甲基叔丁基醚热管反应器的数学模拟与分析

通过对合成甲基叔丁基醚热管反应器的传热、传质过程的机理分析,建立了描述反应特性的拟均相二维数学模型。利用工业生产数据对模型进行了验证,计算值与测定值吻合良好。预测了反应器进料温度、液态空速、热管介质温度、进料中异丁烯含量对床层温度分布和反应结果的影响。预测结果表明,通过调节循环冷却水的流量和温度,可有效地控制反应器的温度,获得较佳的轴向温度分布;液态空速高有利于床层的传热,床层热点区域向下游方向移动;反应器入口温度不宜过高,否则易在入口段积累热量;进料中异丁烯的最大允许质量分数不大于30%。     

柴油加氢改质装置催化剂烧结原因分析

中石油克拉玛依石化有限责任公司1.2 Mt/a柴油加氢改质装置反应器催化剂床层在正常运行过程中存在热点温度,第四床层后精制剂床层出口的径向温差15~20℃,严重影响装置日常平稳操作以及产品质量。通过分析改质反应器催化剂床层出现热点温度以及催化剂烧结的原因,发现原料性质变化、循环氢压缩机故障、人为误操作、催化剂装填、反应器卸料管的设计缺陷等都会对催化剂床层温度分布产生影响,造成催化剂飞温、烧结等现象。采取催化剂床层卸料管口封堵、控制装剂质量、操作中稳定原料配比、加强循环氢压缩机的维护及加强人员操作技术水平等措施后,催化剂各床层温差不超过5℃,取得较好的效果,确保了装置的长周期安全平稳运行。     

循环比对甲醇合成的影响

建立了甲醇合成反应器催化床的一维拟均相数学模型,模拟计算了大型甲醇合成反应器在不同循环比情况下的操作工况,考察循环比对甲醇产量、醇净值、床层压降、反应器床层热点温度、汽包蒸汽产量等的影响。结果表明,在新鲜气流量不变的情况下,单纯提高循环比不能增加甲醇产量;降低循环比,可以降低床层压降,提高醇净值;在低循环比条件下操作,催化床热点温度提高,催化床层温差增大。     

炼油厂加氢反应器床层温度检测技术

加氢反应器是加氢装置中重要的核心设备之一,由于反应器处于临氢、高温、高压的操作环境,反应器床层温度的检测成为装置安全运行的重要保障。针对各类加氢反应器床层温度的检测目标,详细分析了不同检测形式的选择,并对比了多种检测技术的应用和优缺点,为加氢反应器床层温度检测技术方案的选择和仪表选型设计提供参考和指导。     

加氢装置停工过程反应器床层降温解决措施

针对中国石油庆阳石化公司120万t/a柴油加氢装置，采取热氢带油、恒温氢解、热氮脱氢，延长循环降温时间等措施，解决了装置停工过程中加氢反应器床层降温难点问题。结果表明：加氢反应器床层温度平均降至44.6℃，其中第1～第4床层平均温度依次为42.7,43.4,45.8,46.6℃；反应系统持续补入少量氮气进行置换，同时通过降低循环氢压缩机进、出口温度，在反应器床层温度降至85℃以下时，可保持0.75℃/h的降温速度持续降温，使反应器降温后期保持较高降温效率；延长循环氢压缩机运行时间的能耗与停机后采用氮气置换降温相比，在实现节省大量氮气的同时可有效降低床层温度；通过改进停工方法，停工时间较常规停工缩短32 h，低压氮气、中压氮气消耗量分别减少29 150,119 993 m3，低压蒸汽、中压蒸汽消耗量分别增加190.9,582.7 t，待再生催化剂含硫量、含碳量均有所下降，同时高压换热器管壳程均无油。     

新型热管醚化反应器的数值模拟与分析

通过对热管醚化反应器的传热、传质过程的分析,建立了描述催化反应特性的拟均相二维数学模型.利用该模型预测了反应器进料温度、液相体积空速、热管介质温度、进料浓度变化对催化剂床层温度分布和反应结果的影响,获得了反应器催化剂床层的轴向温度分布序列和热管周围催化剂床层的局部温度分布数据,为反应器的优化操作和工程放大提供了参考依据.     

