两段提升管催化裂解多产丙烯工艺技术研究.pdf

催化裂解多产丙烯工艺技术研究两段提升管鐸猻一级学科学科专业指导教师化学工程与技术化学工程徐占武李鑫钢教授天津大学博士学位论文作者姓名天津大学化工学院二零零捌年伍月中文摘要两段提升管催化裂解多产丙烯技术是在两段提升管催化裂化技术的基础上通过工艺技术和催化剂的密切配合开发出的一种全新多产丙烯技术。本文在实验室研究的基础上建立了重油、轻汽油、混合碳四反应动力学模型中试研究了两段提升管催化裂解多产丙技术并进行了工业化验证。首先重点分析了重油催化裂解反应动力学在实验室研究的基础上建立了重油催化裂解反应动力学模型檬笛槭荻阅Ｐ图扑阒到醒橹ぃ峁砻骷算值与实际测量值吻合程度好本文建立的七集总动力学模型能够有效的模拟重油催化裂解的反应行为。对妥;票┓从媛珊虲;票┑姆从媛山辛耸笛槭研究：以臀T希员却呋呀夂腿攘呀馐笛榻峁⑾执呋呀夤艺可以得到高的乙烯和丙烯收率尤其是丙烯收率明显高于热裂解同时副产物的收率低此外还研究了．肿由傅男阅埽灰曰旌咸妓奈T希谖⑿凸定床反应装置和常压下考察了反应温度、／约巴Ａ羰奔涠訡化制丙烯反应的影响还考察了催化剂活性组分／比、催化剂粒径对于丙烯收率的影响同时提出了丁烯转化制丙烯可能的反应机理。针对大庆催化原料、大庆原料经一段转化生成的高烯烃含量汽油和丁烯转化生成丙烯的反应特点结合两段工艺技术所能提供的反应条件选择和兰州石化研究院开发的多产丙烯催化剂分别进行实验室的中试评价。根据中试评价结果进行了大庆炼化公司两段提升管催化裂解多产丙烯技术的工业化研究根据工业试验装置实际运行标定结果分析了两段提升管催化裂解多产丙烯技术存在的一些问题如：催化剂破损严重、轻汽油切割不清晰、稳定汽油中烯烃含量过高等问题并提出进一步改进方案。根据实际运行中发现的催化剂破损严重的问题分析认为是由于反应器结构设计不合理原料油股与反应器璧直接碰撞造成了催化剂的磨损和破碎为此采用计算流体力学手段对反应器结构和进料方式进行了模拟和优化。模拟结果发现混合碳四和原料油气进入反应器后没有任何扰动和返混反应原料的催化转化率很低；原反应器中油剂接触几率较低不利于原料与催化剂的接触反应。在此基础上提出了两种反应器进料管及反应器相关尺寸的改进结构模拟结果显示优化结构更利于催化反应的进行。根据实际运行中发现的轻汽油切割不清晰、稳定汽油中烯烃含量过高等问题提出了新增汽油切割塔和新增解吸塔方案建议进一步开展深入研究。关键词：两段提升管催化裂解丙烯催化剂吸收稳定系统琺痬／．甅一珻瓼．瓵甀甎瓻猚．瑂．．．—．瓺．畂．簍瓼．籧籶；；⋯一虢徐占面一期：加。脾孪θ签字日期．功。寥等孪θ穗彦爿。学位论文版权使用授权书独创性声明或撰写过的研究成果也不包含为获得墨鲞盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解．．鑫鲞蠢堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权鑫洼盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。索并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。Ｃ艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得研究成果除了文中特别加以标注和致谢之处外论文中不包含其他人已经发表学位论文作者签名：刖到重视的同时乙烷、丙烷、丁烷等廉价原料催化脱氢生产乙烯和丙烯也受到了广际醯淖楹辖稀⒌臀麓蠹劣捅群褪室说耐Ａ羰奔涞榷嗖┑男吕砟睿反应时间大为缩短。由于两段提升管每段进料都与高活性的再生剂接触并反应且随着石油资源的日渐减少劣质化、重质化的趋势日益严重以及市场对乙烯、丙烯需求的大幅增加尤其是丙烯近年来全球丙烯需求快速增长传统的乙烯联产和炼油副产的产量难以满足需求烃类尤其是重油的催化裂化或裂解生产低碳烯烃受到了空前的重视国内外各大石油公司或研究机构纷纷开发自己的技术