大庆常压渣油催化裂解反应集总动力学模型_杜峰
加氢渣油催化裂化七集总动力学模型的建立
摘 要 ：以 加 工 加 氢 渣 油 的 茂 名 石 化 ３ 重 油 催 化 裂 化装 置 的 工 业 数 据 为 基 础 ，针 对 加 氢 渣 油 的 特 点 ，提 出 了 以 渣 油 四组 分 作 为划 分原 料 集 总 基 础 的 催 化 裂 化 七 集 总 动 力 学 模 型 。通 过 变 尺 度 法 （ 卜 Ｓ 和 龙 格 库 塔 法 确 定 ） 动 力 学 参 数 ，并 通 过 工 业 实 测 数 据 验 证 ，表 明 该 模 型 具 有 良好 的 拟 合 性 和 外 推 性 ，较 好 地 反 映 了 加 氢 渣 油 催
ｗｉｈ ７ ｌ ｔ ｕｍｐｓｆ ｒ ｈｙ ｒ ｒ ａ ｅ ｅ ｉ ｕｍ ｌ ｄ ｃ ｔ ｌ ｔｃ ｃ ａ ｋ ｎｇ ｂａ ｅ ｈｅ ｆ ｒ ｃ ｏ ｄ ｏｔ ｅ ｔ ｄ ｒ ｓｄｕ ｆｕｉ ａ ａ ｙ ｉ ｒ ｃ ｉ ｓ ｄ ｏｎ ｔ ｏｕ — ｏｍｐ ｅ ｏｎ ｎｔｏｆ
ｃ ｏｍ ｐｏｎｅ ｎｔ
随着进 口含硫 原 油 的 日益 增加 ，国内炼 厂面 临着 怎样 将 含硫较 高 的原 油特别 是含 硫 高 的渣 油制 成清 洁 的轻质 燃 料 的问题 。渣 油 加 氢一 化裂 化作 为 组 合 工 艺 ，可 以直 接从 含 硫渣 油 中制 取 清 洁 轻 质 产 品 ， 催
ｒ ｓｄ ｌｗ ａ ｅ ｅ ｔ ｄ． Ｉ ｓ ｅ ｃ ｉ ｒ ｔ ｏ ｔ ｎ ｓ ｗ ｅ ｅ ｅ ｅ ｍ ｉ ｅ ｂｙ ｅ ｉ ｕａ ｓ ｐｒ ｓ ｎ ｅ ｔ ｒ ａ ｔｏｎ ａ ｅ ｃ ｎｓ ａ ｔ ｒ ｄ ｔ ｒ ｎ ｄ Ｂ— Ｓ ｎｄ Ｆ— ａ Ｒ ｕ ｅ ｎｇ — Ｋ ｕｔａ Ｔｈｅ ｖ ｒｆｃ ｔｏｎ ｒ ｓ ｔ ｙ ｃ ｍ ｍ ｅ ｃａ ｔ ｈ ｔ． ｅ ｉｉａ ｉ ｅ ｕｌｓ ｂ ｏ ｒ ｉ １ｄａ ａ ｓ ｏｗ ｅ ｈ ｔ ｔ ｅ ｍ ｏ １ｗ ａ ｅｉ ｂｌ ｆｔ ｅ ｄ ｔ ａ ｈ ｄｅ ｓ ｒ ｌａ ｅ， ｉｔ ｄ ｗ ｅ ｌａ ｄ ｒ ｆｅ ｔ ｄ ｔ ｅ ｒ ａ ｔｏ ｕ ｅ ｆｈｙ ｏ ｒ ａ ｅ ｅ ｉ ｌ ｎ ｅ ｌ ｃ ｅ ｈ ｅ ｃ ｉ ｎ ｒ ｌ ｓ ｏ ｄｒ ｔ ｅ ｔ ｄ ｒ ｓｄｕｕ ｌ ｉ ａ ａ ｙｔｃ ｃ ａ ｋｉ ｇ． ｍ ｆｕ ｄ ｃ ｔ ｌ ｉ ｒ ｃ ｎ Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： ｈｙ ｒ ｒ ａ ｅ ｒ ｓｄｕ ｄ ｏｔ ｅ ｔ ｄ ｅ ｉ ｕｍ ； ｆｕ ｄ ｃ ｔ ｌ ｔｃ ｃ ａ ｋｉ ｇ； ｋｉ ｅ ｉ ｍ ｏ ｌ ｌ ｐ； ｆ ｕｒ ｌ ｉ ａ ａ ｙ ｉ ｒ ｃ ｎ ｎ ｔｃ ｄｅ ； ｕｍ ｏ —
催化裂化汽油二次裂解反应集总动力学模型
催化裂化汽油二次裂解反应集总动力学模型
韩 忠祥 ，刘熠斌 ，杨 朝合
（ 国石 油 大学 （ 东） 学化 工 学院 ， 山 东 青 岛 ２ ６ ５ ） 中 华 化 ６ ５５
摘 要 ：在实验 室 白建 的脉 冲 色谱 装 置一 研 究 ＿ 化裂 化 粗汽 油 在 Ｌ Ｂ２催 化剂． 卜 ，催 Ｔ一 的二 次裂 解 反 应 ，根据 实验 结 果确 定 了粗 汽汕 二 次裂 解 的 八集 总 反 应网 络 ，并推 导 了其 数 学模 型 。该 模型 包 含 了 ２ ０个 反应 ，充 分 体现 了丙烯 和 ｃ 的
ｌ模 型 的建立
汽油催化裂解 反应 的 目的产物 是丙烯等低碳烯烃 ，而混合 Ｃ 一般是作 为 回炼 的组 分，因此在模 型建 立 的过程 中将 乙烯 、丙烯单独划 分， 甲烷、 乙烷和丙烷都是惰性 气体 ，划分为一 个集总 ，混合 ｃ 划 分为
一
个集总 ，汽油馏分按族组 成划分为烷烃 、环烷烃 、烯 烃和芳烃 四个组 分。汽 油反应生成 的少量 的柴油馏
Ａ— ａａ ｎ １ ｏｅ ｎ； ｎ ｐｈｈ ｎ ；Ｄ—ｒ ｐ ｒｆ ；３・ｌｆ Ｃ・ ａ ｔｅ ｅ ｉ ｉ ａｏｍａｉ； ｂ ｔｎｅ ｕａ ｅ Ｆ ｐ ｏ ｙｅ ｅ Ｇ－ｔｙｌｎ ；Ｈ－ ｅｈ ｎ ＋ｅｈａ ｅ ｐ Ｏ ａ ｅ ｔ Ｅ— ｕｅ ＋ｂ ｔｎ ； － ｒ ｐ ｌｎ ； ｅｈ ｅ ｅ ｃ ｍ ｔａｅ ｔ ｎ ＋ ｒｐ ｎ
分产物主要是芳烃 ，将其集 总到汽油 的芳烃集总 中。氢气 和焦 炭 的量非常少 ，建模过程 中将其 忽略。
烷烃主要发生裂化反应 生成小分子 的烯烃 、烷烃等 ，生成汽油馏分 的烯烃 、环烷烃和 芳烃 的量很少 ；
烯烃主要生成小分子 的烯烃 ，以及 芳构化 生成部分芳烃丙烯可 以经过齐 聚． 裂化生成 乙烯 、丁烯 ，也可 以芳构化生成 芳烃 ，但是 由于丁烯生成丙烯的速 率
加氢渣油催化裂化14集总动力学模型的建立
