试析重油两段催化裂解多产丙烯集总动力学模型的初步研究

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文重油两段催化裂解多产丙烯集总动力学模型的初步研究姓名：郭菊花申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：杨朝合20080501摘要本文在课题组开发的重滴两段提升管催化裂解多产嚣烯(TMP)工艺基础上，进行了集总反应动力学模型的研究，建立了TMP十一集总反应动力学模型。通过对TMP工艺特点及催化裂解反应机理酶分析，兼顾模型的精度、适应性和实验室现有分析条件，将反应体系划分为十一集总，制定反应规则，确定了体系的反应网络，著箍导了模型的数学方程式。根据工艺特点，分橱导致催位剂失活的因素，确定了镤化剂失活模型的合理形式，利用小型固定淡化康帮萋浦微反实验数据拟合

2、得到了催纯剂失活模型酶参数。收集和筛选了两段提升管催纯裂解中试装置的实验数据，设计了分步拟合策略，选取Marquart法和遗传算法进行参数拟合，求取了反应动力学参数。微分方程的求解采用经典的图阶龙格～库塔方法。在反应温度580。C和剂油比约为1l的条件下对模型进行验证，结果显示主要产品的计算值与实验值的平均相对误差均小予10％，处于可以接受的范围之魂。此铃模型还通过了残差分析，说嚼拟合结果从统计检验的熊度来看也是合理的。最后，根据新建模型，预测了单段反应的产率分布及产蕊选择性等随操作条件於变化趋势、两段反应的产率分布随分剡点及操作条件的变化趋势。经分毒蓐，预测结果符合催化裂解的～般

3、规律。硅j于模型参数的半经验性，其应用范嗣仍有局限，因此对后续工作提出几点建议，以利于模型的改进。关键溺：催化裂解，多产丙燎，集憨，动力学模型PrimaryStudyoftheLumpedKineticModelforHeavyOilCrackingintoPropylenebyTwo-stage-riserTechnologyGuoJuhua(ChemicalTechnology)DirectedbyProf．YangChaoheAbstractAn11-lumpkineticmodelwasestablishedforcatalyticpyrolysisofheavyoil，w

4、hichbasedonthestudyofTMP(Two·-stage··risercatalyticpyrolysisforMaximizingPropyleneyield)technologydevelopedbyStateKeyLaboratoryofHeavyOilProcessing．Thelumpclassification，thereactionnetworkandmodelequationsweregivenbyanalyzingthetechnologicalcharacteristicsandreactionmechanismofTMPtechnology,wi

5、thconsiderationofmodelprecision，suitabilityandlimitationsofexperimentconditions．ExperimentaldatausedtoestimatedeactivationparametersofcatalystwereobtainedinaconfinedfluidizedbedreactorandMicroactivityTestunitsuitabletoheavyoil．Thekineticparametersweredeterminedfromexperimentaldataobtainedinaco

6、ntinuouspilotriserreactorbytheMarquartalgorithmandgeneticalgorithmthroughthestepwiseprocedure．Runge—Kuttamethodwasusedforsolvingdifferentialequations．ThemodelwasverifiedinasuccessionofexperimentsinwhichthereactiontemperatureWas580。Candthemassratioofcatalysttooilwasapproximately11．Theaveragerel

7、ativedeviationsofthemainproductyieldswerelessthan10％，whichshowgoodagreementwithexperimentaldata．Inaddition，themodelWastestedbyresidualanalysis，whichindicatesthattheresultsarereasonableinrespectofstatistics．Basedontheproposedmodel，thevar