非平推流假设下催化裂化反应动力学参数回归方法研究

发布时间：2020-06-11 04:41

【摘要】：提升管工艺在石油加工中应用广泛,提升管反应器的模型化是催化裂化/裂解装置稳定操作和生产调优等常需要做的工作。提升管反应器内气固两相存在着流动的不均匀分布。传统的集总动力学模型开发时,动力学模型参数的推导均是在反应器内流动为一维平推流这一假设条件下进行的,没有考虑流动,因此不能较为准确地模拟提升管反应器。本论文以中国石油大学重质油国家重点实验室的小型提升管装置为研究对象,在建立反应过程的流动反应模型的研究中,主要进行了如下工作:在对提升管反应器轴向流动规律分析的基础上,利用颗粒夹带模型求出提升管反应器下部浓相区的高度,并计算实际剂油比,最终确定了流动反应模型,并推导出对应的模型方程组。应用Matlab操作平台,使用序贯二次规划法编写了求取动力学模型参数的程序,并对程序进行修改、调试,求取了不同反应温度下的各集总的反应速率常数、活化能和指前因子。通过实验值和计算值的比较发现:各集总产物的平均相对误差均小于10%,拟合效果较好。对比误差发现,考虑流体流动的模型比传统的集总动力学模型效果好。反应速率常数和活化能的结果分析表明,模型参数能够较好地反映实际反应规律。
【图文】：

第一章 绪论的简化了石油及其馏分的复杂反应体系，能够很好的估计反应动力学总方法在催化裂化以及催化裂解中的应用分别进行介绍，来了解集总用概况。动力学模型在催化裂化中的应用纪 60 年代，美国 Mobil 石油公司的 Weekman 等人根据集总的概念首化三集总动力学模型[18,19]并将其应用到了实际生产过程中。三集总模应系统中的原料组成和产物组分分类成原料油、汽油、气体＋焦炭三个之间的反应都假设为一级不可逆。三集总反应网络见图 1-1。

十集总模型能够很容易预测原油的影响，Mobil 公司研发出一连串的操作性能图，通过这些性能图能够推测出最佳操作将操作性能图和其他炼油装置的模型联合应用，从而选取各装置之配方案和操作范围。此外，在开发和分析新的设计时，十集总模型价值。复杂体系动力学模型的研发起步于 80 年代初期。国外催化裂化装置或者无回炼比。在我国，原油有着凝点以及蜡含量高、庚烷沥青质可归类为偏重的常规原油。同时在我国大多数采用大回炼比，甚至了使开发的集总动力学模型能够很好的应用于我国催化裂化工艺。以及华东化工学院以 Weekman 的十集总模型为模型参照，把十集总环细分一和二环以及三环和大于三环的两个集总，开发了适合我国点的十一集总动力学模型[22]。图 1-2 是十集总的反应网络图。
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE624.41

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本文编号：2707387