管式裂解炉2种稀释比调节方法的正交数值模拟

 用自建的管式裂解炉二维工艺数学模型对2种不同稀释比调节方法进行了模拟计算,并用正交实验设计法对模拟计算结果进行了处理和分析。结果表明,用目前工业上所采用的稀释比调节方法改变稀释比时,稀释比对乙烯收率的影响在显著性0.01下是非常有限的,而任意2因素的交互作用项的影响比误差项要大,且乙烯收率随着稀释比的增加逐渐减小。采用笔者设计的新稀释比调节方法,在裂解温度为1113K~1133K、停留时间为270~330kg/h和稀释比在0.45~0.65范围内变化时,温度、停留时间和稀释比的F_Ration值分别为1700、350和293。裂解温度是最主要的影响因素,其次为停留时间和稀释比,其它因素的影响规律与文献报道一致。     

稀释比对管式裂解炉工况影响的模拟计算

用轻质油裂解制乙烯工艺二维数学模型模拟计算了稀释比对大庆乙烯EF-111E炉操作工况的影响.结果显示:水蒸汽的作用主要在于降低烃分压,而能抑制结焦的原理是因为加入水蒸汽后影响了流体平均停留时间,从而减少了结焦.保持炉出口温度和炉入口摩尔总数不变,即尽量保持温度和停留时间不变的情况下,稀释比对乙烯等目的产物的收率影响非常有限,在低稀释比下对抑制结焦有一定作用,稀释比增大时抑制效果减小[1].根据模拟结果,提出了裂解炉操作的优化方法.     

用二维数学模型分析选择乙烷裂解炉的尺寸和操作条件

在轻质油热裂解反应管二维工艺数学模型的基础上，对含四个组分、一个反应式的乙烷裂解制乙烯的反应管，用二维模型进行改变管径、管长、烟气温度等的数值计算，得出反应管出口温度、转化率等的变化规律．其结果与烃类裂解反应的规律一致．     

轻质油裂解炉管二维工艺模型的应用

用自行建立的二维工艺数学模型对大庆石化公司乙烯装置的EF-111E裂解炉的操作参数进行了模拟计算,表明该炉烯烃产率有提高的潜力。通过改变汽烃比的计算,提出适当的总进料量(炉管入口流速)对控制结焦很重要。模拟计算的结果指出了分4段扩径的裂解炉炉管可能局部结焦的部位,且与实际情况吻合。     

用正交配置法模拟加氢裂化反应器

结合物料平衡、能量平衡和加氢裂化反应动力学方程,按照加氢裂化反应的特点,建立了加氢裂化反应器6集总动态机理模型。反应动力学采用原料油、柴油、航空煤油、重石脑油、轻石脑油、气体6集总模型。对总动态机理模型提出了正交配置法和龙格-库塔法相结合的求解方法。新的求解方法计算量小、精度高,并且能求得微分数学模型的近似解析解。应用6集总动态机理模型对加氢裂化反应器进行了模拟,考察了模型的预测精度。模拟结果表明,该模型能较好地模拟和预测加氢裂化产品的收率分布和反应器的温度分布,具有较高的预测精度,模型可靠。     

淮南煤矿山西组煤样的二次生烃模拟研究

对南华北地区淮南煤矿山西组煤样进行的热模拟实验结果表明：只有达到或超过一次演化温度点，煤才开始大量生烃。二次生烃总量与连续生烃量接近，一次生烃量越大，则二次生烃潜力越小。对二次生烃机理进行了讨论，认为二次生烃与一次生烃连续。以连续生烃烃产率曲线为基础建立的煤二次生烃烃产率数值模拟方法已应用于南华北地区石炭-二叠系煤成烃资源评价中。图2表2参6     

重油催化裂解C4烃的二次裂解性能研究

针对重油催化裂解的C4利用小型固定流化床试验装置,考察了其在CEP-1催化剂上的二次裂解性能,详细分析了产物分布随反应温度的变化规律。结果表明,C4烃仍然具有较好的催化裂解性能,乙烯产率随反应温度的升高逐渐增加,而丙烯产率在660℃附近出现最大值,乙烯与丙烯总质量产率在660℃接近36％。推导建立了烃类催化裂解消失动力学模型,求取了C4烃催化裂解的消失反应速率常数、频率因子和活化能。     

