乙烯裂解炉石脑油裂解反应的数值模拟

以 SL-Ⅱ型乙烯裂解炉反应管为对象,结合烯烃厂裂解工艺参数,对管内石脑油裂解反应过程进行了模拟研究。裂解反应模型采用 Kumar 提出的分子反应模型,模拟得到了管内油气流速、温度、裂解产物的变化规律。结果表明,近壁层流层的存在使得管内油气径向速度、温度梯度较大,二维管内模型可以更全面地描述裂解反应过程。模拟得到的裂解产物收率与裂解炉的生产运行数据进行了比较,两者基本一致,验证了裂解反应模型的合理性。     

广州乙烯裂解炉裂解石脑油的运行分析

介绍了广州乙烯裂解炉裂解石脑油时,在不同供热方式下的运行情况,分析了裂解炉理解解石脑油运行中存在问题的原因,并提出处理措施。     

俄罗斯直馏石脑油裂解性能评价

以俄罗斯直馏石脑油为原料,模拟某石化公司工业乙烯装置的工况条件,在乙烯裂解原料模拟评价试验装置上对俄罗斯直馏石脑油进行蒸汽裂解性能评价。结果表明,俄罗斯直馏石脑油的蒸汽裂解操作条件为:出口温度为850℃、出口压力为0.2Mpa、水油比为0.5m/m、停留时间为0.3S,在此工艺条件下,俄罗斯直馏石脑油裂解产生的三烯收率最高。     

西部原油基属及石脑油馏分裂解性能的研究

针对西部炼化企业加工原油来源广的现状,系统研究了5种原油基属与其石脑油馏分的裂解性能优劣的关系。综合分析原油基属、石脑油馏分的物性及其裂解性能,吐哈、南疆、哈萨克斯坦3种原油所产的石脑油馏分中的链烷烃含量较高,裂解性能较优,可用作乙烯原料;北疆、长庆原油所产的石脑油馏分的环烷烃与芳烃的含量较高,裂解产物中的乙烯收率较低,但是丙烯与丁二烯的收率较高,若用作乙烯原料,需适当降低石脑油馏分的切割点,以提高石脑油馏分的裂解性能。     

大庆重石脑油蒸汽热裂解集总动力学模型

通过对自建小型裂解装置实验数据的分析,建立了大庆重石脑油蒸汽热裂解反应8集总动力学物理模型,并用Matlab语言对Marquardt⁺⁺ 法进行编程求取了该物理模型的动力学参数。通过对模型计算值与实验值的相对误差分析表明：原料集总因分得较少,相对误差较大,约为10%,但主要产品产率的最大相对误差不超过7%,其中乙烯产率的平均相对误差为1.62%,说明所建模型较好地反映了大庆重石脑油蒸汽裂解反应规律,可以较好地预测主要产品分布。     

大庆重石脑油蒸汽热裂解10集总动力学模型

由于大庆重石脑油正构和异构烷烃、五元和六元环烷烃的裂解性能差异较大,在大庆重石脑油8集总动力学模型的基础上,建立了将重石脑油划分为4个原料集总的10集总动力学模型。引入浅度裂解的概念,采用分层和分步相结合的方法求取了反应速率常数,并进一步回归得到了各反应的活化能和指前因子。实验值与预测值对比分析表明,该模型具有更好的预测能力,可为更宽范围的原料预测提供参考数据。     

氧化物催化剂上石脑油催化裂解制乙烯的研究

使用固定流化床,考察了氧化物催化剂催化裂解石脑油制乙烯的反应。研究结果表明,温度、空速和水油比对裂解产物分布有直接影响。在反应温度700 ℃、空速0.75 h^－1和水油质量比3∶1条件下,得到最大的乙烯收率为32.93%。     

不同石脑油裂解性能评价对比

采用模拟裂解评价装置对直馏石脑油、芳烃抽余油、焦化加氢石脑油在不同的反应温度（COT）、不同m（水）：m（油）条件下进行裂解评价,结果表明在相同温度下随着m（水）：m（油）的提高,目的产品双烯及三烯收率都上升;在相同m（水）：m（油）条件下,随着反应温度的提高,双烯及三烯目的产品收率也相应上升。通过评价得出：直馏石脑油适宜在相对较高温度下裂解,而焦化加氢石脑油适宜在相对较低的温度下裂解,芳烃抽余油裂解性能适中。     

