催化裂化反应再生系统的建模与优化

为提高中石油某装置的汽油产率,首先对催化裂化装置建立原料性质、操作条件、设备参数相关的关联模型,然后以该关联模型为基础,针对装置原料性质及加工量变化状况,在设备能力的约束条件下,采用一种通用性较强的方法,序列无约束极小化方法（SUMT）优化催化裂化装置的操作条件。在对生产过程进行模拟和优化之后,仅通过改变操作条件就可以提高汽油产率,满足了企业要求,有效提高了企业的经济效益。     

催化裂化复杂反应体系动力学模型研究进展

系统介绍催化裂化复杂反应体系反应动力学模型研究进展,其中包括关联模型、集总模型和分子模型。对这些模型的建立原则、计算方法、工业应用等方面进行了深入分析,总结了各类模型建立的一般原则和规律,并对其未来的发展方向作了预测。     

催化裂化装置反应系统结焦原因探讨

总结了目前我国催化裂化装置的结焦情况。通过模型分析 ,得出从提升管出来的含油催化剂粘附在后续设备上 ,在高温下焦化缩合是催化裂化装置结焦的主要原因。指出高露点的轻组分在渣油喷嘴上部进料、并加注反应终止剂等措施 ,使催化剂颗粒之间进行多次混合传热是减缓催化裂化装置结焦的有效手段。     

基于基准假组分模型的催化裂化反应-再生系统动态模拟

为实现催化裂化装置反应-再生系统动态模型的原料油切换操作模拟,建立了基准假组分动力学模型。该动力学模型根据原料的实沸点蒸馏曲线数据计算各原料基准假组分的质量分数,并模拟原料油性质的变化。以工业生产数据为基础,确定了8个动力学参数,并对模型计算结果进行了验证。在动力学模型基础上,结合所建立的沉降器汽提段和再生器动态模型,对催化裂化反应-再生系统进行了原料切换开环动态模拟。结果表明,模型具有较高的精确度,对不同性质的原料具有较好的适应性;所建模型可以实现原料切换操作;几个主要变量的变化趋势符合反应 再生过程规律。     

催化裂化反应再生系统斜管上松动点的合理设置

结合催化裂化装置一根振动斜管的成功改造实例，分析了斜管上松动点的布置对斜管振动的影响。提出将斜管上的松动点分为敏感松动点和一般松动点两类而分别加以对待的见解，并提出了松动点的设置原则。     

催化裂化过程中骨架异构化反应的研究Ⅱ.催化裂化工艺过程中操作参数对骨架异构化反应的影响

在小型固定床反应器、美国Xytel公司ACE(R型)装置和提升管催化裂化装置(Riser unit，RU)上，以Marbon减压馏分油、中间基性质的混合油(85％管输VGO掺混15％管输VR，质量分数)和石蜡基性质的减压蜡油(VGO)掺减压渣油(VR)构成的混合油(70％大庆VGO掺混30％大庆VR，质量分数)为催化进料，考察了主要操作参数对骨架异构化反应的影响。研究表明，反应温度、剂／油质量比(m(Catalyst)／m(Oil))、催化剂上焦炭沉积状况、反应质量空速和蒸汽注入量等操作参数对催化裂化过程中的骨架异构化反应均有影响。催化裂化过程中骨架异构化反应是放热过程，高反应温度会抑制骨架异构化反应。提高m(Catalyst)／m(Oil)可以增强催化裂化过程中的骨架异构化反应。焦炭对催化剂酸中心的覆盖能抑制骨架异构化反应，但其影响幅度小于对裂化反应的影响。骨架异构化反应是一个快速反应，低反应温度下减少反应时间会增强催化过程中的骨架异构化反应。水蒸气注入量的增加(即降低烃分压)会减少催化过程中的骨架异构化反应。     

