分层注入催化剂对FCC提升管流动特性的影响

在FCC提升管流化床冷模实验装置上,以空气-FCC催化剂两相体系为研究对象,在不同的操作条件下分别考察了在提升管不同高度分层注入催化剂对提升管内催化剂流动特性的影响。结果表明,注料影响区域在注料入口至其上下部0.3～0.5 m内,在提升管一定高度处注入催化剂可明显改善提升管轴向催化剂密度、径向催化剂密度和径向催化剂颗粒速度分布的均匀性,尤其是在r/R<0.6的中心区域,这种改善表现尤为明显。两点同时注入催化剂对提升管内催化剂流动特性的改善效果较单点注入催化剂的改善效果更加明显。     

两种提升管反应器中颗粒速度分布的测定

通过试验研究测定了提升管反应器中催化剂颗粒的速度分布,提出了一种具有切向一次风,变直径的抗返混提升管反应器结构。试验证明,这种结构抗返混性能良好,在进料喷嘴上方一定高度之内几乎没有返混现象出现,并且在此范围内催化剂颗粒速度分布变得比较均匀。     

FCC提升管内粒径分布对颗粒混合行为的影响

采用磷光颗粒示踪技术对一种宽筛分颗粒 (粒径小于 2 0 μm细颗粒的体积分数为 2 4 5 % )与一种常规的催化裂化催化剂的轴径向混合行为进行了对比研究。与常规颗粒相比 ,宽筛分颗粒体系的轴向返混略有减弱 ,而其径向混合能力大大降低 ,这与宽筛分颗粒体系中细颗粒的团聚有很大关系。在FCC提升管中 ,催化剂中细颗粒含量增加 ,必将减弱颗粒的径向混合能力进而降低径向上的传质、传热能力 ,对反应极为不利。粒径分布对于提升管反应器非常重要 ,应引起足够的重视。     

两段提升管催化裂化新技术的开发Ⅰ.两段串联提升管反应器

两段串联提升管反应器是为适应两段提升管催化裂化新工艺技术而研究开发的一种新型高效反应器。采用这种反应器可将现行提升管中的催化裂化反应过程分为两段进行 ,利用催化剂“性能接力”原理 ,使两段的反应更加有效 ;其次 ,由于采用两段串联 ,可分别控制两段的反应条件 ,便于进行条件优化 ;并且使提升管反应器的流型更加接近活塞流 ,进一步减少返混。因而可以改善产品分布 ,大大提高转化率和液体产品收率。     

提升管反应器稳态模拟：器壁散热对过程的影响

修改Gupta等的催化裂化提升管反应器稳态模型,在能量衡算方程中添加器壁散热项,以模拟器壁散热对反应器的影响;使用FORTRAN编程语言实现稳态模型在AspenPlusTM软件中的求解;采用某炼油厂提升管反应器现场数据及文献结论,对修改的模型进行了参数校正及模型验证;利用经校正及验证的反应器模型,模拟预测了器壁散热对装置产物分布等的影响。器壁散热抑制了提升管内油气裂化反应,恶化了装置出口产物分布,从而表明了在工程设计及工业运行中加强提升管器壁保温的重要性。     

提升管加床层反应器提升管段下行颗粒的分布及其对流动的影响

 在提升管加床层大型冷态实验装置上,采用PV-4A光纤速度仪测量了提升管段颗粒流动状况,考察了下行颗粒分布及其对流动的影响。结果表明,沿提升管轴向向上,在中下部的加速区和充分发展区,下行颗粒主要分布在无量纲半径r/R≥0.90的近壁区,下行颗粒分率主要受固/气比影响,大固/气比时的截面平均下行颗粒分率大于小固/气比时的截面平均下行颗粒分率;在出口约束区,下行颗粒主要分布区域扩大为r/R≥0.70,下行颗粒分率增加,且主要受出口约束阻力影响,随出口约束阻力增加而增大。从径向看,下行颗粒主要影响近壁区的颗粒速度,考虑下行颗粒影响后,充分发展区的截面平均颗粒速度约为未考虑时的0.8倍,在约束区和加速区较0.8倍略有增大。通过对实验数据的分析,得到了提升管段局部和截面平均颗粒速度在考虑下行颗粒前后的定量换算关联式。     

