重油催化裂化12集总动力学模型的工业模拟

以实验室建立的重油催化裂化(RFCC)12集总动力学模型为基础,通过设置装置因数和回炼计算,建立了重油催化裂化工业反应器模型。编制了可用于求取装置因数和预测产物分布的12集总动力学模型的工业模拟软件。基于实验室模型获得的动力学参数及工业装置操作数据,利用RK4(Runge-Kutta)法和拟牛顿BFGS(Broyden-Fletcher-Goldforb-Shanno)优化算法求取了工业装置因数。经验证,产物收率预测值与实际值的相对误差几乎均在5%以内,说明重油催化裂化工业反应器模型和装置因数的可靠性。考察了反应温度和剂油比(催化剂与原油质量比)对产物收率的影响,结果表明产物分布趋势的预测符合催化裂化反应规律,说明所建模型外推性良好,为模型的进一步工业应用打下了良好基础。

重油催化裂化十二集总动力学模型研究

根据催化裂化反应机理和产物分布特点,建立了包含54条虚拟反应路径的重油催化裂化12集总反应网络。以Davison Circulating Riser(DCR)试验装置数据为基础,基于Python平台,将模型数学方程转化为程序语言,采用四阶Runge-Kutta法求解模型微分方程、BFGS法优化目标函数,求取了模型的动力学参数。采用小型试验数据验证模型动力学参数,结果表明主要产品产率的计算值与实验值之间的相对误差均小于5%。说明所建模型的动力学参数是可靠的,能较好地反映重油催化裂化的反应规律,可用于对实际生产过程进行模拟优化。

双层喷嘴进料提升管内气固流动混合特性的大型冷模实验研究

为改善催化裂化工艺的产品分布,在传统单层向上原料喷嘴进料结构基础上,增加了2个对称、向下的“副喷嘴”。通过一套大型冷模实验装置,考察这种新型双层喷嘴进料段结构内气固流动混合特性,同时利用射流“二次流”理论,分析了逆向喷嘴射流二次流在提升管内的形成发展过程。实验结果表明,与传统单层向上喷嘴(主喷嘴)结构相比,双层喷嘴结构能够改善主喷嘴附近油剂匹配程度,提高气固接触效率。同时副喷嘴的加入可以将提升管进料段长度缩短1/3,减少油剂混合时间,加快气固相达到均匀稳定,实现抑制油气过度裂解,提高目标产品收率,降低生焦量的目的。

一种高活性透明液相NaY沸石导向剂的制备及性能研究

制备了一种摩尔组成为17Na2O:1Al2O3:17SiO2:300～380H2O的透明液相导向剂.并以天然高岭土为原料,硅溶胶为补加硅源与该导向剂组成反应混合物原位水热合成高硅NaY分子筛.分析了导向剂的结构与作用机理,详细考察了导向剂老化时间、老化温度及其加入量对导向剂的活性与合成产物性能的影响.发现只有在导向剂存在时才能合成出NaY沸石.当导向剂透光率高于80%,呈现透明的溶胶状态,才是导向剂的活性期.采用XRD、IR、SEM、N2静态容量吸附法对结晶产物的晶体结构、骨架振动信息、外观形貌、比表面以及孔分布进行了表征.结果显示,该导向剂具有较好的导向活性,在老化时间为20.5 h,加入量为10%时,原位合成出了结晶度较高、无杂晶的高硅NaY分子筛.所得分子筛的硅铝比大于5.0,比表面为771 m2/g、孔径集中在0.51 nm.