烃分压对乙烯裂解炉产物收率的影响

降低原料裂解时的烃分压有利于提高烯烃收率,而COP与稀释比是影响烃分压的重要参数。利用SPYRO软件模拟了COP和稀释比的变化对于裂解产物收率的影响。结果表明,采取较低的COP和较高的稀释比有利于提高乙烯裂解炉高附加值产物收率。     

油气盆地生烃排驱的组分法数值模拟研究

本文根据组分化学动力学原理，从成熟度中的降解率研究入手，建立组分生烃模型，并根据压实，扩散机理，建立组分排烃模型（包括压实排烃模型和扩散排烃模型）。据此，实现了各组分排出史及排油史，排气史的同步计算，完善了盆地模拟系统（ＢＡＳＩＭＳ）。该方法适用于各种压实用用明显的油气盆地，在大民屯凹陷三台子洼陷应用获得了成功。     

沉积有机质二次生烃定量模拟研究及应用

沉积有机质二次生烃现象在我国东部盆地比较普遍。基于热模拟实验建立的系列二次生烃量 版，进行了二次生烃计算机数值模拟方法的研究，提出了常规方法的改进方案，并应用该方 法进行了单井二次生烃定量评价。结果表明，改进方法不仅简化了常规评价过程，而且提高 了评价结果的准确性与可靠性，应用性较强。     

催化裂化汽油催化精馏二烯烃加氢过程的模拟分析

采用Aspen Plus化工流程模拟软件,模拟和分析了催化裂化汽油催化精馏二烯烃加氢过程,考察了回流比、氢油比、空速、压力对二烯烃加氢转化率的影响。结果表明,降低反应空速、氢油比和回流比以及提高反应压力有利于催化裂化汽油二烯烃加氢转化率的提高。模拟分析结果可为催化裂化汽油催化精馏二烯烃加氢过程的操作优化以及工艺设计提供指导和依据。     

分阶段排烃模拟模型研究

本文提出了一种新型实用的排烃模拟模型。根据该模型可将排烃分为单因素排烃和双因素排烃两个阶段。在单因素排烃阶段,含油饱和度是烃类排出的唯一控制因素,排烃的动力是压实作用;在双因素排烃阶段,排烃受临界含油饱和度和临界破裂压力的双重控制,排烃的动力是流体超压。这突破了以往单阶段或单因素排烃模拟研究的局限并避开了对排烃复杂相态的研究,避免了误差的积累。该模型的关键是两阶段的划分标准及临界含油饱和度(S_c)及临界破裂压力(p_c)的确定和流体超压的求取。该模型在辽河盆地东部凹陷驾掌寺洼陷烃源岩定量评价中取得了良好的应用效果。      

正交法研究影响聚α-烯烃合成油性能的因素

利用正交实验法将2种碳数分布不同的烯烃按比例调合生产聚α-烯烃合成油,通过方差分析得到了影响合成油粘度指数和凝点的显著因素。充分了解到裂解烯烃的平均碳数分布对产品的粘度指数和凝点的显著性影响。此试验对聚α-烯烃合成油的工业生产有指导性意义。     

乙烷-丙烷混合裂解反应机理的二维模拟

利用FLUENT软件构建乙烷-丙烷混合裂解反应一维模型和二维模型,分别模拟反应管物料径向流速、温度、浓度分布及自由基浓度分布对乙烷-丙烷混合裂解过程的影响。结果表明：传递过程与裂解过程有耦合作用,径向扩散过程使烷烃裂解温度降低;二维模拟时CH₄和C₂H₄浓度比一维模拟时高,而H₂,C₂H₆,C₃H₆浓度略低;乙烷-丙烷混合裂解主要由丙烷断链实现链引发,乙烷与丙烷共同参与链传递过程;乙烷-丙烷混合裂解时体系中存在H·,CH₃·,C₂H₅·,i-C₃H₇·,n-C₃H₇·自由基,C₂H₅·,i-C₃H₇·,n-C₃H₇·自由基的浓度需要...     

