乙烷丙烷裂解研究

由于我国油气资源相对贫乏,裂解原料主要来自炼厂装置产品,包括轻烃、石脑油、柴油和加氢尾油。在我国裂解原料结构中,以石脑油和加氢尾油液体裂解原料为主,乙烷和丙烷所占比例较少,主要来自乙烯装置的循环乙烷和循环丙烷。近年来,随着炼油装置的升级改造以及美国页岩气的成功开发,使得乙烯装置使用乙烷和丙烷作为裂解原料的比例逐渐增加。当前,乙烷和丙烷均以混合方式裂解。通过研究工业裂解炉裂解乙烷、丙烷和乙丙烷的裂解产物收率,与乙丙烷混合裂解相比,乙烷和丙烷单独裂解降低甲烷收率,提高了乙烯、双烯、三烯和高附产品收率,从而提高了乙烷和丙烷的裂解效率。     

小分子烃类蒸汽热裂解自由基机理模型研究方法的探讨

由于热裂解存在反应时间短、自由基数量多、浓度小,且不同原料产生的不同自由基之间、反应深度较大时管壁处于高温和停留时间所生成的不同自由基与主流体间的相互作用会随时改变反应路径,并影响到产物分布,因此造成了用实验方法研究单体烃热裂解反应机理的困难。将Materials Studio软件与Aspen Plus软件相结合来研究单体烃热裂解的自由基反应机理,并通过对乙烷热裂解一次反应机理、乙烷和丙烷混合热裂解相互作用机理、动力学数据准确性对比及正已烷空间位阻的影响,对研究方法进行了论述。结果表明,数值模拟的理论方法与实验方法相比,可以深入了解实验研究不可能达到的一些机理细节问题,如果将实验研究和模拟研究相结合,可避免目前动力学模型研究中的各种假设,提高机理模型研究的准确性,为工业生产预测提供高精度的机理模型。     

小分子烃类蒸汽热裂解自由基机理模型研究方法的探讨

由于热裂解存在反应时间短、自由基数量多、浓度小,且不同原料产生的不同自由基之间、反应深度较大时管壁处于高温和停留时间所生成的不同自由基与主流体间的相互作用会随时改变反应路径,并影响到产物分布,因此造成了用实验方法研究单体烃热裂解反应机理的困难。将Materials Studio软件与Aspen Plus软件相结合来研究单体烃热裂解的自由基反应机理,并通过对乙烷热裂解一次反应机理、乙烷和丙烷混合热裂解相互作用机理、动力学数据准确性对比及正已烷空间位阻的影响,对研究方法进行了论述。结果表明,数值模拟的理论方法与实验方法相比,可以深入了解实验研究不可能达到的一些机理细节问题,如果将实验研究和模拟研究相结合,可避免目前动力学模型研究中的各种假设,提高机理模型研究的准确性,为工业生产预测提供高精度的机理模型。     

乙烷丙烷单独及混合裂解相互作用机理的模拟研究

作者提出了将分子模拟和自建的一维工艺数学模型模拟计算相结合的研究速度快,结果详细的新的烃类热裂解自由基反应机理的理论研究方法。并以乙烷、丙烷及混合物相互作用机理的研究为例对该方法进行了论证。结果表明,该方法可以得到与实验研究相同的乙烷、丙烷的反应机理,并对研究较困难的乙烷和丙烷相互作用机理进行了详细研究,揭示了不同自由基相互作用的规律,同时也证明该方法是可行的。     

乙烷-丙烷混合裂解中的相互作用及其对乙烯选择性的影响

乙烷—丙烷混合裂解中乙烷与丙烷之间的相互作用,表现在乙烷对丙烷的促进和抑制作用,以及丙烷对乙烷的促进和抑制作用,而乙烯选择性便是这些相互作用的综合表现之一,乙烯选择性既与乙烯生成速度有关,又与原料消耗速度有关,研究结果表明乙烷—丙烷混合裂解乙烯选择性存在负偏差,本文还对Froment等人处理这一问题的不妥之处作了分析和论证。     

