提升管轴向流动和重油催化裂解反应过程数值模拟

基于欧拉-欧拉双流体模型,采用重油催化裂解的11集总模型,建立了实验室小型提升管重油催化裂解流动-反应的二维模型。比较了气-固两相冷态流场和有催化反应流场,以及二维流动反应模型和0.5维模型下的轴向产品分布。结果表明,冷态流场和有催化反应时流场轴向气固相速度和颗粒浓度都存在明显差异,说明一个完备的反应器模型必须充分考虑反应与流动、传递之间的相互影响;提升管内轴向非均匀性使得二维和0.5维模型下轴向重油转化率和产品收率分布存在明显差异,对于重油转化率,柴油和汽油产率,这种差异在提升管中下部更为显著,比较提升管出口产品组成发现,二维模型结果与实验结果吻合更好。     

用于FCC汽油辛烷值预测的非线性数学模型

依据汽油正构烷烃、异构烷烃、烯烃、环烷烃和芳烃(PIONA)的烃组成数据,将催化裂化(FCC)汽油单体烃组成分为37组,利用BP神经网络算法和支持向量机回归(SVR)分别建立了FCC汽油研究法辛烷值对37个变量的非线性数学模型。由MATLAB软件编写程序,利用Levenberg-Marquardt优化算法训练BP神经网络。支持向量机回归模型采用粒子群算法优化支持向量机参数及核函数参数,并采取交叉验证方法防止机器学习的欠学习和过拟合问题。计算结果表明:两种模型都能够较好地反映汽油单体烃组成与辛烷值之间的非线性关系;BP神经网络模型对辛烷值的预测性能好于支持向量机回归模型;增加样本数量,两种方法的预测准确性皆变好;针对40个样本的学习结果,两种模型预测的相对误差绝对值的平均值分别为0.148 7和0.167 4。     

柴油低温流动改进剂的研究进展

综述了目前国内外柴油低温流动改进剂的研究开发概况,系统介绍了柴油降凝剂的种类及其降凝作用机理,如吸附机理、共晶机理、成核机理等,并对常用的分析研究技术手段进行了介绍,最后对中国柴油低温流动改进剂的发展方向进行了展望.     

动植物油在催化裂化装置上的掺炼应用

在实验室及工业规模的两段提升管催化裂化装置上,以胜华减压蜡油(VGO)为主要裂化原料,进行了可再生动植物油的掺炼裂化反应研究.结果表明,与胜华VGO单一裂化相比,掺炼质量分数为22.3%的动植物油后,液化气(LPG)收率上升了0.45个百分点,LPG中丙烯的质量分数提高了1.88个百分点,汽油收率保持不变;同时,裂化所得稳定汽油的诱导期至少上升28.2%,胶质下降了30.4%,烯烃体积分数下降了11.1%,含硫质量分数下降了25.0%;裂化所得轻柴油的闪点升高了9.9%,冷滤点下降了71.4%,残炭质量分数降低了59.1%,含水质量分数下降了83.3%,含硫质量分数降低了18.5%.     

焦化蜡油在ZSM-5和USY催化剂上的裂化性能研究

在实验室重油微反装置上对比研究了焦化蜡油在ZSM-5和USY催化剂上的反应规律.实验结果表明,与USY催化剂相比,焦化蜡油在ZSM-5催化剂上的转化率虽然相对较低,但因ZSM-5分子筛对焦化蜡油中大分子氮化物进入分子筛孔道具有阻碍作用,使其对碱性氮化物中毒的敏感性明显降低;同时,在较低的转化率下,采用ZSM-5催化剂时液化石油气产率可达到23.6%以上,丙烯产率在10%以上.说明采用ZSM-5催化剂对催化裂化装置掺炼部分焦化蜡油多产丙烯具有重要意义.     

混合C4催化裂化规律研究

醚化后的催化裂化混合C4中含有质量分数约为40%的正丁烯,是生产丙烯的优质原料。在微型固定床反应装置上,考察了混合C4在普通催化裂化平衡剂作用下的反应规律。结果表明,混合C4在普通催化裂化平衡剂的作用下不仅可裂解生产丙烯,而且能够副产异丁烯。混合C4催化裂化的最佳工艺条件为:反应温度560℃,体积空速18.52min-1,水油质量比3。在该条件下丙烯、异丁烯的收率分别可达到8.5%,9.5%。     

催化裂化反应器研究的新进展

介绍了催化裂化反应器的发展状况。随着原油的重质化和劣质化，以及降低催化裂化汽油烯烃含量和催化裂化生产低碳烯烃的迫切需求，现有的提升管反应器已经不能满足改善产品分布和不同生产目的要求。近些年来，各种催化裂化反应器的迅速发展，进一步促进了催化裂化技术的进步。     

以苏州高岭土为原料合成ZSM-5分子筛

以苏州高岭土为原料,在水热体系中成功地合成了ZSM-5分子筛.采用XRD,SEM,FT-IR及N2吸附手段对合成的ZSM-5分子筛的结构及酸性分布进行了表征;以大庆VGO为原料,在重油微反装置上对合成的ZSM-5分子筛催化剂进行了催化性能评价.结果表明,这种ZSM-5分子筛与化学合成法得到的ZSM-5分子筛物化性质类似,具有良好的结晶度.这种合成的ZSM-5分子筛中强酸都是以B酸为主,L酸量较少,有利于催化裂化反应的进行;这种合成的ZSM-5分子筛催化剂作为普通催化裂化催化剂的添加剂,使丙烯收率由7.12%上升到9.78%,液化石油气收率由22.97%上升到29.88%,对丙烯具有较好的选择性,增产丙烯效果明显.     

渣油加氢转化过程中沥青质结构单元的变化

以不同沥青质含量的渣油为原料,研究了加氢反应前后沥青质结构单元的变化,并对沥青质结构单元进行初步模拟.结果表明,加氢后沥青质结构单元的平均相对分子质量增大,H/C原子比减小;硫含量降低,氮含量增加;芳碳分率增大,芳香环系周边氢取代率σ及芳香环系缩合度参数HAU/CA减小;HA增加,Hα、HβHγ减少;沥青质结构单元的取代芳碳分率减少,质子芳碳分率增加,表明加氢反应后沥青质的缩合度增大,发生了明显的脱烷基反应.随原料沥青质含量的增加,加氢后沥青质结构单元的环烷环数和芳香环数均逐渐增加,尤其是芳香环数,甚至会大于原生沥青质.加氢过程中沥青质主要以单元薄片为基本单元参与反应.     

FCC轻汽油组合回炼增产丙烯的研究

 以恒源石化提供的FCC轻汽油(LCG)和回炼油以及大庆炼油厂提供的蜡油(VGO)和常压渣油(AR)为原料,以自制LTB-2为催化剂, 在小型提升管装置中,研究了FCC轻汽油催化裂解增产丙烯的可行性以及与不同重质原料油组合进料对增产丙烯的协同效应.结果表明, LCG与回炼油、AR以及VGO组合进料回炼时,缩短了LCG的停留时间,在600℃、停留时间0.03s的反应条件下,干气产率明显降低,由9.94%～16.92%降到5.52%～6.33%,丙烯产率达到13.26%～17.91%,焦炭产率为0.69%～3.50%.