利用流程模拟技术对乙二醇反应水合比的研究

针对乙二醇装置环氧乙烷水合生成乙二醇反应过程巾,不同的水与环氧乙烷摩尔比值（水合比）对产品分布及蒸汽用量有明显的变化。直接影响着装置经济效益的工艺特点,采用ASPEN PLUS软件,对乙二醇装置工艺进行流程模拟计算建立基础模型。以乙二醇反应器进料为研究对象,选取乙二醇反应器及多效蒸发器进行分析研究,确定不同水合比进料时,乙二醇反应蒸发单元消耗高压蒸汽的流率、乙二醇及二乙二醇的产率;给出水合比与蒸汽消耗量、产品流率的关系趋势图,并进行经济效益分析,用于指导装置的节能降耗操作。     

气测录井解释评价的一种新方法——烃比折角法

建立在烃比值基础上的皮克斯勒法是形成最早、实用性较强的一种气测录井解释评价方法,多年来在储集层流体性质分析判断中发挥了重要作用,然而随着油气勘探程度和气测录井检测分析精度的提高,该方法表现出了一定的局限性。借鉴皮克斯勒法,在尝试应用皮克斯勒烃比值倒数(C2/C1、C3/C1、C4/C1)的基础上,通过对该烃比值参数在储集层解释评价中大量的试验性研究,创建了气测录井烃比折角法。该方法的优势是反映储集层的含油性和含水性更加准确,突出特点是通过烃比值点连线在C3/C1比值点的折角能明确反映含水性,在很大程度上弥补了皮克斯勒法在储集层含水性解释评价方面的不足;劣势是对储集层的含气性尚不能有效评价。与应用皮克斯勒法对比分析表明,采用气测录井烃比折角法不但使油层解释更加准确,而且可有效识别油水同层与水层。     

煤二次生烃作用程序热解模拟试验研究

通过煤二次生烃作用程序热解模拟,详细描述了煤二次生烃作用主要参数如瞬时生烃率、累积生烃率、累积生烃量、降解率和残余碳的变化。随原始煤化程度的不同,子样二次热解峰温出现滞后、提前和固定的多程式变化。中期热解成烃阶段的煤,弱化学键和沥青化物质的存在导致成烃反应温度区间向低温方向扩展,二次生烃作用起步更快。早、晚期热解成烃阶段的煤,成烃反应主要依赖于煤主体结构的热解,二次生烃作用的激活需要达到或超过此前的成烃反应条件。煤的二次生烃潜力是由初次成烃演化程度所限定。根据煤二次生烃作用阶段性特点及煤层气的自生自储特性,生烃高峰期(Ro.m≌0.95%)前叠加变质作用最利于煤的产气潜力的发挥。     

基于正交试验方法的注烃气影响因素优化分析

烃类气驱作为提高原油采收率的重要方法已在世界范围内得到广泛应用,而只有在了解注烃气提高采收率的各种影响因素及其对开发效果影响程度的前提下,才能制定出合理可行的注气方案,从而提高油藏最终采收率和油田经济效益。以泉28断块为例,在油藏数值模拟的基础上,运用正交试验设计方法,设计了5种影响注烃气开发效果因素的方案;对各方案运算结果进行极差和方差分析,优选了适合研究区注烃气参数的最佳组合方案,确定了影响最终采收率的主要和次要因素,并明确了影响因素的主次顺序为注气段塞尺寸、转气驱时机、气水比、压力保持水平、注气速度。该组合方案对研究区注烃气开发具有一定的指导意义。     

正交法和三次设计在复合驱数值模拟计算研究中的应用

三元复合驱数模研究涉及的参数复杂,影响因素较多,作者在克拉玛依油田二中区克下组油藏的三元复合驱数模研究中,首次应用了正交法和三次设计原理,进一步论证了室内研究的结果,对试验区方案进行了研究,研究结果表明,采用三元复合驱可使原油采收率提高18%以上.