基于基准假组分的流化催化裂化反应—再生系统建模优化

发布时间：2021-07-09 15:59

　　流化催化裂化反应-再生（FCCR-RG, Fluid Catalytic Cracking Reactor-Regenerator）系统作为炼油工业中的关键生产工序,主要包括原料油裂解、产品分离以及催化剂再生过程,生产装置分别对应提升管、汽提器和再生器。对FCCR-RG理论建模的困难主要在于发生在提升管中的催化裂化（FCC）过程包含数量庞大的裂解反应、复杂的流体动力学和随反应进行的催化剂失活问题,发生在再生器中的烧焦反应则包含反应间的强耦合作用和复杂的热效应,以及两器连接后的耦合作用及模型的不确定性问题,因此对FCCR-RG的机理建模过程必然会涉及复杂混合反应物产物的特征化、裂解与烧焦反应体系的构建、结焦反应和催化剂失活效应的确立、反应过程非线性作用关系的表述以及模型动稳态特性的表达。现有的FCC模型数量众多,因其模型假设前提、适用范围、细节关注和处理程度以及模型解决方法的不同而优劣各异,可根据参与反应的油品表达方式划分为集总（Lump）、单事件分子动力学（Single-event kinetics）、假组分（PCs, pseudo-components）与基准假组分（SPCs, sp... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１部分ＦＣＣＲ－ＲＧ：?（ａ）固定化床装置；（ｂ）差压控制的Ｕ形装置；（ｃ）并列式装??置；（ｄ）?Ｒ２Ｒ装置??Ｆｉｇ．１－１?Ｓｏｍｅ?ＦＣＣ?ｕｎｉｔｓ：?（ａ）ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ?ｂｅｄ?ｕｎｉｔ；?（ｂ）ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ?Ｕ－ｂｅｎｄ?ｕｎｉｔ；??（ｃ）ｓｉｄｅ－ｂｙ－ｓｉｄｅ?ｕｎｉｔ；?（ｄ）Ｒ２Ｒ?ｕ?

?第一章绪论???的研究中使用原料油、汽油（Ｃ５？４１０°Ｃ）和Ｃ３＋Ｃ４＋干气＋焦炭成功构建了三集??总反应动力学模型，Ｔａｋａｔｓｕｋａ等［１（）］使用包括馏分油（ＶＧＯ）和减压渣油（ＶＲ）??在内的两种原料油及汽油（ＧＳＬ）、柴油（ＬＣＯ）、干气（ＧＡＳ）和焦炭（Ｃｏｋｅ）??四种裂解产物的划分方法成功构建了六集总反应动力学模型，Ｊａｃｏｂ等［１１］则提出??了由汽油（Ｃ５？４３０°Ｆ）、焦炭及其他八种包括链烷、环烷、芳香烃和芳香族取代??物在内的轻重组分构成的十集总反应动力学模型。图１－２即三种集总反应模式示??意图。??

Ｆｉｇ．１－３?Ｏｎｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａ?ｒｉｓｅｒ：?（１）?ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ?ｃａｔａｌｙｓｔ；?（２）?ｓｔｅａｍ；?（３）?ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ；?（４）??ｓｉｄｅ?ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ；?（５）?ｇａｓ－ｓｏｌｉｄ?ｍｉｘｔｕｒｅ??图１－３给出了提升管的一维简化示意图，通入提升管底部的原料油在进料口??经蒸汽雾化后，遇催化剂气化，沿提升管向上运动并发生催化裂化反应。对该过??程的机理建模涉及原料油气化、管内流动及固气传热等模型。研宄表明，提升管??入口处原油若在液体状态下与高活态催化剂发生长时间接触，会加速焦炭的生成??并降低汽油产量１３７，３８］。为此，研宄人员设计了注射式雾化进料口，加快原料气化??过程从而减少与催化剂的接触１３９，４叱Ａｌｉ等［４１１指出气化过程所需时间取决于雾化??原料液滴的大小，一般为０．３？３０ｍｓ，大约只占整个停留时间的３％。此外，Ｇｕｐｔａ??等［４２］的研究也己表明裂解反应只在原料油气化后发生。因此，本文中为简化提升??管建模

【参考文献】：
期刊论文
[1]我国催化裂化工艺技术进展[J]. 许友好.  中国科学:化学. 2014(01)
[2]单环环烷烃催化裂化动力学模型的建立——指前因子的计算[J]. 张旭,郭锦标,周祥,王鑫磊,于博,葛彩霞.  石油学报(石油加工). 2013(02)

硕士论文
[1]基于基准假组分的流化催化裂化反应—再生系统动态模型研究[D]. 姜浩.北京化工大学 2012



本文编号：3274050