石脑油和轻烃资源裂解方式优选研究

由于我国轻烃资源缺乏,而石脑油资源相对丰富,考虑将其掺入石脑油进行共裂解。在实验室裂解装置上对油田轻烃、拔头油的分组裂解以及与石脑油共裂解的产物收率变化进行了研究,得出油田轻烃、拔头油的分组裂解优于与石脑油共裂解,因此探讨了拔头油与油田轻烃共裂解的可行性,提出在原料短缺的情况下,可根据"性质相近"的原则进行共裂解,即可将油田轻烃与拔头油掺混进行共裂解。同时在工业裂解炉上进行了拔头油与石脑油共裂解标定试验,得出的结论与实验室结论一致。     

石蜡裂解制α-烯烃工艺技术研究

采用优质的54#半精炼石蜡,将乙烯裂解二次注汽技术融合在石蜡裂解技术中,避免了裂解炉结焦;考察了单程裂解、炉前甩残蜡循环裂解、炉后甩残蜡循环裂解在相同的工艺条件下的产品质量、产品收率及存在的问题;验证了新的炉后甩残蜡循环裂解是较好的工艺路线,在较高的水蜡比15%(质量分数),高温600℃、低烃分压和短停留时间(2s左右)条件下,能生产出高质量的α-烯烃产品(总烯烃质量分数在97%以上,α-烯烃含量为88%).     

Modeling of naphtha pyrolysis in swaged coils

Pyrolysis of naphtha in uniform diameter and swaged reactors has been modeled. Pyrolysis and coking models available for naphtha cracking were used to calculate the reactor profiles of pressure, process gas temperature, tube metal temperature, conversion and the product yields. For the swaged coil, not only was the inlet pressure and maximum tube wall temperature in the clean condition lower than for a uniform diameter reactor, but the increase in the inlet pressure and maximum tube wall temperature due to coke deposition was also less. Swaging the reactor can result in a significant increase in the run length between decokings.     

催化裂化汽油脱硫精制技术研究进展

催化裂化汽油是我国车用汽油的主要调和来源,但是硫含量远高于车用汽油质量标准的要求值;因此如何高效降低硫含量是催化裂化汽油精制处理的关键。本文综述了国内外催化裂化汽油脱硫精制生产技术。从选择性加氢脱硫技术（Prime-G⁺技术、SCANfining技术、CD Tech技术、RSDS技术、OCT-M技术和DSO技术）,选择性加氢脱硫耦合辛烷值恢复技术（RIDOS技术和GARDES技术）以及吸附脱硫技术（S-Zorb技术）三方面来阐述国内外催化裂化汽油清洁化技术的原理、特点及其应用。指出深度脱硫和辛烷值保持、烯烃饱和率之间的矛盾,后续研究者仍需在工艺流程改进、工艺条件优化以及新型催化剂开发等方面做出巨大努力。     

石脑油催化裂解结构化反应器反应特性的CFD模拟

以石脑油为原料,采用催化裂解六集总动力学模型,建立描述结构化反应器内催化裂解的反应器数学模型,并利用CFD软件对结构化反应器内的石脑油催化裂解性能进行数值模拟。通过改变孔道直径、反应器长度以及反应器内温度、气体入口速率考察反应器结构尺寸和反应条件对目标产物乙烯、丙烯的收率及石脑油转化率的影响。结果表明,反应器孔道直径的增加,目标产物收率减小,反应器长度20 mm时反应完全,升高反应温度和增大入口速率均有利于目标产物的生成。在入口温度680 ℃和入口速率0.4 m·s^-1条件下,石脑油转化率92%,乙烯收率19.3%,丙烯收率23.1%。而在相同反应条件下的固定床反应器中乙烯收率10.3%,丙烯收率13.3%,石脑油转化率80.0%。     

Modelling of heat transfer and pyrolysis reactions in an industrial ethylene cracking furnace

