探究加氢尾油裂解建模技术研究

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1、北京化工大学硕士学位论文加氢尾油裂解建模技术研究姓名：汤佳香申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张树增20090511北京化工大学硕士研究生学位论文加氢尾油裂解建模技术研究摘要乙烯是石油化学工业最重要的基础原料之一。乙烯装置及其下游装置生产的“三烯三苯”是生产各种有机化工产品和合成树脂、合成纤维、合成橡胶三大合成材料的基础原料，所以乙烯工业的发展水平总体上代表了一个国家石油化学工业的水平。而裂解原料的优劣对乙烯生产有着至关重要的影响，乙烯生产过程中原料费用在乙烯成本中约占70％。随着国民经济的发展，作为乙烯生产原料的石脑油、轻柴油等资源，面临着严重短缺的局面。

2、而我国原油轻质油品的收率较低，可供乙烯裂解的原料一直偏紧，优质原料的供需矛盾更为突出。因此，裂解原料的重质化、多样化势在必行。在重质原料裂解技术的开发与应用方面，最为成功的是加氢裂化尾油(HVGO)做裂解原料技术，目前全国加氢裂化尾油作为裂解原料的比例，已超过原料总量的10％。但在加氢裂化尾油裂解工艺动力学模型的研究方面，目前国内的报道并不多。乙烯绝大部分是由石油烷烃裂解而生产，乙烯裂解炉是乙烯生产中的关键设备。因此，对乙烯裂解过程进行建模并形成仿真优化软件，对石油化学工业来说是十分必要的，具有重要的现实意义并会带来巨大的经济效j-厶盆。笔者针对国内某石化企业加氢裂

3、化尾油裂解工艺，采用类似于“集总’’北京化工大学硕士研究生学位论文的方法将原料对裂解和结焦的影响适当的考虑进去，提出了一个新的加氢裂化尾油裂解工艺的分子反应动力学模型，利用所建立的模型成功的对该石化企业的加氢裂化尾油裂解流程进行了仿真，其主要内容如下：首先，综述了当前国内外乙烯工业现状，并分析了乙烯原料的优化前景，加氢裂化尾油裂解的使用情况及其在该领域内研究的发展趋势；了解了动力学建模的五种基本方法。其次，针对SRT．IV(HC)型工业裂解炉，以HVGo为裂解原料，基于Kumar模型，完成了对国内某厂SRT．Ⅳ(HC)型裂解炉的动力学建模；采用主成分分析法算法调整K

4、umar模型一次反应系数。用特雷纳(Treanor)数值积分算法对所建立的模型进行仿真计算，并将模型的仿真计算结果与实际生产中获得的数据进行比较分析。再次，针对所建立的HVGO裂解动力学模型，通过改变操作条件(主要是炉管出口温度、投油量、汽／油比)和焦层厚度，研究了裂解炉出口产物收率分布的变化情况，并预测了裂解炉的清焦周期，对实际生产有一定指导作用。最后，概括了本课题的研究成果，并对今后的工作作出了展望。关键词：加氢尾油裂解，过程建模，主成分分析法，仿真Ⅱ北京化工大学硕士研究生学位论文STADYONMODELINGOFHVGOPYROLYSISFURNACEABST

5、RACTEthyleneisoneofthemostimportantbasicrawmaterialsinpetrochemicalindustry．Ethyleneanditsdownstreamproductsarethebasicrawmaterialsofavarietyoforganicchemicalproducts，syntheticresin，syntheticfiberandsyntheticrubber．Sothelevelofdevelopmentofethyleneindustryasawholerepresentsacountryleve

6、lofthepetrochemicalindustry．Pyrolysisofrawmaterialshasacrucialimpactonthecourseofrthyleneproductionbecauseofthecostofrawmaterialaccountsfor70％．Withthedevelopmentofthenationaleconomy，astherawmaterialsethyleneproductionofnaphtha，lightdieseloilandotherresourcesisfacingaseriousshortage．The

7、yieldofChinaScrudeoilandlightoilislower，andtherowmaterialofethylenehasbeenshort,SOthecontradictionbetweensupplyanddemandismoreprominent．Atpresent，HVGOhasmorethan1O％ofthetomlamountofrawmaterials．Attheheavyrawmaterialsaredevelopedandapplicated，thetechnologyofHVGOasthepyrolysisofrawmate