重油懸浮床加氫反應集總動力學及反應器流體力學研究.pdf

1、采用高壓反應釜考察了克煉常渣、克煉減渣在分散型催化劑存在下懸浮床加氫反應產物分布及尾油的性質,建立了四集總和七集總反應動力學模型,求取了反應動力學參數,以空氣-水為介質采用大型冷模試驗裝置考察了氣體分布器型式、反應器底部結構型式、導流筒上靜液層高度及介質界面張力等因素對流體動力學的影響,采用計算流體動力學對冷模試驗條件下的反應器進行了模擬計算,了解了反應器內流動的細節(jié)。
　　 隨反應苛刻度的增加,原料油反應生成的石腦油、柴油餾分

2、收率增加,氣體和焦的收率也增加,尾油收率減少,蠟油收率視原料中是否含蠟油餾分而有所不同。尾油中飽和分、芳香分、膠質的含量隨反應苛刻度增加而減少,瀝青質的含量隨反應時間的增加而增加,達到一定濃度后會聚沉生焦而使?jié)舛扔兴档?。隨反應苛刻度的增加,尾油縮合程度增加,尾油中氮含量隨反應苛刻度增加有所增加,而硫含量有所降低,說明原料油中氮化物容易縮合成高沸點的化合物,而硫更容易裂化為低分子化合物。尾油的特性因數隨反應苛刻度的增加而變小,進一步反應

3、生焦趨勢增強,需要采取有效措施改善循環(huán)尾油的性質后才能回煉。
　　 根據四集總反應動力學計算結果,蠟油裂化生成石腦油和柴油反應速度最快,尾油生成氣體和焦的過程對溫度最敏感。可以推測實際反應中,尾油會先轉化成蠟油,蠟油再轉化為石腦油和柴油。根據七集總反應動力學模型,生焦是通過瀝青質進行的,重組分裂化為次重組分的反應活化能低于重組分裂化為輕組分的活化能。同一油源的減渣與常渣懸浮床加氫反應表現(xiàn)出相同的動力學特征。集總動力學計算結果能夠

4、跟實驗值很好地吻合。
　　 通過大型冷模試驗發(fā)現(xiàn),氣速增加,局部氣含率和總體氣含率均增加,環(huán)流液速也增加,采用雙環(huán)多孔的Ⅲ型氣體分布器對反應器氣含率分布及平穩(wěn)操作有利。導流筒下沿到反應器底部距離為250～300毫米時,總體氣含率和環(huán)流液速最高,反應器底部加錐段沒有起到改善氣含率分布的作用。導流筒上靜液層高度增加,環(huán)流液速略有增加,反應器底部局部氣含率有所增加。介質表面張力降低反應器底部氣含率和總氣含率增加。
　　 計算流