催化裂化装置提升管内剂油比实时检测方法的研究

为了控制催化裂化装置(FCCU)提升管内油气流率与催化裂化反应的深度,需要对提升管内剂油比进行实时检测和调节.针对FCCU提升管出口 T型弯头结构,提出了一种基于T型弯头压降与颗粒质量流率关系进行提升管内剂油比的检测方法.该检测方法不改变提升管结构,直接利用T型弯头的阻力特性,测量过程安全简单;通过试验装置进行考察的结...     

抗滑落提升管反应器流体力学性能的研究

针对传统提升管内固体催化剂颗粒的轴向返混现象 ,提出了一种抗滑落提升管反应器的结构形式 ,试验测量了提升管反应器气固两相流动特性、空隙率分布及固体颗粒速度径向分布。结果表明 ,抗滑落提升管反应器结构具有一定减弱固体催化剂轴向滑落的效果 ,抗滑落提升管预提升段固体颗粒浓度呈中心浓边壁稀分布 ,且催化剂颗粒速度径向分布较平缓 ,中心区域与边壁区速度之比约为 2～ 3倍。     

两段提升管催化裂化生产丙烯、柴油催化剂的研究

目前丙烯、柴油的需求迅速增长,供求矛盾异常突出.催化裂化生产丙烯、柴油工艺日益受到广泛关注,其中TSRFCC工艺因具备诸多优点,有利于生产丙烯和柴油,根据工艺特点开发的MPD-1催化剂能充分发挥这些优势.在固定床微反装置上,以蜡油为原料,丙烯和柴油收率分别为17.95%和15.92%,综合而言该催化剂的性能较好.在两段提升管装置上,以抚顺常渣为原料,采用温和的操作条件,丙烯和柴油的收率可分别达到21.47%和19.38%.两段反应结果明显优于单段,而且结合MPD-1催化剂,可以使FCC汽油的性质有所改善.     

变径提升管反应器扩径段内固含率分布研究

以催化裂化平衡催化剂为固体介质,空气为流化介质,在变径提升管流态化实验装置上,考察了扩径段内固含率的轴径向分布情况及操作条件的影响,并对瞬时固含率信号进行了概率密度分析。结果表明,变径提升管内截面平均固含率沿轴向大致呈S形分布,扩径段固含率高于等径提升管底部;扩径段径向固含率呈中心稀、边壁浓的不均匀分布,相对于等径提升管底部,径向不均匀程度得到有效改善;截面平均固含率及各径向位置固含率均随颗粒循环速率的提高和表观气速的降低而增大。扩径段各径向位置瞬时固含率信号波动强度大,频率高,概率密度分布均匀,有利于强化气固混合并改善两相间接触情况。     

催化裂化装置跑损催化剂的颗粒粒度分析

催化裂化装置跑损催化剂的颗粒粒度分析表明,再生器和沉降器内介质虽然不同,但气固两相经过旋风分离器的分离效果、跑损催化剂的颗粒中位粒径和颗粒分布相近,中位粒径约20μm。分析跑损催化剂的颗粒粒度分布对了解装置的运行工况和故障诊断有一定的实际意义。     

MIP-CGP工艺适用LDR-100催化剂的制备与中试评价

中国石油兰州化工研究中心研发出适合MIP-CGP（生产清洁汽油组分并多产丙烯）催化裂化（FCC）工艺使用的LDR-100催化剂,并在该中心XTL-5型提升管FCC中试装置上评价了该催化剂的性能。结果表明,与现有专用催化剂相比,使用LDR-100催化剂,在m（催化剂）/m（原料油）为6.9,反应温度为520℃,反应时间为1.82 s的相同工艺条件下,重油产率可降低1.45个百分点,丙烯产率可提高0.74个百分点,汽油的烯烃体积分数可降低6.13个百分点,汽油的研究法辛烷值可提高0.7个单位,显示出了较好的综合反应性能。本工作为使用二段提升管MIP-CGP工艺的FCC装置提供了一种选择催化剂的新途径。     

