灵活多效催化裂化工艺集总动力学模型

针对灵活多效催化裂化(FDFCC)工艺,以工业装置数据为基础建立了重油提升管催化裂化10集总和汽油提升管催化裂化7集总动力学模型,求取了10集总模型的43个动力学参数和7集总模型的18个动力学参数.结果表明,所获得的模型动力学参数是可靠的,所建立的模型能够较好地预测FDFCC装置的产品产率,并对汽油组成和丙烯产率具有良好的预测性.     

重油催化裂化反应集总动力学模型(Ⅰ)——模型的建立

针对重油催化裂化的特点,提出了以结构族组成为集总分族基础的十一集总重油催化裂化反应动力学模型,并通过实验和参数估计确定了动力学参数,经实验室验证表明,该模型具有良好的拟合性.     

灵活多效催化裂化工艺反应动力学模型研究

根据催化裂化反应机理和灵活多效催化裂化(FDFCC)工艺特点,结合中试数据,分别确定了针对FDFCC工艺重油提升管的10集总和汽油提升管的7集总反应网络。将重油提升管中胶质沥青质向汽油、气体的裂化作为二级反应,其余(包括汽油提升管中全部反应)均作为一级不可逆反应,分别建立了10集总和7集总反应动力学模型。通过Runge-Kutta法与变尺度法(BFGS)相结合求取了模型的动力学参数。对动力学参数的分析表明,所求得的模型参数能够较好地反映催化裂化反应规律和FDFCC-Ⅲ工艺特点。模型对产品的计算值与实际值的相对偏差均小于5%,表明所开发的集总模型是可靠的。     

加氢渣油催化裂化14集总动力学模型的建立

以加工加氢渣油的茂名石化3#重油催化裂化装置（RFCC）的工业数据为基础,针对加氢渣油的特点,提出了以渣油4组分作为划分原料集总的催化裂化14集总动力学模型,通过分步求解法求取动力学参数,并应用工业实测数据进行验证,验证结果表明该模型不仅能较好地预测催化裂化产品分布,而且还能较准确预测主要产品性质,较好地反映了加氢渣油催化裂化反应规律,可为工业装置操作的优化提供指导。     

重油与乳化重油催化裂化反应比较

分别考察了反应温度和空速对重油与乳化重油催化裂化(FCC)反应性能的影响,并建立了反应4集总动力学模型。结果表明:当催化剂用量为100 g和剂油比3.3:1时,重油FCC反应的合适条件为450℃,空速0.25 s~(-1),乳化重油FCC反应的合适条件为440℃,空速0.27 s~(-1);重油和乳化重油FCC反应得到的液体产物性质相似,但由于乳化重油能改善原料的雾化和汽化效果,与重油相比,乳化重油的液体产物收率提高3.31%,生焦量降低3.91%。结合4集总动力学模型给出了合适的反应网络和数学描述,通过非线性最小二乘法,用MATLAB软件对模型求解,得到的模型计算值与实验值吻合良好,表明该动力学模型具有可靠性。     

催化裂化反应集总动力学模型的研究

本文介绍了石油馏分催化裂化十一集总动力学模型的建立过程及实验室反应速率常数的测定方法,并将实验所得的结果对某厂的催化裂化装置数据进行了初步的工业验证,结果表明拟合情况良好。     

催化裂化集总反应动力学模型研究进展

通过对催化裂化集总反应动力学模型集总划分原则及建模过程中数据来源、参数估计方法和辅助模型开发等方面发展的介绍,详细全面地对催化裂化集总反应动力学模型的研究进展进行了综述,从中可见复杂反应体系集总反应动力学模型的发展历程。     

重油催化裂解集总动力学模型研究

建立了重油催化裂解七集总动力学模型,给出了模型的反应网络和数学表达式.利用小型固定流化床实验装置对大庆常压渣油进行了催化裂解实验,获得求取动力学参数的实验数据.提出了一个新的基于原料性质和操作条件的裂解催化剂失活模型.结合实验数据,编程求取了集总模型的动力学参数,催化裂解的反应活化能基本上都大于100kJ/mol,介于催化裂化活化能和热裂化活化能之间.根据所建立的集总动力学模型,预测了原料转化率、裂解产品产率和分布随操作条件的变化趋势,发现重油催化裂解宜采用高温、短油气停留时间的操作方式.     

炼油行业集总动力学模型的发展及模型展望

阐述了炼油行业中催化裂化和催化裂解集总反应动力学模型的研究状况。详细介绍了集总的划分原则、反应网络的确立依据、数学模型的建立前提、数学模型的求解方法和步骤、模型验证,以及动力学模型在操作条件优化与反应器模拟等方面的应用。最后,通过对蒸汽裂解、催化重整、加氢裂化和延迟焦化等反应过程动力学模型的分析,展望了炼油行业反应动力学模型,指出集总反应动力学模型具有一定的局限性,分子水平反应动力学模型可以从反应机理出发研究各种因素对化学反应速率的影响。     

重油催化裂化反应集总动力学模型(Ⅲ)工业装置的模拟计算

讨论了重油催化裂化动力学模型在工业装置上的应用 ,包括掺炼焦化蜡油和减压渣油能力的预测计算以及催化裂化与芳烃抽提组合工艺的模拟计算     

工业渣油催化裂化过程六集总组合反应器模型

工业渣油催化裂化反应主要发生在提升管段和出口的沉降器段的复杂流体动力学区域。通过对工业现场装置流程和过程数据的分析,将发生裂化反应的整个反应器中提升管部分作为活塞流反应器(PFR)和沉降器部分作为全混流反应器(CSTR)的串联组合反应器,并按照渣油催化裂化反应特点建立了简化的6集总组分的串行和并行动力学反应网络模型。所建立的稳态催化裂化反应产率预测模型在数学上表现为提升管部分的微分方程组和沉降器部分的代数方程组。模型设置7个装置因数来校正模型的计算产率与实测产率之间的偏差,并采用工业现场数据回归装置因数。通过对工业装置数据的计算比较,得到的模型产率预测精度很好地满足在线软测量计算要求。     