Ｅｓ ａ ｌｓ ｍ ｅ ｆ １ ｕ ｐ ｏ ｅ ｏ ｌ ｉ ａ ａ ｙ ｉ ｔ ｂ ｉｈ ｎｔｏ ４ ｌ ｍ ｓ ｍ ｄ ｌｆ ｒ ｆｕ ｄ ｃ ｔ ｌ ｔｃ ｃ ａ ｋｉ ｇ ｏ ｄｒ ｔ ｅ ｔ ｄ ｒ ｓｄ ｕ ｒ ｃ ｎ ｆｈｙ ｏ ｒ ａ ｅ ｅ ｉ ｕ ｍ
ＷＡＮＧ ｉ ｎｐ ｎｇ Ｊ ａ ｉ ， ＸＵ ａ Ｘｉｎｋｕ ， Ｗ ＥＮＧ ｉ ｉ ， ＦＡＮＧ ａ ｇ ｈｅ ， ＨＵ ｎ Ｈｕ ｘ ｎ Ｘｉ ｎ ｃ ｎ Ｃｈａ ｇ ｕ ｎ ｌ ， ＨＡＮ Ｚｈａ ｍ ｉ ｇ ｏ ｎ￣ （Ｒｅｅ ｒ ｈＩ ｓ ｔ ｔ ｆ Ｐｅｒ ｌｕ Ｐｒｃ ｓｉ ｇ ，Ｅ ｓ Ｃｈｎ ｉｅｓｔ ｆ Ｓ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅｈ ｏｏ ｙ，Ｓｈ ｎ ｈ ｉ２ ０ ３ ， ｓａ ｃ ｎ ｔ ｕ ｅｏ ｔｏｅ ｍ ｏ ｅｓｎ ｉ ａ ｔ ｉａ Ｕｎ ｖ ｒｉｙｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ａ ｇ ａ ０ ２ ７
摘 要 ： 以加 工 加 氢 渣 油 的茂 名 石 化 ３ 重 油 催 化 裂 化 装 置 （ Ｆ Ｃ 的 工 业 数 据 为 基 础 ，针 对 加 氢 渣 油 的 特 点 ， ＲＣ ） 提 出 了 以渣 油 ４组 分 作 为 划 分 原 料 集 总 的催 化 裂 化 １ ４集 总动 力学 模 型 ，通 过 分 步 求 解 法 求 取 动 力 学 参 数 ，并 应 用 工 业 实测 数据 进 行 验证 ，验 证 结 果 表 明该 模 型 不 仅 能 较 好 地 预 测 催 化 裂 化 产 品 分 布 ， 而且 还 能 较 准 确 预 测 主 要 产 品性 质 ，较 好 地 反 映 了加 氢渣 油 催 化 裂 化 反 应 规 律 ，可 为 工 业 装 置 操 作 的 优 化 提 供 指 导 。 关 键词 ：加 氢 渣 油 ；催 化 裂化 ；动 力 学 模 型 ；集 总
汽油催化裂解制丙烯集总动力学模型Ⅱ.动力学模型分析
和 产 物 分 布 的 主要 因 素 ，提 高 反 应 温度 有利 于 汽 油 裂 解 和 丙 烯 生 成 ；增 大 剂／ 油 质 量 比、 降 低 质 量 空 速 均 有 利 于 提 高 转 化 率 ，反 应 温 度 大 于 ６ Ｏ Ｏ ￣ Ｃ时 ，剂 ／ 油 质 量 比和 质 量 空 速 对 转 化 率 和 产 物 分 布 的影 响 减 弱 。所 建 立 的 动 力 学 模
摘 要 ：采 用 小 型 固定 流 化 床 实 验 装 置 ，分 别 考察 了 反 应 温 度 、剂 ／ 油 质 量 比和 质 量 空 速 对 Ｆ Ｃ Ｃ汽 油 催 化 裂 解 反应 产
物 分 布 的影 响 ，并 以实 验 数 据 对 汽 油催 化 裂 解 制 丙 烯 动 力 学 模 型 进 行 了 验 证 。结 果 表 明 ，反 应 温 度 是 影 响 转 化 率
石 油学 报 （ 石油加工）
２ ０ １ ３年 ６月
Ａ Ｃ Ｔ Ａ Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ Ｉ Ｅ Ｉ Ｓ Ｉ Ｎ １ Ｃ Ａ（ Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ Ｌ Ｅ ＵＭ Ｐ Ｒ ０ Ｃ Ｅ Ｓ Ｓ Ｉ Ｎ Ｇ Ｓ Ｅ Ｃ Ｔ １ ０ Ｎ ）编 号 ： １ ０ ０ １ — ８ ７ １ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ ０ ４ ０ ９ — ０ ７
型 与 实 验 数 据 吻 合 较 好 ，丙 烯 的产 物 分 布 预 测 计 算 误 差绝 对值 小 于 ５ 。 关 键 词 ：催 化 裂 解 ；丙 烯 ；汽 油 馏 分 ；动 力 学 模 型
文献 标 识 码 ：Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ８ ７ １ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ０ ７
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｅ ６ ２ ４ ． ４ ；Ｔ Ｑ２ ２ ｉ ． ２ １ ２
重油催化裂化装置增产柴油方案论文
重油催化裂化装置增产柴油的方案分析[摘要]本文从生产实际出发，逐个分析提高柴油收率的生产方案以及使用各方案后的实际效果。
[关键词]重油催化裂化增产柴油反应温度剂油比回炼比平衡催化剂活性中图分类号：te96 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）04-0273-011.前言中国石油大庆石化公司炼油厂现有两套重油催化裂化装置。