催化裂化平衡剂粒度分布对产品分布的影响

研究了催化裂化平衡剂的粒度分布对裂化产品分布的影响。结果表明,粗度系数较小的工业平衡剂,其重油转化能力强,裂化产品分布较好,目的产品收率较高。在工业生产中,可以通过降低床层流速、提高旋风分离器回收效率、使用电除尘器、提高补充新鲜催化剂的流动速率等手段,增加平衡剂的细粉含量,将该值控制在较合理的范围内,从而获得较好的平衡剂流化效果。     

两段提升管催化裂解多产丙烯催化剂LCC-300的性能研究

以大庆常压渣油为原料,在单段提升管反应装置上模拟两段提升管催化裂解工艺,对配套多产丙烯催化剂LCC-300的反应性能进行了评价。结果表明,在丙烯收率高达22．27％的情况下,总液体收率为80．08％;所产汽油中烯烃体积分数为13．48％,芳烃体积分数为59．44％,可作为高辛烷值汽油的调和组分。     

A handy method for estimating the particle concentration distribution in FCC risers using a gamma-ray transmission technique

A handy gamma-ray transmission method for estimating the particle concentration distribution in a fluid catalytic cracking （FCC） riser is proposed. The method is based on an empirical correlation ε（r）= ε-（0.191＋φ25＋3φ11）, which has only one unknown parameter y, hence only one single-beam experimental result is enough to estimate the particle concentration distribution in the riser. In order to verify the feasibility of this method, the particle concentrations of three cross-sections of the laboratory riser were measured and the distribution profiles were compared with those reported in the literature. Furthermore, by comparing other gamma-ray function methods applied in the measurement of risers, this method has distinct advantages, such as the device is simple and has no moving parts, the measurement is rapid, and the safety is high because only one gamma-ray beam is used. Therefore, the method has promising applications in estimating particle concentrations or monitoring operation conditions of risers.     

立管严重段塞流控制方法实验研究

海底管道普遍存在“下倾管-立管”结构,这种结构极易引发立管严重段塞流,影响正常生产。为了研究立管严重段塞流及其控制方法,中国石油大学(北京)多相流实验室建造了一套半U形管实验架。利用该实验架进行了多种工况的模拟实验,分析了半U形管结构对流体流型的影响、立管严重段塞流的形成过程以及立管严重段塞流发生时流体流动参数的变化规律,并进行了阀节流控制实验研究,提出了利用立管末端节流阀抑制段塞流形成的方法,这一方法已在渤海海底管道生产实际中得到应用。     

FCC提升管快分器结构形式对油气在沉降器内停留时间的影响

比较了四种结构形式FCC提升管快分器油气在沉降器内的停留时间,通过改进提升管出口快分器的结构形式改变油气的流动路线,改变快分器各出口分支路油气的上升速度和油气量的分配,可以缩短油气停留时间,改善油气的停留时间分布。实践证明,要实现油气和催化剂真正意义上的快速分离和油气的快速引出,应该减小或消除沉降器油气流动的低速空间和扩散空间,提高油气的流动速度。     

细粉粒度分布变化在FCCU催化剂跑损分析中的应用

催化裂化装置发生催化剂跑损时,平衡剂及三旋细粉的粒度分布,尤其是粒度为0~40μm细粉的粒度分布及平均粒径会发生显著变化。通过分析国内两炼油厂催化裂化装置细粉的粒度分布及平均粒径的变化,发现当催化剂因再生环境恶化发生大范围破损时,平衡剂粒度为0~40μm的细粉含量大幅增加,平均粒径减小;三旋细粉粒度为0~20μm的细粉含量逐渐降低,而20~40μm细粉含量及平均粒径逐渐增加。这可能是由于再生器旋风效率逐渐下降引起的。再生器压力变化也会影响平衡剂及三旋细粉粒度分布和平均粒径,再生器压力升高后,旋风效率下降,三旋细粉中0~20μm细粉含量降低,20~40μm细粉含量及平均粒径增加,而平衡剂粒度分布及平均粒径变化并不显著。