微型流化床中油品流化裂化机理及其动力学特性研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:gqkhao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
以石油产品为代表的油品是人类可利用能源的重要组成部分。通过流化裂化技术将烃类组分转化为高价值产品,是油品利用中较为高效的加工方式,最具代表性的应用案例便是世界各大石化企业目前普遍采用的流化催化裂化(FCC)工艺。深入研究油品流化裂化反应机理及其动力学,对优化如FCC等应用流化裂化技术的工艺具有重要指导作用。但目前关于油品流化裂化动力学的研究明显不够深入和全面,尤其未充分利用有效的热分析实验手段提升对油品流化裂化机理的认识。针对上述问题,本文利用可实现流化状态下等温微分反应动力学求解的微型流化床反应分析仪(MFBRA),首先对单组分油品正己烷、甲基环戊烷以及正己烯在石英砂以及FCC催化剂作用下的热裂化及催化裂化反应机理进行研究;之后对比了单组分油品芳烃萘在FCC催化剂以及褐煤焦作用下的反应规律及动力学参数;最后选取多组分轻质油品汽油、重质油品焦化蜡油,以石英砂和FCC催化剂作载体,认识相关的反应机理和动力学过程,深入分析油品流化裂化机理。(1)选取正己烷、甲基环戊烷和正己烯分别作为烷烃、环烷烃以及烯烃的代表,研究其在石英砂和FCC催化剂作用下的热裂化以及催化裂化反应规律,并通过裂化过程中主要气体组分的释放规律计算了单组分气体以及混合气体产物的反应活化能和指前因子等动力学参数。结果表明,三种原料热裂化及催化裂化时,均会首先生成短链烯烃C2H4和C3H6。正己烷、甲基环戊烷和正己烯热裂化和催化裂化产生混合气体的活化能值分别为:13.19 k J/mol、35.12 k J/mol、9.33 k J/mol和45.82k J/mol、35.18 k J/mol、101.17 k J/mol。正己烷和正己烯催化裂化活化能值显著高于热裂化活化能值,表明FCC催化剂对直链烷烃和直链烯烃热裂化生成气体的反应有明显的抑制作用。而甲基环戊烷两种反应活化能值几乎相同,说明FCC催化剂对带支链环烷烃热裂化生成气体的反应没有抑制作用。(2)利用MFBRA研究了以FCC催化剂和褐煤焦为床料时,芳烃萘的催化裂解特性,并采用Friedman法和积分法计算萘裂解生成CH4和H2等典型气体组分的动力学参数。结果表明,FCC催化剂和褐煤焦都对萘有明显的催化效果,褐煤焦和FCC催化剂裂解萘产生H2的活化能分别为47.6 k J/mol和54.8 k J/mol,产生CH4的活化能分别为73.3 k J/mol和93.1 k J/mol。FCC催化剂裂解萘生成H2符合三维扩散(球形对称)模型,生成CH4符合成核与生长(n=2/3)模型。相应地,褐煤焦裂解萘反应生成H2和CH4分别采用收缩几何形状(圆柱形对称)和三维扩散(圆柱形对称)模型具有较好的拟合度。(3)在MFBRA中考察了轻质油品汽油和重质油品焦化蜡油的流化裂化反应特性,求解了相关动力学参数。结果显示,汽油热裂化产生气体的活化能值和催化裂化产生气体的活化能值分别为:13.32 k J/mol和42.1 k J/mol,活化能值的变化表明FCC催化剂对汽油热裂化产生气体有一定的抑制作用,与轻烃结果一致。汽油热裂化以及催化裂化产生总气体的反应级数为:1.64~1.70和1.49~1.66。焦化蜡油催化裂化产生的六种主要气体H2、CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8中,H2的活化能值最高,为48.23 k J/mol,C3H6的活化能值最低,为13.45 k J/mol,混合气的活化能值为31.10 k J/mol,表明H2最难生成,C3H6最易生成。六种气体的反应级数在0.78~1.64,混合气的反应级数在1.21~1.59,表明焦化蜡油催化裂化反应级数大于1。对比MFBRA、TGA和固定床反应器中得到的油品裂化动力学参数可知,油品裂化动力学参数受到原料升温速率和载体流化状态的影响。MFBRA具有等温进样、快速升温、载体流化状态良好、可减少二次反应等优势,应用MFBRA求解的流化裂化动力学参数更接近本征动力学。
