烯烃催化裂解反应动力学的研究

根据脉冲微反条件下C5～C8烯烃裂解产物分布,建立烯烃裂解反应网络,通过参数估计方法确定反应网络动力学常数、反应活化能和指前因子.结果表明,随着碳数的增加,C5～C8烯烃单分子裂解反应速率加快.反应温度600℃时C5～C8正构烯烃裂解生成丙烯,其反应速率常数的比值为1:8.18:38.48:27.98,最快生成丙烯的是1-庚烯.反应温度相同,1-烯烃的主要裂解反应速率是碳数相同的2-甲基-2-烯烃的1.1～1.6倍.C5烯烃裂解为单、双分子裂化并存的反应体系,但双分子裂解反应速率远大于单分子裂解,双分子反应占优势.     

ZSM5-Y型分子筛催化剂复配体系裂化性能数值研究

采用流动和反应耦合模型模拟ZSM5-Y复配催化剂体系在提升管反应器内的催化裂化过程。结果表明,重油催化裂化反应主要发生在喷嘴附近,该处有45%的重油转化为汽油和柴油。对于ZSM5-Y型复配催化剂体系,ZSM5加入沸石催化剂的显然影响着汽油和液化气的产率,反应产物中柴油馏分及重油馏分的产率基本上不受影响。加入少量择形催化剂便大大降低提升管反应器汽油馏分收率,并提高液化气收率,但汽油与液化气产率显著变化仅发生在择形催化剂加量较小的时候,一旦超过10%以后,对气油和液化气的产率影响反而较小。     

气-固加压流化床压力脉动信号的分析

对气-固流化床特别是气-固加压流化床压力脉动信号进行深入分析有助于更好地了解该类反应器内的流动行为。为了研究压力脉动信号与加压气-固流化床内流动行为的关系,以FCC催化剂为实验物料,采用密相段内径300 mm、高度3800 mm、扩大段内径600mm、高度800mm的加压流化床,对其压力脉动信号进行快速傅里叶变换(FFT)和小波分析,获得了代表气泡行为的特征频率(D5-D7);分析此频段能量特征值随表观气速的变化规律,得出了流型转变速度u_c,并考察压力对u_c的影响。结果表明:压力波动能量集中在低频,随着气速的增加能量特征值先增加后减小,压力升高u_c减小。     

提升管反应器FCC汽油催化转化过程数值模拟

在汽油催化转化反应动力学模型和气-固两相流模型的基础上,将流动、传热、反应综合考虑,建立了催化裂化汽油催化转化提升管反应器的反应-流动耦合模型。模拟结果与中型实验提升管出口数据吻合较好。数值模拟了提升管反应器内气相组成、温度分布、速度分布沿提升管高度变化,以及提升管出口产品产率随温度和剂油比的变化情况,模拟结果反应了其变化规律,验证了模型的可靠性。     

提升管轻烃反应器流体力学性能研究

鉴于我国成品油市场柴油短缺,汽油烯烃高的特点,为灵活调变催化裂化柴汽比,并降低汽油烯烃含量,开发了一种新型的套管式提升管反应器形式.实验考察了餐管流化线速对内外管床层密度、固体颗粒速度的影响,研究了固体颗粒在内外管流量的分配关系.实验结果表明:采用该结构可以实现催化剂在内外管内流量的灵活调变,外环内催化剂质量流量百分比可以在24.5%～44.3%范围内调节.     

高酸原油流化催化裂解脱羧酸技术的初步研究

结合高酸原油的特点,提出了高酸原油的流化催化裂解加工工艺的基本原理和相应的催化材料,并对此方案进行了实验研究。     

ZSM-5催化剂上的甲醇转化研究

利用固定流化床反应器,考察了甲醇在改性ZSM-5分子筛催化剂上转化过程。实验结果表明:反应温度增加,甲醇转化率上升;乙烯和丙烯碳基选择性随温度增加而增加,且丙烯选择性的增加速率大于乙烯选择性的增加速率;油相产物的碳基选择性随温度增加而降低,而油相中芳烃浓度随温度的增加而增加;芳烃产物主要为C8芳烃,且C6芳烃、C7芳烃、C8芳烃随温度的增加而降低。由于分子筛酸性随温度的增加而变弱,降低了丙烯的氢转移反应速率,故丙烷/丙烯比随温度的增加而降低。     

催化剂浸渍干燥设备的计算流体力学模拟

对用于非固定床的负载型催化剂而言,粒度分布、强度、球形度等质量指标对催化反应过程有重大影响。干燥在炼油催化剂生产中是关键处理工艺之一,对催化剂产品的粒度分布、强度和球形度等指标有重大影响。为了提高催化剂的质量,开发了一种浸渍干燥器。根据工艺要求,建立了一个浸渍干燥器三维几何模型,并应用欧拉-欧拉双流体模型,进行了两相计算流体力学(CFD)模拟计算。通过干燥器内流场和气固两相分布的信息,获得了较优的浸渍干燥器进料管长度,为催化剂浸渍干燥器的设计与放大提供可靠指导。     

催化裂化催化剂喷雾干燥过程CFD模型

基于气固两相流理论和计算流体力学（CFD）知识，结合催化裂化催化剂喷雾干燥过程的特点，运用欧拉-拉格朗日(Eulerian-Lagrangian)模型，建立喷雾干燥塔两相流CFD模型，对制备催化裂化催化剂的喷雾干燥塔内气浆两相流动量、质量和热量传递过程进行数值模拟计算。通过模拟计算结果分析，可以得到喷雾干燥塔内流速分布、温度分布以及颗粒运行轨迹等信息，从而对塔内流场信息进行可视化。将模拟结果与中型喷雾干燥塔实验数据进行对比，结果表明二者趋势一致，出口温度误差在10%以内，证明所建模型可靠，可用于喷雾干燥过程的模拟。     

基于汽油烯烃转化的催化裂化动力学模型

以催化裂化反应机理为基础,把FCC原料及产品按馏程和化学组成进行集总划分.考虑氢转移、芳构化等二次反应,通过对反应网络的合理简化,提出了一种分子水平的动力学模型.通过参数估计求取18个动力学速度常数,建立集总动力学模型以预测汽油的化学结构组成.研究结果表明：该模型能较好预测不同条件下的产率分布,而且可以预测汽油组成分布,有助于降低汽油烯烃含量的研究.