催化裂化（裂解）集总反应动力学模型研究进展

分别从催化裂化集总反应动力学模型、催化裂解集总反应动力学模型、集总反应 流动耦合的催化裂化模型、集总反应 催化剂性质耦合的催化裂化模型、催化剂失活模型、建模数据来源、参数估算方法和集总动力学模型的关联模型等方面,系统地介绍了催化裂化(裂解)集总反应动力学模型的研究进展。在分析总结的基础上,针对催化裂化(裂解)集总反应动力学模型研究的后续发展提出了几点建议。     

催化裂化提升管末端旋流快分系统消涡板结构的数值模拟

在大型冷模实验基础上,采用RNG k-ε湍流模型对一套φ572 mm×3000 mm的旋流快分系统（SVQS）装置上部气体引出空间加设消涡板前后的气相流场进行了模拟研究。结果表明：在旋流快分上部空间加设两种不同结构消涡板都可以有效缓解边壁处的高速旋涡区。通过对比发现：在沉降器内壁面加装消涡板可以有效降低压降,降低消涡板上方气流即螺旋程度。直型消涡板压降较小,优于加装弯型消涡板。     

入口粉尘浓度对新型旋流-颗粒床耦合分离器特性的影响

通过大型冷模实验,考察了入口粉尘浓度对某连续操作新型旋流-颗粒床耦合分离器压降和除尘效率的影响特性。结果表明,入口粉尘浓度越大,达到平衡时分离器的压降越大,压降增速越快,入口粉尘浓度为59.13 g/m3时,分离器平衡压降最大为1.2 kPa;入口粉尘浓度越低,分离器分离效率越高。分离器颗粒床层内捕集颗粒含尘量与再生效率有关,再生尘源浓度越小,分离器压降达到平衡越快。当再生尘源浓度由58.18%降至23.67%,装置压降由1.5 kPa降至1.2 kPa;随着再生尘源浓度降低,分离器除尘效率略微下降。入口粉尘浓度和再生尘源浓度对分离器压降影响的结果一致,对分离器效率影响的结果不同。     

锥盘-环流组合式汽提器在扬子石化公司重油催化裂化装置上的应用

为提高汽提效率和避免结焦,中国石化扬子石油化工股份有限公司将催化裂化装置汽提器由原多层锥盘式改造为中国石油大学（北京）研发的锥盘-环流组合式。锥盘-环流组合式汽提器的锥、盘间距较小,上部采用锥-盘结构,下部采用环流结构。改造后,在掺渣率提高0．78个百分点,原料性质及操作条件基本不变的情况下,轻质油收率提高2．8个百分点,总液收率提高1．13个百分点,焦炭收率降低1．45个百分点,汽提蒸汽用量降低0．36t／h。     

移动床除尘器捕集颗粒喷动再生的主要操作因素

通过对喷动再生操作前后的捕集颗粒进行采样,考察粉尘/捕集颗粒比、提升管气速、颗粒循环量等操作因素对再生效果的影响。结果表明,粉尘/捕集颗粒比、提升管气速、颗粒循环量为影响喷动再生效果的主要操作因素,随粉尘/捕集颗粒比增大、提升管气速增大、颗粒循环量减小,粒级效率增大;喷动再生器在提升管气速较高时,再生效率较高,但若提升管气速过高,捕集颗粒同样会随灰尘一起被带出;喷动再生过程不可避免地造成捕集颗粒的磨损,合适的提升管气速对整个喷动再生系统至关重要,一般为捕集颗粒带出速度的1.1?1.3倍。     

催化裂化装置反应系统磨损及裂纹问题分析与对策

某炼化公司催化裂化装置长周期运行过程中出现过翼阀阀板磨穿、二段提升管裂纹和VQS三臂旋流头磨损等问题。翼阀阀板磨穿是因为MIP循环斜管停用导致经旋风分离器催化剂总量下降了约25%～35%,翼阀排料过程中存在"半截流"现象,措施为将料腿由?451 mm优化为?377 mm;二段提升管裂纹主要是局部母材缺陷导致,通过更换该段筒节有效解决,2019年大检修时将二段提升管材质由16MnR升级为15CrMoR;提升管出口带预汽提密闭旋流式快速分离系统(VQS)三臂旋流头顶板、底板、外侧板及顶封头磨损磨穿问题,通过贴板和将封头改为平盖,并将侧拉环型锚固钉改为龟甲网,解决了磨穿问题。     

油田采出水中成垢物质CaSO4·2H2O、CaCO3的溶解度

CaSO4·2H2O、CaCO3是油田采出水中的主要成垢物质,但对高矿化度油田采出水还缺乏以上两种物质的溶解度基础数据,影响了油田采出水结垢预测的准确性。实验测定了油田采出水常见成分NaCl、KCl、Mg2 等浓度变化对CaSO4·2H2O和CaCO3(方解石态)溶解度的影响,总结了其对CaSO4·2H2O和CaCO3(方解石态)溶解度的影响规律。以期为预测CaSO4·2H2O和CaCO3(方解石态)在油田采出水中的溶解度和探索高矿化度油田采出水成垢机理提供基础数据。     

油田采出水中CaSO4·2H2O溶解度预测

二水硫酸钙是油田产出水中常见的一种成垢物质,但对高矿化度油田产出水还缺乏必要的溶解度基础数据,影响了硫酸钙结垢预测的准确性。实验考察了油田采出水常见成分NaCl、KCl、Mg2 等浓度变化对CaSO4·2H2O溶解度的影响,总结了其对CaSO4·2H2O溶解度的影响规律,在此基础上依据NaCl-KCl-MgCl2混合溶液中CaSO4·2H2O溶解度数据,对25℃下油田采出水中CaSO4·2H2O的溶解度建立经验预测公式。该公式适用于以NaCl、KCl、MgCl2为主要成分、最大浓度不超过300g NaCl/L、120g KCl/L、800mg MgCl2/L的电解质溶液,涵盖了常见油田采出水。     

中心气升式气固环流反应器中的颗粒速度分布

在一套连续进料的中心气升式气-固环流反应器装置上,考察了不同操作条件下各分区颗粒上行运动速度、下行运动速度及时均速度沿径向的分布规律,并与间歇操作时颗粒速度沿径向的分布规律进行了对比。研究发现,随着导流筒表观气速的增加,底部区域、导流筒中不同轴向截面处颗粒的上行运动速度和时均速度增加,下行运动速度减小,颗粒的环流速度增加。在相同的表观气速下,与间歇操作相比,连续操作时底部区域环隙下方颗粒的时均速度增加,主体向下流动;导流筒进料影响区颗粒的时均速度减小,返混增强;颗粒的环流速度增加。     

单段高料位气-固环流汽提器内颗粒速率分布的研究

在直径为60 0mm的半圆形有机玻璃塔内对高料位密相环流汽提器进行了研究 ,在不同的操作气速下对其不同轴向、径向位置进行了速率的测量 ,得出了轴、径向速率分布规律。在动量平衡的基础上 ,建立了单段高料位环流汽提器催化剂环流速率的半经验模型 ,模型的计算结果与实验结果能较好的吻合