采用UNIFAC模型预测催化裂化分区转化中原料的汽化率

以不同减压馏分油（VGO）/减压渣油（VR）混合比例的重油为研究对象,采用基团贡献模型（UNIFAC）预测了常规催化裂化工艺（FCC）与分区催化裂化工艺（ZCC）中原料的汽化率。在所考察的催化裂化油剂混合条件下,原料的汽化率均大于70%（质量分数）。高油剂混合温度使饱和蒸气压升高,而大雾化水蒸气量有利于降低油气分压使泡露点温度降低,均使原料汽化率升高。VR掺炼比例对原料汽化率影响很大,当掺炼比例从30%（质量分数）提高至50%（质量分数）时,原料汽化率降低5.44%～7.53%（质量分数）。当VR掺炼比例较低（<50%）时,常规FCC工艺比ZCC工艺的原料汽化率高,当VR掺炼比例达到50%时,ZCC工艺的分开进料方式更有利于原料的汽化。这取决于VGO对VR的分散作用和VGO与VR的竞争汽化造成的影响。     

边界条件和结构尺寸对提升管内气固流动特性的影响

引言提升管是非均匀结构显著的气固两相流动体系,其流动特性主要表现为轴向空隙率的S形分布、径向的"环-核"结构以及团聚物的生成和破碎等。近年来,有关数值计算方法的研究增多,其中双流体模型的应用最为广泛,颗粒动理学则是目前封闭控制方程的最合理有效的方法。     

重油催化裂化装置汽提段及汽提工艺研究进展

重油催化裂化装置沉降器内汽提段的作用越来越受到重视,因为高效的汽提段可以降低焦炭的产率。国内外对汽提段的挡板型式、挡板倾角、裙板结构、蒸汽喷嘴分布等进行了改进,设计了预汽提及多段汽提,增加水蒸气和催化剂的接触面积。考察了汽提温度、时间、水蒸气量等汽提工艺条件对汽提效率的影响,认为汽提段存在重油液相分的化学反应,应对重油催化裂化汽提段结构和汽提工艺进行优化,以提高汽提效率,减少装置结焦。     

基于时变性聚团识别方法的高密度循环流化床内聚团分布特性

为研究高密度提升管内的聚团分布特性,在18 m高循环流化床提升管系统中测定了不同固体循环速率下(G_s=100～1800 kg·m^-2·s^-1)的瞬时颗粒浓度。采用基于时变性的聚团识别方法对聚团进行识别,进而得到了聚团浓度、聚团持续时间和聚团速度在提升管中的分布。研究结果表明,高密度循环流化床中的颗粒浓度和聚团特性参数和与低密度循环流化床相比存在较大差异。高密度条件下,提升管内聚团浓度最高可达0.41。聚团持续时间最高可达5.5 ms。提升管截面内的聚团净向上运动,r/R=0.949时,聚团的净运动速度高达1.83 m·s^-1。此外,在极高的颗粒循环速率下(G_s=1800 kg·m^-2·s^-1),聚团特性参数的轴径向分布变得更均匀。     

石油沥青质的微观结构分析和轻质化

通过总结和深化对石油沥青质微观结构及其轻质化工艺的认识,探索沥青质有效转化途径,为解决重质油加工过程中沥青质轻质化的难题提供思路。首先对沥青质微观结构的研究进展进行了总结,并通过分析沥青质基本单元片层结构和构成纳微缔合结构的相互作用力,推测构成沥青质纳微尺度结构的只有少数似晶缔合体,大部分为非晶缔合体。通过分析沥青质轻质化工艺发现热裂化和加氢转化工艺并未实现沥青质的轻质化,沥青质大多缩合生成了焦炭产物,虽然溶解作用使得沥青质在超临界水中有部分转化,但由于释放的活性氢数量有限,解决不了沥青质缩合问题,焦炭产率仍然很高。液相加氢转化利用活性氢自由基终止沥青质大分子自由基的链反应避免了生焦,实现了沥青质的有效轻质化。通过分析沥青质转化过程中胶体体系的稳定性,发现维持热裂化和加氢转化过程中重油胶体体系的稳定性较差,以沥青质为中心的胶束与分散介质之间的转化性能差异导致体系发生相分离而生成焦炭。液相加氢转化工艺中,由于新建立的胶体体系的分散介质保证了稳定的沥青质胶束的溶解能力,而为沥青质的有效转化提供了优良的反应环境。本文对沥青质的纳微缔合结构提出了新的观点,同时指出对非晶缔合体进行有效解构是沥青质液相加氢实现轻质化的关键。     