其中ⅱ套重油催化装置加工大庆减压渣油、减压蜡油，年加工能力为1.4mt/a，2000年5月建成投产，2008年8月进行mip工艺改造，以达到生产低烯烃、高辛烷值汽油的目的。
为满足市场对柴油的实际需求，装置通过生产调整，增产柴油。
本文将对操作条件变更及实际效果进行逐一讨论。
2.反应部分的操作调整2.1.所用原料性质的影响原则上环烷基和环烷中间基的原料柴油产率高，而直链烃类含较高的石蜡基原料，较容易裂化，提高柴油产率相对较难。
在实际生产中，装置通过提高掺渣比或掺炼其它形式的原料来控制原料中的直链烃类。
但在实际生产过程中，提高掺渣比或掺炼原料会导致生焦量过大，而再生器烧焦负荷是一定的，所以不可以提高幅度过大。
应缓慢提升残渣比和回炼比，同时密切注意再生器烧焦情况，谨防超温。
2.2.反应温度的影响反应温度是催化裂化装置的一个重要操作参数和主要调节手段，反应温度的高低主要取决于原料油的性质、装置结构形式、操作情况以及产品分布的要求。
因此，反应温度的选择应根据装置的实际生产情况，综合考虑各种因素确定。
适当地降低反应温度有利于增产柴油、提高柴油产量。
降低反应温度即减缓了裂化反应速度，从而可以抑制柴油的二次裂化，达到提高柴油产率的目的，但反应温度的降低程度还要视原料油的性质而定。
本装置采用的原料是蜡油和渣油掺炼的形式，掺渣率较高，还有少部分的酮苯蜡膏、加氢尾油、焦化蜡油等，由于原料油较重，难裂化，为了最大限度的获得综合目的产品，通常采用高苛刻度操作。
然而反应温度过高，就会造成部分柴油组分发生裂化，降低了柴油收率，而反应温度过低，又会造成深度不够，即使能够维持较高的回炼比，柴油收率也会受到影响，所以反应温度的高低必须考虑到各种掺炼油和反应深度的影响。
大庆蜡油催化裂解反应动力学研究
Ｊ ｎ２ ０ ｕ ０２
文章 编 号 ：Ｏ ０５７ （ ０ ２０ —０ １０ ｌ０ —８０ ２ ０ ）３０ ８ ３
大 庆 蜡 油 催化 裂解 反 应 动 力 学 研 究
陈新 国， 徐春 明，高金森
（ 石油大学化工 学院重质油加 工 国家重点 实验 室．北京 １２ ４ ） ０ ２ ９ 摘要 ： 采用重油微反装置考察了大庆蜡油催化裂解反应的主要 产物随 反应温度 的变化规律 。试验 结果表 明 ， 乙 烯的收率随着反应温度的升高而单调 增加 ； 丙烯及 丁烯 的收率随着反 应温 度的升高 呈现先 增加后降低 的趋势 ． 别 分 存在一个最佳温度点 ， 且丙烯收 率的最佳温度高 于丁烯的 。根 据试验 结果 推导 了大庆蜡 油催化 裂解反 应 的动力 学
时的， 这意 味着 随着 温度 的增加 ， 目的产 品的收率 非 增 加更 多 ， 应 的选择 性降低 反
基金项目 ： 石油科技中青年创新基金（ｘ ０ １ ８ ｃ２０ ） ３ 作者简介 ： 陈新国（９ ２ ， 汉族 ）湖北 黄冈＾ ． １７ 一） 男（ ． 在读博士研 究生 ． 从事催化反应工程与工艺 、 多相流反应工程 、 化工过程模拟研究。
维普资讯
石油大学学报（ 自然科 学版 ）
Ｂ４ Ｂ０ ５ ６
２０ ０ ２年 ６月
乎呈线 性地 单调 增 加 ； 烯 和 丁烯 的收率 在 低 温 时 丙 随着温 度 的升 高而 增 加 ， 在 高 温 时 随着 温 度的 升 但 高略有 下 降 。也就是 说 ， 某 一反应 温 度条 件下 ， 在 丁 烯、 丙烯 的收率存 在最 大值 ， 丙烯 收率 出现最大值 且 的温度高 于 丁烯 的 温 度 。这 表 明 ， 随着 反 应 温 度 的 升高 ， 大庆蜡 油 热 裂解 反 应 所 占的 比例 增 加 ， 烯 、 丙 丁烯 的生成 量 下 降 ； 同时 也 表 明 ， 催化 裂解 反应 与催 化 裂化反 应相类 似 ， 也是 平行 顺序 反应 ， 质组 分 在重 裂解 生成丙烯 、 丁烯 的 同 时 ， 烯 、 丙 丁烯 也 进 行 裂 解 反应 （ 也有 可能是 氢 转移 等反 应 ） 。低 温 时 ， 烯 、 丙 丁 烯 的生成 速 度 大 于 消 耗 速 度 ， 其 收率 增 加 ； 温 故 高 时， 丙烯 、 丁烯 的 生成 速 度 小 于消 耗 速 度 ， 其 收率 故 随温度 的升高 而 降低 。
化工院士名单
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化工院士简介1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 金涌，化学工程专家，1997 年当选为中国工程院院士...... 2 毛炳权，高分子化工专家，1995 年当选为中国工程院院士 (2)闵恩泽，石油化工催化剂专家，1994 年当选为中国工程院院士…… 3 欧阳平凯，生物化工专家，2001 年当选为中国工程院院士…… 3 汪燮卿，有机化工专家，1995 年当选为中国工程院院士…… 4 魏可镁，化肥催化剂工程技术专家，1997 年当选为中国工程院院士……4 袁晴棠，石油化工专家，1995 年当选为中国工程院院士。