CO加氢合成复合式反应器工艺研究

新开发的复合式反应器组合了气流床和浆态床两部分。在反应器的气流床内,对CO加氢合成反应工艺条件进行研究,重点考察了温度、压力和空速对出口产物体积含量、产物时空产率的影响,同时还测定了反应过程中整个床层轴径向的温度分布,为确定复合式反应器内CO加氢合成工业化生产最佳反应条件提供基础数据。研究结果表明,在复合式反应器内,合成过程存在一个最佳反应温度范围为240～260℃,此时反应产率达到最大值;反应产率随着压力的增大单调递增;一定的催化剂循环量下,空速增大虽然可以提高产物的产率,但增大到一定值后出口产物体积含量反而会降低;一定的气体流量下,催化剂浆料的循环量有一个最佳值,高于这个值,出口产物体积含量以及产物的时空产率都将降低。由实验结果可知,反应器床层的轴径向温度分布均匀,床层温度易于控制。     

使用超微镍基负载型催化剂的苯加氢固定床反应器模拟

介绍对工业化超微镍基负载型催化剂苯加氢反应器进行数学模拟的情况,建立了列管式固定床反应器的拟均相一维模型,用四阶-龙格库塔法求解计算,通过计算机模拟超微镍基负载型催化剂苯加氢固定床反应器,找到该反应器的热点温度和热点位置,并对床层不同分段数进行了模拟比较,模拟结果表明,催化剂分4段填装为好,热点温度为183.43℃,热点位置在距反应器入口2m处,这4段催化剂床层的最佳稀释比依次为1:38.0,1:32.6,1:27.5,1:17.3.     

新型甲烷部分氧化制合成气反应器的构型

在甲烷部分氧化制合成气反应研究中,向传统固定床反应器(CFR)中添加特殊设计的不锈钢氧气气体分布器,构成了带氧气气体分布器的固定床反应器(GDR).在GDR中,一路～80%的O2通过氧气气体分布器径向均匀分布直接进入催化剂床层,另一路～20%的O2则与CH4、H2O混合从反应器侧面入口进入体系参加反应,这样有效地降低催化剂入口段发生放热反应所带来的床层热点,使床层温度分布更加均匀,同时也增加了体系操作的安全性.     

加氢裂化反应器中造成局部热点和飞温的数学模型分析

本文对加氢裂化滴流床反应器中局部热点及飞温之间的区别和联系作了简单的论述。参考 Eigenberger 等的工作,对床层中的返混用多级串联混合简化模型,按稳态及动态过程在计算机上进行模拟计算。考察了循环氢量、床层进口温度、液相进料和轴向热反馈等突然变化时床层中温度、气液浓度分布的瞬变过程,并指出了造成飞温的敏感性程度。     

Multiobjective Optimization of Reactor–Regenerator System Using Ant Algorithm

Abstract

This article focuses on the development of a multiobjective optimization algorithm for a tubular reactor–regenerator system with a moving deactivating catalyst. The task is to find the optimal temperature profile along the tubular reactor, catalyst recycle ratio, and the regeneration capacity for maximizing the process profit flux, selectivity, and conversion. A new heuristic technique, viz, ant colony optimization method has been employed to obtain the Pareto optimal set of solutions.     

干气制乙苯装置运行后期负荷下降的原因及处理

催化裂化干气制乙苯烃化反应器采用的是固定床反应器，由于催化剂不能流化循环再生，催化剂在使用后期活性明显降低，加之后期反应器一段压力降升高，从而导致装置生产负荷大大降低。通过适当提高反应温度、压力和苯稀比，将循环苯直接过反应器二段，从而保证了装置的正常运转。     

Multiobjective Optimization of Reactor-Regenerator System Using Ant Algorithm

This article focuses on the development of a multiobjective optimization algorithm for a tubular reactor-regenerator system with a moving deactivating catalyst. The task is to find the optimal temperature profile along the tubular reactor, catalyst recycle ratio, and the regeneration capacity for maximizing the process profit flux, selectivity, and conversion. A new heuristic technique, viz, ant colony optimization method has been employed to obtain the Pareto optimal set of solutions.     

1.5 Mt/a加氢裂化装置的运行和FC-14催化剂的应用

金陵分公司于2005年初建成的加氢裂化装置加工能力为1.5 Mt/a(单套),加工含硫原油的直馏和焦化瓦斯油,采用单段两剂工艺和新开发的最大量生产中间馏分油的FC-14单段加氢裂化催化剂.FC-14催化剂在无定形加氢裂化催化剂的基础上复合了少量的分子筛,有较高的抗氮和氨的能力.该装置的主要特点有:①不设高压高温循环油泵,不设裂化段高压加热炉;②循环油直接进入精制段;③采用热高压分离流程;④反应器按两台串联设计.该装置的初期运行表明,装置运行平稳,中间馏分油收率高,产品质量优良,能耗较低.     

