惠炼重质石油馏分催化裂化反应规率与反应动力学

发布时间：2020-04-01 09:53

【摘要】：一方面原油趋于重质化、劣质化,另一方面人们对清洁轻质油品、优质化工原料的需求不断增加,同时环保要求日趋严苛,这些都对炼油工业提出了更高的要求。中海炼化惠州炼化分公司与中国石油大学进行合作研究,针对惠炼加工的典型原油,开发重油组合加工方案,以提升轻质油收率。为配合该研究目标,本论文针对惠炼的两种典型原料(蓬莱油和达里亚油),研究其减压馏分(VGO)和减渣轻脱沥青油(LDAO)在工业催化剂上的催化裂化性能,并建立了相应的七集总动力学模型。利用惠炼提供的催化裂化平衡催化剂,在小型固定流化床实验装置上进行了蓬莱VGO、蓬莱VGO+LDAO(VGO:LDAO质量比为3:2)、达里亚VGO和达里亚VGO+LDAO(VGO:LDAO质量比为3:2)的催化裂化性能研究。考察了不同操作条件—反应温度、剂油比、重时空速和水油比对催化裂化产物收率和分布的影响,确定了实验室的最佳操作条件为:反应温度490℃、剂油比5、质量空速25 h-1和水油比0.10。在此条件下,4种原料都呈现出较低的干气和焦炭收率,以及较高的轻质油收率。同时对比分析了四种原料油的催化裂化性能,发现裂化性能优劣顺序为:达里亚VGO蓬莱VGO蓬莱VGO+LDAO≈达里亚VGO+LDAO。进一步建立了惠炼重质石油馏分催化裂化七集总动力学模型。按照结构族组成,将原料层划分为烷基碳、环烷碳和芳香碳,将产物划分为柴油、汽油、液化气(LPG)和干气+焦炭四个集总,共七个集总,由此确定出相应的反应网络,并进行数学表达式推导。结合在480℃和500℃下的56组实验数据,用Matlab编程求取了2个温度下的反应速率常数和催化剂失活系数,同时根据Arrhenius方程求取了相应的活化能和指前因子。对模型的可靠性进行了检验,结果表明计算值与实验值的相对误差一般在10%以内,其中柴油、汽油、液化气3个目标产物的平均相对误差在7%以内。
【图文】：

第 1 章 文献综述展，应用范围更为广泛，不仅可以预测产物分布指导性建议等。催化裂化集总动力学模型的三集总动力学模型最早于 1968 年由 Weekman 系简化为三个集总，分别是原料油、汽油和气体+最优操作条件。然而该模型的原料集总过于简单型的发展奠定了基础。之后针对原料为蜡油的 FC力学模型，该模型将原料按照馏分分为重燃料油将产物分为汽油（G）和气体+焦炭（C），进一步将（P）、环烷烃（N）、芳烃取代集团（A）和芳烃环中的 1.1[53]。

中国石油大学（北京）硕士专业学位论文油催化裂化集总动力学模型油重质化和劣质化的加剧，蜡油催化裂化集总动力学模重油催化裂化的集总动力学模型的研究开发势在必行。化裂化（RFCC）十一集总动力学模型[56]，并开发了 RCC工业应用效果。该模型为使各集总更接近原料的特性，的划分。十一集总的构成如下：首先将原料层划分为渣三个集总，再将每个集总按结构族组成细分为烷基碳、上产物中的汽油、气体+焦炭两个集总，共十一集总。牟盛力学模型，反应网络见图 1.2[58]，其六个集总分别是减渣/油（HFO）、柴油（LFO）、汽油（G）、液化气+干气（S）应区域的特性考虑在内，利用组合反应器的思想，建立了又便于优化。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE624.41

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本文编号：2610299