...... 5 袁渭康，化学工程专家，1995 年当选为中国工程院院士...... 6 周光耀，无机化工专家，1995 年当选为中国工程院院士...... 6 倪维斗，动力机械工程专家，1999 年当选为中国工程院院士...... 7 秦裕琨，热能工程、燃烧学专家，2001 年当选为中国工程院院士...... 7 谢克昌，煤化学工程专家，2003 年当选为中国工程院院士...... 8 徐旭常，热能工程专家，1995 年当选为中国工程院院士...... 9 岳光溪，洁净煤技术专家，2009 年当选为中国工程院院士。
...... 9 林励吾，物理化学家，1993 年当选为中国科学院院士...... 10 彭少逸，物理化学家，1980 年当选为中国科学院学部委员(院士)。
...... 10 顾夏声，环境工程专家， 1995 年当选为中国工程院院士...... 11 季国标，化学纤维工程技术专家，1994 年被选聘为中国工程院院士 (11)钱易，清华大学环境科学与工程系教授，1994 年当选为中国工程院院士。
大庆加氢尾油集总动力学模型的建立_5
结 论1、通过对石脑油实验数据的分析，可以看出石脑油所得数据符合高温、短停留时间、高汽烃比的裂解规律，程序模拟各集总所得动力学参数符合烃类裂解规律，并且对各产物的模拟值与实验数据误差较小，说明程序对各集总产物的预测较准。
2、通过对加氢尾油的实验数据分析，可知加氢尾油所得数据同样符合高温、短停留时间、高汽烃比的裂解规律，然而对汽烃比对乙烯收率的影响进行分析时发现裂解规律有所变化，分析实验数据及操作条件，发现可能是由于汽烃比的变化加大了摩尔流量，相应的减小了停留时间导致了乙烯收率规律出现了异常，为此，在以后的进一步试验将采取固定摩尔流量的方法来进行试验。
3、建立了石脑油、加氢尾油五集总动力学模型，分别求取了820、840和860℃时各集总间的反应速率常数、活化能和指前因子。
模型的计算值与实验值比较接近，说明该集总模型具有较好的计算准确度。
50参考文献[1]徐海丰，赵薇．亚洲石化工业发展前景及面临的挑战［J］．国际石油经济，2004，12（9）．[2]李军．我国乙烯工业的原料经济分析及优化［J］．中国科技信息，2005，10：94．[3]袁晴棠．关于优化乙烯原料的若干思考［J］．当代石油石化，2001，9（10）：5-10．[4]Willems R．Ethylene Challenges Beyond 2000．In AIChE．Proceedings of the 12th Ethylene Producers Conference［C］．USA：America Institute of Chemical Engineers，2000，4（l9）：235～247．[5]林泰明，李吉春．乙烯原料多元化优化利用的分析［J］．石化技术与应用，2002，20（6）．[6]潘元青，王阳．乙烯供需现状及发展趋势［J］．石化技术与应用，2002，20（1）：39～42．[7]谢国学．乙烯原料油及裂解炉优化配置［J］．石油化工，2001，30（4）：296～301．[8]张盛彬，王印龙．优化裂解原料，提高乙烯收率［J］．甘肃科技，2005，21（9）．[9]王强．关于乙烯原料优化的几点思考［J］．石油化工，2002，31（1）：58～62．[10]李作政，冷寅正．乙烯生产与管理［M］．北京：中国石化出版社，1992．[11]崔静怡．乙烯原料发展趋势及优化建议［J］．石油化工技术经济．2001（6）：13～31．[12]王松汉．乙烯装置技术［M］．北京：中国石化出版社，1994．[13]陈滨．乙烯工学［M］．北京：化学工业出版社，1997．[14]Albright L F， Corcoran W H．Pyrolysis Theory and Industrial Practice ［M］．New York：Academic Press， INC．1983：98-128．[15]沈应来．优化裂解原料和生产操作提高装置乙烯收率［J］．齐鲁石油化工，1997，25（2）：101～104．[16]Zdonik S B．What is the effect of feedstock composition on pyrolysis product？[J]．The oil and gas journal．1967，（34）：86~89．[17]Zdonik S B．Product distribution form olefins and mixtures of saturates［J］．The oil and gas journal．1968，（34）：86~89．[18]奥尔布赖特 L F．裂解理论和工业实践［M］．烃加工出版社，1992．[19]Shah M J．Computer Control and Ethylene Product，Ind．Eng．Chem［J］．1967，59（5）70-87．[20]张红梅，华庆民．用二维数学模型分析选择乙烷裂解炉的尺寸和操作条件［J］．黑龙江石油化工，1995，12（3）：5～8．51。