新型预硫化型重整预加氢催化剂的工业应用

根据重整预加氢工业装置及所需催化剂的特点,通过自主研发的器外预硫化工艺及硫化剂配方开发出了新型预硫化型重整预加氢催化剂DZF-1。在国内某炼油厂500 kt/a重整预加氢装置进行工业应用,表明该催化剂具有简化开工程序、可省去干燥脱水过程、节省器内硫化所需的注硫设施、缩短开工时间、减少环境污染及催化剂硫化完全等优点。与氧化型催化剂硫化相比至少节省24 h开工时间,活化开工时催化剂能够逐级释放H_2S,使循环氢中H_2S含量在理想范围内,整个活化开工过程反应器床层最高温升小于15℃。工业运转表明在其他工艺参数相当条件下,与上周期国内某同类型催化剂相比平均反应温度降低10~15℃。     

Spheripol聚丙烯工艺的环管反应器模拟

在Aspen Polymers Plus软件平台上模拟Spheripol聚丙烯工艺中核心液相环管反应器,采用了等效的全混流反应器模型和组合式环管反应器模型,结合工厂现场采集的数据,拟合了丙烯聚合反应动力学模型,并将该模型用于两种环管反应器模拟方法的比较。采用组合式环管反应器模型考察了丙烯聚合反应循环比对反应器撤热、聚丙烯产量和相对分子质量分布、反应器内氢气浓度分布的影响。结果表明,在高循环比操作条件下和误差允许范围内,环管反应器可以等效为一个全混流反应器。当控制环管反应器夹套冷却水出口温度不变时,过低的循环比使得反应器内的温度分布不均匀,而过高的循环比则使环管反应器的撤热能力下降;当循环比增加时,环管反应器内的温度和组分浓度梯度减小,停留时间分布均匀,趋于全混流状态,催化剂活性得到充分发挥,聚丙烯产量也相应增加。     

加氢裂化装置掺炼辽河原油焦化蜡油技术分析

通过分析加氢裂化装置掺炼焦化蜡油的原料性质,发现掺炼后原料（CGO,VGO）的密度、C,不溶物及氮含量高于设计值,而硫含量低于设计值,这样的原料不利于精制和裂化反应.掺炼CGO后主要操作参数方面：精制床层平均温度增加8℃,总温升增加5℃;加氢裂化床层平均温度增加10℃,总温升没有变化;装置C5＋液收高于掺炼之前;尾油外甩增加.装置运行方面：高氮低硫原料导致精制反应器和裂化反应器的操作条件出现矛盾;循环氢中氨含量过高对裂化剂活性有强烈的抑制作用,并且热高分气换热器结盐速度明显加快.针对这些问题提出了相对应解决措施：确定合理原料掺炼比例;尽可能避免选择高氮低硫原料;增上装置洗盐技术设施.     

液相法苯部分加氢制环己烯

采用间歇、釜式、搅拌的反应装置，在反应温度１５０℃、氢气压力５．０ＭＰａａ下，对液相法苯部分加氢制环己烯的钌／载体催化剂的制备工艺：如载体的种类、金属钌的含量、加入其它金属组份、催化剂的还原条件、在反应系统中加入无机添加剂及催化剂的循环使用等，进行了系统的研究。并结合催化剂的表征技术，对研制的催化剂进行了测试，解释了实验中出现的现象，使环己烯的收率达４０％—４５％。     

渣油加氢催化剂预硫化方法的研究

采用抚顺石油化工研究院开发的FZC系列减压渣油加氢处理催化剂，在中试装置上进行两种不同方法的硫化试验，结果表明，在硫化压力、温度不变的情况下。适当提高硫化初期硫化剂用量，增大循环氢中H2S/H2比值。可以提高催化剂的硫化速度；在低温硫化段采用增加硫化剂用量的方法，可以有效地防止不利于催化剂预硫化的反应发生。进而提高整个催化剂系统的上硫率。硫化过程中较低的硫化氢浓度会对渣油加氢处理催化剂的脱氮活性和脱残炭活性产生较大影响。