催化裂解固定流化床装置设计及实验研究

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1、中国石油大学硕士研究生学位论文华东(申请工学硕士学位)催化裂解固定流化床装置设计及实验研究学科专业：培养方向：硕士生：指导教师：化学工艺石油与天然气加工高庆春山红红(教授)入学日期：2004年9月论文完成日期：2007年4月催化裂解固定流化床装置设计及实验研究高庆春(化学工艺)指导老师：山红红教授摘要丙烯是重要的基本有机化工原料，随着化工、石化、轻工等行业的快速发展，世界各国对重要的石化原料——丙烯的需求日益增长。在此情况下，各种增产丙烯的技术也发展迅速。催化裂解工艺及与之配套的催化剂因具有原料适应性强、操作条件温和等优势，在生产丙烯工艺中受到了国内外的广泛关注。固定流化床反应

2、器具有造价低、热效率较高、床层等温、操作和维修费用大大节省等优点，在炼油工艺的开发研究中，得到了广泛的应用。本文针对催化裂解多产气体烯烃具有高温、气体量大等特点，设计并建造了一套固定流化床实验装置，并通过冷模实验模型进行验证，说明此类型反应器适合于对催化裂解的实验研究。装置建立后，新建实验装置与原装置相比，数据的重复性和精度都能满足要求；且对反应器体积和加热炉均进行了改进，克服了原装置温度不能超过600。C的缺点，可将温度升至700。C以上；在集气过程中采用排水法，通过增大管径，大幅度地降低了排水阻力。实验结果表明该装置具有良好运行性能。在该实验装置上，以大庆常压渣油为原料，考

3、察了ZC一7300、LTB-2和LCC．200三种催化剂的裂解性能；并选取LCC．200多产丙烯催化剂，考察了反应温度、剂油比、水油比以及空速等反应条件对重油催化裂解产物分布的影响。实验结果表明：配以多产低碳烯烃催化剂可提高低碳烯烃收率；选取反应温度为620"C左右、剂油比为4、水油比为O．1左右、“空速为lOh"1左右时的反应条件，可获得较好的产物分布。在相同条件下，将固定流化床与单段提升管催化裂解反应结果进行了比较，并分析了两者之间差别的影响因素。固定流化床结合了流化床的特征，使得两种型式反应器上反应结果具有较大的相似性。因此，用固定流化床可方便地进行催化裂化／催化裂解新工

4、艺的开发研究，对原料或催化剂性能进行评价等。关键词：催化裂解，固定流化床，丙烯，反应器StudiesonCatalyticPyrolysisinConfinedFiuidizedBedGAOQing—chun(ChemicalTechnology)DirectedbyProfessorSHANHong-hongAbstractWiththedevelopmentthechemicalindustry,Petro-ehemicalindustryandotherlightindustry,thedemandforpropylene，whichisthemostimportanto

5、rganicchemicalfeedstock,increasesveryquickly．Inthiscase,allkindsofpropyleneproductiontechnologyaledevelopingrapidly．TheCatalyticCrackingProcessandappropriatecatalyst、析ththecharacterofstrongadaptability,mildoperatingconditions，arewidelyattendedintheproductionofpropyleneathomeandabroad．Confine

6、dfluidizedbedreactorwithlowcost,highthermalefficiency,theisothermalbedtemperature，thelowoperationandmaintenancecost，iswidelyappliedintheresearchofheavyoilrefinerytechnology．Aimedatthecatalyticpyrolysishavingthecharacteristicsofhi曲temperatureandlargequantityofgaseousproduct,aconfinedfluidized

7、bedexperimentalunitwasdesignedandbuilt．Andthroughtheexperimentsofcold-model，itshowsthatthiskindofreactorissuitablefortheresearchofcataly-tiepyrolysis．Accordingtothecomparisonoftestresultsofthenewunitandtheoldone，itcanmeettheprecisionrequirements．Mo