有机中间体均三甲苯三种合成方法比较

详细介绍了均三甲苯的三种生产方法(烷基化法、异构化法、异构化和烷基化联合法),评价了这些方法的优缺点。异构化和烷基化联合法有效抑制甲乙苯的累积,均三甲苯在反应生成物中的含量高,生产成本低,总转化率达90％以上及产品纯度达到99％,具有较强的技术优势,目前此联合工艺已实现了600t／a工业化生产。结果表明异构化和烷基化联合法具有良好的发展前景。     

球形SiO2模型催化剂的制备及在渣油扩散系数测定中的应用

 利用正硅酸乙酯水解缩合反应,制备了粒径为293nm的单分散二氧化硅球形颗粒。将二氧化硅悬浮液在重力场中沉降、干燥,在800℃煅烧后,得到直径为4mm的模型催化剂小球。根据模型催化剂和渣油的特点进行假设,通过物料衡算建立了球形模型催化剂中的扩散数学模型,经Laplace变换求得解析解,模型简单,求解容易。采用大港减压渣油抽提油,以球形模型催化剂进行扩散实验,根据模型求解,得到大港7＃抽提油在模型催化剂中的有效扩散系数为1.72×10-10 m2/s,结果准确可靠。     

焦化蜡油催化裂化反应过程生焦特性

 利用催化裂化工业平衡催化剂RGD-1,在提升管催化裂化中试装置和小型固定流化床实验装置上研究了大庆焦化蜡油催化裂化反应过程的生焦特性。采用吡啶红外法表征了积炭催化剂的表面酸性质,并对所生成焦炭的种类进行了分析。结果表明,在与直馏蜡油相同积炭率的条件下,焦化蜡油积炭催化剂的活性损失更大。焦化蜡油催化裂化反应生成的焦炭由吸附焦C_ad、脱氢缩合焦C_dh和氢转移焦C_ht构成。C_ad由碱性氮化物在L酸中心化学吸附所形成,是导致催化剂活性大幅度下降的主要原因,在催化裂化加工焦化蜡油过程中,必须牺牲部分催化剂的L酸中心以供C_ad沉积。常规反应条件下的焦炭组成中,在催化裂化加工焦化蜡油过程中,必须牺牲部分催化剂的L酸中心以供C_ad沉积。常规反应条件下的焦炭组成中,C_ad的质量分数约占20%;C_dh是焦炭的主要来源,质量分数占总生焦量的60%左右;氢转移焦C_ht的生成量受二次反应进行的程度影响很大,适当提高反应温度、缩短反应时间能够抑制氢转移反应的进行,减少C_ht的生成量,有利于降低焦炭选择性。     

气固循环流化床全回路数值模拟研究进展

气固循环流化床具有良好的混合、传热、传质、反应特性,同时还具有处理量大、可连续生产等优点,在众多领域均有广泛应用。气固循环流化床是一个由多个单元连接组合形成的循环回路,各单元间相互耦合、相互影响。对整个循环流化床系统进行全回路数值模拟,不仅能够获得更全面和详实的结果,而且在揭示系统流动规律和探究各单元内、单元间、单元与系统间的相互作用上具有独特优势。近十年来,以气固循环流化床全系统为模拟对象的全回路数值模拟研究逐渐兴起。本文对气固循环流化床全回路数值模拟方法的研究进展进行综述,对该方法的应用情况进行详细介绍,并对方法中采用的模型及相应特点进行逐一分析。循环流化床全回路系统同时存在多种流态,有待于建立适用于全回路系统的多流态物理模型（气固曳力模型与固相应力模型）。随着计算能力的提高以及物理建模的不断发展,全回路模拟方法将不断完善并发挥出更大的作用。     

FCC汽油催化裂化制取丙烯的反应性能

分别考察了不同族组成的FCC汽油、FCC汽油窄馏分和几种模型化合物（1-己烯、3-甲基戊烷、正己烷和环己烷）催化裂化生成丙烯的性能。结果表明,高烯烃含量的FCC汽油催化裂化具有较高的转化率和丙烯产率。1-己烯、3-甲基戊烷、正己烷裂化环己烷生成丙烯的平均速率比1:2.0:2.5:32.5。在FCC汽油窄馏分催化裂化生成丙烯过程中,轻馏分裂化生成丙烯的贡献大于重馏分,因此回炼FCC汽油轻馏分制取丙烯是一种较好的选择。1-己烯的催化裂化反应中,主要发生裂化反应,占49%~69%,并且该比例随着反应温度的升高而增大;氢转移反应占15%~28%,并且随反应温度升高先增加后减小,在550℃时达到27.50%;聚合及环化反应分别占15%~28%,10%~15%。