乙烷热裂解自由基反应机理的综合数值模拟

通过对目前烃类热裂解自由基机理研究方法所存在问题的剖析,提出了将分子模拟和自建的一维工艺数学模型模拟计算相结合的速度快,结果详细的新的研究方法。并以乙烷热裂解自由基反应机理的研究为例进行了论证。结果表明,乙烷的链引发反应主要以断C—C键为主,链传递反应主要以氢自由基与乙烷生成乙基自由基和氢气、乙基自由基分解生成乙烯和氢自由基为主反复循环进行;链终止反应主要以2个氢自由基生成氢气为主;该方法的计算结果与传统方法有较大的不同,为烃类热裂解提供了一个新的研究方法。     

1-丁烯热裂解自由基反应模型的建立及验证

基于自由基链式反应机理,将Materials Studio(MS)模拟和Aspen Plus模拟计算相结合研究了1-丁烯热裂解自由基反应机理,运用MS软件对1-丁烯的结构进行优化、分析,建立了初步的、可能发生的12个自由基反应网络和2个可能反应路径;对1-丁烯可能发生的热裂解自由基反应进行模拟计算,得到1-丁烯裂解自由基反应相关动力学参数如活化能(Ea)及速率常数(k)等;用Aspen模拟软件建立裂解反应器模拟实验过程,预测1-丁烯热裂解自由基反应产物分布情况。结果表明,1-丁烯热裂解自由基反应机理模型与一维热裂解工艺模型软件模拟1-丁烯热裂解的主要产物的种类一致,预测的产物分布也吻合,1-丁烯热裂解的主要目的产物是丁二烯、丙烯及少许乙烯,与已有的实验结论相符。     

天然气化工技术及进展

目前，世界上76％的合成氨、80％的甲醇、39％的乙烯由天然气为原料制取。甲烷、乙烷、丙烷用于裂解制乙烯世界富产天然气的地区都将廉价的天然气中的乙烷和丙烷用作裂解装置制乙烯的原料，大大提高了裂解制乙烯的经济性。据统计，美国乙烷产能(2718万t／a)的75％都采用乙烷和丙烷为原料，     

管式裂解炉二维模型两种不同计算方法的对比

用两种不同的求解方法建立了乙烯裂解炉的二维工艺数学模型。该模型包括有49个组分、49个反应的复杂分子反应体系,通过对轴向和径向流体流动、传热及管壁处结焦反应等过程的描述,可以较完整地模拟轻烃裂解炉管内的流体流动、反应、传热、结焦等过程。用此两种方法和一维模型分别对大庆W型轻烃炉的同一工况进行了模拟计算。结果表明,两种计算方法对径向温度、速度和浓度分布描述比一维模型更加符合工业炉裂解的实际情况,在靠近管壁处径向速度、温度以及浓度的变化趋势与工业实际相吻合,其它主要计算结果与工业数据和一维模型的计算结果一致,两种计算方法各有优缺点,适用于不同目的的计算。     

基于Coilsim软件对裂解炉混合气体原料裂解模拟分析

为进一步丰富装置原料结构，在乙烯裂解装置新增丁烷原料裂解流程，与丙烷及液化石油气混合后再进入气体裂解炉进行裂解。为探索研究丙烷和正丁烷混合气体原料适宜的裂解工况，通过Coilsim软件模拟丙烷、正丁烷单独裂解及丙烷和正丁烷混合裂解工况，为指导实际生产提供理论依据。     

气相原料热裂解分析

因为乙烯裂解原料价格的市场波动,乙烯装置的原料选择会为提高经济效益而发生改变,加上同时引起不同的负荷、循环量的变化,会对装置的处理能力和能耗造成影响,操作弹性减少并难度增大。此时进料就需要合理的优化和调整以达到良好的装置的处理能力。本文结合裂解自由基原理,讨论乙烷、丙烷、LPG以及其混合进料时裂解的产物,对比实际工况,以减少装置运行负担、提高处理能力为目的,对混合气相进料下的裂解产物分布分析讨论。     

乙烷裂解制乙烯过程反应动力学模型的研究进展

随着乙烯工业的不断发展及能源结构的不断调整,裂解乙烯原料呈现多样性.近年来,乙烷裂解制乙烯技术逐渐成为工业生产的热点.乙烷作为乙烯生产的优选原料,不仅具有收率高、纯度高、质量高的产品优势,同时具有投资低、成本低、能耗低的生产优势.作为裂解炉模拟的核心,研究乙烷裂解过程中的反应动力学模型可为工业生产提供精准预判.随工业应...     

