论文部分内容阅读
催化剂颗粒磨损是流化催化裂化(FCC)过程面临的一个重要问题。在FCC过程中，催化剂颗粒磨损会导致床层流化状态恶化、产品和环境污染等，同时催化剂颗粒磨损还会对流化设备造成损害，这给国内FCC等工业造成了巨大的经济损失。 本文采用ASTM标准小型流化床，以多种工业用FCC催化剂颗粒为研究对象，在不同的流化条件下测试了多个样品的磨损行为，引入“比磨损速率”这一新的概念重点讨论了流化磨损的时变规律，此外还对流化气速与流化磨损的关系进行了分析。 结果表明:FCC催化剂颗粒的流化磨损是体相断裂和表面磨损共同作用的结果。比磨损速率的时变特征符合指数衰减模型Ra,m=Ra,m,∞+Aexp(-t/T)，Ra，m，∞是稳态磨损阶段的比磨损速率，A是比磨损速率的总衰减值，T是衰减时间参数。研究表明，起始比磨损速率Ra,m,0(Ra，m，∞与A之和)与原始颗粒的表面特征有密切的联系;Ra，m，∞主要受催化剂颗粒的体相特征属性控制;T是一个复杂的参数，它同时受到原始颗粒表面特征和催化剂颗粒体特征的共同影响和控制。 结果还表明:ASTM标准小型流化床中催化剂颗粒的磨损包括喷嘴区磨损和鼓泡区磨损，总磨损速率与流化气速符合如下关系:Ra,tot=Ra,j+Ra,b=CjC0u3+Cb(-ku+b)n(u-umin)。产生鼓泡磨损的最低气速umin远远大于临界流化气速umf;喷嘴磨损区随着流化气速的增大成为小型流化床中的主要磨损源;喷嘴磨损的贡献率随着流化时间虽有上下波动但并无明显变化，这表明喷嘴磨损的贡献率几乎不随流化磨损时间而变化。