FCC汽油二次反应动力学模型研究进展

介绍了针对催化裂化汽油二次反应降烯烃及增产丙烯过程的动力学模型,包括各种集总动力学模型、结构导向集总与蒙特卡洛相结合的分子尺度动力学模型,以及可以预测汽油二次反应产物分布的人工神经网络和预测丙烯产率的支持向量机等黑箱模型。     

催化裂化反应动力学模型与优化研究

为了研究和建立催化裂化反应动力学优化模型，本文以集总体系动力学模型为基础，提出了十二集总模型，形成了可以用于指导生产的优化数学模型，建立了适合工生产的一种快速有效的优化方法。     

加氢裂化反应动力学模型研究及应用进展

加氢裂化技术在石化行业中的地位已举足轻重。为深入了解加氢裂化反应规律、优化工业装置运行工艺条件和产品分布,实现炼化企业智能化和效益最大化的目标,科研人员对加氢裂化反应动力学模型做了广泛的研究。对加氢裂化反应动力学模型相关研究及应用进展做了综述,介绍了加氢裂化反应动力学模型研究历程,研究目标从初期简易宏观的关联模型发展为按馏程或其他生产方案需求划分的传统、连续集总模型,再进一步发展为复杂微观的分子集总模型;概述了不同加氢裂化反应动力学模型的应用情况,突出说明了传统集总模型的工业实用性和分子集总模型原料、产品适用性;指出有效地将关联、集总模型（尤其是分子集总）结合利用,开发一种全面的混合动力学模型,将是未来加氢裂化以及其他石油加工过程反应动力学模型研究中极具意义和挑战的工作。     

重油加氢裂化过程动力学模型的研究进展

对近年来重油加氢裂化过程的动力学模型进行了归纳和总结,包括传统集总动力学模型(宽馏分集总模型以及离散型集总模型),基于连续混合物的集总动力学模型以及基于分子水平的动力学模型(结构导向和单事件模型);对各模型中所用的反应网络、计算方法等方面做了详细的阐述和说明,并分析了各个模型的优缺点,就重质油加氢裂化过程的动力学研究来说,传统集总方法因其对原料产物的简化在今后的很长一段时间内将会一直是研究的重点,然而展望该方面的动力学模型研究,精确化与细致化必将是今后的发展趋势,基于连续混合物的集总模型以及基于分子水平的动力学研究会是今后研究的重点。     

秸秆纤维素在亚/超临界乙醇中液化反应路径及5集总反应动力学模型的建立

将玉米秸秆纤维素在亚/超临界乙醇中液化反应产物划分为残渣(RE)、轻油(WSO)、重油(HO)、挥发分(VO)和气体(GAS)5个集总。根据液化过程及其产物分布,建立集总反应路径,并以此建立了5集总反应网络。对反应网络建立了动力学模型,采用遗传算法结合非线性规划的求解策略简化和优化动力学模型,求取了动力学参数包括指前因子(A)、活化能(E_a)和反应级数(n),并用所建立的动力学模型对液化过程进行了模拟计算,模拟结果表明WSO和VO收率随停留时间增加而减少,而HO和GAS则随停留时间增加而增加,这一规律与实验数据变化一致。以实验数据对动力学模型进行验证,各集总模拟计算值与实验值相关系数在0.9345～0.9995之间,吻合较好,表明所建立的动力学模型是可信的,所采取的遗传算法结合非线性规划求解策略是可行的。     

分子水平动力学模型在催化裂化反应中的应用

催化裂化反应作为一个重要的原油二次加工过程,反应中存在成百上千的物质和化学反应,是一个典型的复杂反应体系,建立这些复杂反应的分子水平动力学模型是动力学研究的重点之一。开发分子水平动力学模型对认识催化裂化反应和工艺开发具有重要的理论和现实意义。本文详细地介绍了近年来国内外催化裂化反应分子水平动力学模型具有代表性的研究成果,对比了单事件模型、结构导向型集总、KMT、熵近似因子模型以及结构化模型等动力学模型的特点、使用范围及优缺点。指出建立更为细致的分子水平动力学模型来预测关键组分的收率、产物的组成和性质将是催化裂化动力学模型研究领域以后发展的主要方向。     

LUMPED MODEL FOR HEAVY OIL CATALYTIC CRACKING REACTION(Ⅲ)SIMULATION CALCULATION OF COMMERCIAL UNITS

讨论了重油催化裂化动力学模型在工业装置上的应用 ,包括掺炼焦化蜡油和减压渣油能力的预测计算以及催化裂化与芳烃抽提组合工艺的模拟计算     

催化裂化模拟优化软件的工业应用

以催化裂化集总动力学模型为基础,开发了催化裂化模拟优化软件(FCCSW)。该软件可预测催化裂化主要产品分布、产品性质和最佳操作条件。FCCSW软件在工业催化裂化装置上得到了良好的验证和应用,以最小化柴油收率为优化目标,根据软件推荐的操作条件进行调整后,汽油收率提高1.46个百分点,液化气收率提高0.86个百分点,柴油收率降低2.91个百分点,降低装置柴汽比效果明显。     

稠密气体理论在催化裂化提升管中的应用

运用已建立的颗粒动力学模型并耦合催化裂化反应的十三集总动力学模型，建立了催化裂提升管反应器内反应油气和催化剂颗粒的传质，反应的数学模，结合工业提升管的操作参数，模拟预测了速度场，温度场和组分分布。