渣油催化裂化集总动力学模型的研究与应用_孙铁栋
渣油催化裂化集总动力学模型的研究与应用_孙铁栋渣油催化裂化集总动力学模型的研究与应用孙铁栋钟孝湘陈昀余本德(石油化工科学研究院,北京100083)摘要提出了一个用于渣油催化裂化过程的十四集总动力学模型,该模型的建立以大庆渣油为原料,采用了DVR -1渣油催化裂化催化剂。
使用此模型分别在中型提升管反应器和工业提升管装置的多种反应条件下,对渣油催化裂化过程的产率进行了计算。
用该模型计算的产率与相同反应条件下的中型试验数据进行比较,各产品产率的平均误差最大值为0.63%;与工业标定数据比较,各产品产率的平均误差最大值为0.81%。
该模型可用来预测设定反应条件下的产品产率。
关键词:渣油催化裂化提升管式反应器数学模型产率预测1 前言以大庆减压渣油为原料,采用石油化工科学研究院(石科院)研制的渣油催化裂化催化剂DVR -1的渣油催化裂化新技术(VRFCC 工艺),已开始在工业装置上应用。
该技术的目的在于提高轻质油收率,提高经济效益。
为了分析和预测VRFCC 过程的产品收率,更深入地研究减压渣油的催化裂化过程特性,需要建立相应的数学模型。
通常建立FCC 反应过程动力学模型有Blan -ding 方法[1]和集总(Lumpings)动力学方法。
前者基于Blanding 方程,简称关联方法;后者是将反应系统分成若干集总组分,在此基础上建立动力学方程,外推的准确性较好。
60年代初,集总动力学模型开始应用于催化裂化过程[2]。
60年代Weekman 提出了三集总动力学模型,70年代提出适用于重油催化裂化的十集总动力学模型[3,4]。
在国内,1985年沙颖逊等[5] 进行了催化裂化集总动力学模型的研究。
此外,任杰[6~8]、邓先梁[9]、徐春明[10,11]等也进行了催化裂化集总动力学及其相关领域的研究。
对于VRFCC 工艺过程,原料掺渣比范围在75%~100%,回炼比达到0.20~0.35。
由于原料性质发生了较大的变化,需要对其过程在新型催化剂反应条件下的新特点进行更加深入的分析研究,建立合理实用的动力学方程。
渣油加氢-催化裂化双向组合技术 RICP
渣油加氢-催化裂化双向组合技术 RICP
牛传峰;张瑞弛;戴立顺;李大东
【期刊名称】《石油炼制与化工》
【年(卷),期】2002(033)001
【摘要】渣油加氢-催化裂化双向组合技术 RICP 与通常的渣油加氢-催化裂化组合技术不同之处是除了渣油加氢尾油去催化裂化外,催化裂化的回炼油掺入到渣油加氢原料中,一起加氢后再作催化裂化原料.回炼油的掺入降低了渣油加氢进料的粘度,提高了渣油加氢脱硫、脱金属、脱残炭和脱沥青质反应的速率,改善了生成油的性质.同时回炼油经过加氢,增加了氢含量,提高了催化裂化装置的轻油收率,降低了生焦量,因此提高了催化裂化装置的处理量和经济效益.
【总页数】3页(P27-29)
【作者】牛传峰;张瑞弛;戴立顺;李大东
【作者单位】石油化工科学研究院,北京,100083;石油化工科学研究院,北
京,100083;石油化工科学研究院,北京,100083;石油化工科学研究院,北京,100083【正文语种】中文
【中图分类】TE62
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1.渣油加氢技术的研究Ⅱ.渣油加氢与催化裂化双向组合技术(RICP)的开发 [J], 石亚华;牛传峰;高永灿;戴立顺
2."催化重汽油加氢生产重整料技术"和"渣油加氢与渣油催化裂化双向组合工艺技
术"通过技术鉴定 [J],
3.渣油加氢-重油催化裂化双向组合RICP技术工业应用试验通过技术鉴定 [J], 张维忠
4.渣油加氢处理-催化裂化双向组合(RICP)技术 [J], 无
5.渣油加氢——催化裂化双向组合RICP技术 [J], 钱伯章
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
利用渣油结构参数预测催化裂化反应产品分布
利用渣油结构参数预测催化裂化反应产品分布
徐春明;林世雄
【期刊名称】《石油炼制与化工》
【年(卷),期】1997(028)008
【摘要】利用超临界流体萃取分离技术将大庆,胜利,大港,华北,辽河5种国家渣油进行抽出率分别为30%,40%,50%,60%的切割分离,利用核磁共振氢说各馏分的主要性质和结构参数进行分析和计算,并在固定流化床反应装置上对各馏分进行催化裂化反应,对反应结果与结构参数之间的关系进行详细的分析讨论和数学处理,结果表明模型计算值与实验值比较接近.