甲醇在催化裂化条件下的反应研究

在甲醇作为FCC部分进料过程研究的可行性分析的基础上,对甲醇在FCC条件下的反应过程进行研究。依据FCC过程特点,采用脉冲微反一色谱装置和RGD催化剂,主要对反应温度、不同浓度甲醇水溶液、不同积炭量催化剂下的甲醇转化进行研究。得出适宜的反应条件为40％（w）甲醇水溶液进料、未积炭催化剂、反应温度5500C～600℃,烃产率可达26．3％～28．1％（w）,低碳烯烃占烃组成的67．8％～66．5％（w）。提出甲醇在FCC提升管反应器底部先于原料油进料有利于生成低碳烯烃。初步说明MTO与FCC过程结合的可行性,为进一步实验研究与应用提供依据。     

重油催化裂化十二集总动力学模型研究

根据催化裂化反应机理和产物分布特点，建立了包含54条虚拟反应路径的重油催化裂化12集总反应网络。以Davison Circulating Riser（DCR）试验装置数据为基础，基于Python平台，将模型数学方程转化为程序语言，采用四阶Runge-Kutta 法求解模型微分方程、BFGS法优化目标函数，求取了模型的动力学参数。采用小型实验数据验证模型动力学参数，结果表明主要产品产率的计算值与实验值之间的相对误差均小于5%。说明所建模型的动力学参数是可靠的，能较好地反映重油催化裂化的反应规律，可用于对实际生产过程进行模拟优化。     

催化裂化装置动态机理模型的应用：反应控制策略分析

应用催化裂化装置支柱机理模型及其仿真软件平台,对反应温度和反应热两种反应控制策略进行了分析比较。在反应压力控制回路片地开环的情况下,反应温度控制时系统不稳定,而采用反应热控制时系统则是稳定的。反应压力闭环控制后,从控制器给定值改变后各变量的动态响应来看,反应温度控制时系统动态变化时间较长,各变量变化幅度较大,而采用反应热控制时系统动态变化时间短,各变量变化幅度也较小。     

催化裂化装置反应再生系统优化改造

重点介绍了呼和浩特石油化工公司重油催化裂化装置反应再生系统优化改造的目的、内容及运用的新技术;着重从物料平衡、原料及产品性质、催化剂性质、装置能耗、操作参数等方面与改造前进行了对比。装置改造后,在原料明显变重,催化剂单耗明显降低的情况下,生焦率下降了0.13个百分点,轻质油收率提高了3.54个百分点;汽油诱导期较改造前延长了140min,烯烃体积分数降低了1.9个百分点;柴油十六烷值比改造前提高了4个单位;装置能耗较改造前下降了906MJ/t,年创经济效益1030.9×10~4RMB￥。     

终止剂在催化裂化装置上的工业应用

在中化泉州石化有限公司340万t/a催化裂化装置上,考察了酸性水、1#轻污油和2#轻污油3种终止剂对产品分布和汽油性质变化的影响。结果表明:3种终止剂均能抑制二次裂化反应的发生,降低产品中焦炭和干气收率,增加汽油和柴油收率。2#轻污油对降低产品中焦炭和干气收率最有效,抑制二次反应效果最佳,可明显增加汽油收率。3种终止剂对降低汽油中烯烃含量的作用,2#轻污油最佳,1#轻污油次之,酸性水没有降烯烃的作用。     

A new lumping kinetic model for fluid catalytic cracking

Abstract

In the modeling of fluid catalytic cracking reaction, it is necessary to take slurry as an independent lump due to the great difference between feedstock properties and slurry properties. Based on the commercial data and the reaction mechanism of catalytic cracking, the 8 lumped kinetic model including slurry lump and 7 lumped kinetic model excluding slurry lump were developed combined with the characteristics of the MIP (maximizing isoparaffins) reaction. By means of Fourth-order Runge-Kutta integral method and two-swarm cooperative particle swarms optimization method, the kinetic model parameters were estimated, respectively. The average relative error between commercial data and calculated values, as well as the results of product predictions, indicate that the eight-lumped kinetic model has higher prediction accuracy, and the predicted results of slurry yield are more in line with the actual industrial conditions.     

