流式反应器与固定床渣油加氢组合处理后,加氢后油品的脱硫率、脱残炭率、脱金属率和脱沥青质率可分别达到92.47%,64.46%,91.57%,86.93%;对应油样中的硫、残炭、沥青质和金属(Ni+V)含量(w)分别为0.32%,5.37%,0.89%,12.89×10-6;胶体稳定性参数由1.81升至3.25。     

大庆炼化石脑油加氢预脱砷的实验研究

运用分光光度法快速测定原料油和产品油中的砷含量的方法考查了DZAs-1型加氢脱砷剂对大庆炼化石脑油中砷的脱除效果,通过设计单因素实验,分别讨论了反应温度、反应压力、体积空速、剂油比(M/M)等操作条件对脱砷效果的影响,结果显示,脱砷率随反应温度的不断升高而先增大后趋于稳定;脱砷率随反应压力的增大而先增大后缓慢较小;脱砷率随体积空速的增大而逐渐减小;脱砷率随剂油比的增大而先增大后趋于稳定,确定了脱砷工艺的最佳条件:当氢油体积比为100:1,反应温度为225℃,反应压力为2.0 MPa,体积空速为≤10.0 h-1,剂油比(M/M)为15 mg/L时,在不同时间间隔下采样,分别测定残留砷含量,脱砷率可达99%以上,该加氢脱砷剂脱砷活性高且稳定。     

FHUDS-2催化剂在焦化汽柴油加氢装置上的应用

介绍了FHUDS-2加氢催化剂在中国石油兰州石化公司焦化汽柴油加氢装置上的工业应用情况。结果表明, FHUDS-2加氢催化剂加氢脱硫活性超过原使用进口催化剂,采用该催化剂后,当处理量在75 t/h、反应器入口温度控制在300 ℃、循环氢纯度在86%以上、焦化汽油比例调整为10%~20%时,脱硫率在92%~95%之间,生产的精制柴油硫质量分数在0.035%以下,可满足国Ⅲ排放标准对柴油硫含量的要求。     

BP神经网络模型用于芳烃油加氢工艺条件考察

采用BP神经网络模型建立了预测芳烃油加氢过程中稠环芳烃（PAHs）脱除率的方法。通过单因素实验方法,分别考察反应时间（2~10 h）、温度（240~320 ℃）、压力（5~9 MPa）对PAHs脱除率的影响。针对单因素实验各因素水平之间存在的漏点,将神经网络与单因素实验相结合,以matlab软件建立网络进行训练并预测漏点,用实验数据进行验证,确定芳烃油加氢的最佳条件为7 h,279 ℃,9 MPa,此条件下PAHs脱除率达到47.89%。在此工艺条件基础上,进一步研究剂油比、添加溶剂对PAHs脱除率的影响。结果表明,最佳剂油比为0.3,PAHs脱除率为51.02%; 添加甲苯溶剂时PAHs脱除率达到54.29%。     

神经网络技术在柴油加氢精制装置生产中的应用

针对柴油加氢精制过程的产品质量难以优化和预测的问题,提出了人工神经网络模型。根据国内某石化企业1.0 Mt/a柴油加氢精制装置生产操作数据,分别应用动量BP神经网络、LMBP神经网络和RBF神经网络建立了用于预测柴油加氢产品硫含量的模型。并对建立的RBF神经网络模型的泛化能力进行了考察。结果表明,动量BP神经网络、LMBP神经网络和RBF神经网络预测的平均相对误差分别为3.50%,2.30%,2.18%,RBF神经网络模型的预测性能最佳,且具有良好的泛化能力,能够在工艺操作参数变化时准确地预测柴油产品的硫含量,为柴油加氢精制装置的良好运行和优化操作提供了指导。     

1.0kt/a丙烯与双氧水环氧化制备环氧丙烷的中试研究

在实验室研究、小试和侧线试验的基础上,建立1.0kt/a丙烯与双氧水环氧化制备环氧丙烷的中试装置。采用空心钛硅分子筛改性制备的丙烯环氧化催化剂HPO-1,在一定的反应压力和丙烯与双氧水摩尔比的条件下,考察反应温度、甲醇与双氧水的摩尔比和双氧水空速等对双氧水转化率和环氧丙烷选择性的影响,确定中试工艺条件为:反应温度30～70℃,反应压力0.5～2.0 MPa,双氧水质量空速0.12～1.20h-1,甲醇与双氧水的摩尔比5～25,丙烯与双氧水的摩尔比1.2～2.5。在该条件下,运行超过6 000h,双氧水转化率为96%～99%,环氧丙烷选择性为96%～98%,催化活性未明显下降;采用双共沸蒸馏工艺分离提纯的环氧丙烷产品的纯度不小于99.97%。     