【总页数】6页(P60-65)
【作者】徐春明;林世雄
【作者单位】石油大学质量油加工国家重点实验室,北京102200;石油大学质量油加工国家重点实验室,北京102200
【正文语种】中文
【中图分类】TE626.25
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1.减压渣油物性与焦化反应产品分布的关联 [J], 范启明;杨继涛
2.渣油催化裂化工艺反应技术新进展:Ⅱ.渣油催化裂化新工艺的开发 [J], 钮根林;李正;王新元
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4.催化裂化装置反应温度对产品分布的影响 [J], 江火生
5.渣油加氢装置柴油深拔后对催化裂化装置产品分布的影响 [J], 申志峰;王志;张剑因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
重油催化裂化十二集总动力学模型研究
重油催化裂化十二集总动力学模型研究汪伟;王智峰;欧阳福生;李盾;侯凯军;阳斯拯【摘要】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.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2019(050)005【总页数】6页(P87-92)【关键词】重油催化裂化;集总;动力学模型;参数估计【作者】汪伟;王智峰;欧阳福生;李盾;侯凯军;阳斯拯【作者单位】华东理工大学石油加工研究所,上海200237;中国石油重质油加工重点实验室;华东理工大学石油加工研究所,上海200237;华东理工大学石油加工研究所,上海200237;中国石油重质油加工重点实验室;华东理工大学石油加工研究所,上海200237【正文语种】中文进入21世纪以来，全球优质原油产量逐渐减少，原油整体呈现出重质化及劣质化的趋势，炼油行业主要发展方向之一就是重质油的加工[1]。
因此我国必须长期重视和发展重油催化裂化(RFCC)工艺，建立适合我国RFCC工艺特点的反应动力学模型，以实现重油高效转化、增产轻质油和低碳烯烃,同时对指导工艺过程的模拟优化、催化剂的改性、工业反应器的设计具有非常重要的意义。
国内外相关专家学者结合不同的FCC工艺，采用集总的方法对该工艺的反应体系进行了由浅入深的研究，建立了一系列的集总动力学模型[2-6]，这些模型在指导反应过程优化方面发挥了重要作用。
本工作以引进Grace Divison公司的Davison Circulating Riser(DCR)试验装置数据为基础，进行RFCC工艺过程的12集总反应动力学模型研究。
渣油催化裂化生焦反应集总动力学模型的研究
渣油催化裂化生焦反应集总动力学模型的研究
任杰
【期刊名称】《石油学报：石油加工》
【年(卷),期】1997(013)003
【摘要】在柴油馏分和重馏分油催化裂化生焦反应集总动力学模型研究的基础，通过生焦反应试验和动力学参数估计，建立渣油催化裂化生焦反应十集总动力学模型。
结果表明，反应系统气相和液相均符合催化生焦机理的动力学模型，具有较好的拟合试验数据能力和良好的外推性，并符合催化裂化生焦反应规律。
【总页数】7页(P58-64)
【作者】任杰
【作者单位】抚顺石油学院石油化工系
【正文语种】中文
【中图分类】TE624.41
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大庆减压渣油催化裂化技术
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催化裂化装置分馏工段使用手册
350万吨/年重油催化裂化装置仿真系统（分馏工段）北京东方仿真控制技术有限公司目录一.工艺流程简介 (2)1．装置简介 (2)2．工艺流程说明 (2)二.设备列表 (3)三.仪表列表 (5)四.装置主要现场阀列表 (7)五.操作规程 (7)5.1冷态开车 (7)5.2正常停车 (17)5.3正常调节 (20)5.4事故处理 (27)六.复杂控制回路 (29)6.1串级控制 (29)6.2分程控制 (30)七.工艺卡片 (30)八.项目列表 (31)8.1基本项目列表 (31)8.2组合项目列表 (31)九.催化裂化装置分馏工段仿真PI&D图 (33)十.催化裂化装置分馏工段仿真DCS图 (49)十一.催化裂化装置分馏工段仿真现场图 (64)一.工艺流程简介1．装置简介350万吨／年重油催化裂化联合装置，包括反应－再生、分馏、吸收稳定（包括气压机）、能量回收机组、余热锅炉、产品精制和余热回收部分共七个部分。
装置设计原料分为近期和远期，近期原料为42%的大庆减压蜡油和58%大庆减压渣油的混合油，残炭为5.05%；远期为92%RDS尾油、5.53%的减压蜡油和1.51%的减压渣油的混合油，残炭为5.85%。
2．工艺流程说明（1）分馏分馏塔（T1201）共有34层塔盘，塔底部装有7层人字挡板。
由沉降器来的反应油气进入分馏塔底部，通过人字型挡板与循环油浆逆流接触洗涤反应油气中催化剂并脱过热，使油气呈“饱和状态”进入分馏塔进行分馏，油气经过分馏后得到气体、粗汽油、轻柴油、回炼油、油浆。
为提供足够的内部回流和使塔的负荷分配均匀，分馏塔分别设有四个循环回流。
分馏塔顶油气经分馏塔顶油气－除盐热水换热器（E1201A －H）换热后，再经分馏塔顶油气干式空冷气及分馏塔顶油气冷凝冷却器（E1202A －P、E1203A －H）冷至40℃进入分馏塔顶油气分离器（V1203）进行气、液、水三相分离。
分离出的粗汽油经粗汽油泵（P1202A、B）可分成两路，一路作为吸收剂经粗汽油冷却器（E1220）使其温度降至35℃打入吸收塔（T1301），另一路作为反应终止剂打入提升管反应器终止段入口。
催化裂化操作规程(2)
寿光市鲁清防水建材XX重油催化裂化装置操作规程第一章装置生产任务和概况我公司重油催化裂化装置是重质油加工的主要装置，以混合蜡油掺炼部分常压渣油为原料，使用分子筛催化剂，生产高辛烷值汽油、轻柴油和液化气等。
工程设计采用国内开发的先进可靠的工艺技术，成熟可靠的新设备、新材料等，装置技术先进，经济合理。
采用集散控制系统（DCS），提高自动控制水平。
设备及仪表立足国内，尽量采用“清洁工艺”减少环境污染，严格遵循环保、安全卫生等有关规定，确保装置安全生产。
充分吸收国内生产装置长期实践积累的有利于长周期运转，降低能耗以及简化操作等方面经验，确保装置投产后高水平，安、稳、长、满、优生产。
1 装置概况装置为新建催化裂化装置。
设计公称能力为50×104T/a，实际可达60×104T/a，LPG收率为12～22%(w)。
装置物料平衡按年开工时数8000小时计算。
设计采用的原料油为胜利蜡油、海洋油、辽河油、XX油等，并掺炼20%常渣。