降低催化裂化催化剂耗损的措施

大庆石化分公司炼油厂的重油催化裂化装置2000年改造后,因为再生器形式的改变和操作参数不合理等原因,催化剂耗量较大分析认为是主风机系统的设备存在问题和操作参数不合理,造成再生压力较低。通过更换主风机设备和调整操作参数,提高了再生压力,使催化剂的耗损从1.2kg/t降低到0.7～0.8kg/t,降低了操作费用和能耗,提高了经济效益。     

催化裂化轴流压缩机防喘振控制系统的优化

介绍了催化裂化装置轴流压缩机AV71-15防喘振控制系统。该系统常处于放风状态,工况点离防喘振线较近,容易发生喘振,造成大量能量损失,对工艺操作要求苛刻,影响装置平稳运行。针对防喘振控制系统现有的问题,通过重做喘振试验,以实际的喘振试验数据为准,确定了新的喘振曲线及防喘振曲线,调整了防喘区域,使轴流压缩机的运行区间大幅度增大,防喘振阀全关,有效降低了机组能耗。新的防喘振控制系统采用EPU节能控制软件,能有效控制机组运行。对机组的防喘振控制系统进行优化后,机组运行更加平稳,保证了装置长周期平稳运行。     

催化裂化柴油回炼生产高辛烷值汽油组分工艺

催化裂化柴油具有芳烃含量高、十六烷值低的特点,性质较差,且需求持续低迷,压减催化裂化柴油成为炼油工艺的发展方向.中国石化北京燕山分公司2.0 Mt/a重油催化裂化装置采用回炼催化裂化柴油的工艺生产高辛烷值汽油组分,通过设计催化裂化柴油回炼流程和催化裂化工艺参数,实现最大化生产高辛烷值汽油,解决了催化裂化柴油过剩问题.该...     

重油催化裂化装置节能优化分析

结合中国石化中原油田分公司石油化工总厂的重油催化裂化装置的实际生产情况,对装置进行了能耗分析,指出装置的节能降耗方向。通过实施节能风机改造、提高空冷利用效率、主风节能系统改造、应用新型保温材料及优化烟机检修方法等措施,使催化裂化装置的能耗降低,节能效果明显,经济效益显著。2015年装置的能耗(以标油计)比2012年下降了15.19 kg/t,其中,电能降低4.28 kg/t,由于蒸汽消耗量下降,蒸汽外输增加了3.80 kg/t。该装置的节能优化对国内其他炼油企业的节能工作具有一定的借鉴意义。     

重油催化裂化装置分馏系统结焦原因及控制方法浅析

介绍了催化装置分馏塔结焦情况,对结焦成因进行了分析,提出了提高长周期运行水平,优化操作条件等对策。     

渣油催化裂化装置反应系统结焦原因分析及对策

分析了延安炼油厂3套渣油催化裂化装置结焦的影响因素,发现反应系统结焦的主要原因是:(1)提升管进料雾化效果欠佳;(2)油浆回炼量大;(3)装置开停工频繁,操作波动大;(4)反应系统设计和设备选型存在问题。通过采取提高雾化蒸汽品质,提高催化剂循环量/进料量,强化重油一次性转化,减少油浆回炼量,加强生产管理等措施,可有效预防渣油催化裂化装置反应系统结焦,确保装置长周期运行。     

MIP-CGP技术在催化裂化装置的工业应用

某石化分公司140×104 t/a催化裂化装置于2021年6月进行技术改造,应用了MIP-CGP技术.文中介绍了装置改造的主要内容,根据装置的标定情况,分析改造后装置的产品分布、产品质量和能耗情况,总结了装置MIP-CGP技术在降低汽油烯烃,增产丙烯的应用效果.