关于石脑油裂解反应模型的研究

在乙烯工业生产中,石脑油是一种非常重要的原料来源,而科学地使用石脑油裂解原料的前提条件就是创建石脑油裂解反应模型。本文论述了经验模型、分子反应动力学模型和自由基反应机理模型这三种石脑油裂解反应模型,并指明了每一种模型的使用方向。     

应用丙烷共裂解技术提高乙烯装置的经济性

从丙烷的裂解机理入手,介绍了丙烷作为乙烯装置裂解原料的优良裂解性能,当丙烷不具备单独裂解条件时,选择与石脑油共裂解也能提高乙烯收率。从理论上论述了实施丙烷共裂解的可行性,并介绍了北京东方石油化工有限公司东方化工厂乙烯装置在没有乙烷、丙烷裂解炉的条件下,通过技术改造实现了丙烷的回炼。通过选择合适的回炼方式有效降低了乙烯单耗,提高了双烯收率,为企业创造了巨大的经济效益。     

裂解原料的多样化趋势

裂解原料的选择,是决定乙烯生产的经济性和乙烯生产厂商竞争地位的重要因素之一。生产烯烃所用的原料情况过去一直比较稳定。1975年,美国的乙烯生产所用的原料中有65%是乙烷、丙烷和液化石油气,欧洲的乙烯裂解原料有88%是石脑油。近年来,由于油、气供     

1-氯-1,1-二氟乙烷裂解制备偏氟乙烯的研究进展

偏氟乙烯是氟化工行业重要的单体,主要由1-氯-1,1-二氟乙烷（HCFC-142b）裂解制备,本文介绍了HCFC-142b裂解制备偏氟乙烯反应机理的研究进展,对HCFC-142b催化裂解工艺进行了评述和展望,综述了HCFC-142b裂解管结构改进的研究进展,对偏氟乙烯精馏分离工艺进行了评述。提出应深入研究HCFC-142b裂解机理,进一步研究裂解管材质和结构对HCFC-142b裂解过程的影响,并借鉴烃类裂解制乙烯的研究进展解决HCFC-142b裂解过程中面临的高能耗、催化剂流失、结焦等难题。     

我国裂解原料轻质化进程加快

正乙烷制乙烯发展潜力大。乙烯生产路线主要包括石脑油蒸汽热裂解、轻烃(乙烷、丙烷等)脱氢、(煤)甲醇制烯烃和乙醇脱水制乙烯等,其中乙烷制乙烯路线具备经济性强、投资小、盈利稳定性较高等优势。目前,轻烃(乙烷和丙烷等)路线在国内乙烯生产中占比仅16%,乙烷供给是制约我国原料轻质化发展的主要瓶颈。随着国内项目及配套储运设施建设的     

烃类热裂解动力学模型研究局限性及对策

通过对目前已有的热裂解制乙烯动力学模型准确度不高、不能适应工业生产原料预测精度要求及深层次原因的剖析,指出了烃类热裂解集总模型和分子模型等应用时不易外推的主要原因是建立这些模型时仅仅依靠原料组成和产物分析的数据,而忽略了复杂自由基反应网络的反应机理研究,而自由基反应规律才是影响模型准确性的最本质因素。提出了分子模拟和工艺过程模拟的理论方法与实验方法相结合的研究思路,并通过将模拟计算数据与文献中的实验或计算数据及已有裂解规律综合进行对比分析的方法。该方法克服了纯实验研究结果误差大、研究进展缓慢的缺点,同时克服理论研究经常与实验数据不符、不易被人接受的缺点,从而较准确、快速地研究烃类热裂解的自由基反应机理。     

偏氟乙烯生产过程仿真研究和优化

以1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b)为原料热裂解生产偏氟乙烯(VDF)的生产数据为基础,运用化工稳态模拟软件ASPEN Plus建立了从HCFC-142b裂解生产VDF产品的过程的仿真模型.结果表明,在保持原有设备不变、原料流量不变的情况下,认为该塔最佳进料位置为第10～12块,产量可以提高3.2％;在VD...     

链烷烃热裂解过程结构动力学模型与模拟

根据作者提出的结构-反应活性关系预测出链烷烃裂解时主要基元反应的动力学参数。以乙烷十丙烷混合裂解为例,就不同的反应网络进行了对比分析,提出了反应个数尽可能少而又能全面、真实反映裂解过程的反应网络。用Gear法模拟求解了由此建立的C_4单烃及其混合烃裂解的结构动力学模型,模型预测的产物分布与文献发表的中试数据吻合很好。