生产方案采用多产液化石油气（尤其是丙烯）和高辛烷值汽油或汽油降烯烃的MIP 工艺，也可根据实际情况调整操作。
采用RAG系列、COR系列催化剂为主，同时采用金属钝化剂、CO助燃剂、油浆阻垢剂、高效脱硫剂、中和缓蚀剂等。
本装置包括反应—再生部分、分馏部分、吸收稳定部分、离心式主风机部分、余热锅炉及产汽部分、气压机部分、产品精制部分、酸性水汽提部分。
本装置为重油催化裂化装置，根据重油的催化裂化特点，装置的原料性质及产品方案等因素，选择合适的重油催化裂化的催化剂和相应的工艺技术。
以常压渣油为原料，在较高的反应温度、较深的反应深度、较低的油气分压、较高的剂油比，并在添加了择型分子筛的专用催化剂的作用下进行催化裂解反应，生产较多的丙烯及高辛烷值汽油。
目的产品产率高：该工艺技术的高价值产品：汽油、液化石油气、三碳烯烃、四碳烯烃产率高。
产品质量好：该工艺在多产液化石油气和汽油的情况下，液化气富含烯烃且汽油质量好。
DCC-plus工艺的工业应用及适应性分析
DCC-plus工艺的工业应用及适应性分析王达林;张峰;冯景民;姜涛【摘要】On the basis of DCC technology,CNOOC Dongfang Petrochemical Co.,Ltd.has adopted the DCC-plus technology developed by the SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing for increasing propylene yield and decreasing dry gas and coke yields since Feb.2014.To meet the actual production requirements,adj ustment and improvement are conducted on the original designed DCC-plus unit for olefin production to produce more gasoline and diesel.The commercial results indicate that the total liquid yield of DCC-plus unit reaches 82.23%,and the propylene yield is 8.07% under the moder-ate operation condition using atmosphere residue of the mixed Lufeng?Weizhou crude oil as feedstock, and the commercial performance shows that DCC-plus process has a good flexibility of product slate.%在DCC工艺技术基础上，中国石化石油化工科学研究院开发了增产丙烯、降低干气和焦炭产率的增强型催化裂解（DCC-plus）技术，第一套DCC-plus工业装置于2014年2月在中海油东方石化有限公司建成并投产。
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收稿日期:2008-04-19基金项目:中国石油天然气股份有限公司科学研究与技术开发项目(W07-06-05-01)作者简介:杜峰(1972-),男(汉族),河北石家庄人,副教授,博士研究生,研究方向为化学工艺。
文章编号:167325005(2008)0520137205大庆常压渣油催化裂解反应集总动力学模型杜 峰,刘熠斌,杨朝合,山红红(中国石油大学重质油国家重点实验室,山东东营257061)摘要:根据大庆常压渣油催化裂解实验和C 4、丙烯的二次反应结果,确定了重油催化裂解九集总反应网络。
通过合理假设,推导了集总反应的数学模型和催化剂失活函数,采用子模型分步法求取了模型中的反应速率常数,并对模型进行了检验和统计分析。
模型验证的结果表明,柴油、汽油、丙烯、乙烯等催化裂解主要产品的预测值与实验值吻合良好,说明求取的速率常数可靠、采用子模型分步法进行集总动力学模型参数估计的方法可行。
关键词:催化裂解;动力学模型;集总;子模型;参数估计中图分类号:TE 624.41 文献标识码:AL u m p i n g k i n eti c m odel for ca t a lyti c pyrolysis of Daq i n g a t m ospher i c resi dueDU Feng,L I U Yi 2bin,Y ANG Chao 2he,SHAN Hong 2hong(S tate Key L aboratory of Heavy O il Processing in China U niversity of Petroleum ,D ongying 257061,China )Abstract :Based on the p r oduct distributi on of catalytic pyr olysis of Daqing at m os pheric residue and secondary reacti on re 2sults of C 4and p r opylene,a nine 2lu mp reacti on net w ork was devel oped .M athematicalmodel and catalyst deactivati on exp res 2si on were devel oped based on s ome reas onable assu mp ti ons .The reacti on rate constants of catalyst deactivati on were esti 2mated by sub 2models method .Relative err or and statistical analysis were used t o test the model .The p redicted values of diesel,gas oline,p r opylene and ethylene agree well with the experi m ental values .The results show that the rate constants es 2ti m ated by sub 2models method are reliable,and the sub 2models method can be used t o esti m ate the rate constants of more lu mp s kinetic models .Key words :catalytic pyr olysis;kinetic model;lu mp;sub 2models;para meter esti m ati on 石油馏分动力学模型包括关联模型[1]、集总模型[2]、结构化模型[324]、单事件模型[526]、结构导向集总[7]等。