其他文献
空间光学系统在应用需求牵引下,向着大尺度、高精度、复杂化等方向发展,像差随着焦距与口径的增大呈幂指数增长,微小的误差扰动就会引起像质的大幅退化,因此对光线追迹算法的精度和稳定性提出了更严苛要求.本文从误差分析理论出发,提出了光线追迹精度表示模型,依据模型分析了计算过程误差来源,并设计了高精度光线追迹算法.数值仿真实验和典型空间相机设计案例结果表明,本文方法在精度上较原有方法提高了5-6个数量级,残
<正>近日,走进位于安龙县春潭街道当朝社区的贵州富士辉生物科技有限公司食用菌种植基地,掀开大棚的门帘,一阵淡淡的菇香扑鼻而来,一个个菌棒上的香菇圆润饱满、长势喜人,刘鹤与菇农们穿梭于层架之间,忙着将成熟的香菇采摘装筐外运,现场一派丰收的喜人景象。2021年7月,黔西南州国资委刘鹤主动请缨来到安龙县春潭街道当朝居委会担任驻村第一书记、
期刊
考察从《黄帝内经》“五体痹”理论到《伤寒杂病论》治痹经典名方方义理论的演变过程。选取《伤寒杂病论》中桂枝麻黄各半汤、桂枝附子汤、黄芪桂枝五物汤、乌头汤、甘草附子汤等经典治痹方,并进行类比分析。发现张仲景以多法论治“五体痹”,方循经旨,知行合一,形成了独特的“五体痹”治疗体系,同时也进一步完善了《黄帝内经》“五体痹”理论,又从临证实践层面对“五体痹”理论进行拓展与发挥。
目的 探讨盐酸氨溴索联合含环丝氨酸抗结核方案治疗耐多药肺结核的效果,为临床药物选择提供参考。方法选取2015年11月至2019年11月本院收治的100例耐多药肺结核患者为研究对象,根据随机数字表法将其分为对照组和观察组,各50例。对照组患者采取耐多药肺结核的标准化治疗,观察组患者在对照组基础上采取盐酸氨溴索联合含环丝氨酸抗结核方案治疗。比较两组的临床疗效,痰结核分枝杆菌转阴、空洞缩小及病灶吸收情况
针对兆瓦级超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环建立计算模型,采用规划求解方法研究了热力参数对循环热效率的影响。结果表明,循环热效率随主压缩机进口温度的升高呈递减趋势,随透平进口温度的升高而增加,在临界点附近存在较为合理的主压缩机进口参数范围;随着循环压比的增大,循环热效率出现先增大后减小的规律,对于不同的透平进口温度存在一个最佳循环压比。
新时代新形势下乡村社会发生众多变化,驻村第一书记作为国家乡村政策的落实者、基层党组织建设的组织者、农村各方利益的协调者和乡村可持续发展的推动者,将国家政治权威与地方自治相衔接,在实现乡村善治过程中发挥了重要作用。同时,应该关注到驻村第一书记政策实施过程中存在的一些问题,如驻村第一书记到个人原因、部分第一书记到思想落后以及权责之间存在矛盾等。驻村第一书记在组织嵌入、关系嵌入和理念嵌入等嵌入机制等方面
随着国家提出各种措施来促进产业数字化转型升级,新能源汽车行业的数字化转型也在不断推进。作为新能源汽车行业的领军者,比亚迪的数字化转型基本进入了成熟期。本文基于盈利模式五要素视角,对比亚迪的数字化转型进行了分析。研究发现,比亚迪通过生产数字化、产品智能化以及财务数字化等,有效提高了企业的核心竞争力和盈利能力,也有效推动了盈利模式的改善。
当发生核事故与核应急时,反应堆内的高辐射水平会对应急人员的健康造成极大危害。目前我国的辐射防护产品多为防护单一射线类型,且针对的是低能射线,无法满足核应急作业的需求。本工作基于蒙特卡罗粒子输运程序,设计了一种中子/γ一体化辐射防护材料,对其厚度与屏蔽性能进行了研究,并将蒙特卡罗模拟的屏蔽性能数据与实验测试结果进行了对比验证。结果表明,5 mm的厚度能满足屏蔽性能要求,中能γ射线与慢中子屏蔽率的模拟
<正>顾客满意度研究应用到今日,已经不能仅仅局限于满意度模型的构建和满意率的计算了,开展顾客满意度评价和测量的组织,越来越关注满意度研究结果的指向性和具体应用,本文以2019年某原料制造企业的满意度研究项目为载体,以顾客满意度研究模型为核心,应用峰终定律绘制了顾客体验的服务旅程图,旨在突出组织经营活动中的痛点、协助组织梳理服务流程,进而发现提升顾客满意度的切入点,挖掉顾客内心深处的那根"痛点"的"
期刊