The development of a relatively simple mechanistic model for an industrial ethylene cracking furnace is described, including the estimation of selected model parameters to improve model predictions. Energy balance equations are developed to account for radiative, conductive, and convective heat transfer in the radiant section, and for convection and conduction in the ultra‐selective heat exchanger (USX) and in the transfer line exchanger (TLE). Kinetic schemes by Ranjan et al. and Sundaram and Froment are used to model the cracking reactions. 1 , 2 The heat transfer model is combined with mass and momentum balances to model gas composition, pressure, and temperature changes as a function of position along the reactor tubes. Initial values and uncertainty ranges are assigned to 44 model parameters based on information in the literature and our industrial sponsor. A sensitivity‐based technique and a mean‐squared‐error (MSE) criterion are used to select the appropriate subset of 22 parameters for tuning. Parameters are estimated and model predictions are validated using industrial data. Model predictions provide a good match to data that were not used for estimation.     

乙烯裂解炉对流段的模拟计算及设计优化

对乙烯裂解炉对流段的设计进行了研究,建立了对流段计算模型。此模型具有设计型和核算型功能,能计算裂解炉对流段各段管排的热负荷、工艺物料和烟气侧的压力降以及管排的传热系数、管壁温度、翅尖温度等。以某S型炉和某G型炉的设计数据与模型计算数据进行对比,验证了该模型具有较高的准确性,满足工程设计的要求。最后使用此对流段设计模型,提出通过改变进料位置、选择注汽方式、调整管排布置等来优化裂解炉对流段设计的理念。     

An integrated process of oxidative coupling of methane and pyrolysis of naphtha in a scaled‐up unit

A heat‐effective ‘integrated’ process of C₂H₄ production, incorporating exothermic oxidative coupling of methane (OCM) carried out in the catalytic section of a flow tubular reactor, and endothermic pyrolysis of naphtha carried out in the postcatalytic section of the same reactor, studied earlier in a small silica reactor, was examined now in a scaled‐up unit with a stainless‐steel (1H18N9T) reactor (volume 400 cm³, Li/MgO catalyst bed 165 cm³). It was demonstrated that depending on the operating conditions, such an integrated process could be realized over a wide range of the relative contribution of the two component processes, leading always to an increase in the C₂H₄ yield, as compared with OCM or pyrolysis alone. A high degree of additivity of the yields of all products was observed in all cases, independently of the relative contribution of OCM and pyrolysis. Such results indicated that in the scaled‐up unit with a stainless‐steel reactor, the interactions between the component processes and products were only negligible under experimental conditions. The overall balance of CH₄, being consumed in OCM and formed in pyrolysis, was negative, equal to zero, or positive, depending on the relative contribution of the component processes. The integrated process could be based, therefore, either on CH₄ and naphtha as raw materials or exclusively on naphtha, with the recirculation of the excess of CH₄ to the OCM section. Copyright © 2004 Society of Chemical Industry     

碳五烃催化裂解制取丙烯/乙烯反应性能

以ZSM-5分子筛为催化剂,碳五烃混合物为裂解原料,考察空速对碳五烃催化裂解制丙烯/乙烯反应性能的影响。结果表明,在580℃和实验空速范围,随着空速的增加,碳五烷烃及烯烃转化率整体呈下降趋势,但碳五烯烃转化率远高于碳五烷烃。乙烯及丙烯收率在空速3 h-1时达到最大,分别为10.51%和13.02%。碳四烯烃收率随空速的升高而降低,但各丁烯异构体相对于总烯烃的质量分布接近热力学平衡态。     

氧化铝基质对催化裂化催化剂重油分子裂化性能的影响

对工业拟薄水铝石做了深入表征,并详细研究了拟薄水铝石胶溶酸铝比、催化剂中拟薄水铝石含量以及铝溶胶含量对催化剂重油分子裂化性能的影响。研究显示,拟薄水铝石酸化酸铝比（体积质量比,mL/g）从0增至0.20,孔体积从0.39 cm³/g降至0.27 cm³/g,酸化后酸量先增加后减少,同时催化剂的孔体积下降,重油转化能力先增强后减弱;催化剂中拟薄水铝石质量分数从10%增至25%,催化剂重油转化能力逐渐增强,但随着拟薄水铝石含量的增加,重油产率下降趋势逐渐减小;铝溶胶含量增加将导致催化剂孔体积下降,催化剂重油转化能力下降。