集总动力学模型属于机理性模型,模型的参数具有一定的物理意义,适应的范围较广,是研究石油馏分反应动力学较为成熟的方法。
随着计算机技术的发展,集总动力学模型由最简单的三集总发展到十三集总、十四集总甚至十六集总。
集总划分得越细,模型的预测能力越强,适应范围越广,但参数估计的难度越大。
目前一般采用分层测定的方法估计集总动力学参数,需要大量的实验,而且很难保证原料性质的统一性。
国外学者提出了多项式拟合[8]和子模型[9]参数估计的方法。
多项式拟合法需要大量的实验数据,准确性较差,适合用来确定参数的初值;子模型法可以减少同时估计的参数个数,降低初值给定的难度,减小初值问题对参数估计的影响。
催化裂解与催化裂化工艺在反应条件、催化剂等方面存在一定的差异,因此其动力学也有所不同。
中国石油大学(北京)根据在固定流化床实验装置上进行的重油催化裂解实验数据,建立了不同集总组分的动力学模型[10211]。
王国良等[12]则根据提升管实验装置的实验数据,建立了重油接触裂解(HCC )过程的十六集总动力学模型。
笔者根据大庆常压渣油在提升管实验装置催化裂解反应的数据以及C 4、丙烯在催化裂解条件下的二次反应结果,建立催化裂解的九集总动力学模型,并通过子模型分步法进行参数估计。
2008年 第32卷 中国石油大学学报(自然科学版) Vol .32 No .5 第5期 Journal of China University of Petr oleu m Oct .20081 模型的建立两段提升管催化裂解增产丙烯工艺(T MP)以丙烯、乙烯作为主要的目的产物,同时兼顾汽油和柴油的生产。
因此,在动力学研究过程中将整个反应体系按照馏程划分为重油(高于350℃)、柴油(200～350℃)、汽油(C5～200℃)、液化气、干气和焦炭。
为了能够体现丙烯、乙烯等主要目的产物的变化规律,液化气划分为C4+丙烷和丙烯两个集总,干气划分为乙烷、乙烯、甲烷+氢气3个集总。
集总的符号、名称及馏程范围见表1。
表1 大庆常压渣油催化裂解反应体系集总划分Table1 L u m p of ca t a lyti c pyrolysis syste m ofDaq i n g a t m ospher i c resi due集总符号集总名称集总符号集总名称A重油F乙烷B柴油G乙烯C汽油H甲烷+氢气D C4+丙烷I焦炭E丙烯根据正碳离子反应机理,C3和C4是最终的反应产物,一般在动力学研究中不考虑其二次反应。
然而C4和丙烯二次反应的实验结果表明,在催化裂解条件下,尤其是操作条件比较苛刻的情况下,C4可以生成更小分子的气体,也可以生成汽油和柴油组分,而丙烯同样存在相似的反应,可以生成乙烯、乙烷、甲烷+氢气,也可以生成汽油。
C4和丙烯在提升管反应器内的二次反应实验结果见表2。
表2 C4和丙烯二次反应实验结果Table2 Secondary reacti on results of C4and propylene产物C4580℃600℃丙烯580℃600℃氢气0106010801070102甲烷1185210811050105乙烯0195112841501175乙烷1121012401350100丙烷0138014731771197丙烯717991216315165134异丁烷291103010011100165异丁烯161521610671187156正丁烷6175619201260128顺-2-丁烯9120811921452169反-2-丁烯121271019031313152≥C513192141571214516117为了简化反应网络,不考虑可逆反应,根据裂解反应的特点确定集总之间的反应网络见图1。
研究表明,馏分较宽的重油由于各组分之间的裂化性能相差较大,按二级反应计算比较合适;对于馏分较窄的汽、柴油等,按一级反应计算就能够得到较为满意的结果。
因此,假定重油的反应为二级反应,其他反应为一级反应。
图1 大庆常压渣油催化裂解九集总模型反应网络F i g.1 Reacti on network of92lu m p k i n eti c m odel forca t a lyti c pyrolysis of Daq i n g a t m ospher i c resi due实验室的小型提升管催化裂化实验装置采用氮气作为预提升蒸气,外置电热套进行加热,其出入口的温度变化大,而且催化剂的密度变化不大。
因此,假定其为等温、平推流反应器,其质点内扩散忽略不计。
假定反应为反应动力学控制,忽略扩散的影响,并且气体均不生成焦炭,催化剂的失活没有选择性。
根据上述假定,由连续性方程和反应速率方程可以推出如下重油催化裂解的九集总数学模型:d y Ad t=-(k AB+k AC+k AD+k A E+k AF+k AG+k AH+k A I) y2A<φ,(1) d y Bd t=[k AB y2A-(k BC+k BD+k B E+k B F+k BG+k BH+ k B I)y B]<φ,(2) d y Cd t=[k AC y2A+k BC y B-(k CD+k CE+k CF+k CG+k CH+ k C I)y C]<φ,(3) d y Dd t=[k AD y2A+k BD y B+k CD y C-(k DE+k DF+k DG+ k DH)y D]<φ,(4) d y Ed t=[k AE y2A+k BE y B+k CE y C+k D E y D-(k EF+k EG+ k EH)y E]<φ,(5) d y Fd t=(k AF y2A+k B F y B+k CF y C+k D F y D+k EF y E)<φ,(6)d y Gd t=(k AG y2A+k B G y B+k CG y C+k D G y D+k EG y E)<φ,(7)・831・中国石油大学学报(自然科学版) 2008年10月d y H d t=(k AH y 2A +k BH yB +k CH yC +k DH yD +k EH yE )<φ,(8)d y I d t=(k A I y 2A +kB I y B +kC I y C )<φ.(9)式中,y 为集总的质量分率;k 为集总之间的反应速率常数;t 为油气停留时间;<为催化剂失活函数;φ为剂油质量比。
2 模型参数估计211 催化剂失活函数两段提升管催化裂解增产丙烯工艺采用专用的LT B 22催化剂,催化剂的失活速率不同,产生差别的原因是催化剂中活性组分的孔结构不同。