离子液体合成及多级逆流萃取脱硫的串级实验法验证研究

通过两步合成法合成了1-庚基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体（[C7MIM]BF4）,以30%的过氧化氢作氧化剂,考察了其在不同剂油比、萃取时间、萃取温度、萃取速率下对汽油的脱硫效果,确定了最佳脱硫条件,计算出离子液体多级逆流萃取脱硫的理论级数,并在此条件下平行做三组串级实验,进行多级逆流萃取脱硫的模拟验证。结果表明,在V([C7MIM]BF4):V(H2O2):V(Oil)=1:1:10、反应温度60 ℃、震荡速率600 r/min的条件下反应60 min后,一次脱硫率达到77 %,采用四级逆流萃取脱硫后,汽油的硫质量分数由155 μg/g降至10 μg/g以下,脱硫率达到94 %,汽油回收率达到95 %,具有较好的工业应用前景。     

应用RSDS-II技术生产满足国Ⅲ和国Ⅳ排放标准汽油

介绍 RSDS-II技术在中国石化青岛石油化工股份有限公司的工业应用情况。工业应用结果表明：采用RSDS-II技术可以生产硫质量分数小于150 ?g/g的满足国III排放标准要求的汽油和硫质量分数小于50 μg/g的满足国IV排放标准要求的汽油,且辛烷值损失小。长期生产运行数据表明,在催化裂化汽油硫含量变化较大 （217～1 400 μg/g） 的情况下,产品质量基本保持稳定,且装置可以长周期稳定运转,完全可以满足炼油厂汽油质量升级的需要。     

Prime-G+技术在催化裂化汽油加氢脱硫装置上的应用

为使出厂汽油硫含量达到国Ⅳ汽油排放标准,中国石油兰州石化公司引进法国Prime-G+技术建成1套1.8 Mt/a催化裂化汽油加氢脱硫装置。标定结果表明：装置加工硫质量分数为195 μg/g的催化裂化汽油时,所得混合汽油产品硫质量分数为38.5 μg/g,硫醇硫质量分数为3.5 μg/g;研究法辛烷值损失为1个单位,达到设计（不大于1.8个单位）的要求;混合汽油产品的收率为99.91%,高于设计值（99.90%）;能耗为934.6 MJ/t,低于设计值（937.2 MJ/t）。在满负荷条件下装置运行较为平稳,经济效益明显,每年可增加效益6.9亿元。     

延迟焦化进料预热过程热力学分析与改进

以国内某延迟焦化装置作为研究对象,运用流程模拟软件PRO/Ⅱ对进料预热过程进行模拟分析。采用夹点分析策略,充分考虑焦化换热网络的特征,确定将工艺物流热量发生蒸汽和不发生蒸汽工况下进料的理论换热终温作为进料预热流程调整的目标温度。应用物流灵敏度分析的计算方法,定量构建原料预热过程的能级-热量（ε-Q）图,通过过程火用损计算,发现预热过程的用能“瓶颈”在于混合和大温差换热火用损。按照“温度对口,梯级利用”的原则,对进料预热过程进行优化调整。实例研究表明,进料预热流程调整后,冷、热进料的混合火用损下降80%,进料预热过程单位温升的换热火用损下降24.1%,且换热终温提高43 ℃,减少了加热炉负荷约4.2 MW,节能效果明显。     

加氢柴油催化裂化反应中芳烃生成及转化规律研究

以加氢柴油为原料,在小型固定流化床装置（FFB）上,采用MLC-500催化剂,在反应温度420~560 ℃、剂油质量比为6、质量空速为10 h-1的条件下,考察了反应温度对催化裂化过程中芳烃生成及转化规律的影响。结果表明：加氢柴油经过催化裂化反应后,在不同反应温度下,生成物的芳烃总质量（w）一般可增加9%~12%;整个生成物体系中一环芳烃总质量在试验温度范围内变化不大,但是低于原料中一环芳烃的质量。随反应温度升高,汽油一环芳烃所占总一环芳烃比例越来越高,柴油一环芳烃所占比例越来越低;二环芳烃在试验温度范围内质量有所下降,但是远高于原料中二环芳烃的质量;三环芳烃和焦炭的质量在试验温度范围内都是上升的;环烷烃脱氢生成芳烃是造成芳烃总质量不平衡（出方大于入方）的主要原因。